钢结构课件：拉弯和压弯构件.pptVIP

?1 概述 ?2 拉弯和压弯构件的强度 ?3 实腹式压弯构件的稳定 ?4 压弯构件的设计 1 概述 1.1概念:同时承受轴心拉力或压力N以及弯矩M的构件，称为偏心受力构件。一般工业厂房和多层房屋的框架柱均为拉弯和压弯构件。 1.2截面形式：截面通常采用双轴对称或 单轴对称截面，可为实腹式或格构式。 ? 双轴对称：常用于弯矩较小或正负弯矩绝对值大致相等以及构 造或使用上宜于对称截面的构件或柱； ? 单轴对称： 常用于正负弯矩相差较大的构件或柱。常用于正负弯矩相差较大的构件或柱。即把受力较 大的一侧截面加大，以节省钢材。 1.3、计算内容 拉弯构件： 承载能力极限状态：强度 正常使用极限状态：刚度 压弯构件： 对于工字形截面压弯构件，由图（D）内力平衡条件可得，N、M无量纲相关曲线： N、M无量纲相关曲线是一条外凸曲线，规范为简化计算采用直线代替，其方程为： 因此，令： 并引入抗力分项系数，得： 3 实腹式压弯构件的稳定 3.0 概述 平面内失稳：图a） 平面外失稳：图b）(侧向刚度较小) 在弹性受力阶段, 构件的承载力与加载途径无关, 只与最终荷载值有关,在弹塑性受力阶段,构件 承载力由加载途径有关,但在一般情况下影响 不大. 3 实腹式压弯构件的稳定 3.1.1 边缘纤维屈服准则 3 实腹式压弯构件的稳定 3.1.2 极限承载力屈服准则(最大强度准则) 3 实腹式压弯构件的稳定 3.1.3 平面内整体稳定的实用计算公式——规范公式 3 实腹式压弯构件的稳定 3.1.3 平面内整体稳定的实用计算公式——规范公式 3 实腹式压弯构件的稳定 3.1.3 平面内整体稳定的实用计算公式——规范公式 3 实腹式压弯构件的稳定 3.2 平面外的整体稳定 3 实腹式压弯构件的稳定 3.2 平面外的整体稳定 3 实腹式压弯构件的稳定 3.2 平面外的整体稳定 （1）工字形（含H型钢）截面 双轴对称时： 单轴对称时： （2）T形截面（M绕对称轴x作用） ①弯矩使翼缘受压时： 双角钢T形截面： 部分T型钢和两板组合T形截面： 注意： 用以上公式求得的应φb≤1.0； 当φb 0.6时，不需要换算，因已经考虑塑性发展； 闭口截面（如箱形截面 ）φb=1.0。 对于不产生扭转的双轴对称截面(包括箱形截面)，当弯矩作用在两个主平面时，公式可以推广验算稳定： 及 3.4实腹式压弯构件的局部稳定 规范采用了限制板件的宽厚比的方法。 5 实腹式压弯构件的设计 5.1 截面形式 弯矩较小时：同轴心受压构件； 弯矩较大时：宜采用弯矩作用平面内截面高度较大的双轴对称截 面或单轴对称截面。 5 实腹式压弯构件的设计 5 实腹式压弯构件的设计 6 压弯构件的柱头和柱脚 1柱头 自学 2柱脚 1、铰接柱脚：同轴压柱脚 2、刚接柱脚 1）整体式刚性柱脚 适用于实腹柱及分肢间距小的压弯构件，常 用形式如图A： 2）分离式刚性柱脚 适用于分肢间距大的压弯构件，常用形式如图B： 3 整体式刚性柱脚的设计 1）底面积确定 底板宽度b由构造确定，c=20~30cm; 底板长度l计算确定: 3）锚栓计算 承担M作用下产生的拉力，且锚栓是柱脚与基础牢固连接的关键部件，其直径大小由计算确定。 注意： 以上计算是假定底板为刚性，计算值偏大； 由于栓径较大，故应考虑螺纹处的应力集中，钢材的强度取值应降低，详见规范； 由于底板的刚度不足，锚栓不能直接连于底板，以防止底板变形而使锚栓不能可靠受拉，连接处应做构造处理，详见教材。 3）靴梁、隔板及其焊缝计算 A、靴梁的高度按柱与其连接焊缝的长度确定，每侧焊缝承担的轴力为： C、隔板设计 同轴压柱脚，内力可偏于安全按计算处的最大基底反力计算。 4 分离式刚性柱脚的设计 自学 图A 图B 2）底板厚度确定 同轴压柱脚，计算各区格板弯矩时，可取其范围内的最大反力。 a x 合力点 由Nt即可查得锚栓个数和直径 锚栓承担的拉力： B、靴梁的强度 按支承于柱边的悬臂梁计算，内力可偏于安全按最大基底反力计算 * * 大纲要求: 1、了解拉弯和压弯构件的应用和截面形式； 2、了解压弯构件整体稳定的基本原理；掌握其计算方法； 5、掌握实腹式压弯构件设计方法及其主要的构造要求； 4、掌握拉弯和压弯的强度和刚度计算; 3、了解实腹式压弯构件局部稳定的