第四章钢结构构件.ppt

第四章 钢 结 构 构 件 ◆本章概述：本章讲述了轴心受力构件的强度、刚度、稳定计算；受弯构件的强度、刚度、稳定计算；拉弯和压弯构件的强度、刚度、稳定计算。 ◆学习目标：通过本章的学习、训练，学生应掌握轴心受力构件的基本计算方法；掌握受弯构件的基本计算方法；了解拉弯和压弯构件的基本计算方法。 第四章 钢结构构件 第一节 轴心受力构件 第二节 受弯构件 第三节 拉弯和压弯构件 4.1.1概述 ◆轴心受力构件包括轴心受拉构件与轴心受压构件。当无节间荷载作用时，只受轴向拉力和轴向压力的作用。 一般分为两类，第一类是热轧型钢截面（a）；第二类是型钢组合截面（图b）或格构式组合截面（c）。 4.1.4 轴心受压构件的局部稳定 二、梁与柱的连接 （1）梁支承于柱顶的铰接连接 （2）梁支承于柱侧的铰接连接 二、柱脚 分类：铰接和刚接两种 第二节 受弯构件 §4.2.1 受弯构件的形式和应用 §4.2.2 梁的强度和刚度 §4.2.3 梁的整体稳定 　　 §4.2.4 梁的拼接、连接 §4.2.5 其他类型的梁 4.2.1 受弯构件的形式和应用 一、梁的类型 普通工字钢,单角钢 热轧型钢梁 槽钢,H形钢 图5-1 型钢梁 槽钢 冷弯薄壁型钢 Z形钢梁 焊接组合梁 焊接Z字形、T形钢、箱形梁 铆接组合梁 组合梁 异种组合梁 图5-2 钢与砼组合梁 截面沿长度变化 等截面梁 变截面梁 简支梁 支承情况 悬臂梁 连续梁 受力情况 单向受弯梁 双向受弯梁 二、应用 工作平台梁、楼盖梁、墙架梁、吊车梁、檩条 根据主梁和次梁的排列情况，梁格可分为三种类型： 1）单向梁只有主梁，适用于的跨度较小或面板宽度较大的楼盖或平台结构。 2）双向梁格有主梁及一个方向的次梁，次梁由主梁支承，并将板划分为较小区格，减小了面板的跨度和厚度，使梁格更为经济，是最为常用的梁格类型。 3）复式梁格在主梁间设纵向次梁，纵向次梁间再设与主梁平行的横向次梁，以减小面板的支承跨度和厚度，使梁格更为经济。 2 格构式受弯构件——桁架 格构式受弯构件又称为桁架，与梁相比，其特点是以弦杆代替翼缘，以腹杆代替腹板，而在各节点将腹杆与弦杆连接。 钢桁架的结构类型有： 1 简支梁式:简支梁式钢桁架受力明确，杆件内力不受支座沉陷的影响，施工方便。 2 钢架横梁式:钢架横梁式的桁架端部上下弦与钢柱相连组成单跨或多跨刚架，可提高其水平刚度，常用于单层厂房结构； 3 连续式:连续式钢桁架跨越较大的桥架常用多跨连续的桁架，可增加刚度并节约材料； 4 伸臂式:伸臂式钢桁架既有连续式节约材料的优点，又有静定桁架不受支座沉陷的影响的优点，只是铰接处的构造较复杂； 5 悬臂式:悬臂式钢桁架用于塔架等，主要承受水平风荷载引起的弯矩。 4.2.2、受弯构件的强度与刚度 （1）强度 梁在荷载作用下将产生弯应力、剪应力，在集中荷载作用处还有局部承压应力，故梁的强度应包括：抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度，在弯应力、剪应力及局部压应力共同作用处还应验算折算应力。 1）梁的抗弯强度 钢梁在弯矩作用下，可分为三个工作阶段，即弹性、弹塑性及塑性阶段。 弹性阶段：以边缘屈服为最大承载力 弹塑性阶段：以塑性铰弯矩为最大承载力 塑性工作阶段：弯矩达到最大极限，称为塑性弯矩MP。 4.2.3 梁的整体稳定和支撑 三、主次梁连接应注意的问题 1、安全可靠、符合结构计算简图 2、经济合理、省料省工 3、便于制造、运输、安装和维护 四、主次梁连接的形式 1、迭 接（层接） 次梁为简支梁 次梁为连续梁 2、侧面连接 连续梁 简支梁 4.2.5 其他类型的梁 1 蜂窝梁 将H型钢沿腹板的折线切割成的两部分,齿尖对齿尖地焊合后,旧新成一个腹板有孔洞的工字形梁,这种梁称之为蜂窝梁. 2 异中种纲组合梁 对于菏载和跨度较大的钢梁,当梁的截面由抗弯强度控制时,可以将主要承受剪力且常有富余的腹板选用强度较低的钢材,这种梁为组合梁. 3 预应力钢梁 4 钢与混凝土组合梁 返回 腹板加劲肋的布置 图6-59 图6-64 组合梁的工厂连接 图6-65 组合梁的工地拼接 翼缘水平剪力 第三节 拉弯和压弯构件 1.概述 结构中，压弯和拉弯构件的应用十分广泛。它指的是同时承受轴向力和弯矩的构件。弯矩可能由轴向力的偏心作用、端弯矩作用或横向荷载作用等三种因素形成，拉弯构件在钢结构中应用较少，受风荷载作用的墙架柱以及天窗架的侧立柱等等。当承受的弯矩不大，而轴心拉力很大时，它的截面形式和一般轴心拉杆一样。当承受的弯矩很大时，应在弯矩作用平面内采用较大的截面高度。 压弯构件广泛的用于柱子，如工业建筑中的厂房框架柱。它们不仅要承