刚结构(上 )第四章.ppt

钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 2.双向受弯梁 My——绕弱轴的弯矩； Wx 、Wy——按受压纤维确定的对x轴和对y轴的毛截面模量； ?b—— 绕强轴弯曲确定的梁整体稳定系数。 ?y取值同塑性发展系数，但并不表示截面沿y轴已经进入塑性阶段，而是为了降低后一项的影响和保持与强度公式的一致性。 4.4.7 梁整体稳定计算 1.单向受弯梁 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 压弯构件弯矩作用平面内失稳 ——在N和M同时作用下，一开始构件就在弯矩作用平面内发生变形，呈弯曲状态，当N和M同时增加到一定大小时则到达极限状态，超过此极限状态，要维持内外力平衡，只能减 小N和M。在弯矩作用平面内只产生弯曲屈曲。 §4.5 实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算 4.5.1 压弯构件整体失稳形式 压弯构件弯矩作用平面外失稳——当构件在弯矩作用平面外没有足够的支撑以阻止其产生侧向位移和扭转时，构件可能发生弯扭屈曲而破坏，这种弯扭屈曲又称为压弯构件弯矩作用平面外的整体失稳。 图4.5.1 压弯构件的整体失稳 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 4.5.2 压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定 fx－弯距作用平面内轴心受压构件整体稳定系数：根据弯距作用平面长细比lx、截面类型查表 NEx－欧拉临界应力： W1x－按受压最大纤维确定的毛截面的模量 1 边缘纤维屈服准则 较适用于格构式构件， 对短粗实腹杆偏于安全，对细长实腹杆偏于不安全 （4.10） 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 容许截面塑性深入，以具有各种初始缺陷的构件为计算模型，求解其极限承载能力 2 最大强度准则 考虑截面的塑性发展，借用边缘纤维屈服准则公式（4.10）根据极限承载力曲线，得出近似相关公式： Wps—截面塑性模量 仅适用于弯距沿杆长均匀分布的梁端铰支压弯构件 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 规范规定压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算公式为： （4.5.8） 3.压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的计算公式 a) 绕虚轴弯曲的格构式压弯构件 b) 实腹式压弯构件和绕实轴弯曲的格构式压弯构件 （4.5.9） c) 对于单轴对称截面压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时，有可能在较小翼缘或无翼缘一侧产生较大的拉应力而出现破坏。对于这种情况，除按式(4.5.9)计算外，还应补充如下计算 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 （4.5.10） N——验算截面处的轴力 A——压弯构件的截面面积 Mx——验算截面处的弯矩 ?x——截面塑性发展系数 W1,x、W2x——最大受压纤维的毛截面模量和受压较小翼缘或无翼缘端的毛截面模量 bmx---等效弯矩系数 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 单个构件的承载力－ 稳定性 1）悬臂构件和在内力分析中未考虑二阶效应的无支撑框架和弱支撑框架柱 ?mx=1.0 (无支撑框架柱) 2）框架柱和两端支承的构件 (有支撑框架柱) ① 无横向荷载作用时 ?mx=0.65+0.35M1/M2， M1和M2是构件两端的弯矩。∣M2∣＞∣M1∣。当两端弯矩使构件产生同向曲率时，取同号，反之取异号。 ② 有端弯矩和横向荷载同时作用时 使构件产生同向曲率， ?mx=1.0； 产生反向曲率，?mx=0.85。 有关?mx取值，规范规定如下： ③ 无端弯矩有横向荷载作用时：?mx=1.0。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章