L4-5轴心受力2014摘要.ppt

第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 五、格构柱设计 4、例题 课本： 思考题： 作业： 1、实际轴压构件整体稳定承载力判别准则及适用范围？ 2、格构式受压构件绕虚轴的稳定计算为何采用换算长细比？ 3、实腹柱及格构柱的设计步骤？ 4、轴心受力构件稳定计算公式与强度计算公式的本质区别？ 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 一、格构式构件 三、单个柱肢的稳定性 四、缀材设计 五、格构柱设计 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 一、格构式构件 实腹式构件—型钢弱轴回转半径小,加大焊接截面的轮廓尺寸可显著增加截面的回转半径，提高受压柱的整体稳定性，但局部稳定也要求增加板件厚度，构件用钢量增加较多。 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 一、格构式构件 格构式构件—利用缀材将多个实腹式构件组合，形成回转半径很大的构件，只需少量增加用钢(缀材)即可显著增加截面的回转半径，制作加工复杂，多用于轴力很大的厂房柱，门架柱。 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 一、格构式构件 1、格构柱的形式 1）缀材—缀板柱，缀条柱 缀材的作用：保证分肢整体工作，减小分肢计算长度 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 1）缀材—缀板柱 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 1）缀材—缀条柱 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 一、格构式构件 1、格构柱的形式 2）双肢柱，三肢柱和四肢柱 3）实轴(通过柱肢)，虚轴(通过缀材) 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 一、格构式构件 2、格构柱的设计要求 1）构件设计—绕实轴稳定性，绕虚轴稳定性 2）柱肢设计—绕强轴稳定性，绕弱轴稳定性 3）缀材设计—缀条稳定性，缀板强度 4）缀材连接设计—焊缝强度，螺栓强度 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 一、格构式构件 2、格构柱的设计要求 格构式柱绕实轴的计算完全同实腹杆件，其承载力为两个分肢压杆承载力之和；由于缀材的抗剪刚度比实腹板小的多，因此绕虚轴的实际承载力小于名义承载力，需特殊对待 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 1、考虑剪切变形的理想轴压构件的临界承载力 考虑剪切变形轴压构件微弯状 态变形y由两部分组成： 弯曲变形 y1 和 剪切变形 y2 y= y1 + y2 截面弯矩 M=Ny 剪力 V=dM/dz= Ndy/dz 弯曲变形 d2y1/dz2= - M/EI 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 1、考虑剪切变形的理想轴压构件的临界承载力 剪切变形 dy/dz= Vg1 g1为单位剪力产生的角变位 二阶导数 或 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 1、考虑剪切变形的理想轴压构件的临界承载力 设 则 引入边条，得 则得 或 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 1、考虑剪切变形的理想轴压构件的临界承载力 设 则 临界应力 — 换算长细比 如已知g1，即可求出lox ， g1反映了剪切变形的影响 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 1、考虑剪切变形的理想轴压构件的临界承载力 实腹构件： 空实腹构件： 剪力影响可忽略 剪力影响不可忽略 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 2、缀条柱绕虚轴的换算长细比 缀条柱简化为桁架结构，取一个节间长度a1计算，截面作用单位剪力，斜杆轴力为Nd=1/sina，一般a=40~70o，斜杆长度ld=a1/ cosa 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 2、缀条柱绕虚轴的换算长细比 斜杆伸长Dd= Nd ld/EAd Ad为斜杆面积之和 节间剪切角位移 g1=D/a1 =Dd/sina/a1 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 2、缀条柱绕虚轴的换算长细比 代入 即为缀条柱绕虚轴的换算长细比 缀条面积一般小于柱肢面积，剪切变形不能忽略 第四章 轴心受力构件 第六节 格构式轴心受压构件的设计 二、双肢柱绕虚轴的稳定性 3、缀板柱绕虚轴的换算长细比 缀板柱简化为刚架结构，取一个节间长度a1计算，截面作用单位剪力，假设缀板弯曲刚度远