拉弯和压弯构件计算ppt培训课件

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1、钢结构基本原理土木工程学院2007年——2008年第二学期本章内容:(1)拉弯和压弯构件的强度和刚度(2)压弯构件的稳定(3)框架中梁与柱的连接(4)框架柱的柱脚构造和计算本章重点：压弯构件的稳定本章难点：压弯构件的稳定本章要求：掌握压弯和拉弯构件的强度计算掌握压弯构件的稳定计算6拉弯和压弯构件压弯(拉弯)构件：同时承受轴心力和弯矩的构件。NNNPNNNN产生原因：偏心荷载、横向荷载、弯距作用6.1概述图6.1压弯构件N压弯(拉弯)构件的应用：如桁架受节间荷载作用时；多高层结构中的框架柱；厂房柱等。截面形式实腹式格构式拉弯和压

2、弯构件设计应满足：承载力极限状态和正常使用极限状态的要求。拉弯构件：需要计算强度和刚度；压弯构件：需要计算强度、刚度、整体稳定和局部稳定。图6.2桁架NN6.2拉弯和压弯构件的强度图6.3压弯构件截面应力的发展过程图6.1压弯构件1、强度（1）工作阶段弹性阶段弹塑性阶段塑性阶段当截面出现塑性铰时,根据力平衡条件可得轴心压力与弯矩的相关方程,绘出曲线,为简化计算且偏于安全,采用直线作为计算依据。2、强度公式1pNMN+Mpn=—无弯矩作用时，全部净截面屈服的承载力—无轴力作用时，净截面塑性弯矩当截面出现塑性铰时，构件产生较大变形

3、，只能考虑部分截面发展塑性将代入，并引入得：N或M单独作用N≤Np或N/Np=1M≤Mpn双向拉弯和压弯构件单向拉弯和压弯构件Mx、My---绕x轴和y轴的弯矩Wnx、Wny---对x轴和y轴的净截面模量γx、γy---截面塑性发展系数,表5.1An---净截面面积（6.6）（6.7）二、刚度拉弯和压弯构件的允许长细比[λ]同轴心受力构件yyftbf2351523513≤<(1)当xhwtb（2）直接承受动力荷载时，不考虑截面塑性发展；（3）对格构式构件，对绕虚轴作用的弯矩，不能发展塑性，对绕实轴作用的弯矩，可考虑发展塑性。注

4、：不考虑截面塑性发展yXyXMxXXyy6.3压弯构件的稳定一、弯矩作用平面内的稳定适用于实腹式压弯构件在弹性阶段的稳定计算及格构式压弯构件。对实腹式压弯构件，截面可发展一定塑性，通过对11种200多个常见截面形式构件的计算比较，规范采用下列公式：1、边缘纤维屈服准则—平面内轴心受压构件的稳定系数；—压弯构件的最大弯距设计值；—参数；—等效弯距系数；—平面内对较大受压纤维的毛截面抵抗矩2、实腹式压弯构件整体稳定公式（6.13）NNM1M2各种情况的等效弯矩系数，规范具体规定如下：（1）悬臂构件，（2）框架柱和两端有支撑的构件①

5、无横向荷载M1和M2为端弯矩，使构件件产生同向曲率取同号，使构件产生反向曲率时取异号NNM1M2使构件产生同向曲率时，使构件产生反向曲率时，③无端弯矩但有横向荷载作用时，②有端弯矩和横向荷载NN注：单轴对称截面（T型钢、双角钢T形截面），当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，有可能在受拉侧首先出现塑性，按下列相关公式进行补充验算—受拉侧最外纤维的毛截面抵抗矩；（6.14）W2x＜W1x二、弯矩作用平面外的稳定根据第四章的推导，构件在发生弯扭屈曲时，其临界条件：第七章拉弯和压弯构件可求出弯扭屈曲临界力以的不同比值代入，可

6、绘出和之间的相关曲线越大，曲线越外凸，对常用的双轴对称工字形截面，偏于安全地取第七章拉弯和压弯构件并引入非均匀弯矩作用时的等效弯矩系数，箱形截面的截面影响系数以及抗力分项系数用第七章拉弯和压弯构件——弯距作用平面外轴心受压构件的稳定系数；——所计算构件段范围内的最大弯距设计；——均匀弯曲梁的整体稳定系数。——截面影响系数，箱形截面取0.7，其他截面取1.0——等效弯矩系数；第七章拉弯和压弯构件三、压弯构件的局部稳定如果组成构件的板件过薄，薄板可能会先于构件整体失稳，与轴心受压构件和受弯构件相同，即限制翼缘和腹板的宽厚比及高厚比

7、。1.受压翼缘的局部稳定受力情况与受弯构件基本相同第七章拉弯和压弯构件压弯构件翼缘板的宽厚比限值同受弯构件（1）工字形截面（2）箱形截面腹板之间的受压翼缘2.腹板的局部稳定根据分析，腹板宽厚比限值与应力梯度和长细比有关第七章拉弯和压弯构件（1）工字形截面当时当时——应力梯度工字形截面压弯柱腹板的受力状态，四边简支，二对边承受单向线性分布压应力，同时四边承受均布剪应力的作用。第七章拉弯和压弯构件——腹板计算高度边缘的最大压应力——腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力取正，拉应力取负——构件在弯距作用平面内的长细比，当时，取，当

8、时，取（2）箱形截面箱形截面压弯构件腹板受力与工字形截面相同，但考虑到其腹板边缘嵌固不如工字形截面。第七章拉弯和压弯构件当时当时但不小于第七章拉弯和压弯构件框架的可能失稳形式有两种，一种是有支撑框架，其失稳形式为无侧移；一种是无支撑的纯框架，其失稳形式有侧移。有侧移失稳的框架