05 轴心受力构件和拉弯、压弯构件

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1、轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算轴心受力构件的强度第5.1.1条：情况1（截面无削弱）：情况2（截面无削弱）NfyNfuRfufyfuf0.8ffARAnuRuRfyRfy公式应用条件：1.材料良好的弹塑性，屈服后强化阶段应力重分布；2.考虑应力集中按极限抗拉强度折减；3.构造上防止应力集中；截面效率概念截面效率系数：连接处能够有效传递内力的截面与计算截面的比值——被连接“净截面”形心至连接面距离越大，则截面效率系数越低——连接长度越长则截面效率系数越高轴心受力构件的强度第5.1.1条：孔前传力概念----当轴心拉杆与其它构件采用摩擦型高强螺栓连接时

2、，由于接触面上的摩擦阻力均匀分布于每个螺栓孔四周一定范围内，一部分轴力由孔前接触面的摩阻力传递。试验结果表明，每个螺栓孔孔前传力占该螺栓孔传递轴力的50％，所以应同时进行净截面和毛截面强度验算节点共2n个螺栓实腹轴压杆的整体稳定第5.1.2条：要求外力NN构件的临界力crNN/计入抗力分项系数crR转化成应力表达形式NNcrcrcrfyfAAfRRyR轴压构件稳定系数柱子曲线crσcrfy多条柱子曲线（200多条）fy单条柱子曲线影响因素：截面形式、尺寸实际残余应力分布情况λ初偏心、初弯曲、初扭曲简化规范归类合并4条柱子曲线现行钢结构设计规范的稳定系数

3、（柱子曲线）轴压构件的截面分类第5.1.2条：稳定系数的获得－采用计算公式相对长细比fyE轴压构件的长细比计算第5.1.2条：双轴对称工字形截面——一般发生弯曲型失稳；双轴对称十字形截面——一般发生扭转型失稳；轴压构件的长细比计算第5.1.2条：单轴对称截面——绕非对称轴一般发生弯曲型失稳；单轴对称截面——绕对称轴一般发生弯扭型失稳；单角钢或双角钢构件按规范公式简化计算yz——（将按弹性理论计算所得的弯扭屈曲临界承载力换算成为长细比较大的弯曲屈曲杆件来查取相应的整体稳定系数，相当于把初始几何缺陷和残余应力的效应看成与弯曲屈曲完全一致，这种方法理论上并不十分严密，但为目前国内

4、外多数规范所采用）轴压构件的长细比计算第5.1.2条：稳定系数计算要点1.稳定系数按(1)钢种、(2)长细比λ、(3)截面分类→查表计算长度系数压杆计算长度lμloλiI压杆长度回转半径2.minminx,yA按λx、x方向截面分类查表按λy、y方向截面分类查表3.当两个截面方向分类相同时按maxmaxx,y，截面分类，查表得min格构式轴心受压构件组成横缀条肢件＋缀材肢缀斜缀条缀条缀板件板适用于压力小、长度大的受压构件实轴虚轴虚轴虚轴缀条缀条缀板三肢四肢双肢双肢双肢考虑剪切变形的稳定平衡方程考虑剪切变形影响的稳定平衡方程Nvvv总变形关系12

5、''弯曲变形关系v1Mx/EIxNv/EIx剪切变形关系dv2dMx'''''VNvvNv11121dzdz其中1——单位剪力作用下剪切角变形''''''''vv1v2Nv/EIx1Nv''Nvdv1dv2vv0EIx(11N)dz稳定平衡方程的解22EAEIx(11Ncr)NNNcr2cr22EAx1格构式构件的换算长细比第5.1.3条：格构式轴压构件整体稳定计算规范N计算公式fA计算方法同实腹式1.稳定系数按(1)钢种、(2)换算长细比λ、(3)截面分类查表o2.minminx,y

6、按maxmaxox,y或maxmaxx,oy截面分类b，钢号，查表得min或maxmaxox,oy格构式轴压构件的分支长细比第5.1.4条：1、控制单肢长细比用以保证单肢稳定2、单肢关于实轴的计算长度与全截面相同3、单肢关于虚轴的计算长度取决于缀材的间距第5.1.5条：1、受压时保证单构件稳定2、受拉是保证均匀传力3、分支距离近，填板刚度大，可视作实腹截面轴压构件的抗剪验算第5.1.6条：第5.1.7条：1.此时如按柱剪力验算支撑，不十分恰当，因为该剪力可视作轴压构件的偶然剪力。当撑杆的作用是支撑一系列柱时，就完全不对了2.原理：带支撑压杆的挠

7、度增量及支撑构件的轴向变形，根据变形协调条件推导其轴力；3.此支撑力不与其他作用产生的轴力叠加，而是取较大值；4.一道支撑架在同一方向所支撑的柱不宜超过8根。拉弯和压弯构件第5.2.1条：弯矩作用平面内整稳计算公式第5.2.2条：实腹式、弯矩绕实轴的格构式y受压侧yMxNy1Mx•Ny1公式（1）xxy---单轴对称，弯矩又使较大翼缘受压MxNy1xy2-补充++公式（2）计算公式（1）（2）式中：N－构件计算段范围内的轴心压力'22Mx－构件计算段范