构件的承载能力－强度

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1、第3章构件的截面承载力——强度主要内容轴心受力构件的强度梁的强度拉弯、压弯构件的强度重点：按强度条件设计构件截面轴心受力构件的应用和截面选择应用：主要承重结构、平台、支柱、支撑等截面形式热轧型钢截面冷弯薄壁型钢截面冷弯薄壁型钢钢结构电梯井实腹式组合截面格构式组合截面型钢和钢板的组合截面钢结构抗震墙竣工后从外面看施工时型钢和钢板的组合截面-续能提供强度所需要的截面积制作比较简便便于和相邻的构件连接截面开展而壁厚较薄对截面形式的要求承载极限-截面平均应力达到fu，但缺少安全储备屈服强度-毛截面平均应力超过fy，结构变形过大钢材的应力应变关系轴心

2、受力构件的强度孔洞处截面应力分布轴心受力构件的强度设计公式式中N——轴心拉（压）力设计值；An——构件的净截面面积f——钢材的抗拉（压）强度设计值轴心受压构件的强度计算与轴心受拉一样不过一般其承载力由稳定控制索的受力性能和强度计算采用容许应力法受弯构件的类型柱□-200x200x12(BCR295)□-200x200x9(BCR295)梁H-300x150x6.5x9（Q235）H-294x200x8x12（Q235）H-250x125x6x9（Q235）H-244x175x7x11（Q235）梁——承受横向荷载的实腹式受弯构件。桁架——承

3、受横向荷载的格构式受弯构件。两层钢结构住宅受弯构件的类型-续受弯构件一般指为梁梁既承受弯矩又承受剪力常用受弯性能好的截面材料（I较大）按制作方式分：热轧H钢梁、焊接H钢梁、组合梁双向弯曲梁按受力情况分：单向弯曲梁和双向弯曲梁(a)屋面檩条(b)吊车梁受弯构件的类型-续预应力梁受拉侧设置高预拉力的钢筋，使梁受荷前反弯曲。制作、施工过程复杂。预应力梁截面的强度：弯、剪、扭及综合效应。构件的整体稳定板件的局部稳定直接受重复荷载时，疲劳梁的应用范围房屋建筑和桥梁工程。如楼盖梁、平台梁、吊车梁、檩条及大跨斜拉桥、悬索桥中的桥面梁等。梁的极限承载能力梁

4、的极限承载能力梁的正应力3.2.2梁的弯曲、剪切强度梁的M-ω曲线应力-应变关系简图实腹梁的截面正应力发展过程分为弹性、弹塑性、塑性和应变硬化四个阶段梁的正应力分布(a)弹性工作阶段：疲劳计算、冷弯薄壁型钢—边缘屈服准则(b)弹塑性工作阶段：一般受弯构件—有限塑性发展准则(c)塑性工作阶段：塑性铰—全截面塑性发展准则(d)应变硬化阶段：一般不利用正应力发展的四个阶段工程采用变形过大梁的抗弯强度弹性设计（需验算疲劳的梁、薄壁杆）一般的梁允许截面部分发展塑性，塑性发展区高度a≤0.125h梁的抗弯强度部分发展塑性设计x和y，取值1.0~1.

5、2之间。如工字形截面x=1.05，y=1.2；箱形截面x=y=1.05说明为了避免梁受压翼缘的局部失稳出现在强度破坏之前：b—受压翼缘板的自由外伸宽度t--受压翼缘的厚度弯曲剪应力分布fv——钢材的抗剪强度设计值S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的的面积矩梁的剪应力剪应力计算公式扭转形式：自由扭转和约束扭转梁的扭转梁的扭转对于矩形截面杆件，当b>>t时矩形截面杆件的扭转剪应力It——扭转常数或扭转惯性矩截面不受任何约束，能够自由产生翘曲变形的扭转。自由扭转对于矩形组合开口薄壁截面薄板组合截面扭转剪力和扭矩自由扭转对于热轧型钢开口截

6、面，考虑圆角影响系数k自由扭转对于闭口截面It≈1:500,≈30:1闭合截面的循环剪力流截面面积相同的两种截面悬臂工字梁的约束扭转约束扭转:翘曲变形受到约束的扭转扭矩平衡方程其中扭转剪应力分布上翼缘的内力B——双弯矩（双力矩）对工形截面梁对冷弯槽钢等非双轴对称梁约束扭转正应力局部压应力局部压应力作用梁的局部压应力和组合应力原因：由固定或移动集中荷载引起位置：梁腹板与翼缘交界处局部压应力计算公式问题：梁局部承压强度不满足时对固定荷载：设置腹板加劲肋对移动荷载：增加腹板厚度采取措施一个截面上弯矩和剪力都较大时，需要考虑组合效应梁的弯剪应力组

7、合多种应力的组合效应式中1——与c异号时取1.2，同号时取1.1当横向荷载不通过剪心时：验算公式受弯构件截面强度验算过程1.受力计算简图及支座条件2.各种内力分布图（M、V)3.内力分布的不利情况，确定危险截面4.根据截面应力不利情况，确定危险点5.计算危险截面的几何特性6.计算危险点的应力和折算应力7.强度验算按强度条件选择梁截面初选截面截面验算一、初选截面型钢梁HW4144051828，Wx=4490cm3，g=233kg/mHM5943021423，Wx=4620cm3，g=175kg/mHN692300132

8、0，Wx=4980cm3，g=166kg/m--焊接工字钢梁步骤：估算梁的高度，决定腹板的厚度和翼缘尺寸。梁的截面高度按强度条件选择梁截面-续hmin≤h≤hmax，h≈he焊接