第6章 拉弯构件和压弯构件2

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1、钢结构建筑与机械工程系第6章拉弯和压弯构件本章难点：（1）掌握压弯和拉弯构件的强度计算（2）掌握压弯构件的稳定计算（1）拉弯和压弯构件的强度和刚度（2）压弯构件的稳定（3）压弯构件（框架柱）的设计本章内容：本章重点：压弯构件的稳定一、压弯（拉弯）构件弯矩产生原因：偏心荷载、横向荷载、弯距作用概述同时承受轴心力和弯矩的构件。NNNNNPNNN(a)(d)(c)(b)2.压弯构件的应用钢屋架下弦杆节点之间有横向荷载时1.拉弯构件的应用钢屋架上弦杆节点之间有横向荷载时工业厂房框架柱多高层建筑框架柱二、压弯（拉弯）构件应用钢屋架概述三、压弯（拉弯）构件的分类概述1.按弯曲变形状况分类（

2、1）单向压弯（拉弯）构件（2）双向压弯（拉弯）构件弯矩作用在截面的一个主轴平面内弯矩作用在截面的两个主轴平面内三、压弯（拉弯）构件的分类概述2.按截面形式分类（1）实腹式压弯（拉弯）构件（2）格构式压弯（拉弯）构件1.承载能力极限状态拉弯构件：强度；当构件所承受的弯矩较大时，需按受弯构件进行整体稳定和局部稳定计算压弯构件：强度、整体稳定和局部稳定计算（整体稳定包括弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定）2.正常使用极限状态拉弯和压弯构件需保证刚度要求（限制长细比）拉弯构件与轴心受拉构件相同压弯构件与轴心受压构件相同四、压弯（拉弯）构件的计算概述1.拉弯和压弯构件以截面出现塑性铰

3、为其强度极限2.轴向力不变而弯距增加，截面应力发展过程边缘纤维的最大应力达到屈服点最大应力一侧塑性部分深入截面两侧均有部分塑性深入截面全截面进入塑性强度极限状态6.1拉弯和压弯构件的强度计算fy(a)一、压弯（拉弯）构件的应力发展分析fy(b)fyfy(c)fyfy(d)（1）边缘纤维屈服准则构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服，便达到强度极限，构件处在弹性工作阶段。（2）全截面屈服准则构件受力最大截面形成塑性铰，便达到强度极限，构件处在塑性工作阶段。（3）部分发展塑性准则构件受力最大截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限，界面塑性发展深度根据具体情况确定。3.强度计算

4、准则6.1拉弯和压弯构件的强度计算二、压弯（拉弯）构件的强度计算6.1拉弯和压弯构件的强度计算2.双向拉弯和压弯构件1.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。（4）关于±号的说明对于单对称截面，弯距绕非对称轴作用时，弯矩使较大翼缘受压，会出现两种应力状况。6.1拉弯和压弯构件的强度计算（1）当时，不考虑截面塑性发展注

5、一、边缘纤维屈服准则6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算可直接用于计算冷弯薄壁型钢压弯构件或格构柱绕虚轴弯曲的平面内整体稳定—平面内轴心受压构件的稳定系数；—等效弯矩系数；—欧拉临界力；—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；—等效弯矩系数；—平面内对较大受压纤维的毛截面抵抗矩；二、实腹式压弯构件整体稳定公式NNM1M26.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算（6-12）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NNM1

6、M2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NN6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算注：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6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算（6-13）例6-1图示一实腹式压弯柱高5m，在弯矩作用平面外为下端固定，上端自由。该柱承受轴压力设计值N＝800kN，在顶端沿Y轴方向作用水平荷载设计值F＝120kN，钢材Q235－BF，，截面对X轴为b类截面。试验算该柱在弯矩作用

7、平面内的稳定性。截面几何特性：柱截面Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数λ303540455055φ0.9360.9180.8990.8780.8560.833面积A＝16400mm2f＝215N/mm2，6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算解：查表该柱在弯矩作用平面内的稳定性不满足＞f=215N/mm26.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算弯矩作用平面外的稳定计算公式：——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值；——均匀弯曲梁的整体稳定系数。—