h钢结构压弯构件.ppt

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第一节概述第二节压弯构件的强度和刚度第三节压弯构件的整体稳定第四节压弯构件的局部稳定第五节压弯构件的设计第六章拉弯和压弯构件 6.1概述常见种类 共同要求：（1）能提供强度所需要的截面积；（2）制作比较简单；（3）便于和相邻的构件连接；（4）截面宽大而壁厚较薄，以满足刚度的要求。常见种类6.1概述 6.2强度和刚度 6.2强度和刚度 按弹塑性工作状态计算双轴及单轴对称截面双向受弯的强度计算公式为：1、直接承受静力荷载和间接承受动力荷载的实腹式拉弯构件和压弯构件；２、格构式拉弯、压弯构件当弯矩绕实轴作用时，双轴及单轴对称截面单向受弯的强度计算公式为：6.2强度和刚度 1、直接承受动力荷载的实腹式拉弯、压弯构件2、弯矩绕虚轴作用的格构式拉弯、压弯构件按弹性工作状态计算6.2强度和刚度 为保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳注意事项6.2强度和刚度必须保证：则不考虑塑性发展：如果 同轴心受拉、轴心受压构件一样，拉弯、压弯构件的刚度也以规定它们的容许长细比进行控制。6.2强度和刚度 解：1．构件的最大弯矩Mx＝F·a＝8×1.5＝12kN·m2.截面几何特性，由附表查得2L100×10An＝2×19.26＝38.52cm2，W1x＝2×63.2=126.4cm3W2y＝2×25.1＝50.2cm3，ix=3.05cm，iv＝4.52cm3．验算查附表得f＝215N／mm2，x1＝1.05，x2＝1.26.2强度和刚度示例:验算某拉弯构件的强度和刚度。轴心拉力设计值N＝100kN，横向集中荷载设计值F＝8kN，均为静力荷载。构件的截面为2L100×10，钢材为Q235，[]＝350。 (1)强度对1边缘对2边缘6.2强度和刚度(2)刚度(满足要求) 压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象6.3压弯构件的整体稳定 实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算1、双轴对称的实腹式压弯构件6.3压弯构件的整体稳定2、单轴对称的实腹式压弯构件，当弯矩作用在对称平面内且使较大的翼缘受压时，有可能在受拉侧首先发展塑性而使构件失稳。 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算6.3压弯构件的整体稳定 整体稳定系数工字形截面T形截面双轴对称单轴对称翼缘受压T型组合截面双角钢T形翼缘受拉>0.6时无需修正，但需不大于1箱形截面6.3压弯构件的整体稳定 工字形、Ｔ形和箱形截面压弯构件，其受压翼缘板的自由外伸宽度b1与其厚度t之比应满足下式：塑性发展系数γ=1.0塑性发展系数γ>1.06.4压弯构件的局部稳定受压翼缘的局部稳定 箱形截面6.4压弯构件的局部稳定T形截面工字形截面λ—构件在弯矩作用平面内的长细比，30≤λ≤100腹板的局部稳定应力梯度 当压弯构件的端部支承条件比较简单，其计算长度可按照轴心压杆的计算长度系数进行计算；平面内的计算长度是根据框架失稳时有、无侧移来确定平面外的计算长度是根据侧向支承点布置的情况确定对框架柱构件计算长度6.5压弯构件的计算长度 1、单层单跨框架基本假定：横梁没有轴力或轴力很小，且各柱同时失稳。单层等截面框架柱横梁线刚度i1=I1/L与柱线刚度i=I/H的比值为K1=I1H/IL=i1/i6.5压弯构件的计算长度平面内计算长度2、单层多跨无侧移框架当单层多跨时：无侧移框架双轴对称横梁两端转角大小相等，方向相反有侧移框架变形是反对称的，横梁两端的转角θ大小相等方向相同无侧移框架横梁两端转角大小相等，方向相反有侧移框架变形是反对称的，横梁两端的转角θ大小相等方向相同 对多层多跨等截面框架柱的计算长度，失稳形式分为无侧移与有侧移两种情况。6.5压弯构件的计算长度柱的计算长度系数μ和横梁的约束作用有直接关系：当柱与基础铰接时，取K2=02、对底层框架柱：当柱与基础刚接时，取K2=∞1、当横梁与柱铰接时，取横梁的线刚度i1=0；多层多跨等截面框架柱 1、有侧向支承时，框架平面外的计算长度等于侧向支承点之间的距离。2、无侧向支承时，框架平面外的计算长度等于柱的全长。平面外计算长度6.5压弯构件的计算长度 [示例]柱与基础铰接的双跨框架上，沿构件的轴线作用有轴线压力，边柱为P，中柱为2P，沿横梁的水平力为0.2P，承受弯距如图，框架平面外有足够支撑。要求确定柱的承载能力。6.5压弯构件的计算长度 I0I1I2K0K1μ0μ1H0解：（1）求柱的计算长度横梁I0=1803/12+2351.640.82=229100cm4边柱I1=1363/12+2301.218.62=28800cm4中柱I2=1463/12+2301.623.82=62500cm46.5压弯构件的计算长度 6.5压弯构件的计算长度边柱中柱 （2）求边柱的承载能力弯距作用平面内稳定强度6.5压弯构件的计算长度 边柱的截面特性A=361+2301.2=108cm2Wx=28800/19.2=1500cm3(b)截面，x=0.546有侧移框架，等效弯矩系数mx=1.0-10x360-12x300xxyy-12x3006.5压弯构件的计算长度 6.5压弯构件的计算长度 6.5压弯构件的计算长度 （3）求中柱的承载能力6.5压弯构件的计算长度 中柱的截面特性A=461+2301.6=142cm2Wx=62500/24.6=2540.7cm3(b)截面，x=0.693有侧移框架，等效弯矩系数mx=1.0-10x460-16x300xxy-16x3006.5压弯构件的计算长度 6.5压弯构件的计算长度 6.5压弯构件的计算长度 P的最小值为381.8kN，边柱和中柱的承载能力分别为381.8kN和763.6kN，由中柱的稳定承载能力决定。6.5压弯构件的计算长度 格构式压弯构件的设计6.6格构式压弯构件的设计 一、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件二、弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件三、双向受弯的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计 1、弯矩作用平面内的整体稳定计算弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计 2、分肢的稳定计算弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计3、缀材的计算计算方法与格构式轴心受压构件相同。 与实腹式压弯构件相同弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计 分肢稳定的验算：分肢1的轴心力：分肢1的弯矩：分肢2的轴心力：分肢2的弯矩：弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计 1、整体稳定计算双向受弯的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计 2、分肢的稳定计算双向受弯的格构式压弯构件6.6格构式压弯构件的设计