钢结构 受拉构件及索课件

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1、第四章§4-1轴心受力构件一、概述（一）轴心受力构件的应用3.塔架2.网架1.桁架4.实腹式轴压柱与格构式轴压柱（二）轴心受力构件的截面形式截面形式可分为：实腹式和格构式两大类。(a)热轧型钢和冷弯薄壁型钢(b)型钢或钢板组成的实腹式截面(c)型钢组成的格构式截面格构式截面截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。二、轴心受力构件的强度和刚度轴强度（承载能力极限状态）轴心受拉构件心刚度（正常使用极限状态）受强度力（承载能力极限状态）构轴心受压构件稳定件刚度（正常使用极限状态）（一）强度计算（承载能力极限状态）A：截面无削弱时的强度根据以屈服点f作

2、为轴心受拉构件的强度准则，受拉构件的强y度承载力N为：N=Af（4-l）ppy式中A——轴心受拉构件的截面面积。考虑安全度的因素，工程设计采用小于f的强度设计值f。对应yd的强度承载力设计值N为：N=Af（4-2）ddd设计时，作用在轴心受拉构件中的外力N应满足N≤N（4-3）dNfd(44)AN—轴心拉力设计值；A—构件的截面面积；f—钢材的抗拉强度设计值。dB：截面有消弱时的强度弹性状态极限状态图4-2截面消弱处应力分布截面消弱处产生应力集中，弹性阶段空洞边缘应力很大（图4-2a），当材料屈服后，截面内发生应力重分布，直到消弱截面上的

3、平均应力达到钢材的抗拉强度f而破坏（图4-2b）u（1）截面消弱时，消弱截面的承载力极限为：N=Af（4-5）unu式中：A——受拉构件净截面面积。n（2）其他截面处，仍按轴心受拉构件的强度承载力极限为：N=Af（4-l）py（3）构件受轴心拉力时，构件不破坏的条件是：N≤min（N，N）=min（Af，Af）（4-6）puynu工程设计中关于f，f：yu屈服强度f，和极限强度f分别以其设计值f，f代替，yudud设计值的具体数值可以查规范。f=f/，f=f/，dyRuduuR其中：和称为抗力分项系数，其含义见《钢结构RuR设计规范〉中的

4、有关规定。•各国规范/0.8，又普通碳素钢和低合金钢的屈强比f/fRuRuy大于1.25，所以对构件有消弱的截面，其设计公式可以表达为：fffNAfAfudAfuRAf0.8uAfnudndfndfndfnddyuRy故设计时，外力N应满足：N≤Af（4-7a）ndN或：fd（4-7b）An•当屈强比f/f小于1.25，则通过4-6式确定其承载力。uy（二）受拉构件的有效净截面连接构造中，净截面不一定都能充分发挥作用。右图工字形截面上下翼缘和腹板都有拼接板，所以力通过翼缘和腹板直接传递，这种连接其净截

5、面全部有效。下图的连接构造，仅在工字形上、下翼缘设有连接件。1－1截面上净截面不能全部发挥作用。有效净截面面积此时采用有效净截面面积A，有效净截面面积A与该处净ee截面面积A之比称为净截面效率ηnAeAn于是构件截面连接处的验算公式为：Nfd（4-9）An关于η的取值：a1lα——连接板至构件截面形心距离l——连接长度齿状截面面积的计算：当轴心受力构件采用普通螺栓(或铆钉)连接时，若为并列布置[图(a)]，按最危险的正交截面(I—I截面)计算。若错列布置[图(b)、(c)]，构件既可能沿正交截面I—I破坏，也可能沿齿状截面Ⅱ—Ⅱ

6、破坏。（三）刚度计算（正常使用极限状态）1）避免自重下的挠曲；目2）避免动载作用下振动过大；的3）防止运输、安装过程中偶然碰撞引起杆件变形。l0[](4-11)maximaxmax拉杆的最大长细比l0计算拉杆长细比时的计算长度；Ii截面的回转半径；A[]构件的容许长细比，其取值详见规范或教材。受拉构件容许长细比项构件名称承受静力荷载或间接承受动力荷直接承受动力次载的结构荷载的结构一般建筑结构有重级工作制吊车的厂房1桁架的杆件3502502502吊车梁或吊车桁架以下300200-的控间支撑3其他拉杆、支撑、系杆40

7、0350-等（张紧的圆钢除外）注：1承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在坚向平面内的长细比。2在直接或间接承受动力荷载的结构中，计算单角钢受拉构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径；在计算单角钢交叉受拉构件平面外的长细比时，应采用与角钢肢边平行轴的回转半径。3中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。4在设有夹钳或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中，支撑（表中第2项除外）的长细比不宜超过300。5受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜超过250。6跨度等于或大于60m的桁架，其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300（承受静

8、力荷载或间接承受动力荷载）或250（直接承受动力荷载）。§4-24.2.1拉弯构件的强度计算准则（一）、拉弯、压弯构件的应用eNNM一般