钢结构基本构建的计算与构造要求.ppt

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1、4.1轴心受力构件概述4.1.1、常用截面形式心受力构件的截面形式有三种：第一种是热轧型钢截面，如工字钢、H型钢、槽钢、角钢、T型钢、圆钢、圆管、方管等；第二种是冷弯薄壁型钢截面，冷弯角钢、槽钢和冷弯方管等；第三种是用型钢和钢板或钢板和钢板连接而成的组合截面，如实腹式组合截面和格构式组合截面等。整体失稳三种形式弯曲屈曲扭转屈曲弯扭屈曲名称优点缺点工字钢省工、价廉ix，iy相差很大，当l0x，l0y接近时很不经济轧制H型钢省工，双向ix，iy接近，经济性好规格有限制焊接H型钢双向ix，iy接近，经济性好，截面组合灵活，便于自动焊增加加

2、工焊接工作量月型钢加工量较少，材料单价较低用材增多，截面形式、尺寸均受限制，连接复杂圆管，矩形管，方管ix和iy相同或接近（矩形管），回转半径大，抗压稳定性好，用材省，抗扭刚度大圆管单价较高，与其它构件连接时相对较繁2、构造当实腹柱的腹板计算高度h0与tw厚度之比大于80时，应设置成对的横向加劲肋,横向加劲肋的作用是防止腹板在施工和运输过程中发生变形，并可提高柱的抗扭刚度。横向加劲肋的间距不得大于3h0，外伸宽度bs不小于h0/30+40cm，厚度tw应不小于bs/15.当实腹柱的腹板因宽厚比大于表6－5的限值而采用纵向加劲肋加强时

3、，纵向加劲肋应成对配置，其一侧外伸宽度不应小于10tw，厚度不应小于0.75tw。除工字形截面外，其余截面的实腹柱应在受有较大水平力处、在运输单元的端部以及其它需要处设置横隔。横隔的中距不得大于柱截面较大宽度的9倍，也不得大于8m。轴心受压实腹柱的纵向焊缝（如工字形截面柱中翼缘与腹板的连接焊缝）受力很小，不必计算，可按构造要求确定焊脚尺寸。GO2、格构柱的形式：格构柱组成常用铰接柱脚的几种形式(a)轴承式铰接柱脚；(b)、(c)平板式铰接柱脚柱脚用锚栓固定在基础上，锚栓直径一般为20~25mm，底板上的螺栓孔直径一般为锚栓直径的1.

4、1~1.8倍，垫板上的螺栓孔比螺栓直径大1~2mm。4.2受弯构件——钢梁4.2.1应用：房屋建筑和桥梁工程。如楼盖梁、工作平台梁、墙架梁、吊车梁、檩条及梁式桥、大跨斜拉桥、悬索桥中的桥面梁等。常用截面形式：热轧型钢梁：工字钢、槽钢、H型钢、冷弯薄壁型钢梁：C型钢、Z型钢组合梁：焊接组合梁、铆接组合梁、钢与混凝土组合梁强度：一、正应力梁在弯矩作用下，假定钢材为理想弹塑性体，截面正应力的发展过程可以分为三个阶段弹性阶段弹塑性阶段塑性阶段(若钢材有硬化阶段则梁受弯也有应变硬化阶段)规范中的实腹梁抗弯塑性强度计算公式1、在Mx作用下2、在

5、Mx、My作用下塑性变形计算方法的限制条件：a.梁仅受静载和间接动载；b.能充分保证梁不发生整体失稳；c.受压翼缘不发生局部失稳。梁的整体稳定一、梁整体稳定的设计原理当梁上荷载不大时，仅在垂直方向有位移，当荷载加到一定值时，梁有侧向位移产生并伴随扭转，梁从平面弯曲状态转变为弯曲扭转屈曲状态的现象称为整体失稳，也称弯扭失稳。梁丧失整体稳定现象4）荷载位置荷载作用于上翼缘，梁发生扭转，作用荷载会加剧扭转发展，而作用于下翼缘时，则有减缓截面扭转作用；5）加强上翼缘刚度，对梁的整体稳定有利6）支承情况梁支承对位移的约束程度越大，则临界弯矩越

6、大。4.2.3加劲肋梁腹板常设计得高而薄，为提高其局部屈曲荷载，常采用加劲肋予以加强，如图。4.3.1拉弯和压弯构件的应用及其破坏形式一、拉弯构件1.应用较少：如有节间荷载的钢屋架下弦杆2.破坏形式：因抗拉强度不足而破坏，即截面出现塑性铰。二、压弯构件1、应用：厂房的排架柱，多高层建筑的框架柱，有节间荷载作用的屋架上弦杆，海洋平台的立柱。2.破坏形式：1）强度破坏，即截面出现塑性铰。2）平面内弯曲失稳破坏3）平面外弯扭失稳4）局部失稳5）刚度4.3.2压弯构件的计算长度1、弦杆和单系腹杆的计算长度计算长度的概念来源于理想轴心压杆的弹

7、性分析。它把端部有约束的压杆化作等效的两端铰接的杆。拉杆提供的约束比压杆大得多，并且拉力越大，约束作用也越大。反之，承受较大压力的杆件提供的约束几乎微不足道。第二个因素是杆件线刚度的大小，起约束作用杆件的线刚度相对比较大。最后一个因素是和所分析的杆直接刚性相连的杆件作用大，较远的杆件作用小，常常忽略不计。一、桁架中压杆的计算长度4.3.4钢屋架4.3.4.1钢屋盖结构的组成和分类组成钢屋盖结构主要由屋面、屋架和支撑三部分组成，有的还设有托架和天窗架等构件。(1)屋面,主要由各种屋面板材组成，平铺于屋架上，承受外荷载。(2)屋架，主要

8、由各种钢构件组合连接而成。(3)支撑：根据支撑设置的部位和所起的作用不同，支撑分为上弦横向支撑、下弦水平支撑、垂直支撑和系杆四种。(4)托架和天窗架屋架的跨度和间距取决于柱网布置，而柱网布置则根据建筑物工艺要求和经济合理等各方面因素而