钢结构设计原理――轴心受力构件课件.ppt

《钢结构设计原理――轴心受力构件课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章钢结构概述轴心受力构件受弯构件拉弯和压弯构件(自学)钢结构连接构造与设计国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷，总建筑面积近15万平方米，总投资26.88亿元，目前已进行过网壳部分设计与施工验收审查会议。该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入口均

2、设在水下。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参与主体设计，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。上海环球金融中心由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金(OECF)联合投资的上海环球金融中心，总投资逾750亿日元。位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上94层。建成后的高度达460米。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。轻型钢结构

3、容器和其他构筑物陕西铜川天然气公司1000立方米天然气球罐大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐4.0概述钢结构的特点优点强度高，重量轻，塑性好，可焊性好，工业化高，面积利用系数，基础费用，抗震，工期等综合效益较好；缺点耐火性差，耐腐蚀性差；高层中，用钢量大，造价较高，设计施工技术较复杂，防火差4.0概述钢结构的破坏形式整体失稳破坏局部失稳破坏强度破坏疲劳破坏,断裂破坏等图：整体失稳破坏1钢结构的破坏形式钢结构的破坏形式图：整体失稳破坏2图：局部失稳破坏钢结构的破坏形式第4章钢结构概述轴

4、心受力构件受弯构件拉弯和压弯构件钢结构连接构造与设计应用桁架、塔架、网架、支柱等4.1轴心受力构件4.1.1轴心受力构件的应用和截面形式截面型式型钢截面热轧型钢，冷弯薄壁型钢组合截面实腹式，格构式4.1.1轴心受力构件的应用和截面形式截面型式热轧型钢截面冷弯薄壁型钢截面4.1.1轴心受力构件的应用和截面形式截面型式型钢和钢板连接而成实腹式组合截面格构式组合截面4.1.2轴心受拉构件的强度计算和刚度验算强度计算式中，N—轴拉力设计值(基本组合值）An—截面的净面积f—抗拉强度设计值，p336，附录一，对圆

5、钢需乘以折减系数0.95。（4-1）算例验算图所示双角钢截面的轴心拉杆强度。轴心拉力设计值N=650kN。钢材为Q235钢，角钢截面为L100×100mm，角钢两肢上各有一排交错排列的螺栓孔，孔径d=21.5mm。解：先将其中的一个角钢截面展开，并比较截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ哪个危险截面，两截面厚度均为10mm。Ⅰ-Ⅰ净截面宽度；Ⅱ-Ⅱ净截面宽度由于因此Ⅱ-Ⅱ截面为危险截面。于是因此，轴心拉杆满足强度要求。4.1.2轴心受拉构件的强度计算和刚度验算刚度验算（4-2）式中，λ—长细比l0----计算长度，拉杆一

6、般取l0=l，l为节点中心间距。i—截面的回转半径，[l]—受拉构件的容许长细比。项次构件名称承受静力荷载或间接承受动力荷载结构直接承受动力荷载的结构一般建筑结构有重级工作制吊车的厂房1桁架杆件3502502502吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑300200—3其他拉杆、支撑系杆等（张紧的圆钢除外）400350—受拉构件的容许长细比4.1.3轴心受压构件强度、稳定计算和刚度验算强度计算式中，N—轴压力设计值An—截面的静面积f—抗压强度设计值，p336，附录一（4-3）4.1.3轴心受压构件强度、稳定计算

7、和刚度验算整体稳定性（4-6）式中A---截面的毛面积j---稳定系数，与（λ，截面分类，钢材屈服强度）有关，按附录三取用。λ---构件长细比，（对格构柱换算长细比，复杂）截面分类—abcd四类，按截面的形状和尺寸，加工条件，强弱轴不同而区分。主要考虑残余应力和初弯矩影响。p83算例验算下图（P85）所示结构中两端铰接的轴心受压柱AB的整体稳定。该柱所承受的压力设计值N=1000kN，柱计算长度lx=4.2m，ly=2.1m，柱截面为焊接工字形，具有轧制边翼缘，其截面尺寸：翼缘2-10×220，腹板为1

8、-6×200，由Q235A钢制作。已知，N=1000kN，抗压强度设计值f=215N/mm2.解：（1）计算截面几何特征毛截面面积截面惯性矩截面回转半径（2）压杆的长细比及稳定系数算例根据柱截面的组成条件，由表4-2（P84）可知，该截面对强轴属于b类，由附表3-2查得，jx=0.885；对弱轴属于c类，由附表3-3查得jy=0.856.（3）整体稳定性验算满足要求4.1.3轴心受压构件强度、稳定计算和刚度验算局部稳定性控制板件的宽（高）厚