钢结构稳定课件.pptx

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1、钢结构稳定性1、轴心受力构件2、受弯构件（梁）3、拉弯和压弯构件1、轴心受力构件轴心受力构件的破坏方式及计算内容拉杆压杆（柱）强度计算控制长细比强度计算整体稳定和局部稳定控制长细比构件的拉伸或压缩量很小，一般不算。1.1轴心受拉构件一、强度二、刚度单面连接单角钢轴拉强度计算时f乘折减系数0.851.2实腹式轴心受压构件三局部稳定（工字型）四刚度二整体稳定一强度截面无削弱可不验算强度。热轧型钢可不验算局稳。构件应满足强度、整体稳定、局部稳定和刚度要求（1）轴心受压构件的受力性能短柱——强度问题：构件中受力最大截面上的应力不超过材料强度设计值用净截面长柱——稳定问题:整体稳定整个构件由稳定平衡过渡

2、到不稳定平衡状态时截面中的平均应力不超过材料临界压力设计值，实质为变形问题。用毛截面附：（2）理想轴心受压构件的整体稳定理想轴心压杆：假定杆件完全挺直、荷载沿杆件形心轴作用,杆件在受荷之前无初始应力、初弯曲和初偏心,截面沿杆件是均匀的(等直杆）。此种杆件失稳,称为发生屈曲。屈曲形式:1)弯曲屈曲：只发生弯曲变形,截面绕一个主轴旋转；2)扭转屈曲：绕纵轴扭转;3)弯扭屈曲：即有弯曲变形也有扭转变形。弯曲屈曲：双轴对称截面，单轴对称截面绕非对称轴；扭转屈曲：十字形截面；弯扭屈曲：单轴对称截面绕对称轴（槽钢，等边角钢），无对称轴。2、受弯构件（梁）计算内容:(1)梁截面的强度(2)梁的整体稳定(3)

3、梁的局部稳定和腹板加劲肋设计(4)梁的刚度——挠度正应力剪应力一、抗弯强度在Mx作用下在Mx和My作用下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2.1受弯构件（梁）强度二、抗剪强度V—计算截面沿腹板平面作用的剪力；I—毛截面惯性矩；tw—腹板厚度；S—中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩；fv—钢材的抗剪强度设计值。｛三、梁的局部承压强度lz–腹板的假定压力分布长度F–集中荷载(动荷考虑动力系数)；ψ–系数,重级工作制吊车轮压1.35,其他1.0；A–支承长度吊车轮压取50mm梁中部lz=a+5hy+2hR梁端lz=a+2.5hy+a1hR–轨道高度，hy–自

4、梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离四、梁在复杂应力作用下的强度计算组合梁腹板计算高度边缘处,可能同时受较大的正应力、剪应力和局部压应力σ、σc、τ—腹板根部同一点处同时产生的应力，σ、σc拉为正，压为负β1：σ、σc同号取1.1，异号取1.2t1b（1）梁整体稳定性2.2整体稳定（2）简支梁的整体稳定系数焊接工字型和H型钢梁轧制普通工字钢梁轧制普通槽钢梁——见附表1.10上述公式计算或查表所得时，修正为：关于中参数确定——梁侧向支撑点间对截面弱轴的长细比上述公式可用于计算双轴对成等截面工字型（含H形钢）悬臂梁——对受压翼缘毛截面的抵抗矩——见附表1.9，特别注意表下的6条注，尤其要理解注2。（3

5、）可不必计算梁整体稳定性的情况（条件）梁上铺板能阻止梁受压翼缘的侧向位移时工字型和H型钢梁小于附表1.8的规定时箱形截面简支梁且时（一般多可满足）（4）梁整体稳定性的近似计算只适用于压弯构件，但不能用于受弯构件（5）梁整体稳定性的其它问题梁端“夹支”，绕y轴转动受约束时稳定性的提高不考虑梁上有多种荷载类型查不到βb时梁变截面一、翼缘板的允许宽厚比第6章在讲轴心受压构件板件的局部稳定时有下式和均布压力2.3梁的局部稳定和腹板加劲肋设计若不考虑翼缘板上应力的变化，梁为弹性工作（不考虑塑性发展）时梁为弹塑工作（考虑塑性发展）时翼缘板外伸长度与厚度之比分别需满足：塑性发展系数取1时塑性发展系数取>1时

6、支承加劲肋：用于支座和集中力作用处中间加劲肋加劲肋横向加劲肋：多数板梁需设置纵向加劲肋：h0/tw较大，且正应力较大时短加劲肋：h0/tw较大，正应力、局压应力较大二、工字形截面（含H形截面）腹板的加劲肋布置腹板高厚比h0/tw超过限值时，通过加中间加劲肋来保证腹板的局部稳定性。梁腹板中不同位置处的应力性质差异较大，其临界应力不同，需设置的加劲肋也有区别。腹板局部稳定的验算：求各种荷载单独作用下的临界应力——给出它们同时作用下的临界条件——验算各区格的局部稳定性支座和受较大固定集中力处宜设支承加劲肋；H0应取腹板受压区高度hc的2倍；纵向加劲肋设在hc的中部或偏上；减小横向加劲肋间距不能提高弯

7、曲应力作用下腹板的局部稳定性梁腹板加劲肋的设计（1）、腹板加劲肋的设置（2）、腹板中间加劲肋的计算和构造（2）横向加劲肋间距0.5h0～2h0（h0/tw小于100可2.5h0）。（3）腹板同时设横向加劲肋和纵向加劲肋，相交处切断纵肋,横肋连续，纵横加劲肋均应保证一定的惯性矩。（4）为避开焊缝，加劲肋需切角（5）横向加劲肋与腹板和受压翼缘焊，可不与受拉翼缘焊，受动力荷载作用时在受拉翼缘处提前切断。