钢结构第六讲拉弯与压弯构件ppt课件.ppt

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1、§7-1应用和截面形式§7-2拉弯、压弯构件的强度§7-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定§7-4实腹式构件在弯矩平面外的稳定§7-5实腹式压弯构件的局部稳定§7-6实腹式压弯构件的截面设计§7-7格构式压弯构件的计算第7章拉弯、压弯构件第7章拉弯、压弯构件1．压弯（或拉弯）构件承受轴心压（或拉）力和绕截面形心主轴的弯矩作用偏压（或偏拉）构件弯矩由偏心轴力引起时§7-1应用和截面形式压弯构件拉弯构件§7-1应用和截面形式2．单向压弯（或拉弯）构件弯矩作用在截面的一个主轴平面内双向压弯（或拉弯）构件弯矩作用在两个主轴平面内3．应用墙架柱工作平台柱支架柱单层厂房结构§7-1应用和截

2、面形式4．按其截面形式实腹式格构式常用的截面形式：热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面组合截面5．满足正常使用极限状态和承载能力极限状态限制构件长细比来保证刚度要求承载力极限状态.包括强度、整体稳定和局部稳定计算.其中整体稳定计算包括弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定的计算.§7-1应用和截面形式压弯构件应用比较广泛，例如，有横向节间荷载作用的桁架上弦杆、屋架天窗侧立柱、单层厂房柱、以及多层或高层房屋的框架柱等等都属于压弯构件。§7-1应用和截面形式单向拉弯和压弯构件的截面形式对拉弯构件，一般只需计算其强度和长细比，不需计算其稳定。但在拉弯构件所受弯矩较大而拉力较小时，由

3、于其作用已接近受弯构件，就需要验算其整体稳定；在拉力和弯矩作用下出现翼缘板受压时，也需验算翼缘板的局部稳定。这些当由设计人员根据具体情况加以判断。§7-1应用和截面形式对单向压弯构件，根据其到达承载能力极限状态时的破坏形式，应计算其：（1）强度；（2）弯矩作用平面内的稳定；（3）弯矩作用平面外的稳定和组成板件的局部稳定；（4）当为格构式构件时还应计算分肢的稳定。为了保证其正常使用，则应验算构件的长细比。对两端支承的压弯构件跨中有横向荷载时，还应验算其挠度。§7-1应用和截面形式钢结构中拉弯构件应用较少，桁架的下弦杆有时作用有非节点荷裁，这种下弦杆就是拉弯构件。§7-1应用和

4、截面形式7.2.1拉弯、压弯构件的强度计算一．工作阶段在轴心压力和绕主轴弯矩的共同作用下，截面上应力发展过程，构件中应力最大的截面可能发生强度破坏。§7-2拉弯、压弯构件的强度fyfy压弯构件截面应力的发展过程§7-2拉弯、压弯构件的强度二．强度计算准则：①边缘屈服准则，截面边缘纤维屈服的弹性受力阶段极限状态作为强度计算的承载能力极限状态。②全截面屈服准则，截面塑性受力阶段极限状态作为强度计算的承载能力极限状态，形成塑性铰。③部分发展塑性准则，截面部分塑性发展作为强度计算的承载能力极限状态1．边缘屈服准则令截面屈服轴力Np=A·fy，屈服弯矩Mex=Wexfy，则得N和Mx

5、的线性相关公式：§7-2拉弯、压弯构件的强度2．全截面屈服准则得N和Mx的相关公式：当轴力很大（N>Awfy）时，塑性中和轴将位于翼缘范围内，按上述相同方法可以得到：§7-2拉弯、压弯构件的强度因此，近似简化为以下两条直线公式，即：当　　　时，当　　　时,§7-2拉弯、压弯构件的强度0.13§7-2拉弯、压弯构件的强度3．部分发展塑性准则偏安全地采用直线式相关公式：一部分进入塑性，另一部分截面还处于弹性阶段采用弹性截面模量Wex当构件部分塑性发展时，近似采用直线关系式：§7-2拉弯、压弯构件的强度7.2.2构件强度与刚度计算1．单向拉弯、压弯构件按下式计算截面强度：2．双向

6、拉弯、压弯构件计算截面强度：3．§7-2拉弯、压弯构件的强度1）计算疲劳的实腹式拉弯、压弯构件2）格构式构件，当弯矩绕虚轴作用时3）为了保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比限制为当　　　　　　　时不考虑塑性开展。4）刚度同轴心构件§7-2拉弯、压弯构件的强度§7-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定7.3.1压弯构件整体失稳形式单向压弯构件的整体失稳分为：弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲双向压弯构件则只有弯扭失稳一种可能§7-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定单向压弯构件弯矩平面作用

7、平面内失稳变形和轴力－位移曲线§7-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定平面外失稳变形和轴力－位移曲线有初始缺陷压弯构件在弯矩作用平面外失稳为极值失稳平面内失稳变形和轴力－位移曲线单向压弯构件弯矩平面作用平面外失稳变形和轴力－位移曲线§7-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定计算方法分为两大类：1．极限荷载计算方法。2．相关公式方法。1．极限荷载计算法弯矩作用平面内极限荷载的方法有解析法和数值法解析法是在各种近似假定的基础上，通过理论方法求得构件在弯矩作用平面内稳定承载力Nux的解析解，解析法很难得到稳定承载力的闭合解，使用很