钢结构第七章讲课稿.ppt

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1、钢结构第七章第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure2、截面形式实腹式和格构式图7.1.2压弯构件的截面形式压弯构件的截面通常做成在弯矩作用方向具有较大的截面尺寸。实腹式截面：热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面和组合截面。当构件计算长度较大且受力较大时，为了提高截面的抗弯刚度，还常常采用格构式截面。第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure3、拉弯、压弯构件的设计内容拉弯构件：承载能力极限状态：强度正常使用极限状态：刚度强度稳定实腹

2、式格构式弯矩绕实轴作用弯矩绕虚轴作用整体稳定局部稳定平面内稳定平面外稳定承载能力极限状态正常使用极限状态刚度压弯构件：第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure§7.2拉弯、压弯构件的强度7.2.1拉弯、压弯构件的强度计算准则对拉弯构件、截面有削弱或构件端部弯矩大于跨间弯矩的压弯构件，需要进行强度计算。图7.2.1压弯构件截面应力的发展过程Aw=hwtwMxhwxxyyhfyfyfyfyHHNhh(1-2)hfyfy(a)(b)(c)(d)Af=bt第七章拉弯、压弯构件钢结构设计

3、原理DesignPrinciplesofSteelStructure边缘纤维屈服准则以构件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。此时构件处于弹性工作阶段。全截面屈服准则构件的最大受力截面的全部受拉和受压区的应力都达到屈服，此时，该截面在轴力和弯矩的共同作用下形成塑性铰。部分发展塑性准则构件的最大受力截面的部分受拉和受压区的应力达到屈服点，至于截面中塑性区发展的深度根据具体情况给定。此时，构件处在弹塑性工作阶段。第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure1

4、.边缘屈服准则构件处于弹性工作阶段，在最危险截面上，截面边缘处的最大应力达到屈服点，即：（7.2.1）（7.2.2）N、Mx——验算截面处的轴力和弯矩；A——验算截面处的截面面积；Wex——验算截面处的绕截面主轴x轴的截面模量；NP——屈服轴力，NP＝Afy;Mex——屈服弯矩，Mex＝Wexfy第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure2.全截面屈服准则构件最危险截面处于塑性工作阶段时，塑性中和轴可能在腹板或翼缘内。当轴力较小（N≤Awfy）时,塑性中和轴在腹板内，可得N和Mx的相关

5、公式：（7.2.4a）NP——屈服轴力，NP＝Afy;Mpx——塑性弯矩，Mpx＝Wpxfya=Aw/Af当轴力很大（N>Awfy）时,塑性中和轴位于翼缘内，可以得到：（7.2.4b）第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure图7.2.2压弯构件N/Np-Mx/Mpx关系曲线式（7.2.4b）式（7.2.5b）式（7.2.4a）式（7.2.5a）构件的N/Np-Mx/Mpx关系曲线均呈凸形。与构件的截面形状，腹板翼缘面积比有关。在设计中简化采用直线关系式，其表达式为：当N/Np≤0.

6、13时:（7.2.5a）当N/Np>0.13时:（7.2.5b）（7.2.6）考虑轴心力引起的附加弯矩和剪力的不利影响，规范偏于安全采用一条斜直线（图中虚线）代替曲线。第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure3.部分发展塑性准则比较式（7.2.2）和式（7.26）可以看出，两者都是线性关系式，差别仅在于第二项。在式（7.2.2）中因在弹性阶段，用的是截面的弹性抵抗矩Wx；而在式（7.2.6）中因在全塑性阶段，用的则是截面的塑性抵抗矩Wpx，因此介于弹性和全塑性阶段之间的弹塑性阶段也可

7、以采用直线关系式如下，引入塑性发展系数x，即：（7.2.7）x—塑性发展系数，其值与截面的形式、塑性区的深度有关。一般控制塑性发展深度≤0.15h。（7.2.6）（7.2.2）第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructureN——轴心压力设计值An——验算截面净截面面积Mx、My——两个主平面内的弯矩Wn,x、Wn,y——验算截面对两个主轴的净截面模量x、y——截面在两个主平面内的截面塑性发展系数，按表4.2.1采用（7.2.8）1.单向拉弯、压弯构件强度计算公式2.双向拉弯、压弯构

8、件强度计算公式（7.2.9）7.2.2拉弯、压弯构件强度与刚度计算第七章拉弯、压弯构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure①对于需要计算