钢结构基本原理课件第六章.ppt

压弯(拉弯)构件的应用： 如桁架受节间荷载作用时；多高层结构中的框架柱；厂房柱等 框架的可能失稳形式有两种，一种是有支撑框架，其失稳形式为无侧移；一种是无支撑的纯框架，其失稳形式有侧移。有侧移失稳的框架，其临界力比无侧移失稳的框架低得多。故框架的承载能力一般以有侧移失稳时的临界力确定。 框架柱上端与横梁刚接。横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度与柱的线刚度的比值，即： 2、多层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 多层多跨框架的失稳形式也有两种，无侧移失稳和有侧移失稳。计算时的基本假定与单层框架相同。对于未设置支撑结构的纯框架，属于有侧移反对称失稳；对于有支撑框架，根据抗侧移刚度大小，分为强支撑框架和弱支撑框架。 多层框架无论在哪一类型下失稳，每一根柱都要受到柱端构件及远端构件的影响。 ——腹板计算高度边缘的最大压应力 ——腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力 取正，拉应力取负 ——构件在弯距作用平面内的长细比，当 时， 取 ，当 时，取 （2） 箱形截面 箱形截面压弯构件腹板受力与工字形截面相同，但考虑到其腹板边缘嵌固不如工字形截面。 当 时 当 时 但不小于 例6-4 如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，承受的荷载设计值为：轴心压力N=900kN，端弯矩M1＝490kNm， M2＝0，绕截面强轴作用，方向如图所示，不计构件自重。钢材为Q235钢，构件两端铰接，并在三分点处各有一侧向支承，验算此压弯构件平面外的整体稳定和局部稳定。 10m A B C D 490 326.7 163.3 16 750 250 10 16 16 750 250 10 16 10m A B C D 490 326.7 163.3 10m A B C D 490 326.7 163.3 16 750 250 10 16 1、单层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 支撑框架 强支撑框架 弱支撑框架 6.4 压弯构件（框架柱）的设计 纯框架[未设支撑结构（剪力墙、支撑架、抗剪筒体）] 一、框架柱的计算长度 框架的失稳 有侧移失稳——无支撑框架：临界力较低 无侧移失稳——有支撑框架：临界力较高 对于单层多跨框架的中柱： 对于单层单跨框架柱和单层多跨框架的边柱: 确定框架柱的计算长度通常根据弹性稳定理论，并作了如下近似假定： （1）框架只承受作用于节点的竖向荷载； （2）所有框架柱同时丧失稳定；所有的框架柱同时达到临界荷载。 （3）失稳时横梁两端的转角相等。 和框架柱柱脚和基础的连接形式 查P153表6.5 例6.5 表6.5 当支撑结构的侧移刚度（产生单位侧倾角的水平力） 满足下式要求时，为强支撑框架，属于无侧移失稳 ——第 层层间所有框架柱用无侧移框架和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴心压杆稳定承载力之和 当支撑结构的侧移刚度 不满足上式要求时，为弱支撑框架。 多层框架柱在框架平面内的的计算长度系数表达为： 317, 下 有侧移的纯框架 查附表5.1 无侧移框架（强支撑框架） 查附表5.2 对弱支撑框架， 查附表5.1和查附表5.2，得 ——框架柱按无侧移框架柱和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴心压杆稳定系数 此时，框架柱的轴心压杆稳定系数按下式计算： 例6.6 3. 框架柱在框架平面外的计算长度 框架柱在框架平面外的计算长度取侧向支撑点间距离。 二、实腹式压弯构件的设计 1.截面形式 　　当弯矩较大时，宜采用在弯矩作用平面内截面高度较大的双轴对称截面或单轴对称截面(图6.13)，图中的双箭头为用矢量表示的绕x轴的弯矩Mx(右手法则)。 图6.13 弯矩较大的实腹式压弯构件截面 （1）. 强度验算 （2）. 整体稳定验算 ①弯矩作用平面内的整体稳定验算： 较大翼缘受压的单轴对称截面： 2.截面选择及验算 ②弯矩作用平面外的整体稳定验算： （3）. 局部稳定验算 组合截面压弯构件翼缘和腹板的宽厚比应满足P151，表6.3的要求。 （4）. 刚度验算 压弯构件的长细比应不超过P77，表4.2规定的容许长细比限值。 格构式压弯构件 缀条式 缀板式：很少采用 三、格构式压弯构件的设计 * * 1、截面高度h （1）建筑高度：确定梁的最大高度 （2）刚度条件：决定梁的最小高度 （3）经济条件 hw h t t tw 5.7 组合梁的设计