钢结构第三章构件的截面承载力.pptVIP

例1 如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，轴心压力设计值N=800kN，两端弯矩设计值M1＝600kNm，M2＝600kNm，绕截面强轴作用，方向如图所示，不计构件自重。钢材为Q345钢，截面尺寸及构件支承情况如图所示，验算此压弯构件的强度。 16 600 300 10 16 7m 800kN 7m 800kN 600kNm 600kNm 600kNm 600kNm 3.6 拉弯、压弯构件的应用和强度计算 第3章构件的截面承载力 16 600 300 10 16 600kNm 600kNm 7m 800kN 7m 800kN 600kNm A B C 3.6 拉弯、压弯构件的应用和强度计算 第3章构件的截面承载力 第3章 构件的截面承载力－强度 压弯构件的单轴对称截面 第3章 构件的截面承载力－强度 变截面压弯构件 (a) 阶形柱 (b)楔形柱 变截面柱: 高大厂房常用 第三章 小结（1/5） 以轴心受力构件截面上的平均应力不超过钢材的屈服强度为计算准则。 1.轴心受力构件的强度及截面选择 2.轴心受力构件的强度及截面选择 ① 正应力计算采用弹塑性设计：允许截面有一定的塑性发展，塑性发展区深度为a=(1/8~1/4)h，引入截面塑性发展系数?x、?y a）绕x轴单向弯曲时 b）绕x、y轴双向弯曲时 第三章 小结（2/5） ②梁的剪应力 ③梁的扭转 自由扭转 约束扭转 截面可自由翘曲变形；截面上只有剪应力，纵向正应力为零。 截面翘曲受到约束，截面上有弯曲扭转正应力、弯曲扭转剪应力和自由扭转剪应力。 闭口截面的抗扭能力要比开口截面的抗扭能力大的多。 ④局部压应力： 固定集中荷载，且没有设支承加劲肋； 移动荷载。 第三章 小结（3/5） ⑤折算应力： 当?与?c异号时，β1=1.2；当?与?c同号或?c=0时，β1=1.1. 注意位置：同一截面的同一点 ⑥梁截面的选择： 轧制型钢梁： 组合截面梁： 计算W→查型钢表→截面验算 计算W→确定梁高→确定腹板厚度→确定翼缘尺寸 →截面验算 截面验算时应计入自重的效应 第三章 小结（4/5） ⑦梁截面沿长度的变化： 单层翼缘 改变翼缘宽度 改变梁高 多层翼缘 切断最外层翼缘 一般只改变一次截面。若改变截面效益不大，则不改变。由整体稳定控制的梁，不宜沿长度改变截面。 第三章 小结（5/5） 3.拉弯、压弯构件的应用和强度计算 ①应力发展的四个阶段 全截面塑性 压区部分塑性 拉压区部分塑性 弹性阶段 边缘纤维屈服准则 部分发展塑性准则 全截面屈服准则 ②强度计算公式： 双向压弯、拉弯构件： 单向压弯、拉弯构件： 第3章 构件的截面承载力－强度 工字形和槽形截面梁中的剪应力 式中 ： Vy ——计算截面沿腹板平面作用的剪力； Sx ——计算剪应力处以上（或以左/右）毛截面对中和轴的面积矩； Ix——毛截面惯性矩； t——计算点处板件的厚度； fv——钢材抗剪设计强度。 根据材料力学薄壁开口截面的剪应力计算公式，梁的抗剪强度或剪应力按下式计算： 2.梁的剪应力 工字型截面剪应力 可近似按下式计算 3.3梁的局部压应力和组合应力 一、局部压应力 1.受力分析： 3.3梁的局部压应力和组合应力 2.计算公式： 式中： F—集中荷载，动力荷载作用时需考虑动力系数 ?—集中荷载放大系数（考虑吊车轮压分配不均匀），重级工作 制吊车梁?=1.35，其它梁?=1.0； lz—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度 注意：1.吊车梁必须计算局部压应力； 2.均布荷载作用下不需验算； 3.集中荷载下设置支承加劲肋时 不需验算。 3.3梁的局部压应力和组合应力 假定分布长度lz的确定： hy—自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离。 hR—轨道的高度，对梁顶无轨道的梁hR=0。 3.3梁的局部压应力和组合应力 二、多种应力的组合效应 1.受力分析（确定危险点位置） F F M V 1 1 ?、 ?、?c的共同作用 y1 y x τ σc σ 当梁的横向荷载不通过截面剪心时，?应和约束扭转正应力加在一起，而?应和自由扭转剪应力及约束扭转剪应力相结合。正应力的验算式为： 2.计算公式： 注意位置：同一截面的同一点 当?与?c异号时，β1=1.2；当?与?c同号或?c=0时，β1=1.1. ?、?c、τ，为腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、局部压应力和剪应力。 3.4按强度条件选择梁截面 　 梁的