钢结构设计原理廖绍怀拉弯压弯构件.ppt

7.4.2 双向压弯构件的稳定承载力计算 在工程设计中，规范给出了实用经验设计表达式 及 （7.4.5a） （7.4.5b） x y ey ex x1 y1 ey x y ex x1 y1 图7.4.5 双轴对称截面 §7.5 实腹式压弯构件的局部稳定 7.5.1 受压翼缘板的宽厚比限值（按梁的规定） 实腹式压弯构件的板件与轴压和受弯构件的板件的受力 相似，其局部稳定也是采用限制板件的宽（高）厚比的办法 来保证。 外伸翼缘板 （7.5.1b） （7.5.1a） 两边支承翼缘板 当构件强度和整体稳定不考虑截面塑性发展时，式（7.5.1a）可放宽至： 图7.5.1 压弯构件腹板弹性状态受力情况 τ σmax σmin a hw 板厚tw 腹板受力较复杂。同时受不均匀压力和剪力的作用。 ke—正应力与剪应力共同作用时，板的屈曲系数。 7.5.2 腹板的高厚比限值 腹板的局部稳定主要与压应力的不均匀分布的梯度有关。 ?0—应力梯度 根据弹性理论，在对边受非均匀的压力同时有均布剪力的作用的腹板（按四边简支板）弹性屈曲的临界应力为。 （7.5.3a） ?0 ＝ (?max-?min)/?max （7.5.2） 1.工字形和H形截面的腹板 《规范》规定工字形和H形截面压弯构件腹板高厚比限值。 根据弹塑性理论，弹塑性屈曲的临界应力为。 （7.5.3b） 当1.6≤?o≤2.0时: （7.5.5b） （7.5.5a） 当0≤?o≤1.6时: KP—板的塑性屈曲系数。 ?o =（?max-?min）/ ? max ?max——腹板边缘最大压应力 ?min——另一边相应的应力，压为正，拉为负。 ?——构件在弯矩作用平面内的长细比； 当? ≤30时，取? =30， ? ≥100时，取? =100。 2. 箱形截面的腹板 考虑到两块腹板可能受力不均，将按公式（7.5.5a） 和（7.5.5b）确定的高厚比值乘0.8，使设计得厚一些。但 不应小于 。 3.T形截面的腹板 当?0≤1.0时，翼缘板部分进入塑性，对腹板无嵌固作用。 当?0＞1.0时，翼缘处于弹性，对腹板有嵌固作用。 （7.5.6a） （7.5.6b） 7.6.1 截面形式 1.对于N大、M小的构件，可参照轴压构件初估； 2.对于N小、M大的构件，可参照受弯构件初估； 因影响因素多，很难一次确定。 7.6.2 截面验算 1. 强度验算 2. 整体稳定验算 3. 局部稳定验算—组合截面 4. 刚度验算 7.6.3 构造要求 与实腹式轴心受压构件相似。 §7.6 实腹式压弯构件的设计 例题7.1： 某压弯构件的简图、截面尺寸、受力和侧向支承情况如图所示，试验算所用截面是否满足强度、刚度和整体稳定要求。钢材为Q235钢，翼缘为焰切边；构件承受静力荷载设计值（标准值）F=100kN和N=900kN。 [解]： 1.内力（设计值） 轴心力 N =900kN 弯 矩 2.截面特性和长细比： l0x=16m，l0y=8m 刚度满足。 3.强度验算 满足要求。 4.在弯矩作用平面内的稳定性验算 满足要求。 满足要求！（平面内稳定控制） 讨论： 本例题中若中间侧向支承点由中央一个改为两个（各在l/3点即D和E点），结果如何？ 5.在弯矩作用平面外的稳定性验算： AC段（或CB段）两端弯矩为M1=400 kN.m，M2＝0，段内无横向荷载： 6.局部稳定验算 翼缘的宽厚比 腹板计算高度边缘的应力 腹板高厚比 局部稳定满足要求 §7.7 格构式压弯构件的计算 当偏心受压柱的宽度很大时，常采用格构式。当柱中弯矩不大，或柱中可能出现正负号的弯矩但二者的绝对值相差不大时，可用对称的截面形式(k、i、m)；当弯矩较大且弯矩符号不变，或者正、负弯矩的绝对值相差较大时，常采用不对称截面(n、p)，并将截面较大的肢件放在弯矩产生压应力的一侧。 格构式压弯构件的截面形式 图7.7.1 格构式压弯构件的截面形式 由于截面的高度较大且受有较大的外剪力，所以缀板连接的格构式压弯构件很少采用。 截面中部空心，不考虑塑性的深入发展。 1.弯矩平面内的整体稳定计算 （7.3.8） 注意：式中?x及N’Ex均按格构式柱的换算长细比?0x 确 定 ，W1x=Ix/y0。y0为x轴到较大压力分肢的轴线距离或压力较 大分肢腹板边缘的距离，两者中取较大者（见下图）。 图7.7.2 格构柱计算绕虚轴截面模量时y