建筑结构下册（第2版）教学课件作者王娜19轴心受力构件和拉弯、压弯构件2课件.ppt

局部失稳（局部屈曲）现象的产生 (一) 选择轴心受压构件的截面形式 截面形式：型钢截面、组合截面 选择时考虑原则： 1、宽肢薄壁。在满足局稳的前提下，截面尽量开展，达到用料合理。 2、等稳定性。两主轴方向整体稳定承载力尽量相等。一般尽量做到λx≈ λ y φ x ≈ φ y 3、制造省工、构造简便。尽量选型钢截面、自动焊接截面。 (二) 选择截面尺寸 1、型钢截面 1）： 假定长细比λ。（一般λ=60-100之间，N大l0小时，λ取小值，反之取大值，N很小， λ可按容许长细比取值） 由λ查附表得φ，按下式算AT ixT iyT 2、组合截面 1）：首先假定长细比λ，计算出AT ixT iyT（与型钢截面完全相同） 2）：确定截面尺寸。（由附表给出的截面回转半径近似值确定截面高h和宽b) (三)、截面验算 对初选截面作如下几方面验算： 强度 刚度 (四)、构造要求 设置成对的横向加劲肋。 例：设计一两端铰接的轴压柱。柱长9m，如图示，在两个三分点处均有一侧向（X方向）支撑，该柱轴心力N=400KN， [λ]=150，采用热轧工字钢，Q235钢材。 19.4 格构式轴心受压柱 19.4.1 格构式轴心受压柱的截面形式 19.4.2 换算长细比 1、对实轴（y-y)的稳定 * * （一）局部失稳现象 ※ 概念: 为了节约钢材，提高构件整体稳定承载能力，在钢板焊接组成的截面中，我们往往选择宽而薄的钢板来增加截面的惯性矩。但这些板件如果过宽过薄，就有可能在构件丧失整体稳定前产生局部凹凸鼓曲现象,我们把这种现象称为局部失稳。 19.3 实腹式轴心受压柱 19.3.1 实腹式轴心受压柱的局部稳定 ※ 危害: 局部失稳不像整体失稳那样危险，但由于部分材料提前进入塑性而退出工作，降低了构件的承载能力。 ※ 保障措施: 限制板件宽厚比（高厚比） （二）板件宽厚比（高厚比）的限值 工字形截面构件的具体规定如下 : 翼缘板自由外伸宽度b1与其厚度t之比，应符合: 腹板计算高度h0与其厚度tw之比，应符合 腹板的高厚比不符合要求时： 可用纵向、横向加劲肋加强。 在计算构件的强度和稳定性时，取有效截面。 19.3.2 实腹式轴心受压柱截面设计 设计内容：包括截面形式、截面尺寸的确定及截面验算 2）：由AT ixT iyT在型钢表中选一合适的型钢截面。 3）：确定截面所有其余尺寸。 （根据AT h b，构造要求，局部稳定要求和钢材规格等条件，确定截面所有其余尺寸。对于焊接工字型截面可取b≈h tw=(0.4-0.7)t h0 b取10mm的倍数，t tw取2mm的倍数 b t h0 tw h 以上几个方面验算若不满足，须调整截面重新验算 整体稳定 局部稳定 a bs 设置横隔。（加宽的加劲肋） 间距的确定 纵向焊缝焊脚尺寸按构造要求采用，不必验算。 1、按轧制型钢设计 （1）初选截面 假定λ=130，初步确定b/h=0.8，查表对x轴属于a类截面，对于y轴属于b类截面。 查附表可得到： Φx =0.434，Φy =0.387 ，则 查附表选截面:I25a （2）截面验算： 1）强度验算：截面无削弱，型钢可不验算强度。 2）刚度验算： 3）整体稳定验算： 4）局部稳定验算：型钢的翼缘和腹班板厚度通常较厚，可不验算。 2．按焊接工字形组合截面（翼缘为轧制边）进行设计 （1）初选截面 假定长细比 查表知对x轴属于b类截面，对y轴属于c类截面,查附表得出，则 常用截面形式： 肢件 缀条 X X Y Y 1 1 0 角钢轴线应与肢件轴线交于一点。 肢件 缀板 X X Y Y 1 1 0 X X Y Y 1 1 2、对虚轴（x-x)的稳定 采用换算长细比 缀条柱： 缀板柱： 19.4.3 格构式轴心受压柱的设计步骤 1.选择构件形式和钢材牌号 根据所受轴心压力大小、构件使用要求、材料供应情况，构件计算长度等条件决定采用缀条柱或缀板柱，并确定钢材牌号 2.按实轴的稳定性确定肢件截面 假定长细比λ，通过A、iy查型钢表选分肢型号 λ 查型钢表选 分肢型号 3.按对虚轴的稳定性确定肢件间距 （1）计算虚轴方向所需的长细比?x 缀条柱 缀板柱 其中 其中 （2）确定肢件间距 对虚轴的回转半径 两肢间的距离为 b一般为10mm的倍数 4.截面验算 （1）对试选截面按实腹式轴心受压构件的公式进行强度、刚度及对虚轴整体稳定的验算 （2）分肢的稳定性验算 缀条柱 缀板柱 且 5.缀材设计 （1）缀材的剪力 轴心受力构件的挠度及剪力 剪