5轴心受力构件课案.ppt

二、轴心受压构件的截面形式 2、格构式截面 §６-2 轴心受力构件的强度和刚度 二、刚度计算（正常使用极限状态） §６-3 轴心受压构件的稳定(实腹式) 2、实际轴压构件的工程计算方法 初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大（杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a、b、c及d四类。 a类为残余应力影响较小，c类为残余应力影响较大，并有弯扭失稳影响，a、c类之间为b类，d类厚板工字钢绕弱轴。 规范计算公式及λ计算： ４、总结：轴心受压构件的局部稳定（组成板件的容许宽（高）厚比）的验算 　　　前提要求：局部失稳不早于整体失稳，即板件的临界应力不小于构件的临界应力 Ｃ、圆管截面 ５、轴压构件的局部稳定不满足时的解决措施 1）增加板件厚度； 3）对于H形、工字形和箱形截面腹板高厚比不满足以上规定时，也可以设纵向加劲肋来加强腹板。 纵向加劲肋与翼缘间的腹板，应满足高厚比限值。 纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧的外伸宽度不应小于10tw，厚度不应小于0.75tw。 §６-4 轴心受压实腹式构件的设计 1、截面的选取原则 2、截面的设计 （1）截面面积A的确定 假定λ=50~100，当压力大而杆长小时取小值，反之取大值，初步确定钢材种类和截面分类，查得稳定系数，从而： （3）由截面面积A和两主轴方向的回转半径，优先选用轧制型钢，如工字钢、H型钢等。型钢截面不满足时，选用组合截面，组合截面的尺寸可由回转半径确定: （4）由求得的A、h、b，综合考虑构造、局部稳定、钢材规格等，确定截面尺寸； （5）构件的截面验算： A、截面有削弱时，进行强度验算； B、整体稳定验算； C、局部稳定验算； 对于热轧型钢截面，因板件的宽厚比较大，可不进行局部稳定的验算。 D、刚度验算： 可与整体稳定验算同时进行。 3、构造要求： 对于实腹式柱，当腹板的高厚比h0/tw80时，为提高柱的抗扭刚度，防止腹板在运输和施工中发生过大的变形，应设横向加劲肋，要求如下： 横向加劲肋间距≤3h0； 横向加劲肋的外伸宽度bs≥h0/30+40 mm； 横向加劲肋的厚度ts≥bs/15。 对于组合截面，其翼缘与腹板间 的焊缝受力较小，可不于计算，按构 造选定焊脚尺寸即可。 ２、实腹式轴心受压构件的局部稳定问题，通常考虑的方法： 　　１）不允许板件屈曲先于构件整体屈曲：目前一般钢结构的规定就是不允许局部屈曲先于整体屈曲来限制板件宽厚比。－－－－这是目前钢结构局部稳定设计的情况． 　　２）允许板件先于整体屈曲：采用有效截面的概念来考虑局部屈曲对构件承载力的不利影响，冷弯薄壁型钢结构，轻型门式刚架结构的腹板就是这样考虑的。 一般钢结构板件宽厚比的规定是基于局部屈曲不先于整体屈曲考虑的，根据板件的临界应力和构件的临界应力相等的原则即可确定板件的宽厚比。 ３、轴心受压实腹构件中的板件分类 １）非加劲板件：（如Ａ板）　　板件的一纵边与其他板件相连，另一纵边自由的板件．２）加劲板件：（如Ｂ板）　　板件的两条纵边均与其他板件相连的板件．３）部分加劲板件：　　板件的一条纵边与其他板件相连，另一条纵边用符合要求的卷边加劲的板件．（在冷弯薄板中常见） 具体翼缘的宽厚比： 在弹性阶段： 在弹塑性阶段： 设计规范采用： 具体腹板的高厚比 ： 设计规范采用： 其他组合截面板件的局部屈曲 Ａ、工字形截面腹板与翼缘 B、箱形截面翼缘板 b b0 t D t 2）对于H形、工字形和箱形截面，当腹板高厚比不满足以上规定时，在计算构件的强度和稳定性时，腹板截面取有效截面，即取腹板计算高度范围内两侧各为 部分，但计算构件的稳定系数时仍取全截面。 ≥10tw ≥0.75tw h0’ 纵向加劲肋 横向加劲肋 （2）尽量满足两主轴方向的等稳定要求，即： 以达到经济要求； （4）尽可能构造简单，易加工制作，易取材。 （1）截面积的分布尽量展开，以增加截面的惯性矩 和回转半径，从而提高柱的整体稳定性和刚度； （3）便于其他构件的连接； （2）求两主轴方向的回转半径： bs 横向加劲肋 ≤3h0 h0 ts §６-1 概 述 一、轴心受力构件的应用 二、轴心受压构件的截面形式 §６-2 轴心受力构件的强度和刚度一、强度计算（承载能力极限状态）二、刚度计算（正常使用极限状态） §６-3 轴心受压构件的稳