11．2钢结构构件计算.ppt

  第十一章 钢 结 构 1. 了解钢梁的构造要求； 2. 掌握钢梁整体稳定验算方法；掌握保证钢梁整体稳定性、局部稳定性的措施。 第 九 讲 保证钢梁整体稳定性、局部稳定性的措施。 钢梁整体稳定验算方法。 重 点 难 点 11．2 钢结构构件计算 2. 受弯构件的构造要求 (1) 梁的拼接 梁的拼接分为工厂拼接和工地拼接两种。 1）工厂拼接 概念：由于梁的长度、高度大于钢材的尺寸，常需要先将腹板和翼缘用几段钢材拼接起来，然后再焊接成梁，这些工作在工厂进行，故称为工厂拼接。 拼接位置： ●腹板和翼缘的拼接位置最好错开，同时要与加劲肋和次梁连接位置错开，错开距离不小于10 tw，以便各种焊缝布置分散，减小焊接应力及变形。 ●当采用三级焊缝时，应将拼接布置在梁弯矩较小的位置，或采用斜焊缝。当采用一、二级焊缝时，拼接可以设在梁的任何位置。 2）工地拼接 概念：跨度大的梁，由于受运输和吊装条件限制，需将梁分成几段运至工地或吊至高空就位后再拼接起来，这种拼接在工地进行，因此称为工地拼接。 拼接位置： 工地拼接位置一般布置在梁弯矩较小的地方，且常常 将腹板和翼缘在同一截面断开。 工地拼接的梁也可以将翼缘和腹板拼接位置略微错开， 以改善拼接处受力情况。 工地拼接梁有时也可采用摩擦型高强螺栓作梁的拼接： 工地拼接梁 工地拼接梁 工地拼接梁 （2） 次梁与主梁的连接 1）简支梁与主梁连接 连接形式：叠接和侧面连接。 叠接 侧面连接 梁对接 2）连续次梁与主梁连接 连续次梁与主梁连接，主要是在次梁上翼缘设置连接盖板，在次梁下面的肋板上也设有承托板）。 连续次梁与主梁连接 连续次梁与主梁连接 梁连接 支撑连接 3. 梁的支座 梁的荷载通过支座传给下部支承结构，如墩支座、钢筋混凝土柱或钢柱等。 常用的墩支座或钢筋混凝土支座有平板支座、弧形支座和滚轴支座三种形式。 平板支座 梁的支座 梁的支座 滚轴支座 弧形支座 11.2.3 偏心受力构件 类型：偏心受拉构件(拉弯构件)和偏心受压构件(压弯构件)。 拉弯构件： ●概念：轴心拉力和弯矩 共同作用下的构件称为拉 弯构件。 ●截面形式：拉弯构件当承受的弯矩不大，主要受轴心拉力作用时，其截面形式和一般轴心拉杆相同；当承受很大弯矩时，应采用在弯矩作用平面内高度较大的截面。 ●拉弯构件以截面出现塑性铰作为强度极限。但对于格构式或冷弯薄壁型钢的拉弯构件，则以截面边缘纤维开始屈服作为强度极限。 ●对于轴心拉力较小而弯矩很大的拉弯构件，因有弯矩引起的压应力，也可能同受弯构件一样会出现弯扭屈曲；在拉弯构件受压部分的板件也存在局部屈曲的可能性，此时应按受弯构件要求验算其整体稳定和局部稳定。 压弯构件： ●概念：轴心压力和弯矩共同作用下的构件称为压弯构件。 有节间荷载作用的屋架上弦杆、偏心荷载作用下的厂房排架柱、高层建筑的框架柱等都属于压弯构件。 ●截面形式：对于压弯构件，当承受的弯矩很小而轴心压力很大时，可采用轴心受压构件的截面形式。当只有一个方向的弯矩较大时，可采用如右图所示的双轴对称截面，并使弯矩绕强轴（x轴）作用。 ●破坏形式：强度破坏、在弯矩作用单面内的弯曲失稳破坏、在弯矩作用平面外的弯扭失稳破坏以及局部失稳破坏几种。 1. 偏心受力构件的强度计算 工作过程： 11.3.1 钢屋盖的结构组成与布置 　　1. 钢屋盖的结构组成 　　钢屋盖结构主要由屋面、屋架、天窗架、檩条、支撑 等构件组成。根据屋面结构布置情况的不同，可分为无檩 体系屋盖和有檩体系屋盖。 　　 11.3 钢屋盖 无檩体系屋盖 无檩体系屋盖 有檩体系屋盖 有檩体系屋盖 有檩体系屋盖 2. 钢屋架的形式及主要尺寸 （1）钢屋架的形式 普通钢屋架按其外形可分为： 三角形 梯形 平行弦 平行弦 　　确定屋架外形的原则： 　　 ●确定屋架外形应符合适用、受力合理、经济和施工方便等原则。 　　 ●从受力角度出发，屋架外形应尽量与弯矩图相近，以使弦杆受力均匀。 　　 ●从施工角度出发，屋架杆件的数量和品种规格应尽可能少，在用钢量增加不多的原则下，力求尺寸统一，构造简单，以便制造。腹杆与弦杆轴线间的夹角一般在30°~60°之间，最好在45°左右，以使节点紧凑。屋架上弦的坡度须适合屋面的排水要求。 3.支撑布置 支撑布置的必要性： ●钢屋盖和柱组成的结构体系是一平面排架结构，纵向刚度很差，在荷载作用下，存在着所有屋架同向倾覆的危险。 ●由于檩条和屋面板均不能作为上弦杆的侧向支承点，故上弦杆在受压时，极易