第六章下载.ppt

压弯(拉弯)构件的应用： 框架的可能失稳形式有两种，一种是有支撑框架，其失稳形式为无侧移；一种是无支撑的纯框架，其失稳形式有侧移。有侧移失稳的框架，其临界力比无侧移失稳的框架低得多。故框架的承载能力一般以有侧移失稳时的临界力确定。 框架柱上端与横梁刚接。横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度与柱的线刚度的比值，即： 2、多层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 多层多跨框架的失稳形式也有两种，无侧移失稳和有侧移失稳。计算时的基本假定与单层框架相同。对于未设置支撑结构的纯框架，属于有侧移反对称失稳；对于有支撑框架，根据抗侧移刚度大小，分为强支撑框架和弱支撑框架。 多层框架无论在哪一类型下失稳，每一根柱都要受到柱端构件及远端构件的影响。 ——腹板计算高度边缘的最大压应力 ——腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力 取正，拉应力取负 ——构件在弯距作用平面内的长细比，当 时， 取 ，当 时，取 箱形截面压弯构件腹板受力与工字形截面相同，但考虑到其腹板边缘嵌固不如工字形截面。 （2） 箱形截面 当 时 当 时 但不小于 1、单层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 支撑框架 强支撑框架 弱支撑框架 6.4 压弯构件（框架柱）的设计 纯框架[未设支撑结构（剪力墙、支撑架、抗剪筒体）] 6.4.1 框架柱的计算长度 对于单层多跨框架的中柱： 对于单层单跨框架柱和单层多跨框架的边柱: 确定框架柱的计算长度通常根据弹性稳定理论，并作了如下近似假定： （1）框架只承受作用于节点的竖向荷载； （2）所有框架柱同时丧失稳定；所有的框架柱同时达到临界荷载。 （3）失稳时横梁两端的转角相等。 和框架柱柱脚和基础的连接形式 查P153表6.5 * LOGO * LOGO * LOGO LOGO 钢结构基本原理 土木工程学院 长春工程学院 Changchun Institute of Technology 6 拉弯和压弯构件 本章难点：掌握压弯和拉弯构件的强度计算 掌握压弯构件的稳定计算 （1）拉弯和压弯构件的强度和刚度 （2）压弯构件的稳定 （3）压弯构件（框架柱）的设计 本章内容： 本章重点：压弯构件的稳定 压弯(拉弯)构件：同时承受轴心力和弯矩的构件。 N N N N P N N N N 产生原因：偏心荷载、横向荷载、弯距作用 6.1 概述 截面形式 实腹式 格构式 如桁架受节间荷载作用时；多高层结构中的 框架柱；厂房柱等 6.2 拉弯和压弯构件的强度 Af fy fy hw h x fy fy fy σ Mx 假设轴向力不变而弯矩不断增加，截面应力发展分为四个阶段： 边缘纤维最大应力达屈服点； 最大应力一侧部分发展塑性； 两侧均部分发展塑性； 全截面进入塑性。 N N 1、 强度公式 1 p N M N + Mpn = —无弯矩作用时，全部净截面屈服的承载力 —无轴力作用时，净截面塑性弯矩 当截面出现塑性铰时，构件产生较大变形，只能考虑部分截面发展塑性 将 代入，并引入 得： N或M 单独作用 N ≤ Np 或 N/Np =1 M ≤ M pn 当截面出现塑性铰时, 根据力平衡条件可得轴心压力与弯矩的相关方程, 绘出曲线, 为简化计算且偏于安全, 采用直线作为计算依据 双向拉弯和压弯构件 单向拉弯和压弯构件 Mx、My --- 绕x轴和y轴的弯矩 Wnx、Wny --- 对x轴和y轴的净截面模量 γx、γy --- 截面塑性发展系数, 表5.1 An --- 净截面面积 2、刚度 拉弯和压弯构件的允许长细比[λ]同轴心受力构件 y y f t b f 235 15 235 13 ≤ (1) 当 x hw t b （2）直接承受动力荷载时，不考虑截面塑性发展； （3）对格构式构件，对绕虚轴作用的弯矩，不能发展塑性， 对绕实轴作用的弯矩，可考虑发展塑性。 注： 不考虑截面塑性发展 y X y X Mx X X y y 6.3 压弯构件的稳定 一、弯矩作用平面内的稳定 压弯构件的失稳 弯矩作用平面内的弯曲失稳 弯矩作用平面外的弯扭失稳 适用于实腹式压弯构件在弹性阶段的稳定计算及格构式压弯构件。 对实腹式压弯构件，截面可发展一定塑性，通过对11种200多个常见截面形式