起重机金属结构轴向受力构件柱.pptxVIP

第五章 轴向受力构件 第一节 轴向受力构件在起重运输机金属结构中的应用 第二节 轴心受拉杆件的设计和计算 第三节 轴心受压实体构件的设计和计算第四节 轴心受压格形柱的设计计算第五节 偏心受压实体柱的计算第六节 偏心受压格形柱的计算第五章 作业 钢结构中的四种基本构件 轴心受拉构件 偏心受拉构件(拉弯构件) 轴心受压构件 偏心受压构件(压弯构件)需计算强度、刚度需计算强度、刚度、整体稳定、局部稳定 第一节 轴向受力构件在起重运输机金属结构中的应用 轴向受力构件示例单根型钢作为轴向受力构件 组合截面作为轴向受力构件 按截面形式，轴向受力构件分为： 实腹式：构件具有整体连通的截面形式。 缀板式 缀条式 构件截面有两个或多个分肢，各肢之间用缀板或缀条联系。 格构式 组合截面轴向受力构件的腹杆体系 第二节 轴心受拉杆件的设计和计算 一、轴心受拉构件的计算 强度刚度 长细比 r ──杆件截面的回转半径，r=min(rx,ry) [λ]——杆件许用长细比，见表5-1；表5-1 杆件许用长细比[λ] 细长拉杆的疲劳强度 式中 [σrt]──疲劳许用应力，按下式计算 （3-58）二、轴心受拉构件的设计步骤 ① 按静强度、疲劳强度条件求杆件所需净截面面积Aj；② 求拉杆所需回转半径r及截面尺寸h、b；由图5-4回转半径与截面尺寸的近似关系，求出截面尺寸h、b ；图5-4 常用截面回转半径的近似值back③ 根据Aj、h、b查型钢表，选择型钢型号(或设计焊接截面的尺寸)，求出实际的Aj、rx、ry；④ 校核强度、刚度。若不满足强度、刚度条件，则重复步骤③～④。 第三节 轴心受压实体构件的设计和计算 一、强度二、刚度?x=μ1?，?y=μ1?μ1——由支承情况决定的长度系数， μ1由表5-2查取； 受压构件支承长度系数 例:求伸缩式吊臂变幅平面及回转平面内的计算长度ly、lz.伸缩臂回转平面计算简图伸缩臂变幅平面计算简图三、轴心受压构件的整体稳定性 1.轴心压杆整体稳定的概念 2.轴心受压构件整体稳定性条件：式中 φ──轴心压杆稳定系数，根据λ查3-26、3-27。3.假想长细比 当钢材的屈服点 时，可近似用结构假想长细比λF 按表3-27选取φ值。对格构式构件，λ为换算长细比(或称当量长细比)。四、轴心受压构件的局部稳定性 实腹式轴心压杆局部稳定的概念防止板局部失稳的条件 板(腹板或翼缘板)的稳定性称为局部稳定性。 根据弹性理论，板受压时的临界力为：式中 k——系数,查图5-6。 D──板的弯曲刚度， 工字形构件局部稳定性计算 各种边界条件下的K值沿板宽单位长度上板的临界应力为 得板的宽厚比： (5-23)将上式代入条件：(5-24)不同支承情况下板的宽厚比： 四边简支板，k =4: 三边简支,一边自由的板,k =0.5: 两边简支,两边固定的板,k =7: 两边简支,一边固定、一边自由 的板,k =1.28: 以上各式适用于在弹性范围内工作的构件。 根据板的临界应力大于材料屈服极限的条件求板宽厚比的控制值： 即(5-29)(5-30)对四边简支板， Q235A，Q345，上式适用于在弹塑性范围内工作的构件。 提高板抗局部失稳的能力的方法：增加板厚δ设纵向加劲肋，减小b设纵向加劲肋五、变截面构件的计算长度式中μ2──变截面构件长度折 算系数，查表5-3。 ?j=μ1μ2?变截面构件变截面构件转换为等截面构件六、轴心受压构件设计计算步骤 若已知轴心压力N ，?x、?y ，构件材料[σ]Ⅱ。①假定构件长细比λ，计算所需截面面积A； N≤1500KN，?j=5～6m时，取λ=80～100； N≥3000KN，取λ=50～70； N较小时，可取λ=120。 根据λ→φ，由整体稳定性条件得： ③按A、h、b及构造要求初选截面，同时考虑局部稳定性条件，求出实际的A、h、b及各板板厚。 ④校核强度、刚度、整体稳定和板的局部稳定，若不满足要求，重复步骤③～④。 ②求构件截面所需回转半径rx、ry及轮廓尺寸h、b：第四节 轴心受压格形柱的设计计算 一、概述格形柱的断面形式 实腹式与格构式轴心受压构件设计计算比较：强度：二者相同刚度：λmax≤[λ] 整体稳定：局部稳定：实腹式： λmax=max(λx，λy ),x、y为实轴λmax=max(λx，λdy ),x为实轴，y为虚轴时；或λmax=max(λdx，λdy ),x、y均为虚轴时。格构式φ 由λmax查得。 实腹式：限制板的宽厚比b/δ 格构式：限制分肢节间长细比λ1 1．考虑剪力时轴心受压构件的临界力 二、剪力对中心受压构件临界力的影响设