《钢结构设计原理》第6章拉弯和压弯构件.ppt

T形截面的腹板 当?0≤1.0时 当?0＞1.0时 （6-36） （6-37） 当弯矩作用在T形截面对称轴内并使腹板自由边受压时： 当弯矩作用在T形截面对称轴内并使腹板自由边受拉时： 实腹式压弯构件的局部稳定 提高实腹式压弯构件局部稳定的措施 腹板的高厚比不能满足上述要求时的处理方法 1、加大腹板厚度，使其满足要求，但此法当h0较大时，可能导致多费钢材。 2、在腹板两侧设置纵向加劲肋，使加劲肋与翼缘间腹板高厚比满足上述要求，此法将导致制造工作量增加。每侧加劲肋的外伸宽度不应小于10tw，厚度不应小于0.75tw。 3、在计算构件的强度和稳定性时，利用腹板屈曲后强度的概念，当h0较大时，此法比较经济。 提高实腹式压弯构件局部稳定的措施 压弯构件的截面设计 实腹式、格构式。 高度较大的压弯构件宜采用格构式。 M较小或±M的绝对值相差较小时，宜采用双轴对称截面。 当±M的绝对值相差较大时，宜采用单轴对称截面。 压弯构件的截面选择 压弯构件的截面设计要求 应满足强度、刚度、整体稳定和局部稳定要求。 格构式压弯构件承受的弯矩绕虚轴作用时，还应满足单肢稳定要求。 截面轮廓尺寸尽量大而板厚较小，以获得较大的惯性矩；尽量使弯矩作用平面内和外的稳定承载力接近。 构造简单，制造方便、连接简单。 先根据构造要求或设计经验，初选截面，再进行各项验算，依验算结果调整截面尺寸，直至满意为止。 压弯构件的设计要求 对于N大、M小的构件，可参照轴压构件初估。 对于N小、M大的构件，可参照受弯构件初估。 实腹式压弯构件的截面设计 确定构件承受的内力设计值； 选择截面型式； 选择钢材及确定钢材强度设计值； 确定弯矩作用平面内和外的计算长度； 根据经验或已有资料初选截面尺寸； 对初选截面进行验算： 强度验算； 刚度验算； 弯矩作用平面内整体稳定验算； 弯矩作用平面外整体稳定验算； 局部稳定验算。---组合截面 验算不满足要求，或富裕过大，应对初选截面进行修改，重新进行验算，直至满意为止。 实腹式压弯构件的截面设计 实腹式压弯构件的截面设计—例题 某压弯构件的简图、截面尺寸、受力和侧向支承情况如图所示，试验算所用截面是否满足强度、刚度和稳定性要求。钢材为Q235钢，翼缘为焰切边；构件承受静力荷载设计值F=100kN和N=900kN。 例 题 实腹式压弯构件的截面设计—例题 1.内力（设计值） 轴心力 N =900kN 弯 矩 2.截面特性和长细比： l0x=16m，l0y=8m 刚度满足要求 例 题 实腹式压弯构件的截面设计—例题 3.强度验算 满足要求 4.在弯矩作用平面内的稳定性验算 满足要求 例 题 实腹式压弯构件的截面设计—例题 讨论：本例题中若中间侧向支承点由中央一个改为两个（各在l/3点即D和E点），结果如何？ 5.在弯矩作用平面外的稳定性验算： AC段（或CB段）两端弯矩为M1=400 kN.m，M2＝0，段内无横向荷载： 满足要求 例 题 实腹式压弯构件的截面设计—例题 6.局部稳定验算 翼缘的宽厚比 腹板计算高度边缘的应力 腹板高厚比 满足要求 例 题 结 束 * 偏压构件只限于端部有弯矩的情况，有水平荷载的情况不能称为偏压构件（水平荷载作用下，轴力是作用在中心线上，这时候就不能称为偏心构件），压弯构件的说法比偏压构件更加全面。 * 以前已经讲过，在轴心受力构件和受弯构件的问题里，如果截面没有削弱，则肯定是稳定起控制作用，截面有削弱时，有可能是强度起控制作用。在压弯构件里，类似于梁的问题，如果截面有削弱，则需要考虑强度问题，除此之外，还有一种情况需要考虑强度问题。这是压弯构件内容里的一个重大突破，到后面会细讲为什么这种情况下，不是稳定起控制作用，而是强度起控制作用。 * 只考虑部分塑性，如果考虑全截面的塑性发展，则在这个截面位置已经形成塑性铰，变形不能控制了，非常大，如果是简支梁就是如此，这个不是我们希望的状态。拉力和压力是不等的，这时和纯弯不同的，H形成弯矩，中间部分相当于N产生。（d）状态的优点是材料能充分利用，但是变形变得太大，不能控制，那我们退一步，只是充分利用受拉区和受压去的部分材料，如图（c）所示。这样的话，在受拉区和受压区还有一部分材料是弹性的，这样变形不会太大，这个作为极限状态更加合适。如果以这个状态作为极限状态的话，就要考虑截面的塑性发展系数，这个我们在梁里面已经考虑过，系数取值同梁，查表5-1就可以。 * 第6章拉弯和压弯构件 1、概述 2、拉弯、压弯构件的强度和刚度计算 3、压弯构件的整体稳定性 4、实腹式压弯构件的局部稳定 5、压弯构件的截面设计和构造要求 6、梁柱的连接和构件的拼接 7、柱脚设计 定 义 定