构件的截面承载能力―强新.pptx

1;;;三、轴心受拉杆件的强度 对于截面无削弱的拉压杆件，都是以全截面的拉应力达到屈服应力为极限状态。对于截面有削弱的拉压杆件，由于应力集中和全截面发展塑性变形有影响，到达强度极限状态时，净截面上的应力为均匀屈服应力。 GB50017-2003规定强度的计算要求： （3－1） ??? 公式（3－1）适用于截面上应力均匀分布的拉杆。;;;二.梁的计算内容;;(2)弹塑性阶段;式中：;塑性铰弯矩 与弹性最大弯矩 之比:;2.抗弯???度计算;;（二）抗剪强度;附：截面剪切中心：剪力流的合力作用线通过点。荷 载通过S点时梁只受弯曲而无扭转，故也称为弯曲中 心。根据位移互等定理，既然荷载通过S点时截面不发 生扭转即扭转角为零，则构件承受扭矩作用而扭转 时，S点的线为移也为零.同时扭转荷载的扭矩也是以S 点中心取矩计算；故S点也称为扭转中心。 剪切中心的位置: 根据内力平衡，求出剪力流合力的作用线位置也就 确定了剪切中心S的位置。 ;关于剪切中心的一些简单规律: a.有对称轴的截面，S在对称轴上； b.双轴对称截面和点对称截面(如Z形截面)，S与截面形心重合； c.由矩形薄板相交于一点组成的截面,S在交点处，这 是由于该种截面受弯时的全部剪力流都通过些交点。 ;常用开口薄壁截面的剪切中心S位置和扇惯性矩Iω值 ;（三）局部压应力;F ——集中力,对动力荷载应考虑动力系数；;lz --集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度：;腹板的计算高度ho的规定：;（四）折算应力; 构件在扭矩作用下,按照荷载和支承条件的不同， 可以出现两种不同形式的扭转。一种是自由扭转或称 为圣维南扭转(图3—16a)，另一种是约束扭转或称为 弯曲扭转(图3-16b)。 1．自由扭转(pure torsion) 自由扭转：是指截面不受任何约束， 能够自由产生翘曲变形的扭转。 翘曲变形：指杆件在扭矩作用下， 截面上各点沿杆轴方向所产生的 位移。 工字形截面构件自由扭转 ;自由扭转的特点： 沿杆件全长扭矩Ms相等,单位长度的扭转角(扭转率) 相等,并在各截面内引起相同的扭转剪应力分布; 纵向纤维扭转后成为略为倾斜的螺旋线,较小时近似于直线,其长度??有改变,因而截面上不产生正应力; 对一般的截面(圆形、圆管形截面和某些特殊截面例外)情况，截面将发生翘曲，即原为平面的横截面不再保持平面而成为凹凸不平的面; 与纵向纤维长度不变相适应，沿杆件全长各截面将有完全相同的翘曲情况; 自由扭转的必要条件： 两端截面可以无约束地自由翘曲即自由纵向凹凸 伸缩是自由扭转的必要条件。;1).矩形截面杆件 按照弹性力学知识,对于图示矩形截面杆件的扭转， 当h》t(h/t10)时，可以得到与圆杆相似的扭矩和扭 转率的关系式： 3)薄板组成截面杆件; It--扭转常数或扭转惯性矩, K --考虑薄板间相互连接成整体和连接处圆角加强 的提高系数与截面形状有关,可参照表3-1取用； 如图3-21所示的截面面积 完全相同的工字形截面和箱形 截面梁，其扭转常数之比约1:500， 最大扭转剪应力之比近于30:1， 由此可见闭合箱形截面抗扭性能 远较工字形截面为有利。 ;2．约束扭转(warping torsion) 约束扭转：杆件在扭转荷载作用下由于支承条件或 荷载条件的不同,截面不能完全自由地产生翘曲变形， 即翘曲变形受到约束的扭转。 约束扭转的特点：梁在扭矩作用下，不仅产生剪应 力，而且同时产生正应力，称其为弯曲扭转正应力。 截面上有剪切变形和弯曲变形。 总扭矩MT为自由扭矩MS与约束扭矩Mω之和： (3-18) 自由扭转力矩Ms:自由扭转剪应力所产生的扭矩之和. 由前知：;梁扭转时的特点:其扭转(力矩)