拉彎和壓彎構(gòu)件的受力情況

1、vww, 06305. con理發(fā)布f拉彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件的受力情況壓彎構(gòu)件可由偏心荷載、橫向荷載、端部約束等引起。工程實(shí)際應(yīng)用：柱子，受節(jié)間荷載桁架上下弦桿等hthtthtt1h h h7tt7.廠(chǎng)7zrh卄x卄ttrm壓彎構(gòu)件的計(jì)算要求：強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定（彎 矩作用平面內(nèi)和平面外）和局部穩(wěn)定拉彎構(gòu)件的計(jì)算要求：強(qiáng)度和剛度邙艮制長(zhǎng)細(xì)比）5.4.8拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算截面上應(yīng)力的發(fā)展過(guò)程s)(d)avww, 06305. con理發(fā)布vww, 06305. con理發(fā)布哪一種為破壞?c兩側(cè)均有部分塑性深入截面a邊緣纖維的最大應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn) b最大應(yīng)力一側(cè)塑性部分深入截面d全截面進(jìn)入塑

2、性根據(jù)受荷的性質(zhì)、截面的形狀和受力特點(diǎn)，規(guī)定不同的極 限狀態(tài)。三種極限應(yīng)力狀態(tài)彈性受力階段極限狀態(tài)截面邊緣屈服適合范圍：直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹式拉彎和壓彎構(gòu)件、繞虛軸破壞的格構(gòu)式拉彎和壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式 n/anmx/wjlx<f a“一凈截面面積 叱戰(zhàn)一凈截面抵抗矩塑性受力階段極限狀態(tài)截面形成塑性較適合范圍：承受靜力荷載、間接承受動(dòng)力荷載 的實(shí)腹式拉彎和壓彎構(gòu)件、繞虛軸破壞的格構(gòu)式 拉彎和壓彎構(gòu)件vww, 06305. con理發(fā)布強(qiáng)度計(jì)算：矩形截面：mx/mpx+(n/np)2=l工字形截面：推導(dǎo)過(guò)程:矩形截面： n =(l-2r)bhfy mx =t(1-tj)bh2 fy 代入

3、：np = bhfy mpx =(bh2/4)fbh2y 得：n in p=_2q m / m px = 4q(l - jj)mx/mpx + 2(n/np)2 =1(塑性中和軸在腹板內(nèi))(f).5 + a)mx/mpx+(n/np)2 =(塑性中和軸在翼緣內(nèi))工字截面繞強(qiáng)軸彎曲00.2 0,4 0.6 0.8 1,0 mp工字形截面繞弱軸彎曲矩形截面a = afr/ a-以截面部分塑性發(fā)展為強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則（規(guī)范公式）理 土v fan 士* j理m* i my f 人士人必x 士乙"“ j j為了使構(gòu)件不產(chǎn)生過(guò)大塑性變形，規(guī)范規(guī)定，壓彎和拉彎構(gòu) 件承受靜力和間接動(dòng)力荷載時(shí)，偏安全地，將

4、n-m關(guān)系考慮 成宣線(xiàn)。雙向拉彎和壓彎構(gòu)件單向拉彎和壓彎構(gòu)件an凈截面面積；仏x、妙ny對(duì)工鈾和夕軸的凈截面抵抗矩; 人、乙截面塑性發(fā)展系數(shù)，當(dāng)受壓翼緣3（235/fy vbvl5j235/；，人=10 對(duì)需要計(jì)算疲勞的拉彎壓彎構(gòu)件，rx =ry= i-o7kn/osooknsooknyxxy【例71】 圖77所示的拉彎構(gòu)件，間接承受動(dòng)力荷載，軸向拉力的設(shè)計(jì)值為800kn,橫向均布荷載的 設(shè)計(jì)值為7kn/m0試選擇其載面，設(shè)截面無(wú)削弱，材料為q345鋼。6000圖7.7例71圖【解】設(shè)采用普通工字鋼i22a,截面積a = 42. lcm2自重重力033kn/m» ivx = 310c

5、m3 ik = & 99cm,/y =2. 32cmo驗(yàn)算強(qiáng)度：1mx = 2(7 + 0. 33 x 1- 2) x 62 = 33- 3kn mon , afx 800 x 103,333x1()6naol kt,工 八,忑 + 冊(cè)=42.tx 10 + l：05 x 310 x 103 = 292kn/mm2 < / = 310n/mw驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比：入=君魯=6& 7，心=-2 = 259 v w = 3505.4.9實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定壓彎構(gòu)件的應(yīng)力變形曲線(xiàn)，最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)穩(wěn)定極限狀態(tài)可能發(fā)生平面內(nèi)失穩(wěn)或平面 外失穩(wěn)1. 壓彎構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)整體

6、穩(wěn)定的規(guī)范計(jì)算公式?。簭潣?gòu)件在彎矩平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算目前有三種計(jì)算方法：邊 緣纖維屈服準(zhǔn)則方法、極限承載力準(zhǔn)則方法和實(shí)用計(jì)算公式 方法 n 仇m人叫1 - 0. 8簽）弘4十%軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；wlx受壓最大纖維的毛截面抵抗矩;nex歐拉臨界力,nex = 7r2ea/ah/r抗力分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)q235r = 1 087對(duì) q345、q390、q420 鋼/« = !. 111 ；n-等效彎矩系數(shù),規(guī)范按下列情況取值:軸向壓力;所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩;等效彎矩系數(shù)1）框架柱和兩端支承的構(gòu)件a.無(wú)橫向荷載作用時(shí):pmx =0.65+0.35/ , ml 和m2為端彎矩，使構(gòu)件

7、產(chǎn)生同向曲率時(shí)取同 號(hào)，使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時(shí)取異號(hào)，胚曰悶b.有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)：使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，pnix = 1.0 ；使構(gòu)件產(chǎn)生反向 曲率時(shí)，pmx = 085c.無(wú)端彎矩但有橫向荷載作用時(shí)：pmx = 1.02）懸臂構(gòu)件pmx = i-。對(duì)于t型鋼、雙角鋼等單軸對(duì)稱(chēng)截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用于對(duì)稱(chēng)軸平面且使較大翼緣受壓時(shí)，構(gòu)件 有可能在受拉區(qū)首先出現(xiàn)屈服而導(dǎo)致構(gòu)件失去承載 能力，故還應(yīng)按下式計(jì)算：dmm人妙1 一 25孵2x受拉側(cè)最外纖維的毛截面抵抗矩； 人一一與相應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)。2. 壓彎構(gòu)件在彎矩平面外整體穩(wěn)定的規(guī)范計(jì)算公式+淤sat*所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)（構(gòu)件側(cè)向

8、支承點(diǎn)間）的最大彎矩；氐一等效彎矩系數(shù)，應(yīng)根據(jù)所計(jì)算構(gòu)件段的荷載和內(nèi)力情況確定, 取值方法與彎矩作用平面內(nèi)的等效彎矩系數(shù)0葉相同宇7調(diào)整系數(shù)：箱形截面7=0.7,其他截面弓=1.0； 馮彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；3. 雙軸對(duì)稱(chēng)實(shí)腹式雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算+人"“ 1 0. 8bmml # p'm v f型十1海冬bmymy f人叫1 - o. 8簫）?、卩y對(duì)強(qiáng)軸x-x和弱軸3y的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；務(wù)仏均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：對(duì)工字形（含h形）截面, 處可按第四章的有關(guān)規(guī)定確定，麻丫可取10;對(duì)箱形截面，取 02 = 9山=1 °mm，所計(jì)算

9、構(gòu)件段范圍內(nèi)對(duì)強(qiáng)軸和弱軸的最大彎矩； g、n®歐拉臨界力，g =異ea/疋，ney二7t2ea/; w“、wb對(duì)強(qiáng)軸和弱軸的毛截面模量；陰等效彎矩系數(shù)，應(yīng)按彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算的有關(guān)規(guī)定采用； 伏八等效彎矩系數(shù)，應(yīng)按彎矩作用平面外穩(wěn)定計(jì)算的有關(guān)規(guī)定采用。5.4.10實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定1. 壓彎構(gòu)件受壓翼緣的寬厚比限值工字形和t形截面壓彎構(gòu)件受壓翼緣板自由外伸5.4.10實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定寬度與其厚度tt比應(yīng)符合下列要求: 當(dāng)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定計(jì)算考慮截面部分塑性發(fā)展時(shí)k4i當(dāng)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定計(jì)算按彈性考慮取 乙=1.015/235/7；箱形截面壓彎構(gòu)件受壓翼緣在兩腹板之間的寬

10、度佻與其厚度ct比，應(yīng)符合下列要求:y <40/235/7y壓彎構(gòu)件（蠻矩作用在截面的豎亶平面）的板件寬厚比限值衰717 15/235/,角鋼截面和彎矩便臭緣受拉的t形截面:當(dāng)繩w 1.0時(shí)*或罕w 15/235/y當(dāng)oq> 1.0時(shí),£或¥ w 18/235/y彎矩使真繳受壓的t形截面；加/" w （15+0. w/2357j；當(dāng) owaow 1.6 時(shí)電 w(gp. 51+25)/235/,當(dāng) 1.6v&w2 時(shí)取 w (處卞乜.&1-26.2)/235/rb/t同項(xiàng)次140/235/7,7j w項(xiàng)次3右側(cè)集以0. 8的值（當(dāng)此 &

11、#163;小于40廊詼時(shí)，40/235/7,）100(235/r)寬 厚 比 限 值項(xiàng)次截面2. 壓彎構(gòu)件腹板的寬厚比限值壓彎構(gòu)件腹板的應(yīng)力分布情況腹板的穩(wěn)定問(wèn)題與壓應(yīng)力的不均勻梯度有關(guān)腹板的寬厚比限值 工字形截面當(dāng) 0 w6 時(shí)，hjtw < (16a0 +o.52x +25)235/fy 當(dāng)165<20時(shí)，hq/tw <(48%+0.5九-26.2)卩琢人箱形截面：腹板的高厚比不應(yīng)超過(guò)上式右邊乘以 08后的值，且不小于40；兩；> t形截面當(dāng)宓< 10時(shí)，h./tw < 15j23乎厶當(dāng)a。> 10時(shí)，hq/tw <珂235£a圓管

12、截面：與軸心受壓構(gòu)件相同。構(gòu)造要求腹板橫向加勁肋：類(lèi)似于軸心受壓構(gòu)件，為了防止腹板在施工和運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生變形，當(dāng)腹 板的h./tw<80時(shí)，應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋，其間距不大于3力。如設(shè)縱向加勁肋，則應(yīng)設(shè)橫向加勁 肋。橫隔：為了避免柱肢局部受彎和提高柱的抗扭剛度，防止施工和運(yùn)輸過(guò)程中變形，應(yīng)在受有較大水平力處和運(yùn)輸單元的端部設(shè)在橫隔，橫 隔的間距不得大于柱子較大寬度的9倍或8m截面設(shè)計(jì)步驟1.魯霍件承受的內(nèi)力設(shè)計(jì)值，彎矩松軸力卿2.選擇截面形式（輪廓大而板件薄）o3. 確定鋼材及其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值4. 確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計(jì)算尺度。5. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及已有資料初選截面尺寸6. 對(duì)初選截面尺寸進(jìn)行

13、驗(yàn)算:1）強(qiáng)度驗(yàn)算;2）剛度驗(yàn)算;3)彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；4）彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗(yàn)算;5）局部穩(wěn)定驗(yàn)算。5.4.12格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計(jì)算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的應(yīng)用情況和截面形式強(qiáng)度計(jì)算：當(dāng)彎矩繞虛軸時(shí)，同實(shí)腹柱，但= h0剛度計(jì)算：同格構(gòu)式軸心受壓柱，繞虛軸的長(zhǎng)細(xì)比用換算長(zhǎng) 細(xì)比。1.格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性1.格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓 彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定a采用換算長(zhǎng)細(xì)比確定穩(wěn)定系數(shù)、臨界力> %=厶/兒對(duì)*軸的毛截面模星沖0的取值分肢的穩(wěn)定性分肢的內(nèi)力分析分肢1m =n 血 +xcc分肢2n2=nyi mx =n n、 cc/綴條式壓彎構(gòu)件的分肢按軸心壓桿計(jì)算。/綴板式壓彎構(gòu)件分肢的計(jì)算，還應(yīng)考慮剪力引起的分肢 局部彎矩，按壓彎構(gòu)件計(jì)算。/分肢的計(jì)算長(zhǎng)度在綴材平面內(nèi)取綴條體系的節(jié)間的長(zhǎng)度; 綴板平面外，取整個(gè)構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)之間的距離。2彎矩繞實(shí)軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)和平面外的 穩(wěn)定性均與實(shí)腹式構(gòu)件相同。計(jì)算平面外穩(wěn)定性時(shí)，采用 換算長(zhǎng)細(xì)比確定穩(wěn)定系數(shù)。 且應(yīng)取l 03.雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件3.雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性驗(yàn)算b譏myn . _%.3.雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件3.雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件分肢1分肢2按實(shí)腹