第15章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算

1、第第1515章章 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算2022-6-23315.1 鋼結(jié)構(gòu)軸心受力構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件截面常用形式軸心受力構(gòu)件截面常用形式v實(shí)腹式實(shí)腹式15.1.1 軸心受力構(gòu)件截面形式軸心受力構(gòu)件截面形式2022-6-234v格構(gòu)式格構(gòu)式與肢件垂直的主形心軸與肢件垂直的主形心軸 = = 實(shí)軸實(shí)軸與綴材垂直的主形心軸與綴材垂直的主形心軸 = = 虛軸虛軸2022-6-235構(gòu)件截面分類構(gòu)件截面分類v分類依據(jù)分類依據(jù)v分類結(jié)果分類結(jié)果附表附表332022-6-236以凈截面計(jì)算的強(qiáng)度條件以凈截面計(jì)算的強(qiáng)度條件v凈截面凈截面v強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件fANn15.1.2 軸心受力構(gòu)件

2、強(qiáng)度計(jì)算軸心受力構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算2022-6-237由凈截面和毛截面計(jì)算的強(qiáng)度條件由凈截面和毛截面計(jì)算的強(qiáng)度條件v適用情況適用情況v強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件fANnnn15 . 01所計(jì)算截面上高所計(jì)算截面上高強(qiáng)度螺栓數(shù)目強(qiáng)度螺栓數(shù)目構(gòu)件一端連接的構(gòu)件一端連接的 高強(qiáng)度螺栓總數(shù)高強(qiáng)度螺栓總數(shù)fAN2022-6-23815.1.3 軸心受力構(gòu)件剛度計(jì)算軸心受力構(gòu)件剛度計(jì)算剛度計(jì)算的原因剛度計(jì)算的原因v滿足正常使用要求滿足正常使用要求v長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大會(huì)有如下不利影響長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大會(huì)有如下不利影響限制長(zhǎng)細(xì)比作為剛度條件限制長(zhǎng)細(xì)比作為剛度條件2022-6-2390il剛度計(jì)算剛度計(jì)算v剛度條件：限制構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比剛度條件：限

3、制構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比v長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算xx0 xilyy0yilxx0 xil受壓考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)受壓考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)影響，用影響，用 yzyz代替代替 y y容許長(zhǎng)細(xì)比容許長(zhǎng)細(xì)比表表15-1、表、表15-22022-6-231015.1.4 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性v穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) 值值查附表查附表342022-6-2311v整體穩(wěn)定性驗(yàn)算整體穩(wěn)定性驗(yàn)算RcrAN或或RyycrfffAN或或fANf無(wú)孔眼削弱受壓構(gòu)件無(wú)孔眼削弱受壓構(gòu)件只需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性只需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性無(wú)需驗(yàn)算強(qiáng)度無(wú)需驗(yàn)算強(qiáng)度有孔眼削弱受壓構(gòu)件有孔眼削弱受壓構(gòu)件需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性需驗(yàn)算

4、強(qiáng)度需驗(yàn)算強(qiáng)度2022-6-2312局部穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性v局部失穩(wěn)形態(tài)局部失穩(wěn)形態(tài)v局部失穩(wěn)的影響局部失穩(wěn)的影響2022-6-2313y1235)1 . 010(ftb 構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值，且構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值，且 100時(shí)，取時(shí)，取 =100v保證局部穩(wěn)定的措施保證局部穩(wěn)定的措施b1翼緣板自由外伸寬度翼緣板自由外伸寬度 2022-6-2314yw0235)5 . 025(fth 構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值，構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值， 100時(shí)，取時(shí)，取 =100。箱形截面受壓構(gòu)件中，腹板的箱形截面受壓構(gòu)件中，腹板的計(jì)算高度與其厚度之比應(yīng)符合計(jì)算高度與其厚度之比應(yīng)符合yw023540

5、fthy235100ftD熱軋型鋼構(gòu)件不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定熱軋型鋼構(gòu)件不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定2022-6-2315例題例題15.1 2022-6-2316解答：附表附表27215fN/mm2表表15-2250強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算附表附表41: 一個(gè)角鋼面積一個(gè)角鋼面積944.13Acm24 .1394mm2截面凈面積截面凈面積)85 .21(2nAA)85 .214 .1394(28 .2444mm2應(yīng)力應(yīng)力nAN8 .24441045239 .184N/mm2215 fN/mm2強(qiáng)度滿足要求2022-6-2317剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算附表附表4137. 2xicm7 .23mm利用附表利用附表41計(jì)算計(jì)算iy2

6、y)04. 35 . 0(944.1392.137I66.312cm4AIiyy74. 4944.1366.312cm4 .47mmxx0 xil7 .233000127250yy0yil4 .477880166250剛度滿足要求解畢2022-6-2318例題例題15.2 2022-6-2319解答：附表附表435 .12dmm，0 .21tmm16mm435.135Acm20 .22xicm18. 3yicm附表附表27205fN/mm2表表15-11502022-6-23206000 x0lmm3000y0lmm長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算xx0 xil22060003 .27150yy0yil8

7、 .3130003 .94150剛度條件滿足要求2022-6-2321滿足整體穩(wěn)定性要求穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算3 .94y3 .27x由由 y 查附表查附表附表附表33：b類截面類截面附表附表34：)943 .94(9495588. 0594. 0594. 0592. 02310435.135592. 0101600AN6 .199N/mm2205 fN/mm2解畢不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定2022-6-2322截面形式截面形式v截面選擇原則截面選擇原則15.1.5 軸心受壓實(shí)腹構(gòu)件設(shè)計(jì)軸心受壓實(shí)腹構(gòu)件設(shè)計(jì) 2022-6-2323v軸心受壓構(gòu)件的常用截面軸心受壓構(gòu)件的常用截面截面設(shè)計(jì)截面設(shè)

8、計(jì)v估算面積估算面積fNA2022-6-2324v計(jì)算兩個(gè)主軸所需慣性半徑計(jì)算兩個(gè)主軸所需慣性半徑x0 xli y0yli v選擇截面選擇截面截面高、寬截面高、寬1xih 2yib 1、 2見(jiàn)附表見(jiàn)附表35結(jié)合所需面積，再考慮構(gòu)造要求、局部穩(wěn)定、鋼材結(jié)合所需面積，再考慮構(gòu)造要求、局部穩(wěn)定、鋼材規(guī)格等確定截面初選尺寸。規(guī)格等確定截面初選尺寸。v截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算2022-6-2325實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求v構(gòu)造目的構(gòu)造目的v構(gòu)造措施構(gòu)造措施當(dāng)腹板高厚比當(dāng)腹板高厚比yw023580fth時(shí)時(shí)設(shè)橫向加勁肋：腹板兩側(cè)成對(duì)配置設(shè)橫向加勁肋：腹板兩側(cè)成對(duì)配置外伸寬外伸寬40

9、300hbs厚度厚度15/ssbt 2022-6-2326v例題例題15.3v解解638. 0 x（1）初選截面）初選截面假定假定 =100，熱軋工字鋼對(duì)，熱軋工字鋼對(duì)x軸為軸為a類截類截面，對(duì)面，對(duì)y軸為軸為b類截面，所以類截面，所以555. 0y555. 0),min(yx2022-6-2327fNA215555. 010120032mm10057x0 xli 1006000mm60y0yli 1003000mm30初選初選50a號(hào)工字鋼，幾何參數(shù)如下：號(hào)工字鋼，幾何參數(shù)如下：2mm4 .11930Amm197ximm7 .30yi16mmmm0 .20tmm0 .12wt螺栓孔處凈面積螺

10、栓孔處凈面積wn162tAA121624 .119302mm4 .115462022-6-2328（2）截面驗(yàn)算）截面驗(yàn)算強(qiáng)度強(qiáng)度nAN4 .1154610120032N/mm9 .1032N/mm205 f剛度剛度xx0 xil5 .301976000150yy0yil7 .977 .303000150滿足要求滿足要求滿足要求滿足要求2022-6-2329整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性 y=97.7 x=30.5yxyyx),min()977 .97(9798568. 0575. 0575. 0570. 04 .11930570. 01012003AN2N/mm5 .1762N/mm205 f滿足要求

11、滿足要求局部穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性軋制型鋼，不需要驗(yàn)算軋制型鋼，不需要驗(yàn)算結(jié)論：選擇結(jié)論：選擇50a號(hào)工字鋼可行。號(hào)工字鋼可行。2022-6-233015.2 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件一、實(shí)腹式受彎構(gòu)件：鋼梁一、實(shí)腹式受彎構(gòu)件：鋼梁v鋼梁截面形式鋼梁截面形式15.2.1 受彎構(gòu)件的形式受彎構(gòu)件的形式2022-6-2331v鋼梁的支承形式鋼梁的支承形式v應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域2022-6-2332二、格構(gòu)式受彎構(gòu)件：桁架二、格構(gòu)式受彎構(gòu)件：桁架v桁架的組成桁架的組成v受力分工受力分工2022-6-2333v桁架各部分名稱桁架各部分名稱上弦桿上弦桿下弦桿下弦桿節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)豎腹桿豎腹桿斜腹桿斜腹桿上弦桿受壓上弦

12、桿受壓下弦桿受拉下弦桿受拉腹桿可受拉，也可受壓腹桿可受拉，也可受壓節(jié)間距節(jié)間距桁架高桁架高h(yuǎn)整體受彎整體受彎抵抗剪力抵抗剪力抵抗彎矩抵抗彎矩2022-6-2334v桁架形式桁架形式v桁架應(yīng)用桁架應(yīng)用桿件軸心受力，其設(shè)計(jì)計(jì)桿件軸心受力，其設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)上一節(jié)（算見(jiàn)上一節(jié)（15.1）。）。2022-6-233515.2.2 鋼梁的強(qiáng)度和剛度鋼梁的強(qiáng)度和剛度 鋼梁的強(qiáng)度計(jì)算鋼梁的強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度的內(nèi)涵強(qiáng)度的內(nèi)涵抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部承壓強(qiáng)度局部承壓強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力計(jì)算復(fù)合應(yīng)力計(jì)算彈性計(jì)算彈性計(jì)算彈塑性計(jì)算彈塑性計(jì)算2022-6-2336一、梁的抗彎強(qiáng)度一、梁的抗彎強(qiáng)度v三個(gè)工作階段

13、三個(gè)工作階段胡克定律成立胡克定律成立邊緣正應(yīng)力屈服為彈性階段的末端邊緣正應(yīng)力屈服為彈性階段的末端WMmaxWMmaxWMmaxeWfy邊緣部分區(qū)域屈服邊緣部分區(qū)域屈服屈服區(qū)域高度屈服區(qū)域高度a16mmmm5 .12r4xcm21700I3xcm1090Wcm1 .34:xxSI材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（附表材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（附表27）抗彎：抗彎：f=205 N/mm2局部承壓、復(fù)合受力：局部承壓、復(fù)合受力：f=215 N/mm2抗剪：抗剪：fv=125 N/mm2（1）抗彎強(qiáng)度）抗彎強(qiáng)度nxxxmaxWMxxmaxWM3610109005. 11065.2234 .195N/mm2 f=205 N/mm2

14、滿足滿足2022-6-2350（2）抗剪強(qiáng)度）抗剪強(qiáng)度wxxmaxmaxtISV5 .10341101 .14936 .41N/mm2 fv=125 N/mm2滿足滿足（3）局部承壓強(qiáng)度）局部承壓強(qiáng)度rthy未設(shè)支承加勁，需要驗(yàn)算局部承壓強(qiáng)度未設(shè)支承加勁，需要驗(yàn)算局部承壓強(qiáng)度mm295 .125 .16yz5 . 2 halmm5 .152295 . 280zwcltF5 .1525 .10101 .1490 . 131 .93N/mm2 f=215 N/mm2滿足滿足wxxmax):(tSIV2022-6-2351（4）復(fù)合應(yīng)力）復(fù)合應(yīng)力EIlqgv4kkT)(384545410217001

15、006. 26000)2910(3845mm 腹板計(jì)算點(diǎn)局部應(yīng)力和剪應(yīng)力較大，但腹板計(jì)算點(diǎn)局部應(yīng)力和剪應(yīng)力較大，但彎曲正應(yīng)力為零，故無(wú)需計(jì)算折算應(yīng)力。彎曲正應(yīng)力為零，故無(wú)需計(jì)算折算應(yīng)力。lg+q跨中截面彎矩最大、剪力為零跨中截面彎矩最大、剪力為零支座截面剪力最大、彎矩為零支座截面剪力最大、彎矩為零2. 剛度計(jì)算剛度計(jì)算7 .14250/6000250/Tlv0 .24mmEIlqv4kQ384539297 .149 .10mm20300/Qlvmm滿足要求！滿足要求！2022-6-235215.2.3 梁的整體穩(wěn)定梁的整體穩(wěn)定一、梁整體穩(wěn)定的概念一、梁整體穩(wěn)定的概念v整體失穩(wěn)整體失穩(wěn)2022-

16、6-2353v臨界應(yīng)力臨界應(yīng)力lGIEIMtycrty2221GIEIlhxcrcrWMxtylWGIEI提高側(cè)向抗彎剛度提高側(cè)向抗彎剛度提高抗扭剛度提高抗扭剛度減小受壓翼緣自由減小受壓翼緣自由長(zhǎng)度長(zhǎng)度l2022-6-2354跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁，跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁， l1為其跨度；為其跨度；跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的梁，跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的梁， l1為側(cè)向支點(diǎn)為側(cè)向支點(diǎn)間距離（支座處視為有側(cè)向支承）間距離（支座處視為有側(cè)向支承）, 60bhy0123595fblv整體穩(wěn)定有保障的三種情況（不必驗(yàn)算）整體穩(wěn)定有保障的三種情況（不必驗(yàn)算）2022-6-2355二、整體穩(wěn)定驗(yàn)算二、整體穩(wěn)定驗(yàn)算v驗(yàn)算公式驗(yàn)

17、算公式crxxmaxfWMRcrcrfRyycrff整體穩(wěn)定系數(shù)整體穩(wěn)定系數(shù) b材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值ffbfWMbxxmaxfWMxbx雙向彎曲時(shí)雙向彎曲時(shí)fWMWMyyyxbx2022-6-2356v整體穩(wěn)定系數(shù)整體穩(wěn)定系數(shù)fWMxbxfWMWMyyyxbx0 . 1282. 007. 1bb整體穩(wěn)定系數(shù)按規(guī)范附錄整體穩(wěn)定系數(shù)按規(guī)范附錄3方法確定方法確定（1）軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁）軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁（2）焊接工字形和軋制）焊接工字形和軋制H型鋼簡(jiǎn)支梁型鋼簡(jiǎn)支梁yb21yx2ybb2354 . 414320fhtWAhycrbf2022-6-2357yb21yx2ybb2354 .

18、414320fhtWAh尺寸關(guān)系尺寸關(guān)系整體穩(wěn)定等效臨界彎矩系整體穩(wěn)定等效臨界彎矩系數(shù)數(shù) b 見(jiàn)附表見(jiàn)附表39y1yil受壓翼緣兩相鄰受壓翼緣兩相鄰側(cè)支點(diǎn)間的距離側(cè)支點(diǎn)間的距離截面不對(duì)稱影響截面不對(duì)稱影響 b 雙軸對(duì)稱：雙軸對(duì)稱： b =0單軸對(duì)稱：?jiǎn)屋S對(duì)稱：加強(qiáng)受壓翼緣加強(qiáng)受壓翼緣) 12(8 . 0bb加強(qiáng)受拉翼緣加強(qiáng)受拉翼緣12bb)/(211bIIII1、I2分別為受壓、受分別為受壓、受拉翼緣對(duì)拉翼緣對(duì)y軸的慣性矩軸的慣性矩2022-6-2358例題例題15.5 解答：查表查表附表附表27215fN/mm2125vfN/mm2附表附表32310206EN/mm22022-6-2359內(nèi)

19、力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算42. 952. 09 . 8kgkN/m2 .28kqkN/m附表附表43自重：自重：52.717kg/m0.52 kN/m腹板厚：腹板厚：tw=d=9.5 mm11100 xIcm4 ,692xWcm3 5 .27:xxSIcm 附表附表37,250/Tlv300/Qlv2022-6-23602kgk81lgM84.18kN.m2kqk81lqM4 .56kN.m)(qkQLgkG0 xMMM)4 .564 . 10 . 184.182 . 1 (0 . 157.101kN.m)(qkQLgkG0VVV4)2 .284 . 10 . 142. 92 . 1 (0 . 1215

20、7.101kN2442. 981跨中彎矩最大跨中彎矩最大242 .28811.35組合組合小于該值小于該值支座剪力最大支座剪力最大lqg)(21kQLkG02022-6-2361強(qiáng)度滿足要求強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算正應(yīng)力正應(yīng)力xxxmaxWM361069205. 11057.1018 .139N/mm2215 fN/mm2剪應(yīng)力剪應(yīng)力wxxmaxtIVS5 . 92751057.10139 .38N/mm2125v fN/mm2wxx):(tSIV2022-6-2362整體穩(wěn)定性滿足要求整體穩(wěn)定性驗(yàn)算整體穩(wěn)定性驗(yàn)算查附表查附表3793. 0b6 . 0bb282. 007. 193. 0282. 00

21、7. 10 . 1767. 036xbx10692767. 01057.101WM4 .191N/mm2215 fN/mm2解畢2022-6-236315.2.4 鋼梁的局部穩(wěn)定鋼梁的局部穩(wěn)定一、局部穩(wěn)定的概念一、局部穩(wěn)定的概念v局部失穩(wěn)局部失穩(wěn)v梁局部失穩(wěn)的類型梁局部失穩(wěn)的類型局部失穩(wěn)局部失穩(wěn)熱軋型鋼，板件的寬厚比較小，熱軋型鋼，板件的寬厚比較小，能保證局部穩(wěn)定能保證局部穩(wěn)定對(duì)于組合截面鋼梁，局部穩(wěn)定是個(gè)問(wèn)題對(duì)于組合截面鋼梁，局部穩(wěn)定是個(gè)問(wèn)題2022-6-2364二、受壓翼緣局部穩(wěn)定二、受壓翼緣局部穩(wěn)定v穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件ab厚度厚度t222cr)1 (12btEk彈性狀態(tài)下，臨界應(yīng)力彈性狀態(tài)

22、下，臨界應(yīng)力考慮到殘余應(yīng)力的影響，材料已進(jìn)入塑性階段，考慮到殘余應(yīng)力的影響，材料已進(jìn)入塑性階段，模量取模量取0.5Ek=0.4252252cr)3 . 01 (121006. 25 . 0425. 0bt239564bt2022-6-2365y2cr39564fbty23513ftb即即v翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算y23513ftb當(dāng)抗彎強(qiáng)度取當(dāng)抗彎強(qiáng)度取 x=1.0時(shí)，放寬時(shí)，放寬y23515ftby023540ftb2022-6-2366三、腹板局部穩(wěn)定三、腹板局部穩(wěn)定v設(shè)置加勁肋設(shè)置加勁肋2022-6-23672022-6-2368v加勁肋的構(gòu)造要求加勁肋的構(gòu)造要求4030/0 h

23、bs腹板兩側(cè)對(duì)稱布置橫向加勁肋腹板兩側(cè)對(duì)稱布置橫向加勁肋15/ssbt 腹板一側(cè)布置橫向加勁肋腹板一側(cè)布置橫向加勁肋4825/0 hbs15/ssbt 2022-6-2369同時(shí)用橫向加勁肋和縱向加勁肋時(shí)，橫向同時(shí)用橫向加勁肋和縱向加勁肋時(shí)，橫向加勁肋對(duì)腹板縱軸的慣性矩加勁肋對(duì)腹板縱軸的慣性矩時(shí)：當(dāng)85. 0/0ha縱向加勁肋由截面慣性矩控制縱向加勁肋由截面慣性矩控制3w0z3 thI 3w0y5 . 1thI 時(shí)：當(dāng)85. 0/0ha3w0200y45. 05 . 2thhahaI短加勁肋的最小間距為短加勁肋的最小間距為0.75h1。外伸寬度取橫向加。外伸寬度取橫向加勁外伸寬度的勁外伸寬度的

24、0.71.0倍；厚度不小于寬度的倍；厚度不小于寬度的1/15。2022-6-237015.2.5 鋼梁的截面設(shè)計(jì)鋼梁的截面設(shè)計(jì)一、型鋼梁截面設(shè)計(jì)一、型鋼梁截面設(shè)計(jì)v單向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢簄xxxmaxWMfWMWMxbmaxxbxfMWxmaxnxfWMnxxmaxfMWbmaxx穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)估計(jì)假定估計(jì)假定選擇型鋼號(hào)后，選擇型鋼號(hào)后，進(jìn)行相應(yīng)驗(yàn)算。進(jìn)行相應(yīng)驗(yàn)算。2022-6-2371v雙向彎曲梁雙向彎曲梁fMWWMWxynyynxxxnx1fWMWMnyyynxxxmaxfMMxyxnynxyxWW對(duì)工字鋼、窄翼對(duì)工字鋼、窄翼H型鋼，型鋼，取取 =67對(duì)槽鋼，對(duì)槽鋼， =56選定型號(hào)，驗(yàn)選

25、定型號(hào)，驗(yàn)算強(qiáng)度和剛度算強(qiáng)度和剛度2022-6-2372二、組合鋼梁截面設(shè)計(jì)二、組合鋼梁截面設(shè)計(jì)v梁截面高度梁截面高度h1029. 1T26minvlfh4 . 0 xw2Whhs長(zhǎng)度單位為長(zhǎng)度單位為mmfMWxxfMmax無(wú)孔眼無(wú)孔眼 = x=1.05有孔眼有孔眼 =0.850.9吊車梁吊車梁 =0.70.92022-6-2373v腹板尺寸腹板尺寸介于最大、最小高度之間，介于最大、最小高度之間，通常略小于經(jīng)濟(jì)高度，取通常略小于經(jīng)濟(jì)高度，取50mm的倍數(shù)。的倍數(shù)?？紤]局部穩(wěn)定和構(gòu)造要求，經(jīng)驗(yàn)公式考慮局部穩(wěn)定和構(gòu)造要求，經(jīng)驗(yàn)公式5 . 3wwht單位：?jiǎn)挝唬簃m取取2mm的倍數(shù)的倍數(shù)且且 6mm

26、v翼緣板尺寸翼緣板尺寸wwwxf61hthWA懸挑部分寬厚比滿足局部穩(wěn)定要求。懸挑部分寬厚比滿足局部穩(wěn)定要求。t取取2mm的倍數(shù)的倍數(shù)2022-6-2374v翼緣焊縫計(jì)算翼緣焊縫計(jì)算w1tTff7 . 02hTwwxfttIVSxfIVS翼緣毛截面對(duì)翼緣毛截面對(duì)中和軸的靜矩中和軸的靜矩xff4 . 1IhVSwffwfxff4 . 1fIVSh 2022-6-2375基本概念基本概念v外力因素外力因素15.3 鋼結(jié)構(gòu)偏心受力構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)偏心受力構(gòu)件拉彎拉彎構(gòu)件構(gòu)件壓彎壓彎構(gòu)件構(gòu)件15.3.1 偏心受力構(gòu)件概述偏心受力構(gòu)件概述2022-6-2376v荷載偏心形式荷載偏心形式拉彎壓彎構(gòu)件的應(yīng)用拉彎壓

27、彎構(gòu)件的應(yīng)用v單層工業(yè)廠房單層工業(yè)廠房有節(jié)間荷載作用時(shí)有節(jié)間荷載作用時(shí)上弦壓彎構(gòu)件上弦壓彎構(gòu)件下弦拉彎構(gòu)件下弦拉彎構(gòu)件2022-6-2377v鋼結(jié)構(gòu)柱鋼結(jié)構(gòu)柱門式剛架門式剛架三鉸剛架三鉸剛架2022-6-2378設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容v拉彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件v壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件鋼柱拉鋼柱拉彎斷裂彎斷裂2022-6-237915.3.2 拉拉(壓壓)彎構(gòu)件的彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度強(qiáng)度和剛度拉（壓）彎構(gòu)件的強(qiáng)度拉（壓）彎構(gòu)件的強(qiáng)度v強(qiáng)度公式強(qiáng)度公式fANnfWMnxxx2022-6-2380v不考慮塑性發(fā)展的情況不考慮塑性發(fā)展的情況fWMANnxxxnfWMWMANnyyynxxxn時(shí)yy235152351

28、3ftbf取取 x=1.02022-6-2381拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度v剛度計(jì)算公式剛度計(jì)算公式或或v容許長(zhǎng)細(xì)比容許長(zhǎng)細(xì)比xx0 xil0ilyy0yil2022-6-2382例題例題15.5 解答：310fN/mm2128.42Acm2309xWcm399. 8xicm，31. 2yicm22a號(hào)號(hào)工字鋼工字鋼2022-6-2383強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算800NkN26)33. 02 . 17(81M28.33kN.m滿足強(qiáng)度條件nxxnWMAN36231030905. 11028.3310128.42108005 .292N/mm2310 fN/mm2剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算xx0 x

29、il7 .663501 .2360007 .259350滿足剛度條件9 .896000yy0yil2022-6-238415.3.3 壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定面面內(nèi)內(nèi)彎彎曲曲失失穩(wěn)穩(wěn)面面外外彎彎扭扭失失穩(wěn)穩(wěn)一、壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定一、壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定v彎矩平面內(nèi)整體穩(wěn)定彎矩平面內(nèi)整體穩(wěn)定邊緣屈服準(zhǔn)則邊緣屈服準(zhǔn)則理論公式理論公式極限承載能力準(zhǔn)則極限承載能力準(zhǔn)則數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算邊緣屈服準(zhǔn)則理論公式的形式邊緣屈服準(zhǔn)則理論公式的形式數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正（引進(jìn)修正系數(shù)）數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正（引進(jìn)修正系數(shù)）2022-6-2385fNNWMANExx1xxmxx/8 . 012x2Ex1 . 1EAN mx

30、等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)12mx35. 065. 0MM有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)，產(chǎn)生反向曲有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)，產(chǎn)生反向曲率取率取0.85，產(chǎn)生同向曲率時(shí)取，產(chǎn)生同向曲率時(shí)取1.0面內(nèi)整體穩(wěn)定的公式面內(nèi)整體穩(wěn)定的公式歐拉臨界力除以歐拉臨界力除以抗力分項(xiàng)系數(shù)抗力分項(xiàng)系數(shù)1.11）框架柱和兩端支承的構(gòu)件）框架柱和兩端支承的構(gòu)件無(wú)橫向荷載作用時(shí)無(wú)橫向荷載作用時(shí)端彎矩，同向曲率端彎矩，同向曲率取同號(hào)，反向曲率取同號(hào)，反向曲率取異號(hào)。分母絕對(duì)取異號(hào)。分母絕對(duì)值大于分子值大于分子無(wú)端彎矩但有橫向荷載取無(wú)端彎矩但有橫向荷載取1.02）懸臂構(gòu)件、分析內(nèi)力未考慮二階效應(yīng)的無(wú)支）懸臂構(gòu)件、分析內(nèi)力未

31、考慮二階效應(yīng)的無(wú)支撐純框架和弱支撐框架柱，取撐純框架和弱支撐框架柱，取1.0彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較大彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較大受壓纖維的毛截面模量受壓纖維的毛截面模量2022-6-2386v彎矩平面外整體穩(wěn)定彎矩平面外整體穩(wěn)定軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定fNNWMANExx2xxmx/25. 11對(duì)于對(duì)于T形及槽形截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)稱形及槽形截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)稱平面內(nèi)且使翼緣端平面內(nèi)且使翼緣端1受壓時(shí)，無(wú)翼緣端受壓時(shí)，無(wú)翼緣端2可能由于拉可能由于拉應(yīng)力較大而首先屈服。為了使其塑性不致深入過(guò)大，應(yīng)力較大而首先屈服。為了使其塑性不致深入過(guò)大

32、，對(duì)此種情況，尚應(yīng)對(duì)無(wú)翼緣側(cè)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)此種情況，尚應(yīng)對(duì)無(wú)翼緣側(cè)進(jìn)行計(jì)算。12對(duì)無(wú)翼緣端的毛截面模量對(duì)無(wú)翼緣端的毛截面模量fANfWMxbx公式協(xié)調(diào)公式協(xié)調(diào)引進(jìn)修正系數(shù)引進(jìn)修正系數(shù)2022-6-2387fWMANx1bxtxy12tx35. 065. 0MM1）彎矩作用平面外有支承，由支點(diǎn)彎矩定）彎矩作用平面外有支承，由支點(diǎn)彎矩定無(wú)橫向荷載作用時(shí)無(wú)橫向荷載作用時(shí)無(wú)端彎矩但有橫向荷載取無(wú)端彎矩但有橫向荷載取 tx=1.02）彎矩作用平面外懸臂構(gòu)件，?。澗刈饔闷矫嫱鈶冶蹣?gòu)件，取 tx=1.0有端彎矩和橫向荷載，同向曲率取有端彎矩和橫向荷載，同向曲率取 tx=1.0，反向曲率取反向曲率取 tx=0

33、.852022-6-2388二、壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定二、壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定v翼緣寬厚比翼緣寬厚比翼緣外伸部分寬厚比翼緣外伸部分寬厚比y23513ftb當(dāng)構(gòu)件按彈性設(shè)計(jì)時(shí)（當(dāng)構(gòu)件按彈性設(shè)計(jì)時(shí)（ x=1.0）y23515ftby23513ftby023540ftb2022-6-2389v腹板高厚比腹板高厚比maxminmax0:6 . 100腹板計(jì)算高度邊緣的最大壓應(yīng)力腹板計(jì)算高度邊緣的最大壓應(yīng)力腹板計(jì)腹板計(jì)算高度算高度邊緣的邊緣的最小壓最小壓應(yīng)力應(yīng)力y0w0235)255 . 016(fth:0 . 26 . 10y0w0235)2 .265 . 048(fth兩塊腹板受力可能不一致兩塊腹板受力可能不一致高厚比限值取工字形的高厚比限值取工字形的0.8倍倍彎矩平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比彎矩平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比100取取1002022-6-2390彎矩使腹板自由邊受拉彎矩使腹板自由邊受拉yw0235)2 . 015(fth熱軋剖分熱軋剖分T型鋼型鋼yw0235)17. 013(fth焊接焊接T形形截面截面彎矩使腹板自由邊受壓彎矩使腹板自由邊受壓:0 . 10yw023515fth:0 . 10yw023518fth徑厚比徑厚比y235100ftD2022-6-2391v例題例題15.6v解解截面性質(zhì)截面性質(zhì)10640212320A2mm14080)640310664320(