鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力－強度

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力－強度3.1軸心受力構(gòu)件的強度：主要承重結(jié)構(gòu)、平臺、支柱、支撐等截面形式

3.1.1軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面選擇熱軋型鋼截面熱軋型鋼截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度

冷彎薄壁型鋼截面冷彎薄壁型鋼截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度型鋼和鋼板的組合截面實腹式組合截面格構(gòu)式組合截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度對截面形式的要求能提供強度所需要的截面積制作比較簡便便于和相鄰的構(gòu)件連接截面開展而壁厚較薄第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度承載極限：截面平均應(yīng)力達到fu

，但缺少安全儲備毛截面平均應(yīng)力達fy，結(jié)構(gòu)變形過大3.1.2軸心受拉構(gòu)件的強度鋼材的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

計算準(zhǔn)則：毛截面平均應(yīng)力不超過fy

第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度應(yīng)力集中現(xiàn)象孔洞處截面應(yīng)力分布(a)彈性狀態(tài)應(yīng)力(b)極限狀態(tài)應(yīng)力第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度設(shè)計準(zhǔn)則：凈截面平均應(yīng)力不超過fy

設(shè)計公式：——鋼材的抗拉強度設(shè)計值！對高強螺栓摩擦型連接，凈截面強度驗算要考慮孔前傳力的影響。3.1.3軸心受壓構(gòu)件的強度強度計算與軸心受拉一樣，一般其承載力由穩(wěn)定控制第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.2梁的類型和強度分類：3.2.1梁的類型鋼梁類型按制作方式分：型鋼梁和組合梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度楔形梁按梁截面沿長度有無變化分：等截面梁和變截面梁蜂窩梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度雙向彎曲梁按受力情況分：單向彎曲梁和雙向彎曲梁(a)屋面檁條(b)吊車梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度預(yù)應(yīng)力梁基本原理：受拉側(cè)設(shè)置高預(yù)拉力的鋼筋，使梁受荷前反彎曲。制作、施工過程復(fù)雜。預(yù)應(yīng)力梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度梁的極限承載能力包括：截面的強度：彎、剪、扭及綜合效應(yīng)。構(gòu)件的整體穩(wěn)定板件的局部穩(wěn)定直接受重復(fù)荷載時，疲勞梁的應(yīng)用范圍：房屋建筑和橋梁工程。如樓蓋梁、平臺梁、吊車梁、檁條及大跨斜拉橋、懸索橋中的橋面梁等。第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度梁的正應(yīng)力：3.2.2梁的彎曲、剪切強度梁的M-ω曲線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系簡圖第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度正應(yīng)力發(fā)展的四個階段：梁的正應(yīng)力分布(a)

彈性工作階段：疲勞計算、冷彎薄壁型鋼(b)彈塑性工作階段：一般受彎構(gòu)件(c)塑性工作階段：塑性鉸(d)應(yīng)變硬化階段：一般不利用第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度彈性工作階段Me=Wnfy塑性工作階段Mp=WpnfyWpn=S1n+S2n彈塑性階段F=Wp/W各階段最大彎矩：！對矩形截面F=1.5;圓形截面F=1.7;圓管截面F=1.27;工字形截面對軸在1.10和1.17之間第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度！截面塑性發(fā)展系數(shù)：x和y，取值1.0~1.2之間。如工字形截面x

=1.05，y=1.2；箱形截面x=y=1.05截面簡圖第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度GB50017計算公式：單向彎曲時雙向彎曲時！對于x和y：

(1)疲勞計算取1.0;

(2)取1.0。第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度塑性設(shè)計時：GB50018計算公式：單向彎曲時雙向彎曲時第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度梁的剪應(yīng)力：彎曲剪應(yīng)力分布——鋼材的抗剪強度設(shè)計值S——計算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的的面積矩第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.2.3梁的扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)形式：自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)梁的扭轉(zhuǎn)第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度自由扭轉(zhuǎn)對于矩形截面桿件，當(dāng)b>>t時矩形截面桿件的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力It——扭轉(zhuǎn)常數(shù)或扭轉(zhuǎn)慣性矩第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度對于矩形組合開口薄壁截面薄板組合截面扭轉(zhuǎn)剪力和扭矩第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度對于熱軋型鋼開口截面，考慮圓角影響系數(shù)k第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度對于閉口截面It≈1:500,≈30:1閉合截面的循環(huán)剪力流截面面積相同的兩種截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度

約束扭轉(zhuǎn):翹曲變形受到約束的扭轉(zhuǎn)懸臂工字梁的約束扭轉(zhuǎn)第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度扭矩平衡方程其中扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分布上翼緣的內(nèi)力第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力

B——雙彎矩（雙力矩）對工形截面梁對冷彎槽鋼等非雙軸對稱梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度

局部壓應(yīng)力3.3

梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力局部壓應(yīng)力作用第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度式中

——集中荷載增大系數(shù)，對重級工作制吊車梁取=1.35，其他取=1.0

lz——壓應(yīng)力分布長度第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.3.2多種應(yīng)力的組合效應(yīng)一個截面上彎矩和剪力都較大時，需要考慮組合效應(yīng)梁的彎剪應(yīng)力組合第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度式中1——與c異號時取1.2，同號時取1.1

當(dāng)橫向荷載不通過剪心時：驗算公式：第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.4.1初選截面3.4按強度條件選擇梁截面型鋼梁HW4144051828，Wx=4490cm3，g=233kg/mHM5943021423，Wx=4620cm3，g=175kg/mHN6923001320，Wx=4980cm3，g=166kg/m第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度焊接組合截面梁

截面高度容許最大高度hmax容許最小高度hmin

hmin>=nl/6000經(jīng)濟高度hehmin≤h≤hmax，h≈he焊接梁截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度均布荷載作用下簡支梁的最小高度hmin第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度

腹板高度hw

腹板高度hw比h略小。

腹板厚度tw抗剪可取1.2~1.5局部穩(wěn)定焊接梁截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度翼緣尺寸b和t

所需截面模量為：初選時取h≈h1≈hw考慮局部穩(wěn)定，通常取b=25t，且h/2.5<b<h/6。焊接梁截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.4.2截面驗算驗算時要包含自重產(chǎn)生的效應(yīng)強度彎曲正應(yīng)力單向彎曲時雙向彎曲時第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度剪應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.4.3梁截面沿長度的變化彎矩剪力加工因素不考慮整體穩(wěn)定變截面梁

變梁截面考慮的因素：兩種變化方式變截面高度變翼緣面積第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度變翼緣面積變翼緣寬度變翼緣厚度變寬度梁變高度梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度端部有正面角焊縫時：

hf≥0.75t,l1≥b；hf<0.75t,l1≥1.5b端部無正面角焊縫時：l1≥2b變翼緣厚度切斷外層翼緣板的梁第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.6.1拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用3.6拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強度計算拉彎構(gòu)件應(yīng)用：屋架受節(jié)間力下弦桿承載能力極限狀態(tài)

截面出現(xiàn)塑性鉸(格構(gòu)式或冷彎薄壁型鋼為截面邊緣纖維屈服)、整體失穩(wěn)、局部失穩(wěn)正常使用極限狀態(tài)

剛度：限值長細比拉彎構(gòu)件第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度

截面形式熱軋型鋼截面冷彎薄壁型鋼截面組合截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度壓彎構(gòu)件應(yīng)用：廠房框架柱、多高層建筑框架柱、屋架上弦壓彎構(gòu)件

截面形式雙軸對稱截面：同拉彎構(gòu)件單軸對稱截面：受彎矩較大時采用第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度壓彎構(gòu)件的單軸對稱截面第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度變截面壓彎構(gòu)件(a)階形柱(b)楔形柱變截面柱:高大廠房常用第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度壓彎構(gòu)件極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)強度:

端彎矩很大或截面有較大削弱平面內(nèi)彎曲失穩(wěn)平面外彎扭失穩(wěn)局部穩(wěn)定正常使用極限狀態(tài)

剛度:

限制長細比壓彎構(gòu)件整體破壞形式強度破壞、彎曲失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3.6.2拉彎、壓彎構(gòu)件的強度計算

強度極限狀態(tài)：

（靜載、實腹式構(gòu)件）

受力最不利截面出現(xiàn)塑性鉸時壓彎構(gòu)件截面的受力狀態(tài)第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度截面出現(xiàn)塑性鉸時的應(yīng)力分布

強度計算公式推導(dǎo)：以矩形截面為例第3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度3章構(gòu)件的截面承載力－強度引入：偏于安全且計算