鋼結(jié)構(gòu)：軸心受力構(gòu)件課件

第四章軸心受力構(gòu)件§4.1

軸心受力構(gòu)件的特點(diǎn)1.拉力或者壓力嚴(yán)格通過截面中心。2.構(gòu)件形式：實(shí)腹式構(gòu)件或者格構(gòu)式構(gòu)件。實(shí)腹式：主要適用范圍：拉索、支撐、網(wǎng)架、桁架格構(gòu)式：主要使用范圍：大截面格構(gòu)柱典型軸心受力構(gòu)件截面形式樹形鋼柱常見鋼柱形式§4.2

軸心受拉構(gòu)件—強(qiáng)度NAn≤fdN≤Anfdorσ=

應(yīng)力重分布（3）工程設(shè)計(jì)公式orfd=fy/Kfd=fy/γR（1）截面形式：圓形、方形、矩形等 （2）截面強(qiáng)度

截面無削弱：Np

=Af

y

截面有削弱：構(gòu)件屈服之前截面削弱處不發(fā)生破壞的條件 無削弱位置:有削弱位置： N≤min(Afd,Anfud)≤Anfd強(qiáng)屈比的要求為什么截面有削弱時需進(jìn)行雙控？軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度（承載能力極限狀態(tài)）：除摩擦型外摩擦型剛度（正常使用極限狀態(tài)）：注意：不同方向的l0和i取值不一定相同，應(yīng)找最大值。（3）考航慮連炊接處悲凈截軍面效扇率的愛強(qiáng)度秋驗(yàn)算§4.扣2軸心石受拉事構(gòu)件——疤—有效誤凈截錯面（1）凈工截面棉效率拼接亞處構(gòu)壁造截面尊力的貧分布它和傳饅遞效劈燕率有效者傳遞蔬內(nèi)力槽的截欄面與永計(jì)算邀截面爹的比蒸值（2）截?fù)苊嫘е寐实逆@計(jì)算a——被連趟接部升分的為形心休至連照接面舞距離l——連接巧長度案例椅1：節(jié)支撐麗受拉曾破壞案例卸2：望網(wǎng)架宏受拉仇破壞（續(xù)暫前頁轟）網(wǎng)徹架受北拉破肚壞細(xì)凳部[λ]容許鬧長細(xì)揪比，抬由設(shè)馬計(jì)規(guī)獎范規(guī)毅定桁架繳的桿捐件為25響0~闊40有0P8遼0§4.復(fù)2軸心訪受拉辦構(gòu)件—剛度（1）控峰制構(gòu)把件剛至度的陜理由控制眨彎曲坑變形制作副／運(yùn)做輸／裳安裝們／使傷用中鑼的過租度變堆形（2）剛雹度控艦制的吼方式構(gòu)件擁剛度珠的描梨述：E;晶A窩;悅Ix;拿Iy;板L以及頭邊界容條件限制長細(xì)續(xù)比λma喬x≤[λ]附：叢軸心肢受拉槽構(gòu)件伶的長豪細(xì)比§4.工3拉桿殘與拉父索§4.3.特1拉索仍.預(yù)拉桿潔的受店力特土征拉索漲：1.毛只盟受拉車不受遣壓。2.晌初效始垂士度。拉桿魂：1.善受錫拉，犁但個泥別情嬸況下彼可能局受壓頁，需來要注規(guī)意。2.楚可巴忽略瞧初始閣垂度椒。拉桿文？拉o頂r壓荷？拉桿嘉？拉o套r壓禿？st斑re嚴(yán)ss斧(岡M鉛Pa趴)索材叨料1斗應(yīng)力拴應(yīng)變仰特性2鋼材的比枕較3桶松弛匙變形σε索的敢材料沸和斷府面型指式0.唐00遼20.取01缺020卡000.嫂00妄012梨0010戶0080痰060戚040怕0E1=票76云.7港G出Pa0.牙00嘗4習(xí)0沈.0霸06梢0.腸00綠8st鳥ra往inst爽re抬ss耕<1轟00狂MP膊ast濫re擔(dān)ss灣>1型00懲MP雙aE2=及13脖4纏GP草a§4.3.返2索的葉基本傍特性?NuE?ALk=§4催.3臣.3索的料剛度蛇方程q：均撕布荷朽載N：索瘋的軸惱力剛性方桿柔性宜索試思左考：儉剛性幟拉桿燈的剛攏度方極程？Er蠻ns述t效應(yīng)§4纏.3漢.4索的科連接1慨端部說為鑄造落節(jié)點(diǎn)2銷子連接3套筒連接拉索癥的連府接§4籮.3虧.5索的蓮強(qiáng)度臣計(jì)算1叼索材斷面普強(qiáng)度計(jì)算注意押：拉欺索截彎面面輸積的盞取值給；K翅值在蛇不同陳條件沫下變震化很模大2悄鋼銷撓節(jié)點(diǎn)裁計(jì)算A爆銷子禿栓桿左的抗滑剪B漁銷孔燭壁面僑的局呈部抗唱壓C圾連接瓶板的炭抗剪D哨連接收板的耍抗拉災(zāi)計(jì)算N/將k≤Anfd和單個息普通皆螺栓強(qiáng)度鞭計(jì)算增的聯(lián)擇系？強(qiáng)度（承愉載能異力極范限狀咬態(tài)）宅：（同創(chuàng)軸拉燒）除摩異擦型強(qiáng)外摩擦者型剛度（正色常使亦用極餐限狀最態(tài)）鐵：注意頁：不別同方豬向的l0和i取值降不一趙定相賣同，競應(yīng)找最大選值。限制犁比軸斃拉嚴(yán)穩(wěn)定（承爛載能刷力極體限狀蓮態(tài)）期：常起慚控制省作用§4.墾4實(shí)腹進(jìn)式軸雷心受義壓構(gòu)竊件軸心漂受壓故構(gòu)件挪的三怎種屈銷曲失嗽穩(wěn)形票式軸心菠受壓敵構(gòu)件吃的三殿種屈距曲失抹穩(wěn)形兄式附：昌軸心猜受壓預(yù)構(gòu)件痛的長被細(xì)比案例剃1：遼受壓嚷支撐悼屈曲突失穩(wěn)案例襯2：立受壓旨支撐彈屈曲澆失穩(wěn)案例奪3：殺受壓余支撐槳屈曲蘇失穩(wěn)案例輕4：準(zhǔn)網(wǎng)架質(zhì)桿件黃受壓云屈曲需失穩(wěn)續(xù)案禮例4沿：網(wǎng)標(biāo)架桿丑件受勾壓屈輸曲失他穩(wěn)§4.末4.煉1受壓留桿件薄必須鳳控制λ過?。哼\(yùn)輸巨、安澆裝過發(fā)程中滑產(chǎn)生褲彎曲免或過窄大的她變形使用嘴期間瓶因自透重而庭明顯蠶下?lián)蟿虞d驢下發(fā)若生較短大振鈴動極限倉承載掩力顯忍著降禍低思考秘：長秀細(xì)比后對受手拉和石受壓構(gòu)件零承載引力的株影響歐拉都公式壤：改進(jìn)看的歐起拉公賀式—占—切塵線模爭量理星論：式(4雨.8嚼)式(4虹.7肥)重要廉概念?。簭?qiáng)崗度問磨題與先穩(wěn)定離問題強(qiáng)度勁問題研究賤構(gòu)件富一個諒最不膽利點(diǎn)線的應(yīng)敘力或拌一個淡最不撐利截面的內(nèi)獻(xiàn)力極弓限值漿，它功與材賺料的鋪強(qiáng)度趙極限全（或渡鋼材霉的屈旁服強(qiáng)賢度）孫、截面大小麻有關(guān)累。穩(wěn)定唱問題研究讓構(gòu)件紋（或勤結(jié)構(gòu)算）受粘荷變詞形后灶平衡棵狀態(tài)榨的屬暑性及眼相應(yīng)符的臨甲界荷悲載，哀它與構(gòu)件屈（或編結(jié)構(gòu)護(hù)）的變陜形有舒關(guān)，盡即與拉構(gòu)件度（或鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)暫）的壤整體舟剛度騰有關(guān)覆?！?.雕4.秤2強(qiáng)度凱問題器與穩(wěn)甚定問襲題區(qū)由別從材查料性錦能來聽看，舟在彈父性階以段，而構(gòu)件否（或羽結(jié)構(gòu)村）的付整體剛度路僅與克材料佛的彈棗性模鏈量E詞有關(guān)，而斤各品巴種的銹鋼材猾雖然垮其強(qiáng)賠度極西限各澤不相圾同，斥但其并彈性躁模量鞋E卻此是相徹同的怎。因撫此，采用孤高強(qiáng)頁度鋼貌材只掀能提馳高其住強(qiáng)度嘩承載監(jiān)力，器不能襖提高境其彈織性階營段的緩穩(wěn)定溉承載憶力。相反監(jiān)，鋼候材強(qiáng)甘度愈布高，度強(qiáng)度缸問題魂愈不減可能嘉起控岔制作廊用，強(qiáng)穩(wěn)定遮問題妨愈有犧可能妥起控慘制作臺用而央愈顯鬧突出后。區(qū)別輔2強(qiáng)度耗問題讀采用一階孩（線納性）杜分析瘡方法，即策在構(gòu)莊件或搭結(jié)構(gòu)胸原有訴位置嘗（受節(jié)荷前川的位訴置）蜘上建返立平遷衡方點(diǎn)程，觀求解省其內(nèi)廟力（浩稱為忙一階拿內(nèi)力筐），倦并據(jù)錯此內(nèi)飼力來龜驗(yàn)算愁強(qiáng)度朗是否海滿足茂要求哨。在纖彈性飲階段棟，按怪一階督（線緩性）攻分析雪方法燈求得神的內(nèi)展力與鼻外荷隔載的秀大小貧成正膝比，購而與諸結(jié)構(gòu)滋的變渠形無沾關(guān)。穩(wěn)定靈問題驅(qū)采用二階熔（非最線性蒜）分裝析方遇法，即帆在結(jié)糧構(gòu)或敲構(gòu)件蘋受荷句變形炭后的熱位置卡上建券立平診衡方侵程，犧求解浪其荷門載，孝該荷間載即摸是其午穩(wěn)定杏極限卻承載漂力。區(qū)別悄3在彈專性階槽段，僑強(qiáng)度濟(jì)問題搭采用喬的一潮階（腥線性桐）分并析方衡法，逃由于禁內(nèi)力拋與荷富載成希正比餐，與勞結(jié)構(gòu)促變形漁無關(guān)商，因鐵此可應(yīng)湖用疊著加原丹理。即辮對同期一結(jié)扇構(gòu)，說兩組殖荷載非產(chǎn)生化的內(nèi)煉力等親于各松組荷尼載產(chǎn)址生的危內(nèi)力罰之和來。在二直階分姥析中隙，由柴于結(jié)陵構(gòu)內(nèi)船力與貴變形遣有關(guān)揮，因床此穩(wěn)盼定分誰析不能咸采用盆疊加耕原理。1鎮(zhèn)增加叫截面師慣性激矩2辰減小驚構(gòu)件畝支撐難間距3拔增加的支座知對構(gòu)晉件的抽約束日程度總之沫，減少爪構(gòu)件柏變形鹿的措流施均是詳提高穿構(gòu)件京穩(wěn)定宵承載較力的箏措施吉。§提高弱穩(wěn)定染性的晌措施結(jié)合炮穩(wěn)定侄承載曾力公主式理耳解§4.譽(yù)4.詢3實(shí)際嘆軸心火受壓巡壽構(gòu)件儲與郊理想抄軸心電受壓光構(gòu)件吉的區(qū)別截面創(chuàng)殘余粒應(yīng)力壓桿泊初彎單曲壓桿統(tǒng)初偏觀心桿端糠約束焊接薄H型賞鋼縱搜向殘苗余應(yīng)敵力分義布思考完左圖姐焊接律殘余應(yīng)力由的形退成原俯因軸心馳受壓赴構(gòu)件遷的計(jì)劍算長排度系牧數(shù)區(qū)分拘兩個孤概念梯：自由正長度赤、計(jì)灑算長刪度柱子挎曲線N=窮13釋50屢kN餓；二忙主軸動方向績的計(jì)寶算長瘋度分額別為溪l0x=3典00觀cm就,l0y=6幅00耗cm【解僵】由勢附表7.港5中惱查得想A=斷99鹿.4秧8c違m2圾,i址x=從3.襪52客cm警,i煉y=尋9.較62胳cm啊。因?yàn)楣战孛骖~兩主晴軸同晶屬b踐類（遼查表香4.西2）銹，按λ核=λ退ma犁x=蠟λx什=8量5查叮附表收4.漸2，塘得φ成=0跌.6揚(yáng)55喜,相差干4%綱，在績工程普允許車范圍狀內(nèi)（大凍多數(shù)配設(shè)計(jì)看院不牛允許蒸負(fù)誤捆差）?！?.惡4.圍3實(shí)腹和式軸時心受謙壓構(gòu)跨件的園局部炒穩(wěn)定局部冷穩(wěn)定適的基限本概蒜念：誘有效咽利用截面來與局盞部穩(wěn)伐定的亂矛盾防止眠局部莊失穩(wěn)希的措線施：寬厚驚比限偏制確定深板件蘆寬厚岔比限點(diǎn)制值烤的原練則是拉：①板姻件局恨部失泉穩(wěn)的利臨界既應(yīng)力竟不低擠于構(gòu)裝件整洲體失伏穩(wěn)的番臨界卡應(yīng)力西；②板鼻件局吸部失壯穩(wěn)的揉臨界身應(yīng)力惠足夠旨大（榆接近今鋼材晌的屈宵服強(qiáng)布度）弓。附：鋼板寄的局寸部失明穩(wěn)附：毛彈性昨薄板輕受壓忠時的挪穩(wěn)定嚇平衡泥方程寬厚包比限的值①工字體形、腐H形翻截面欠軸心斬受壓施構(gòu)件腹板翼緣寬厚笛比限療值②箱形繪截面朽軸心逝受壓阻構(gòu)件腹板獸（腹譜板間畜無支訂撐翼序緣）自由武外伸悟翼緣由于吧T形柔截面左自由垃外伸慣翼緣裳與腹箭板的善支承橡條件同為摩三邊滲簡支路一邊詢自由我，兩微者寬煙厚比約驗(yàn)算鼓式同斬為：焊接慨T形返鋼寬厚趟比限森值③T結(jié)形截韻面軸薪心受耐壓構(gòu)摧件熱軋爭剖分治T形腿鋼寬厚協(xié)比限為值④圓管粱截面連軸心暖受壓袍構(gòu)件式中囑D圍、t劃——辰分別赤為圓在管的爐外徑糖和壁逮厚。需要邊指出肉：對醉于軋宗制型倘鋼構(gòu)輸件，核由于翼緣守、腹拖板較刊厚，漆且相坐連出構(gòu)倒圓巖角，一般攏都能址滿足奔局部方穩(wěn)定梨要求澡，無扭需進(jìn)行局舒部穩(wěn)襖定（告寬厚填比）洽驗(yàn)算蛾?！?.舊4.遠(yuǎn)4寬大胞截面歪腹板過局部據(jù)穩(wěn)定抹的處同理方瞧法（1意）增信加腹理板厚盒度：不經(jīng)樸濟(jì)。（2摔）設(shè)倒置縱黑向加饒勁肋侵。（3清）允碌許腹板局部即失穩(wěn)猶,演并采賺用相身關(guān)的計(jì)算扁方法。附：雹型鋼宰截面預(yù)軸心鐮受壓旁構(gòu)件借設(shè)計(jì)薄流程附：薪組合基截面暴軸心層受壓綁構(gòu)件督設(shè)計(jì)薪流程已知貍：N丙=1貞20蝴0k碼N，屑柱上撕下兩豬端鉸叼接。睡鋼材狀為Q瞇34阻5，探截面坦無削怪弱。試設(shè)涌計(jì)該興柱截宰面：條1、雞采用除軋制燈工字特鋼；2、然采用富焊接敗工字儀形截瓣面（棟翼緣柴為剪屯切邊程）?！窘馍坑煞谠擃I(lǐng)柱兩幻玉主軸丙方向鴿的計(jì)乳算長咽度不唯等，街故取姿圖示猾的截趁面朝呈向，即取凍x軸傳為強(qiáng)兼軸，元y軸戀為弱濃軸。北這樣量，l0x=7市00統(tǒng)0m臭m，棕l0y=3壁50援0m槐m。軋制癥工字毒鋼查附仿表4止.1尊(先對按b擦/h尿<0滔.8路,即而a類猴考慮該),φx=0趟.4狠88任,查蒙附表重4.敘2(特屬于令b類釀),φy=0沉.4翁32（1偵）選趴擇截墨面假定畫λ=突10瘋0查附撿表7孤.1京選擇偵出同啞時滿社足A輪re杏q、蕉ix譽(yù),r桶eq嘴、i牢y,停re丹q三較值的雕工字兆鋼，魔現(xiàn)試替選I偉56貿(mào)a：侍A=蟻13尤5.靠38患cm卷2,ix澡=2磨2.禁01限cm墊,iy龍=3智.1澇8c揭m,b/駕h=宴16掌6/波56子0=玩0.枕29膛<0閣.8譽(yù)（繞遷x軸亭確屬浮a類裕）。（2去）截丑面驗(yàn)修算①強(qiáng)度濾驗(yàn)算愉：因截走面無勢削弱哨，無露需進(jìn)房誠行強(qiáng)各度驗(yàn)爬算。②整體親穩(wěn)定攔驗(yàn)算際：③局塵部穩(wěn)伯定（食寬厚撤比）縮慧驗(yàn)算伴：為吊型鋼土，無碰需進(jìn)銜行局臣部穩(wěn)籃定驗(yàn)略算。④剛女度驗(yàn)坊算：λx崖=3券1.辜8<務(wù)[λ牌]=送15遙0λy朱=1朽10蘭.1頸<[升λ]結(jié)=1懸50各項(xiàng)在驗(yàn)算迫通過摟，安羽全。2、狗焊接她工字吵形截羽面（1額）試膚選截徹面：由于朝焊接盡工字蝕形截丹面的灘寬度驢可適炮當(dāng)加淺大，這因此敬，長裁細(xì)比可毒適當(dāng)易減小密。假罰定λ=7嘩0，，查稈附表塔4.諒2(規(guī)繞x叛軸屬謠于b類)要,φ既x=揭0.懼65販5；排查附梳表4疫.3易(繞賣y軸容屬于玻c類晚),豬φy捎=0頭.5四47試選飾h=沉20詢0m湖m，臣b=攜22籮0m