第二章-鋼結構基本構-件計算建筑資料

大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算強度1、抗彎強度計算：承受靜力荷載或間接承受動力荷載時單向彎曲受彎構件正應力計算公式：雙向彎曲受彎構件正應力計算公式：大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算γx、γy為截面塑性發(fā)展系數(shù)，對工字形截面，γx=1.05,

γy=1.20；對箱形截面，γx=γy=1.05。直接承受動力荷載時，仍取γx=γy=1.0。顯見，γ=1.0時，即為彈性設計，也就是說，對于直接承受動力荷載以及受壓翼緣尺寸接近局部穩(wěn)定限值時，不應考慮塑性發(fā)展。大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算2、抗剪強度計算：在主平面內受彎的實腹構件，其抗剪強度按下式計算：3、局部承壓強度計算當梁的上翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載而未設支承加勁肋，或受有移動集中荷載作用時，應驗算腹板計算高度邊緣的局部承壓強度。在集中荷載作用下，翼緣類似支承于腹板的彈性地基梁。梁的局部承壓強度可按下式計算：

大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算

腹板計算高度h0規(guī)定如下：對軋制型鋼梁，為腹板與上、下翼緣相接處兩內弧起點間的距離(可查型鋼表計算)；對焊接組合梁即為腹板高度；對鉚接(或高強螺栓連接)組合梁，為上、下翼緣與腹板連接的鉚釘(或高強度螺栓)線間最近距離。腹板計算高度大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算整體穩(wěn)定性

在梁的最大剛度平面內，受有垂直荷載作用時，梁的上部受壓，而下部受拉，如果梁的側面沒有支承點或支承點很少時，當荷載增加到某一數(shù)值后，梁的彎矩最大處就會出現(xiàn)很大的側向彎曲和扭轉，而失去了繼續(xù)承擔荷載的能力，只要外荷載再稍有增加，梁的變形便急劇地增大而導致破壞，這種情況稱梁喪失了整體穩(wěn)定。(a)梁整體失穩(wěn)(b)梁局部失穩(wěn)大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算整體穩(wěn)定是以臨界應力為極限狀態(tài)的，整體穩(wěn)定的計算就是要保證梁在荷載作用下產生的最大彎曲壓應力不超過臨界應力。在最大剛度平面內受彎的構件，其整體穩(wěn)定性按下式計算：在兩個主平面內受彎的工字形截面構件的整體穩(wěn)定按下式計算：大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算局部穩(wěn)定性為了提高梁的強度與剛度，腹板宜高而薄；為了提高梁的整體穩(wěn)定，翼緣宜寬而薄。防止的辦法有兩種，一種是加厚鋼板，一種是布置加勁肋減小幅面，即把腹板分成若干帶有邊框的區(qū)格而不失穩(wěn)。翼緣的局部穩(wěn)定對于翼緣只能采用第一種方法，梁的受壓翼緣的外伸部分可視為三邊簡支、一邊自由的均勻受壓板。用彈性穩(wěn)定理論，并考慮鋼材的彈塑性工作，推導出局部失穩(wěn)時的臨界應力σcr系翼緣厚度t與翼緣外伸寬度b1比值的函數(shù)，令σcr接近鋼材的屈服點可以反算出b1/t的限值，以使局部失穩(wěn)不先于強度破壞。大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.1受彎構件計算腹板的局部穩(wěn)定對于腹板，采用加厚鋼板的方法是很不經濟的，布置加勁肋是一種有效措施。加勁肋分橫向加勁肋、縱向加勁肋和短加勁肋幾種。1—橫向加勁肋；2—縱向加勁肋；3—短加勁肋大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.2軸心受力構件計算

《規(guī)范》采用了簡化計算方法，規(guī)定軸心受力構件的強度是以全截面的平均應力達到屈服強度為極限的，當有截面削弱時，應采用凈截面，公式如下：N—軸心拉力；An—構件凈截面面積。強度大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.2軸心受力構件計算

在軸心壓力的作用下理想構件可能發(fā)生3種形式的屈曲(即構件喪失穩(wěn)定)。一種是彎曲屈曲，構件的軸心線由直線變成曲線，這時構件繞一個主軸彎曲；一種是扭轉屈曲，構件繞縱軸線扭轉；還有一種是構件在產生彎曲變形的同時伴有扭轉變形的彎扭屈曲。

(a)彎曲屈曲；(b)扭轉屈曲；(c)彎扭屈曲整體穩(wěn)定大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.2軸心受力構件計算根據(jù)軸心壓桿的穩(wěn)定極限承載力Nu，考慮抗力分項系數(shù)γR后，即得《規(guī)范》所給的穩(wěn)定性計算公式：A—構件毛截面面積；—軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)。大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.2軸心受力構件計算構件受壓時，組成構件的板件達到失去維持穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，出現(xiàn)翹曲或鼓曲的現(xiàn)象叫做局部失穩(wěn)?！兑?guī)范》規(guī)定，受壓構件中板件的局部穩(wěn)定以板件屈曲不先于構件的整體屈曲為條件，并以限制板件的寬厚比來加以控制。局部穩(wěn)定（1）翼緣自由外伸寬厚比的限值b，t—翼緣板外伸寬度和厚度；—構件長細比。大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.2軸心受力構件計算（2）腹板高厚比的限值對于工字形及H形截面對于箱形截面大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.2軸心受力構件計算對于T形截面熱軋部分T形鋼焊接T形鋼工字形、T形、箱形截面板件尺寸大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.3偏心受力構件計算彎矩作用在主平面的拉彎構件和壓彎構件，其強度應按下列規(guī)定計算：承受靜力荷載或不需計算疲勞的承受動力荷載時強度單向彎曲：雙向彎曲：需計算疲勞時按邊緣纖維屈服的彈性工作狀態(tài)作為強度承載能力的極限狀態(tài)，仍按上式計算，但γ=1.0。大連大學建筑工程學院鋼結構-鋼結構基本構件計算§2.4連接計算焊縫連接按構件的相對位置可分為平接、搭接、頂接、角接等形式。焊縫按構造可分為對接焊縫和角焊縫兩種。焊縫連接形式鋼結構施工圖中的焊縫，應遵照《焊縫符號表示法》(GB324—88)和《建筑結構制圖標準》(GB/T50105)的規(guī)定予以標注。大連大學建筑工程學院§1.4鋼結構的連接方法對接焊縫的構造對接焊縫的構造與計算（1）選擇正確的坡口與間隙保證焊透根據(jù)焊接條件和鋼板的厚度可選擇圖中的各種坡口形式，圖中的坡口形式（由鋼板厚度決定）、間隙c和角度α可參見國家有關標準。（2）設置引弧板焊縫的起弧滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，引起應力集中并易產生裂紋?？稍O引弧板于兩端，其材料和坡口形式同于焊件，在焊接完畢后切除。對接焊縫的坡口形式鋼結構-鋼結構基本構件計算大連大學建筑工程學院§1.4鋼結構的連接方法（3）清渣補焊

U形和V形焊縫主要為正面焊，其根部往往沒有焊透而存在缺陷。所以一面焊完后，應反過來清渣補焊，以保證焊縫質量。（4）不同厚度與寬度鋼板的連接在鋼板拼接處，當焊件寬度不同或厚度在一側相差超過4mm時，應分別在寬度或厚度方向從一側或雙側做成坡度不大于1∶2.5的斜角，形成平緩過渡，減少應力集中。（5）采用不焊透的對接焊縫時應在設計圖中注明坡口的形式與尺寸，其有效厚度he不得小于1.5√t，t為坡口所在焊件的較大厚度。(a)變寬度；(b)變厚度鋼結構-鋼結構基本構件計算大連大學建筑工程學院§1.4鋼結構的連接方法對接焊縫的計算（1）軸心力作用時的計算，垂直于軸心拉力或軸心壓力的