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1、钢钢 结结 构构建筑与机械工程系建筑与机械工程系第第6章章拉弯和压弯构件拉弯和压弯构件本章难点:本章难点:本章难点:本章难点:(1)掌握掌握压弯和拉弯构件的强度计算压弯和拉弯构件的强度计算(2)掌握掌握压弯构件的稳定计算压弯构件的稳定计算(1)拉弯和压弯构件的拉弯和压弯构件的强度强度和和刚度刚度(2)压弯构件压弯构件的的稳定稳定(3)压弯构件压弯构件(框架柱)的(框架柱)的设计设计本章内容:本章内容:本章内容:本章内容:本章重点:本章重点:本章重点:本章重点:压弯构件的稳定压弯构件的稳定 一、压弯(拉弯)构件一、压弯(拉弯)构件一、压弯(拉弯)构件一、压弯(拉弯)构件弯矩产生原因弯矩产生原因:
2、偏心荷载、横向荷载、弯距作用:偏心荷载、横向荷载、弯距作用:偏心荷载、横向荷载、弯距作用:偏心荷载、横向荷载、弯距作用概概述述同时承受轴心力和弯矩的构件。同时承受轴心力和弯矩的构件。同时承受轴心力和弯矩的构件。同时承受轴心力和弯矩的构件。NNNNNPNNN(a)(d)(c)(b)2.压弯构件的应用压弯构件的应用钢屋架下弦杆节点之间有横向荷载时钢屋架下弦杆节点之间有横向荷载时钢屋架下弦杆节点之间有横向荷载时钢屋架下弦杆节点之间有横向荷载时1.拉弯构件的应用拉弯构件的应用钢屋架上弦杆节点之间有横向荷载时钢屋架上弦杆节点之间有横向荷载时钢屋架上弦杆节点之间有横向荷载时钢屋架上弦杆节点之间有横向荷载时
3、工业厂房框架柱工业厂房框架柱工业厂房框架柱工业厂房框架柱多高层建筑框架柱多高层建筑框架柱多高层建筑框架柱多高层建筑框架柱二、二、二、二、压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件应用应用应用应用钢屋架钢屋架概概述述三、三、三、三、压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的分类分类分类分类概概述述1.按弯曲变形状况分类按弯曲变形状况分类(1 1)单向单向单向单向压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件(2 2)双向双向双向双向压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件弯矩作用在截面的弯矩作用在截面的
4、弯矩作用在截面的弯矩作用在截面的一个一个一个一个主轴平面内主轴平面内主轴平面内主轴平面内弯矩作用在截面的弯矩作用在截面的弯矩作用在截面的弯矩作用在截面的两个两个两个两个主轴平面内主轴平面内主轴平面内主轴平面内三、三、三、三、压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的分类分类分类分类概概述述2.按截面形式分类按截面形式分类(1 1)实腹式实腹式实腹式实腹式压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件(2 2)格构式格构式格构式格构式压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件压弯(拉弯)构件1.承载能力极限状态承载能力极限状态l拉弯构件:强度
5、;当构件所承受的弯矩较大时,需按受弯拉弯构件:强度;当构件所承受的弯矩较大时,需按受弯构件进行整体稳定和局部稳定计算构件进行整体稳定和局部稳定计算l压弯构件:压弯构件:强度、整体稳定强度、整体稳定和和局部稳定局部稳定计算(整体稳定包计算(整体稳定包括括弯矩作用平面内稳定弯矩作用平面内稳定和和弯矩作用平面外弯矩作用平面外稳定)稳定)2.正常使用极限状态正常使用极限状态l拉弯和压弯构件需保证拉弯和压弯构件需保证刚度刚度要求(要求(限制长细比限制长细比)l拉弯构件与轴心受拉构件相同拉弯构件与轴心受拉构件相同l压弯构件与轴心受压构件相同压弯构件与轴心受压构件相同四、四、四、四、压弯(拉弯)构件的压弯(
6、拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的计算计算计算计算概概述述1.拉弯和压弯构件以截面出现拉弯和压弯构件以截面出现塑性铰塑性铰为其强度极限为其强度极限2.轴向力不变而弯距增加,截面应力发展过程轴向力不变而弯距增加,截面应力发展过程边缘纤维的最大应力达到屈服点边缘纤维的最大应力达到屈服点最大应力一侧塑性部分深入截面最大应力一侧塑性部分深入截面两侧均有部分塑性深入截面两侧均有部分塑性深入截面全截面进入塑性全截面进入塑性强度极限强度极限状态状态6.1拉弯和压弯构件的强度计算拉弯和压弯构件的强度计算fy(a)一、一、一、一、压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构
7、件的应力发展分析应力发展分析应力发展分析应力发展分析fy(b)fyfy(c)fyfy(d)(1 1)边缘纤维屈服准则)边缘纤维屈服准则构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服,便达到强度极构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服,便达到强度极限,构件处在弹性工作阶段。限,构件处在弹性工作阶段。(2 2)全截面屈服准则)全截面屈服准则构件受力最大截面形成构件受力最大截面形成塑性铰塑性铰,便达到强度极限,构件处在,便达到强度极限,构件处在塑性工作阶段。塑性工作阶段。(3 3)部分发展塑性准则)部分发展塑性准则构件受力最大截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极构件受力最大截面的部分受压区和受拉区进
8、入塑性为强度极限,界面塑性发展深度根据具体情况确定。限,界面塑性发展深度根据具体情况确定。3.强度计算准则强度计算准则6.1拉弯和压弯构件的强度计算拉弯和压弯构件的强度计算二、二、二、二、压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的压弯(拉弯)构件的强度计算强度计算强度计算强度计算6.1拉弯和压弯构件的强度计算拉弯和压弯构件的强度计算2.双向拉弯和压弯构件双向拉弯和压弯构件1.单向拉弯和压弯构件单向拉弯和压弯构件Mx、My-绕绕x轴和轴和y轴的弯矩轴的弯矩Wnx、Wny-对对x轴和轴和y轴的净截面模量轴的净截面模量x、y-截面塑性发展系数截面塑性发展系数,表表5-1An-净截面面积净
9、截面面积x xh hwwt tb b (2)直接承受动力荷载时,不考虑截面塑性发展;直接承受动力荷载时,不考虑截面塑性发展;(3)对格构式构件,对绕虚轴作用的弯矩,不能发展塑性,)对格构式构件,对绕虚轴作用的弯矩,不能发展塑性,对绕实轴作用的弯矩,可考虑发展塑性。对绕实轴作用的弯矩,可考虑发展塑性。(4)关于)关于号的说明号的说明对于单对称截面,弯距绕非对称轴作用时,弯矩使较大对于单对称截面,弯距绕非对称轴作用时,弯矩使较大翼缘受压,会出现两种应力状况。翼缘受压,会出现两种应力状况。6.1拉弯和压弯构件的强度计算拉弯和压弯构件的强度计算(1)当)当时,不考虑截面塑性发展时,不考虑截面塑性发展
10、注注一、一、一、一、边缘纤维屈服准则边缘纤维屈服准则边缘纤维屈服准则边缘纤维屈服准则6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算可直接用于计算可直接用于计算冷弯薄壁型钢压弯构件冷弯薄壁型钢压弯构件或格构柱绕虚轴弯曲或格构柱绕虚轴弯曲的平面内整体稳定的平面内整体稳定平面内轴心平面内轴心受压构件受压构件的稳定系数的稳定系数;等效弯矩系数等效弯矩系数;欧拉临界力欧拉临界力;平面内轴心受压构件的稳定系数平面内轴心受压构件的稳定系数;压弯构件的最大弯距设计值压弯构件的最大弯距设计值;参数参数;等效弯矩系数等效弯矩系数;平面内对较大受压纤维的毛截面抵抗矩;平面内对较大受压纤维
11、的毛截面抵抗矩;二、二、二、二、实腹式压弯构件整体稳定公式实腹式压弯构件整体稳定公式实腹式压弯构件整体稳定公式实腹式压弯构件整体稳定公式NNM1M26.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算(6-12)各种情况的等效弯矩系数,规范具体规定如下:各种情况的等效弯矩系数,规范具体规定如下:(1)悬臂构件)悬臂构件(2)框架柱和两端有支撑的构件)框架柱和两端有支撑的构件无横向荷载无横向荷载M1和和M2为端弯矩,使构件件产生同向曲率取同号为端弯矩,使构件件产生同向曲率取同号使构件产生反向曲率时取异号使构件产生反向曲率时取异号NNM1M2使构件产生同向曲率时使构件产生同向
12、曲率时使构件产生反向曲率时使构件产生反向曲率时无端弯矩但有横向荷载作用时无端弯矩但有横向荷载作用时有端弯矩和横向荷载有端弯矩和横向荷载NN6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算注:注:单轴对称截面(单轴对称截面(T型钢、双角钢型钢、双角钢T形截面),当弯矩形截面),当弯矩作用在对称轴平面内,且使较大翼缘受压时,有可能在作用在对称轴平面内,且使较大翼缘受压时,有可能在受拉侧首先出现塑性,按下列相关公式进行补充验算受拉侧首先出现塑性,按下列相关公式进行补充验算受拉侧最外纤维的毛截面抵抗矩受拉侧最外纤维的毛截面抵抗矩6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件
13、在弯矩作用平面内的稳定计算(6-13)例例6-1图示一实腹式压弯柱高图示一实腹式压弯柱高5m,在弯矩作用平面外为下端,在弯矩作用平面外为下端固定,上端自由。该柱承受轴压力设计值固定,上端自由。该柱承受轴压力设计值N800kN,在顶,在顶端沿端沿Y轴方向作用水平荷载设计值轴方向作用水平荷载设计值F120kN,钢材,钢材Q235BF,截面对,截面对X轴为轴为b类截面。类截面。试验算该柱在弯矩作用平面内的稳定性。截面几何特性:柱截面试验算该柱在弯矩作用平面内的稳定性。截面几何特性:柱截面Q235钢钢b类截面轴心受压构件稳定系数类截面轴心受压构件稳定系数3035404550550.9360.9180.
14、8990.8780.8560.833面积面积A16400mm2f215N/mm2,6.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算解:解:查表查表该该柱在弯矩作用平面内的柱在弯矩作用平面内的稳稳定性不定性不满满足足f=215N/mm26.2压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算弯矩作用平面外的稳定计算公式:弯矩作用平面外的稳定计算公式:弯距作用平面外弯距作用平面外轴心受压构件轴心受压构件的稳定系数;的稳定系数;所计算构件段范围内的最大弯距设计值;所计算构件段范围内的最大弯距设计值;均匀弯曲梁均匀弯曲梁的整体稳定系数。的整体稳定系数。截面影
15、响系数截面影响系数,箱形截面取,箱形截面取0.7,其他截面取,其他截面取1.0等效弯矩系数;等效弯矩系数;6.3压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算p压弯构件整体稳定系数近似计算公式压弯构件整体稳定系数近似计算公式p工字形截面(含工字形截面(含H型钢)型钢)双轴对称时双轴对称时单轴对称时单轴对称时式中式中I1和和I2分别为受压翼缘和受拉翼缘对分别为受压翼缘和受拉翼缘对y轴的惯性矩轴的惯性矩6.3压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算T形截面形截面弯距使翼缘受压时:弯距使翼缘受压时:双角钢双角钢T形:形:两板组合两板组合T形(含形(含
16、T型钢)型钢)弯距使翼缘受拉时弯距使翼缘受拉时6.3压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算例例6-2图示一实腹式压弯柱高图示一实腹式压弯柱高5m,在弯矩作用平面外为下端,在弯矩作用平面外为下端固定,上端自由。该柱承受轴压力设计值固定,上端自由。该柱承受轴压力设计值N800kN,在顶,在顶端沿端沿Y轴方向作用水平荷载设计值轴方向作用水平荷载设计值F120kN,钢材,钢材Q235BF,柱高中部有一侧向支撑,柱高中部有一侧向支撑,截面对,截面对X轴为轴为b类截面。类截面。试验算该柱在弯矩作用平面外的稳定性。截面几何特性:柱截面试验算该柱在弯矩作用平面外的稳定性。截面几何
17、特性:柱截面Q235钢钢b类截面轴心受压构件稳定系数类截面轴心受压构件稳定系数3035404550550.9360.9180.8990.8780.8560.833面积面积A16400mm2f215N/mm2,解:解:查表查表取取该柱在弯矩作用平面外的稳定性不满足该柱在弯矩作用平面外的稳定性不满足一、端部约束条件简单的压弯构件的计算长度一、端部约束条件简单的压弯构件的计算长度 与轴心受力构件相同与轴心受力构件相同二、框架柱在框架平面内的计算长度二、框架柱在框架平面内的计算长度1有侧移框架有侧移框架由附表由附表5.1查得查得2无侧移框架无侧移框架由附表由附表5.2查得查得6.4压弯构件的计算长度压
18、弯构件的计算长度三、框架柱在框架平面外的计算长度三、框架柱在框架平面外的计算长度柱的计算长度可取柱的全长柱的计算长度可取柱的全长当有侧向支撑时,取支撑点之间的距离当有侧向支撑时,取支撑点之间的距离6.4压弯构件的计算长度压弯构件的计算长度 如果组成构件的板件过薄,薄板可能会先于构件整体如果组成构件的板件过薄,薄板可能会先于构件整体失稳,与轴心受压构件和受弯构件相同,即失稳,与轴心受压构件和受弯构件相同,即限制翼缘和腹限制翼缘和腹板的宽厚比及高厚比板的宽厚比及高厚比。一、一、受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受力情况与受力情况与受弯构件基受弯构件基本相同本相同6.5压弯构件的板件稳定压弯构件的
19、板件稳定压弯构件翼缘板的宽厚比限值同受弯构件压弯构件翼缘板的宽厚比限值同受弯构件1.工字形截面工字形截面2.箱形截面箱形截面腹板之间的腹板之间的受压翼缘受压翼缘6.5压弯构件的板件稳定压弯构件的板件稳定当当 时时当当 时时应力梯度应力梯度工字形截面压弯柱腹板的受力状工字形截面压弯柱腹板的受力状态,四边简支,二对边承受单向态,四边简支,二对边承受单向线性分布压应力,同时四边承受线性分布压应力,同时四边承受均布剪应力的作用。均布剪应力的作用。1.工字形截面工字形截面6.5压弯构件的板件稳定压弯构件的板件稳定二、二、腹板的局部稳定腹板的局部稳定但不小于但不小于6.5压弯构件的板件稳定压弯构件的板件稳
20、定箱形截面压弯构件腹板受力与工字形截面相同,但考箱形截面压弯构件腹板受力与工字形截面相同,但考虑到其腹板边缘嵌固不如工字形截面。虑到其腹板边缘嵌固不如工字形截面。2.箱形截面箱形截面当当 时时当当 时时p实腹式压弯构件,要按受力大小、使用要求和构造要求选实腹式压弯构件,要按受力大小、使用要求和构造要求选择合适的截面形式择合适的截面形式弯距较小时,截面形式与一般轴心受压构件相同弯距较小时,截面形式与一般轴心受压构件相同弯距较大时,宜采用在弯距作用平面内截面高度较大的双弯距较大时,宜采用在弯距作用平面内截面高度较大的双轴对称截面或单轴对称截面轴对称截面或单轴对称截面一、截面形式一、截面形式6.6实
21、腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计 二、截面设计步骤二、截面设计步骤 1 1、确定构件承受的内力设计值;、确定构件承受的内力设计值;2 2、选择截面型式;、选择截面型式;3 3、选择钢材及确定钢材强度设计值;、选择钢材及确定钢材强度设计值;4 4、确定弯矩作用平面内和外的计算长度;、确定弯矩作用平面内和外的计算长度;5 5、根据经验或已有资料初选截面尺寸;、根据经验或已有资料初选截面尺寸;6 6、对初选截面进行验算:、对初选截面进行验算:强度验算;强度验算;刚度验算;刚度验算;弯弯矩作用平面内整体稳定验算;矩作用平面内整体稳定验算;弯矩作用平面外整体稳定验算;弯矩作用平面外整体稳定验算;局
22、部稳定验算。局部稳定验算。验算不满足要求,应对初选截面进行修改,重新进行验算,验算不满足要求,应对初选截面进行修改,重新进行验算,直至满意为止直至满意为止6.6实腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计承受单向弯距的压弯构件强度计算式:承受单向弯距的压弯构件强度计算式:承受双向弯距的压弯构件强度计算式:承受双向弯距的压弯构件强度计算式:当截面无削弱且N、Mx的取值与整体稳定验算的取值相同而等效弯距系数为1.0时,不必进行强度验算6.6实腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计三、验算三、验算Y强度验算强度验算Y整体稳定验算整体稳定验算实腹式压弯构件弯距作用平面内稳定计算式实腹式压弯构件弯距作用平面
23、内稳定计算式T T形截面压弯构件还应按下式验算平面内稳定形截面压弯构件还应按下式验算平面内稳定6.6实腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计弯距作用平面外稳定验算弯距作用平面外稳定验算6.6实腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计 截面及板件尺寸 宽厚比限值 压弯构件的板件宽厚比限值压弯构件的板件宽厚比限值角钢截面和弯距使翼缘受拉的T形截面:当a a01.0时当a a01.0时弯距使翼缘受压的T型钢当0a a01.6时当1.6a a02时Y局部稳定验算局部稳定验算 截面及板件尺寸 宽厚比限值 当0a a01.6时当1.6a a02时或与的较大值dt压弯构件的板件宽厚比限值压弯构件的板件宽厚比限
24、值Y局部稳定验算限值压弯构件长细比ll不超过容许长细比llY刚度验算刚度验算6.6实腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计p压弯构件的翼缘宽厚比必须满足局部稳定的要求压弯构件的翼缘宽厚比必须满足局部稳定的要求p压弯构件的腹板高厚比不满足局部稳定要求时:压弯构件的腹板高厚比不满足局部稳定要求时:利用腹板屈曲后强度,计算强度时考虑两侧宽度各为利用腹板屈曲后强度,计算强度时考虑两侧宽度各为,计算稳定系数时仍用全截面,计算稳定系数时仍用全截面腹板中部设置纵向加劲肋,受压翼缘与纵向加劲肋之间的腹板中部设置纵向加劲肋,受压翼缘与纵向加劲肋之间的腹板应满足腹板高厚比要求腹板应满足腹板高厚比要求当腹板的当腹板
25、的h0/tW80或设有纵向加劲肋时,应设置间距不大或设有纵向加劲肋时,应设置间距不大于于3h0的横向加劲肋的横向加劲肋加劲肋截面选择同梁加劲肋设计加劲肋截面选择同梁加劲肋设计大型实腹式柱受较大水平力处和运送单元的端部设置横隔,大型实腹式柱受较大水平力处和运送单元的端部设置横隔,设置方法同轴心受压柱设置方法同轴心受压柱四、构造要求四、构造要求6.6实腹式压弯构件的设计实腹式压弯构件的设计p截面高度要求较大的压弯构件常采用格构式形式,且截面高度要求较大的压弯构件常采用格构式形式,且由于存在较大剪力,通常采用缀条式由于存在较大剪力,通常采用缀条式p弯距不大或正负弯距绝对值相差不大时可用对称截面弯距不
26、大或正负弯距绝对值相差不大时可用对称截面p正负弯距绝对值相差较大时常采用不对称截面,受压正负弯距绝对值相差较大时常采用不对称截面,受压较大一侧采用较大的肢件较大一侧采用较大的肢件6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计一、弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件一、弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件p格构式压弯构件弯距作用平面内整体稳定:格构式压弯构件弯距作用平面内整体稳定:不考虑截面塑性的发展深入,采用边缘屈服准则公式不考虑截面塑性的发展深入,采用边缘屈服准则公式6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计W1xIx/y0,Ix为对x轴(虚轴)的毛截面惯性矩y0为x轴到压力较大分肢轴心距离和到该分
27、肢腹板边缘距离的较大值p分肢的稳定计算分肢的稳定计算弯距绕虚轴作用的格构式构件,弯距作用平面外的弯距绕虚轴作用的格构式构件,弯距作用平面外的整体稳定性由分肢稳定计算保证整体稳定性由分肢稳定计算保证每个分肢可视为一个单独的轴心受压(拉)构件每个分肢可视为一个单独的轴心受压(拉)构件6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计将整个构件视为一平行桁架,两个分肢为桁架体系的弦杆,分将整个构件视为一平行桁架,两个分肢为桁架体系的弦杆,分肢所受轴心力计算:肢所受轴心力计算:缀条式分肢按轴心压杆计算,分肢计算长度:缀条式分肢按轴心压杆计算,分肢计算长度:缀材平面内取缀条体系的节间长度缀材平面内取缀条体系
28、的节间长度缀条平面外取整个构件两侧向支撑点间的距离缀条平面外取整个构件两侧向支撑点间的距离分肢分肢1:分肢分肢2:6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计p缀材的设计缀材的设计取构件实际剪力和按式(取构件实际剪力和按式(4.51)计算所得剪力两者中)计算所得剪力两者中的较大值设计缀材:的较大值设计缀材:设计方法同轴心受压构件相同:设计方法同轴心受压构件相同:V假定由各缀件面假定由各缀件面共同承担,对双肢共同承担,对双肢格构柱两个缀件面格构柱两个缀件面各承担各承担V1V/2按轴心压杆选按轴心压杆选择截面择截面6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计p弯距绕实轴作用格构式压弯构件受力性
29、能同实腹式压弯构弯距绕实轴作用格构式压弯构件受力性能同实腹式压弯构件完全相同,构件绕实轴产生弯曲失稳件完全相同,构件绕实轴产生弯曲失稳6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计二、弯距绕实轴作用的格构式压弯构件二、弯距绕实轴作用的格构式压弯构件p计算弯矩作用平面外的整体稳定时,长细比应取换算计算弯矩作用平面外的整体稳定时,长细比应取换算长细比,整体稳定系数取长细比,整体稳定系数取fb=1.0p缀材所受剪力按式(缀材所受剪力按式(4.51)计算进行设计)计算进行设计6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计p分肢稳定按实腹式压弯构件计算分肢稳定按实腹式压弯构件计算p内力按分配原则:当内力
30、按分配原则:当My在主平面时在主平面时两分肢轴心压力两分肢轴心压力N与分肢轴线至虚轴与分肢轴线至虚轴x轴的距离成反比;轴的距离成反比;两分肢弯矩两分肢弯矩My与分肢对实轴与分肢对实轴y轴的惯性矩成正比、与分肢轴的惯性矩成正比、与分肢轴线至虚轴轴线至虚轴x轴的距离成反比轴的距离成反比I1、I2分别为分肢1和分肢2对y轴的惯性矩6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计p整体稳定计算公式:整体稳定计算公式:fx和和NEx由换算长细比确定由换算长细比确定W1y为在弯距为在弯距My作用下对较作用下对较大受压纤维的毛截面模量大受压纤维的毛截面模量6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计p分肢的
31、稳定计算分肢的稳定计算分肢按实腹式压弯构件计算分肢按实腹式压弯构件计算分肢所受轴力分肢所受轴力N和和M计算:当弯距计算:当弯距My在主平面时在主平面时分肢1分肢26.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计p格构柱无论截面大小,均应设置横隔格构柱无论截面大小,均应设置横隔p设置方法同轴心受压格构柱设置方法同轴心受压格构柱三、格构柱的横隔及分肢的局部稳定三、格构柱的横隔及分肢的局部稳定横膈的间距不横膈的间距不得大于柱截面得大于柱截面较大宽度的较大宽度的9倍倍且不得大于且不得大于8m运送单元端部运送单元端部应设置横隔应设置横隔较大水平力作较大水平力作用处用处p格构柱分肢局部稳定同实腹式柱格构柱分
32、肢局部稳定同实腹式柱6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计强度强度稳定稳定实腹式实腹式格构式格构式弯矩作用在实轴上弯矩作用在实轴上弯矩作用在虚轴上弯矩作用在虚轴上(分肢稳定分肢稳定)整体稳定整体稳定局部稳定局部稳定平面内稳定平面内稳定平面外稳定平面外稳定承载承载能力能力极限极限状态状态正常正常使用使用极限极限状态状态刚度刚度6.7格构式压弯构件的设计格构式压弯构件的设计小结:小结:一、柱头一、柱头1.铰接铰接梁与柱之间通过焊缝铰接梁与柱之间通过焊缝铰接2.刚接刚接可传递弯矩可传递弯矩制作、施工较复杂制作、施工较复杂6.8柱脚设计柱脚设计二、柱脚二、柱脚2.整体式柱脚整体式柱脚实腹柱或分
33、肢间距小于实腹柱或分肢间距小于1.5m的格构柱,常采用整体式柱脚;的格构柱,常采用整体式柱脚;分肢间距不小于分肢间距不小于1.5m的格构柱,常采用分离式柱脚的格构柱,常采用分离式柱脚整体式柱脚的受力状况与下列诸多因素相关,整体式柱脚的受力状况与下列诸多因素相关,难以精确计算难以精确计算柱脚和基础顶面是否平整和紧密接触柱脚和基础顶面是否平整和紧密接触锚栓预拉力的大小锚栓预拉力的大小柱脚、锚栓和基础顶面受力后的变形柱脚、锚栓和基础顶面受力后的变形相当于独立的轴心受压柱脚的组合,计算方法和轴压柱脚相同相当于独立的轴心受压柱脚的组合,计算方法和轴压柱脚相同1.分离式柱脚分离式柱脚6.8柱脚设计柱脚设计
34、1.钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为?钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为?(A)强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形(B)弯矩作用平面内稳定性、局部稳定、变形弯矩作用平面内稳定性、局部稳定、变形(C)强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形变形(D)强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比长细比D(A)取相邻侧向支承点之间的距离取相邻侧向支承点之间的距离2.确定框架柱平
35、面外的计算长度时,下列哪种说法正确?确定框架柱平面外的计算长度时,下列哪种说法正确?(B)与梁、柱的连接情况有关与梁、柱的连接情况有关(C)与梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值有关与梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值有关(D)与框架柱平面内有无侧移有关与框架柱平面内有无侧移有关A3.工字形截面压弯构件腹板的容许高厚比是根据工字形截面压弯构件腹板的容许高厚比是根据确定的。确定的。(A)介于轴压杆介于轴压杆腹板和梁腹板高厚比之间腹板和梁腹板高厚比之间(C)腹板的应力梯度腹板的应力梯度(D)构件的长细比构件的长细比(B)B(A)弯矩作用于对称轴平面内且使较大的翼缘受压时弯矩作用于对称轴平面内且使较大的翼
36、缘受压时(B)弯矩作用于对称轴平面内且使较小的翼缘受压时弯矩作用于对称轴平面内且使较小的翼缘受压时(C)弯矩作用于非对称轴平面内且使较大的翼缘受压时弯矩作用于非对称轴平面内且使较大的翼缘受压时(D)弯矩作用于非对称轴平面内且使较小的翼缘受压时弯矩作用于非对称轴平面内且使较小的翼缘受压时4.单轴对称截面压弯构件须用公式单轴对称截面压弯构件须用公式进行验算的情况是哪一种?进行验算的情况是哪一种?B5.承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件,其承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件,其强度计算公式中,塑性发展系数强度计算公式中,塑性发展系数rx取取_。(A)1.2(B)1.15(C)1.05(D)1.0C1.实腹式偏心受压构件的整体稳定性,包括弯矩实腹式偏心受压构件的整体稳定性,包括弯矩的的稳定和弯矩稳定和弯矩的稳定。的稳定。2.保证拉弯、压弯构件的刚度是验算其保证拉弯、压弯构件的刚度是验算其。3.引入等效弯矩系数的原因,是将引入等效弯矩系数的原因,是将。作用平面内作用平面内作用平面外作用平面外非均匀分布的弯矩等效为均匀分布的弯矩非均匀分布的弯矩等效为均匀分布的弯矩长细比长细比