《學(xué)習(xí)課件鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計拉彎壓彎構(gòu)件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《學(xué)習(xí)課件鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計拉彎壓彎構(gòu)件（72頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計NNM2FNFNN2MNeNN1MNNN1MeN承受軸心壓（或拉）力和繞截面形心主軸的彎矩作用承受軸心壓（或拉）力和繞截面形心主軸的彎矩作用偏壓偏壓（或偏拉）（或偏拉）構(gòu)件構(gòu)件 彎矩由偏心軸力引起時彎矩由偏心軸力引起時壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件 拉彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計彎矩作用在截面的一個主軸平面內(nèi)彎矩作用在截面的一個主軸平面內(nèi) 雙向壓彎（或拉彎）構(gòu)件雙向壓彎（或拉彎）構(gòu)件彎矩作用在兩個主軸平面內(nèi)彎矩作用在兩個主軸平面內(nèi)墻架柱墻架柱工作平臺柱工作平臺柱支架柱支架柱單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)鋼結(jié)

2、構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 實腹式實腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式常用的截面形式：常用的截面形式： 熱軋型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面熱軋型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面 組合截面組合截面 限制構(gòu)件長細比來保證剛度要求限制構(gòu)件長細比來保證剛度要求承載力極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài).包括強度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計算包括強度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計算. 其中整體穩(wěn)定計算包括彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用其中整體穩(wěn)定計算包括彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定的計算平面外穩(wěn)定的計算.鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計壓彎構(gòu)件應(yīng)用比較廣泛，例如，有橫向節(jié)間荷載作用壓彎構(gòu)件應(yīng)用比較廣泛，例如，有橫向節(jié)間荷載作用的桁架

3、上弦桿、屋架天窗側(cè)立柱、單層廠房柱、以及多層的桁架上弦桿、屋架天窗側(cè)立柱、單層廠房柱、以及多層或高層房屋的框架柱等等都屬于壓彎構(gòu)件?；蚋邔臃课莸目蚣苤鹊榷紝儆趬簭潣?gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計單向拉彎和壓彎構(gòu)件的截面形式單向拉彎和壓彎構(gòu)件的截面形式對拉彎構(gòu)件，一般只需計算其強度和長細比，不需計算對拉彎構(gòu)件，一般只需計算其強度和長細比，不需計算其穩(wěn)定。但在拉彎構(gòu)件所受彎矩較大而拉力較小時，由于其其穩(wěn)定。但在拉彎構(gòu)件所受彎矩較大而拉力較小時，由于其作用已接近受彎構(gòu)件，就需要驗算其整體穩(wěn)定；在拉力和彎作用已接近受彎構(gòu)件，就需要驗算其整體穩(wěn)定；在拉力和彎矩作用下出現(xiàn)翼緣板受壓時，也需

4、驗算翼緣板的局部穩(wěn)定。矩作用下出現(xiàn)翼緣板受壓時，也需驗算翼緣板的局部穩(wěn)定。這些當(dāng)由設(shè)計人員根據(jù)具體情況加以判斷。這些當(dāng)由設(shè)計人員根據(jù)具體情況加以判斷。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計對單向壓彎構(gòu)件，根據(jù)其到達承載能力極限狀態(tài)時對單向壓彎構(gòu)件，根據(jù)其到達承載能力極限狀態(tài)時的破壞形式，應(yīng)計算其：的破壞形式，應(yīng)計算其：（1）強度；）強度；（2）彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定；）彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定；（3）彎矩作用平面外的穩(wěn)定和組成板件的局部穩(wěn)定；）彎矩作用平面外的穩(wěn)定和組成板件的局部穩(wěn)定；（4）當(dāng)為格構(gòu)式構(gòu)件時還應(yīng)計算分肢的穩(wěn)定。為了保證）當(dāng)為格構(gòu)式構(gòu)件時還應(yīng)計算分肢的穩(wěn)定。為了保證其正常使用，則應(yīng)驗

5、算構(gòu)件的長細比。其正常使用，則應(yīng)驗算構(gòu)件的長細比。對兩端支承的壓彎構(gòu)件跨中有橫向荷載時，還應(yīng)驗對兩端支承的壓彎構(gòu)件跨中有橫向荷載時，還應(yīng)驗算其撓度。算其撓度。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)中拉彎構(gòu)件應(yīng)用較少，桁架的下弦桿有時作鋼結(jié)構(gòu)中拉彎構(gòu)件應(yīng)用較少，桁架的下弦桿有時作用有非節(jié)點荷裁，這種下弦桿就是拉彎構(gòu)件。用有非節(jié)點荷裁，這種下弦桿就是拉彎構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 在軸心壓力和繞主軸彎矩的共同作用下，截面上應(yīng)力在軸心壓力和繞主軸彎矩的共同作用下，截面上應(yīng)力發(fā)展過程，構(gòu)件中應(yīng)力最大的截面可能發(fā)生強度破壞。發(fā)展過程，構(gòu)件中應(yīng)力最大的截面可能發(fā)生強度破壞。A

6、 whhxx thfftA =bMyy ww=(b)wxf(a)(1-2 )hhyffHNHffyyy(c)(d) hfyfy壓彎構(gòu)件截面應(yīng)力的發(fā)展過程壓彎構(gòu)件截面應(yīng)力的發(fā)展過程鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計邊緣屈服準(zhǔn)則，截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段邊緣屈服準(zhǔn)則，截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為強度計算的承載能力極限狀態(tài)。極限狀態(tài)作為強度計算的承載能力極限狀態(tài)。全截面屈服準(zhǔn)則，截面塑性受力階段極限狀態(tài)作為全截面屈服準(zhǔn)則，截面塑性受力階段極限狀態(tài)作為強度計算的承載能力極限狀態(tài)，形成塑性鉸。強度計算的承載能力極限狀態(tài)，形成塑性鉸。部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則，截面部分塑性發(fā)展作為強度計部

7、分發(fā)展塑性準(zhǔn)則，截面部分塑性發(fā)展作為強度計算的承載能力極限狀態(tài)算的承載能力極限狀態(tài)1邊緣屈服準(zhǔn)則邊緣屈服準(zhǔn)則令截面屈服軸力令截面屈服軸力Np=Afy，屈服彎矩，屈服彎矩Mex=Wex fy，則得，則得N和和Mx的線性相關(guān)公式：的線性相關(guān)公式：yexxfWMAN1exxpMMNN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計2 2全截面屈服準(zhǔn)則全截面屈服準(zhǔn)則得得N和和Mx的相關(guān)公式：的相關(guān)公式：114) 12(pxx2p22MMNN當(dāng)軸力很大（當(dāng)軸力很大（NAwfy）時，塑性中和軸將位于翼緣范）時，塑性中和軸將位于翼緣范圍內(nèi)，按上述相同方法可以得到：圍內(nèi)，按上述相同方法可以得到：1) 12(2) 14

8、(pxxpMMNN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 因此，因此， 近似簡化為以下兩條直線公式，即：近似簡化為以下兩條直線公式，即：當(dāng)當(dāng) 時，時， 當(dāng)當(dāng) 時時, 13. 0pNN1pxxMM13. 0pNN115. 11pxxyMMAfN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計=1.0NpNxpx+(7.2.4b)MM44+11.0NNp11.02+1pxxMM(7.2.5b)O(7.2.4a)(7.2.5a)0.13鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計3部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則偏安全地采用直線式相關(guān)公式：偏安全地采用直線式相關(guān)公式：一部分進入塑性，一部分進入塑性，另一部分截

9、面還處于彈性階段另一部分截面還處于彈性階段采用彈性截面模量采用彈性截面模量Wex當(dāng)構(gòu)件部分塑性發(fā)展時，近似采用直線關(guān)系式：當(dāng)構(gòu)件部分塑性發(fā)展時，近似采用直線關(guān)系式： 1pxxpMMNN1exxxpMMNN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1單向拉彎、壓彎構(gòu)件按下式計算截面強度：單向拉彎、壓彎構(gòu)件按下式計算截面強度： 2雙向拉彎、壓彎構(gòu)件計算截面強度：雙向拉彎、壓彎構(gòu)件計算截面強度： fWMANnxxxnfWMWMANnyyynxxxn3x1yx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1）計算疲勞的實腹式拉彎、壓彎構(gòu)件）計算疲勞的實腹式拉彎、壓彎構(gòu)件2）格構(gòu)式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時）格構(gòu)

10、式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時3）為了保證受壓翼緣在截面發(fā)展塑性時不發(fā)生局部失穩(wěn)）為了保證受壓翼緣在截面發(fā)展塑性時不發(fā)生局部失穩(wěn)受壓翼緣的自由外伸寬度受壓翼緣的自由外伸寬度 與其厚度與其厚度 之比限制為之比限制為當(dāng)當(dāng) 時不考慮塑性開展。時不考慮塑性開展。4）剛度）剛度 同軸心構(gòu)件同軸心構(gòu)件btyy/23515/23513ftbfy/23513/ftb鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 單向壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)分為：單向壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)分為： 彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外兩種情況彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外兩種情況 彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)為彎曲屈曲彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)為彎曲屈曲 彎矩作用平面外失

11、穩(wěn)為彎扭屈曲彎矩作用平面外失穩(wěn)為彎扭屈曲 雙向壓彎構(gòu)件則只有彎扭失穩(wěn)一種可能雙向壓彎構(gòu)件則只有彎扭失穩(wěn)一種可能鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計0ee0NvyAAzNAxNNExM =Ne x0 oNuxB xxyA-AvCyMDvx單向壓彎構(gòu)件彎矩平面作用平面內(nèi)失穩(wěn)變形和軸力位移曲線單向壓彎構(gòu)件彎矩平面作用平面內(nèi)失穩(wěn)變形和軸力位移曲線 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計有缺陷實際構(gòu)件理想構(gòu)件無缺陷NNxNzAAy0ee0uMyA-Ayx xxM = x NNe0uyoABCcrNuD或 平面外失穩(wěn)變形和軸力位移曲線平面外失穩(wěn)變形和軸力位移曲線 有初始缺陷壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外失

12、穩(wěn)為極值失穩(wěn)有初始缺陷壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外失穩(wěn)為極值失穩(wěn)平面內(nèi)失穩(wěn)變形和軸力位移曲線平面內(nèi)失穩(wěn)變形和軸力位移曲線單向壓彎構(gòu)件彎矩平面作用平面外失穩(wěn)變形和軸力位移曲線單向壓彎構(gòu)件彎矩平面作用平面外失穩(wěn)變形和軸力位移曲線鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計計算方法分為兩大類：計算方法分為兩大類：1極限荷載計算方法。極限荷載計算方法。2相關(guān)公式方法。相關(guān)公式方法。 彎矩作用平面內(nèi)極限荷載的方法有解析法和數(shù)值法彎矩作用平面內(nèi)極限荷載的方法有解析法和數(shù)值法解析法是在各種近似假定的基礎(chǔ)上，通過理論方法求得解析法是在各種近似假定的基礎(chǔ)上，通過理論方法求得構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定承載力構(gòu)件在彎矩作用平

13、面內(nèi)穩(wěn)定承載力Nux的解析解，解析法很難的解析解，解析法很難得到穩(wěn)定承載力的閉合解，使用很不方便。得到穩(wěn)定承載力的閉合解，使用很不方便。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計e00e100120v0NlN80AeW00.001=殘余應(yīng)力分布2.04.0= 0.51.0=204060vl00.10.00.20.30.80.6uxNyAf0.40.50.70.91.0偏心壓桿的柱子曲線偏心壓桿的柱子曲線 數(shù)值計算方法可求得單一構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定承數(shù)值計算方法可求得單一構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定承載力載力Nux的數(shù)值解，可以考慮構(gòu)件的幾何缺陷和殘余應(yīng)力影的數(shù)值解，可以考慮構(gòu)件的幾何缺陷和殘余應(yīng)力影

14、響，適用于各種邊界條件以及彈塑性工作階段，是最常用響，適用于各種邊界條件以及彈塑性工作階段，是最常用的方法。的方法。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 各國設(shè)計規(guī)范壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗各國設(shè)計規(guī)范壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算多采用相關(guān)公式法，得到一個半經(jīng)驗半理論公式。利算多采用相關(guān)公式法，得到一個半經(jīng)驗半理論公式。利用邊緣屈服準(zhǔn)則，可以建立壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)用邊緣屈服準(zhǔn)則，可以建立壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的軸力與彎矩的相關(guān)公式。定計算的軸力與彎矩的相關(guān)公式。m0202sec1(sec1)222(sec1)82(sec1)82/2ExNMklyeNNklMlE

15、IklEI NLkl受均勻彎矩作用的壓彎構(gòu)件的中點最大撓度為：受均勻彎矩作用的壓彎構(gòu)件的中點最大撓度為：鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計式中式中 為不考慮為不考慮 （僅受均勻彎矩（僅受均勻彎矩 ）時）時簡支梁的中點撓度，方括號項為壓彎構(gòu)件考慮軸力簡支梁的中點撓度，方括號項為壓彎構(gòu)件考慮軸力 影響影響（二階效應(yīng)）的跨中撓度放大系數(shù)?？傻茫海ǘA效應(yīng)）的跨中撓度放大系數(shù)?？傻茫簩τ谄渌奢d作用的壓彎構(gòu)件，也可導(dǎo)出撓度放大系對于其他荷載作用的壓彎構(gòu)件，也可導(dǎo)出撓度放大系數(shù)近似為數(shù)近似為 ?？紤]二階效應(yīng)后，兩端鉸支構(gòu)件由?？紤]二階效應(yīng)后，兩端鉸支構(gòu)件由橫向力或端彎矩引起的最大彎矩應(yīng)為：橫向力或

16、端彎矩引起的最大彎矩應(yīng)為：EIMl8/20MN)2/(sec klNEx/112/) 12sec(2NNklkl)/1/(1ENNExxmxxmax11NNMM鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計式中式中Mx構(gòu)件截面上由橫向力或端彎矩引起的一階彎構(gòu)件截面上由橫向力或端彎矩引起的一階彎矩；矩； mx等效彎矩系數(shù)，將橫向力或端彎矩引起的非均勻分等效彎矩系數(shù)，將橫向力或端彎矩引起的非均勻分布彎矩當(dāng)量化為均勻分布彎矩；對均勻彎矩作用的壓彎構(gòu)件，布彎矩當(dāng)量化為均勻分布彎矩；對均勻彎矩作用的壓彎構(gòu)件， 考慮軸力考慮軸力N引起二階效應(yīng)的彎矩增大系數(shù)，引起二階效應(yīng)的彎矩增大系數(shù)， 為歐拉臨界荷載。為歐拉臨

17、界荷載。進一步考慮構(gòu)件初始缺陷的影響，并將構(gòu)件各種初始缺陷進一步考慮構(gòu)件初始缺陷的影響，并將構(gòu)件各種初始缺陷等效為跨中最大初彎曲等效為跨中最大初彎曲v0（表示綜合缺陷）。假定等效初彎曲（表示綜合缺陷）。假定等效初彎曲為正弦曲線，可得，考慮二階效應(yīng)后由初彎曲產(chǎn)生最大彎矩為為正弦曲線，可得，考慮二階效應(yīng)后由初彎曲產(chǎn)生最大彎矩為: Ex11NN2x2ExEANEx0 xmax21NNNvM鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計因此因此,根據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)截根據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)截面最大應(yīng)力應(yīng)滿足面最大應(yīng)力應(yīng)滿足: 式中式中A、 壓彎構(gòu)件截面面積和最大受壓纖維

18、的壓彎構(gòu)件截面面積和最大受壓纖維的毛截面模量毛截面模量yEx10 xmx1xxmax2xmax1)1 (fNNWNvMANWMMANxxW1 令式中令式中Mx =0，則滿足式關(guān)系的，則滿足式關(guān)系的N成為有初始缺陷的軸成為有初始缺陷的軸心壓桿的臨界力心壓桿的臨界力N0 x，在此情況下，解出等效初始缺陷：，在此情況下，解出等效初始缺陷： Ex0 x0 xEx0 xy1x0NANNNNAfWv鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1)1 (Exxy1xxmxyxNNfWMAfNyx0 xAfN可得可得:考慮了壓彎構(gòu)件的二階效應(yīng)和構(gòu)件的綜合缺陷，是按邊考慮了壓彎構(gòu)件的二階效應(yīng)和構(gòu)件的綜合缺陷，是按邊

19、緣屈服準(zhǔn)則得到的，由于邊緣屈服準(zhǔn)則以構(gòu)件截面邊緣纖維緣屈服準(zhǔn)則得到的，由于邊緣屈服準(zhǔn)則以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)，屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)，因此對于繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件以及截面發(fā)展塑性可因此對于繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件以及截面發(fā)展塑性可能性較小的構(gòu)件，可以直接作為設(shè)計依據(jù)。對于實腹式壓彎能性較小的構(gòu)件，可以直接作為設(shè)計依據(jù)。對于實腹式壓彎構(gòu)件，應(yīng)允許利用截面上的塑性發(fā)展，經(jīng)與試驗資料和數(shù)值構(gòu)件，應(yīng)允許利用截面上的塑性發(fā)展，經(jīng)與試驗資料和數(shù)值計算結(jié)果的比較，可采用下列修正公式：計算結(jié)果的比較，可采用下列修正公式： 1)8

20、 . 01 (Exy1xxxmxyxNNfWMAfN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計pW fy1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1MN=204060801001201600.10.30.50.70.9yAfN0.40.20.60.81.0公式（7.3.7）值理 論 值fy0.75yfNMxxMxO焊接工字鋼偏心壓桿的相關(guān)曲線焊接工字鋼偏心壓桿的相關(guān)曲線 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算公式為：單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算公式為： 繞虛軸（繞虛軸（ 軸）彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件軸）彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件 實腹式壓彎

21、構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件 xfNNWMAN)1 (/Exx1xxmxxfNNWMAN)8 . 01 (/Ex1xxxmxx對于單軸對稱截面（如對于單軸對稱截面（如T形截面）壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作形截面）壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼用在對稱軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼緣（或無翼緣）一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)受拉破壞。緣（或無翼緣）一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)受拉破壞。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計對這種情況，除計算外，尚應(yīng)補充如下計算：對這種情況，除計算外，尚應(yīng)補充如下計算：fNNWMAN

22、)25. 11 (/Ex2xxxmx 式中式中W2x彎矩作用平面內(nèi)受壓較小翼緣（或無翼彎矩作用平面內(nèi)受壓較小翼緣（或無翼緣端）的毛緣端）的毛 截面模量。截面模量。 以上各式中以上各式中 。等效彎矩系數(shù)。等效彎矩系數(shù) 可按以下規(guī)定采用：可按以下規(guī)定采用：2x2/Ex1 . 1EANmx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計（1）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應(yīng)的無支撐框架）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應(yīng)的無支撐框架和弱支撐框架柱，和弱支撐框架柱， =1.0。（2）框架柱和兩端支承的構(gòu)件：）框架柱和兩端支承的構(gòu)件：無橫向荷載作用時，無橫向荷載作用時， =0.65+0.35M2/M1，M

23、1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩，是構(gòu)件兩端的彎矩，|M1|M2|； 當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時取同號，使構(gòu)件產(chǎn)生反向當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時取同號，使構(gòu)件產(chǎn)生反向 曲率（有反彎點）時取異號。曲率（有反彎點）時取異號。有端彎矩和橫向荷載同時作有端彎矩和橫向荷載同時作 用時，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率取用時，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率取 =1.0。使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率。使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率 取取 =0.85。無端彎矩但有橫向荷載作用時，無端彎矩但有橫向荷載作用時， =1.0。mxmxmxmxmx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 彎矩作用平面外的抗彎剛度通常較小彎矩

24、作用平面外的抗彎剛度通常較小構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐可能發(fā)生彎扭屈曲（彎扭失穩(wěn)）可能發(fā)生彎扭屈曲（彎扭失穩(wěn)）構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)1）彈性穩(wěn)定理論，對兩端簡支、兩端受軸心壓力和等彎）彈性穩(wěn)定理論，對兩端簡支、兩端受軸心壓力和等彎矩作用的雙軸對稱截面實腹式壓彎構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件沒有彎矩作用矩作用的雙軸對稱截面實腹式壓彎構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件沒有彎矩作用平面外的初始幾何缺陷時，在彎矩作用平面外的彎扭屈曲臨界平面外的初始幾何缺陷時，在彎矩作用平面外的彎扭屈曲臨界條件：條件： 0112crx2xEyMMNNNN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本

25、原理及設(shè)計當(dāng)實腹式單向壓彎構(gòu)件在側(cè)向沒當(dāng)實腹式單向壓彎構(gòu)件在側(cè)向沒有足夠的支承時，構(gòu)件可能發(fā)生側(cè)扭有足夠的支承時，構(gòu)件可能發(fā)生側(cè)扭屈曲而破壞。由于考慮初始缺陷的側(cè)屈曲而破壞。由于考慮初始缺陷的側(cè)扭屈曲彈塑性分析過于復(fù)雜，目前我扭屈曲彈塑性分析過于復(fù)雜，目前我國規(guī)范中采用的計算公式是按理想的國規(guī)范中采用的計算公式是按理想的屈曲理論為依據(jù)的。屈曲理論為依據(jù)的。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 時，曲線外凸，時，曲線外凸，偏安全地取偏安全地取 ,得到直線相關(guān)方程為：得到直線相關(guān)方程為：1EyNN1EyNN1crxxEyMMNN2）將相關(guān)公式中的）將相關(guān)公式中的NEy和和Mcrx分別用分別用

26、yAfy和和 bW1xfy代入，代入，并引入等效彎矩系數(shù)并引入等效彎矩系數(shù) 和截面影響系數(shù)和截面影響系數(shù) ，可以得到平，可以得到平面外穩(wěn)定承載力的實用相關(guān)公式：面外穩(wěn)定承載力的實用相關(guān)公式：tx1y1xbxtxyyfWMAfN鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計越大，壓彎構(gòu)件彎扭屈曲越大，壓彎構(gòu)件彎扭屈曲的承載能力越高，當(dāng)?shù)某休d能力越高，當(dāng)NNEy時，時，相關(guān)曲線變?yōu)橹本€：相關(guān)曲線變?yōu)橹本€：EyNNEyNNcrMM5EyNN10.50.221.01.01crEyMMNN單向壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外失穩(wěn)的相關(guān)曲線單向壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外失穩(wěn)的相關(guān)曲線鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)

27、計考慮抗力分項系數(shù)，規(guī)范驗算公式：考慮抗力分項系數(shù)，規(guī)范驗算公式： fWMAN1xbxtxy 式中式中 截面影響系數(shù)：箱形截面截面影響系數(shù)：箱形截面 =0.7，其他截面，其他截面 =1.0； y 彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對于單軸彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對于單軸 對稱截面，采用換算長細比對稱截面，采用換算長細比 確定確定 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù) 對工字形截面和對工字形截面和T形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整 體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計算；對閉口截面體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計算；對閉口截面 b=1.0。

28、 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 工字形截面（含工字形截面（含H型鋼）：型鋼）： 雙軸對稱時：雙軸對稱時： 雙角鋼雙角鋼T形截面：形截面： 2354400007. 12yybf2350017. 01yybf鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 tx計算彎矩作用平面外穩(wěn)定時的彎矩等效系數(shù)，計算彎矩作用平面外穩(wěn)定時的彎矩等效系數(shù)， (1)在彎矩作用平面外有支撐的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支撐點間在彎矩作用平面外有支撐的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支撐點間構(gòu)件段內(nèi)的荷載和內(nèi)力情況確定：構(gòu)件段內(nèi)的荷載和內(nèi)力情況確定：構(gòu)件段無橫向荷載作用時，構(gòu)件段無橫向荷載作用時， tx=0.65+0.35M2/M1，M1

29、和和M2是構(gòu)件段在彎矩作用平面內(nèi)是構(gòu)件段在彎矩作用平面內(nèi)的端彎矩，的端彎矩，|M1|M2|；當(dāng)使構(gòu)件段產(chǎn)生同向曲率時取同號，；當(dāng)使構(gòu)件段產(chǎn)生同向曲率時取同號，產(chǎn)生反向曲率時取異號；產(chǎn)生反向曲率時取異號；構(gòu)件段內(nèi)有端彎矩和橫向荷載同時作用時使構(gòu)件段產(chǎn)生同構(gòu)件段內(nèi)有端彎矩和橫向荷載同時作用時使構(gòu)件段產(chǎn)生同向曲率取向曲率取 tx=1.0；使構(gòu)件段產(chǎn)生反向曲率?。皇箻?gòu)件段產(chǎn)生反向曲率取 tx =0.85。構(gòu)件段內(nèi)無端彎矩但有橫向荷載作用時，構(gòu)件段內(nèi)無端彎矩但有橫向荷載作用時， tx=1.0。(2)彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件，彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件， tx=1.0。 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及

30、設(shè)計 規(guī)范規(guī)定，彎矩作用在兩個主平面內(nèi)規(guī)范規(guī)定，彎矩作用在兩個主平面內(nèi)雙軸對稱實腹式工字形截面和箱形截面的壓彎構(gòu)件，其穩(wěn)定按雙軸對稱實腹式工字形截面和箱形截面的壓彎構(gòu)件，其穩(wěn)定按下列公式計算：下列公式計算： fWMNNWMAN1ybyyty/Ex1xxxmxx)8 . 01 (fWMNNWMAN1xbxxtx/Ey1yyymyy)8 . 01 (鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 式中式中 Mx、My所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)對所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)對x軸軸(工字形截工字形截面和面和H型鋼型鋼x 軸為強軸軸為強軸)和和y軸的最大彎矩；軸的最大彎矩； x、 y對對x軸和軸和y軸的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；

31、軸的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)； bx、 by均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：對工均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：對工 字形截面（含字形截面（含H型鋼）的非懸臂（懸伸）構(gòu)件，型鋼）的非懸臂（懸伸）構(gòu)件， bx可按受可按受 彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)近似公式計算，彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)近似公式計算， by=1.0；對；對 閉口截面，閉口截面， bx= by=1.0。 等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù) mx和和 my應(yīng)按彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算應(yīng)按彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的有關(guān)規(guī)定采用；的有關(guān)規(guī)定采用； tx、 ty和應(yīng)按彎矩作用平面外穩(wěn)定計算和應(yīng)按彎矩作用平面外穩(wěn)定計算的有關(guān)的規(guī)定采用。的有關(guān)的規(guī)定采用。 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)

32、計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 規(guī)范對壓彎構(gòu)件翼緣寬厚比的限制規(guī)定如下：規(guī)范對壓彎構(gòu)件翼緣寬厚比的限制規(guī)定如下： 外伸翼緣板外伸翼緣板 兩邊支承翼緣板兩邊支承翼緣板 y/23513/ftby0/23540/ftb 當(dāng)構(gòu)件強度和整體穩(wěn)定計算中取當(dāng)構(gòu)件強度和整體穩(wěn)定計算中取 =1.0時時xy/23515/ftb鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計hwhhhwbb0btbwtttwtt 腹板的局部穩(wěn)定問題受剪應(yīng)力的影響不大，引入應(yīng)腹板的局部穩(wěn)定問題受剪應(yīng)力的影響不大，引入應(yīng)力梯度力梯度 來考慮不均勻壓力的影響，為此定義：來考慮不均勻壓力的影響，為此定義： 0maxminmax0鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)

33、基本原理及設(shè)計不均勻壓力和剪力共同作用腹板彈性屈曲臨界應(yīng)力：不均勻壓力和剪力共同作用腹板彈性屈曲臨界應(yīng)力： 2022w2ecr)1(12hvEtK式中，式中，Ke為彈性屈曲系數(shù)，其值與應(yīng)力梯度為彈性屈曲系數(shù)，其值與應(yīng)力梯度 有關(guān)；有關(guān)；根據(jù)彈塑性穩(wěn)定理論，彈塑性臨界應(yīng)力為：根據(jù)彈塑性穩(wěn)定理論，彈塑性臨界應(yīng)力為：02022w2pcr)1 (12hvEtKKp為塑性屈曲系數(shù)，其值與最大受壓邊緣割線模量和為塑性屈曲系數(shù)，其值與最大受壓邊緣割線模量和應(yīng)力梯度有關(guān)應(yīng)力梯度有關(guān)當(dāng)當(dāng)0 1.6時，時， 當(dāng)當(dāng)1.6 2.0時，時， 5016/0w0th0148/0w0th0鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及

34、設(shè)計當(dāng)當(dāng) 時，時， 當(dāng)當(dāng) 時，時， 式中式中 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比，當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比，當(dāng) 100時，取時，取 =100?？紤]兩塊腹板受力可能不完全一致考慮兩塊腹板受力可能不完全一致腹板與翼緣采用單側(cè)焊縫連接腹板與翼緣采用單側(cè)焊縫連接6 . 100y0w0235255 . 0168 . 0fth26 . 10y0w02352 .265 . 048fthy0/23540/fthwy0w0235255 . 016fth鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計3 3T T形截面的腹板形截面的腹板規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定： 0 . 10yw023515fth0 . 10yw023518f

35、th當(dāng) 時當(dāng) 時 1）自由邊受壓）自由邊受壓 2）自由邊受拉）自由邊受拉 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計熱軋熱軋T形鋼形鋼 yw0235)2 . 015(fth焊接焊接T形鋼形鋼 yw0235)17. 013(fth壓彎構(gòu)件的高厚比不滿足時，可調(diào)整厚度或高度壓彎構(gòu)件的高厚比不滿足時，可調(diào)整厚度或高度對工字形和箱形截面壓彎構(gòu)件的腹板也可在計算構(gòu)件對工字形和箱形截面壓彎構(gòu)件的腹板也可在計算構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性時采用有效截面。的強度和穩(wěn)定性時采用有效截面?？刹捎每v向加勁肋加強腹板，這時應(yīng)按上述規(guī)定可采用縱向加勁肋加強腹板，這時應(yīng)按上述規(guī)定驗算縱向加勁肋與翼緣間腹板的高厚比。驗算縱向加勁肋與翼

36、緣間腹板的高厚比。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 受力大小受力大小 選擇截面選擇截面 使用要求使用要求 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 寬肢薄壁寬肢薄壁 平面內(nèi)和平面外穩(wěn)定性相等原則平面內(nèi)和平面外穩(wěn)定性相等原則 根據(jù)軸力根據(jù)軸力N、彎矩、彎矩M和構(gòu)件的計算長度和構(gòu)件的計算長度l0 x、l0y初步確初步確定截面的尺寸，然后驗算，參考已有類似設(shè)計進行估算定截面的尺寸，然后驗算，參考已有類似設(shè)計進行估算。對初選截面驗算：。對初選截面驗算： 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1強度強度 2整體穩(wěn)定驗算整體穩(wěn)定驗算 平面內(nèi)平面內(nèi) 平面外平面外3局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算4剛度驗算剛度驗算實腹式壓彎構(gòu)件的

37、構(gòu)造要求與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似實腹式壓彎構(gòu)件的構(gòu)造要求與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似1當(dāng)腹板的當(dāng)腹板的h0/tw80時，為防止腹板在施工和運輸中時，為防止腹板在施工和運輸中 發(fā)生變形，應(yīng)設(shè)置間距不大于發(fā)生變形，應(yīng)設(shè)置間距不大于3h0的的橫向加勁肋。橫向加勁肋。2設(shè)有設(shè)有縱向加勁肋縱向加勁肋的同時也應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋。的同時也應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋。3防止施工和運輸過程中發(fā)生變形，應(yīng)設(shè)置防止施工和運輸過程中發(fā)生變形，應(yīng)設(shè)置橫隔。橫隔。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件當(dāng)彎矩繞虛軸格構(gòu)式壓彎構(gòu)件當(dāng)彎矩繞虛軸(x軸軸)作用時，應(yīng)進行彎矩作用時，應(yīng)進行彎矩作用作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算和分肢的

38、穩(wěn)定平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算和分肢的穩(wěn)定計算。計算。 1xyy(a)(b)yxMyx0yx1Mx(c)yxxMxyx0yy0彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件截面彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件截面鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算2分肢的穩(wěn)定計算分肢的穩(wěn)定計算彎矩繞虛軸作用的壓彎構(gòu)件，在彎矩作用平面外彎矩繞虛軸作用的壓彎構(gòu)件，在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性一般由分肢的穩(wěn)定計算得到保證，故不的整體穩(wěn)定性一般由分肢的穩(wěn)定計算得到保證，故不必再計算整個構(gòu)件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性。必再計算整個構(gòu)件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性。整個構(gòu)件為平行弦

39、桁架，分肢看作桁架體系的弦整個構(gòu)件為平行弦桁架，分肢看作桁架體系的弦桿分肢軸心力計算：桿分肢軸心力計算： fNNWMAN)1 (/Exx1xxmxx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計分肢22Nyx分肢11NNy1ya2Myxx1M1x2yy1a分肢的內(nèi)力計算分肢的內(nèi)力計算分肢分肢1aMayNNx21鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計12NNN分肢分肢21）綴條式壓彎構(gòu)件的分肢按軸心壓桿計算）綴條式壓彎構(gòu)件的分肢按軸心壓桿計算2）分肢的計算長度，）分肢的計算長度，在綴條平面內(nèi)（分肢繞在綴條平面內(nèi)（分肢繞1-1軸軸) 綴條體系節(jié)間長度；綴條體系節(jié)間長度；在綴條平面外（分肢繞在綴條平面外

40、（分肢繞 軸軸)，構(gòu)件兩側(cè)向支撐點間距離。，構(gòu)件兩側(cè)向支撐點間距離。綴板式構(gòu)件分肢計算時，除軸心力綴板式構(gòu)件分肢計算時，除軸心力N1(或或N2)外，還考慮由綴外，還考慮由綴板的剪力作用引起局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件驗算單肢的板的剪力作用引起局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件驗算單肢的穩(wěn)定性穩(wěn)定性在綴板平面內(nèi)分肢的計算長度（分肢繞在綴板平面內(nèi)分肢的計算長度（分肢繞1-1軸軸)取綴板間凈距取綴板間凈距3綴材的計算綴材的計算與格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同與格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同 yy 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1平面內(nèi)平面內(nèi)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件當(dāng)彎矩繞實軸格構(gòu)式壓彎構(gòu)件當(dāng)彎矩繞實軸(y軸軸)作用時，與實腹

41、式作用時，與實腹式壓彎構(gòu)件完全相同。彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算與實腹壓彎構(gòu)件完全相同。彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算與實腹式構(gòu)件相同，式構(gòu)件相同，2平面外平面外 計算彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定時，長細比應(yīng)取換算計算彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定時，長細比應(yīng)取換算長細比，整體穩(wěn)定系數(shù)取長細比，整體穩(wěn)定系數(shù)取 =1.0。bfNNWMAN)8 . 01 (/Ex1xxxmxxfWMAN1ybytyx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計3）分肢穩(wěn)定）分肢穩(wěn)定按實腹式壓彎構(gòu)件計算按實腹式壓彎構(gòu)件計算軸心壓力軸心壓力N在兩分肢間的分配與分肢軸線至虛軸在兩分肢間的分配與分肢軸線至虛軸X軸的軸的距離成反比；彎矩在兩分

42、肢間的分配與分肢對實軸距離成反比；彎矩在兩分肢間的分配與分肢對實軸Y軸的軸的慣性矩成正比、與分肢軸線至虛軸慣性矩成正比、與分肢軸線至虛軸X軸的距離成反比。軸的距離成反比。即：即： yM 分肢分肢1的軸心力：的軸心力： 分肢分肢1的彎矩：的彎矩： ayNN21y221111y1/MyIyIyIM鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 分肢分肢2的軸心力：的軸心力：分肢分肢2的彎矩：的彎矩： 式中式中 I1，I2分肢分肢1和分肢和分肢2對對y軸的慣性矩；軸的慣性矩；12NNNy1yy2MMMx(b)yxyMy(a)yyxa2yy11x1yM分肢1分肢2彎矩繞實軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件截面彎矩繞實軸

43、作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件截面鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1整體穩(wěn)定計算整體穩(wěn)定計算 fWMNNWMANy1yty/Exx1xxmxx)1 (ax1yM yx1yM x分肢2分肢1y2y1雙向受彎格構(gòu)柱雙向受彎格構(gòu)柱鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計2分肢的穩(wěn)定計算分肢的穩(wěn)定計算構(gòu)件宜采用綴條連接。構(gòu)件宜采用綴條連接。 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 承受軸心壓力、水平剪力和彎矩，需與基礎(chǔ)剛接。承受軸心壓力、水平剪力和彎矩，需與基礎(chǔ)剛接。 2 分離式柱腳分離式柱腳1 整體式柱腳整體式柱腳鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 分離式鋼柱腳，用于格構(gòu)式柱且兩柱肢間距大于或

44、等于分離式鋼柱腳，用于格構(gòu)式柱且兩柱肢間距大于或等于1.5m時。分離式柱腳實質(zhì)上是兩個軸心受壓柱的柱腳用連系時。分離式柱腳實質(zhì)上是兩個軸心受壓柱的柱腳用連系構(gòu)件連成整體，連系構(gòu)件按構(gòu)造設(shè)置。構(gòu)件連成整體，連系構(gòu)件按構(gòu)造設(shè)置。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計整體式柱腳，主要用于實腹柱或格構(gòu)柱當(dāng)柱的分肢間整體式柱腳，主要用于實腹柱或格構(gòu)柱當(dāng)柱的分肢間距小于距小于1.5m 時。時。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計柱腳的主要組成部分與軸心受壓柱柱腳一樣，包括柱腳的主要組成部分與軸心受壓柱柱腳一樣，包括底板、底板、靴梁、隔板、肋板、錨栓靴梁、隔板、肋板、錨栓等。等。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼

45、結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計1）柱腳底板尺寸的確定）柱腳底板尺寸的確定2max6BDMBDN2min6BDMBDN內(nèi)力由柱身傳給靴梁再傳內(nèi)力由柱身傳給靴梁再傳至底板。至底板。同時彎矩和軸力作用同時彎矩和軸力作用拉力由錨栓來承受拉力由錨栓來承受假定柱腳底板與基礎(chǔ)接觸假定柱腳底板與基礎(chǔ)接觸面的壓應(yīng)力成直線分布，底板面的壓應(yīng)力成直線分布，底板下的最大壓應(yīng)力按下式計算：下的最大壓應(yīng)力按下式計算： 底板長度和寬度底板長度和寬度鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本

46、原理及設(shè)計maxminminmaxmaxDxxDc31鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 使使max小于或等于基礎(chǔ)混凝土的軸心抗壓強度設(shè)小于或等于基礎(chǔ)混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值計值fc，由此解得底板長度，由此解得底板長度D。 底板尺寸底板尺寸B和和D都應(yīng)取都應(yīng)取cm的整數(shù)，并應(yīng)使的整數(shù)，并應(yīng)使D2B。如不符合此條件時，可重新設(shè)定如不符合此條件時，可重新設(shè)定B后再作計算。后再作計算。 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計靴梁、隔板、肋扳等的布置等有關(guān)計算，都和軸心靴梁、隔板、肋扳等的布置等有關(guān)計算，都和軸心受壓柱柱腳設(shè)計中相似。受壓柱柱腳設(shè)計中相似。柱腳底板的厚度柱腳底板的厚度計算與軸

47、壓柱腳相同。計算與軸壓柱腳相同。計算各區(qū)格底板的彎矩值時，可以偏于安全地按該區(qū)格計算各區(qū)格底板的彎矩值時，可以偏于安全地按該區(qū)格的最大壓應(yīng)力計算。的最大壓應(yīng)力計算。底板的厚度一般不小于底板的厚度一般不小于20mm。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計2）錨栓的計算）錨栓的計算 當(dāng)柱腳底板下應(yīng)力分當(dāng)柱腳底板下應(yīng)力分布如圖布如圖(a)所示時，錨栓可所示時，錨栓可按構(gòu)造設(shè)置，柱子每邊一按構(gòu)造設(shè)置，柱子每邊一般設(shè)兩個直徑大于般設(shè)兩個直徑大于20mm的的錨拴。在剛接住腳中底板錨拴。在剛接住腳中底板下的應(yīng)力分布極大部分如下的應(yīng)力分布極大部分如圖圖(b)所示，因而必須按計所示，因而必須按計算設(shè)置錨栓。算

48、設(shè)置錨栓。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計2minmax6BDMBDNDxminmaxmax對受壓區(qū)壓應(yīng)力合力對受壓區(qū)壓應(yīng)力合力C的作用點取力矩使的作用點取力矩使M0,可可得錨拴中拉力得錨拴中拉力T為為:332xcDxDNMT鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計3）靴梁、隔板、肋板及其連接焊縫的計算）靴梁、隔板、肋板及其連接焊縫的計算柱身與靴梁連接焊縫的最大內(nèi)力柱身與靴梁連接焊縫的最大內(nèi)力N1， 靴梁高度由焊縫長度確定，其高度不宜小于靴梁高度由焊縫長度確定，其高度不宜小于450mm。靴梁按雙懸臂簡支梁驗算強度。靴梁按雙懸臂簡支梁驗算強度。靴梁與底板焊縫按承受底板不均勻反力最大值設(shè)計。靴梁與底板焊縫按承受底板不均勻反力最大值設(shè)計。 隔板、肋板連接設(shè)計與軸心受壓柱腳相似不均勻反力受隔板、肋板連接設(shè)計與軸心受壓柱腳相似不均勻反力受荷范圍的最大值計算。荷范圍的最大值計算。hMNN21