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文档简介
Chapter6
第六章Stretch-bendingandCompression-bendingmembers
拉弯和压弯构件压弯(拉弯)构件:同时承受轴心力和弯矩的构件。NNNNPNNNN弯矩产生原因:偏心荷载、横向荷载、弯距作用§6-1拉弯、压弯构件的应用和截面形式一、拉弯压弯构件的应用图6-1单层工业厂房框架柱(1)拉弯构件(Stretch-Bendingmember)
【定义】同时承受轴向拉力和弯矩作用的构件。【图例】
(a)偏心受拉的构件(b)有横向荷载作用的拉杆
(c)有端弯矩作用的拉杆【实例】如桁架下弦为轴心拉杆,但若存在非节点横向力,则为拉弯构件。【应用范围】拉弯构件的应用较少。(2)压弯构件(Compression-bendingmembers)【定义】同时承受轴心压力和弯矩作用的构件。【图例】图6-2(a)偏心受压构件(b)有横向荷载作用的压杆【实例】厂房的框架柱图6-1;
受风荷载作用的墙架柱高层建筑的框架柱;海洋平台的支柱;受有节间荷载的桁架上弦。【应用范围】钢结构中压弯构件的应用十分广泛,二、截面形式
(1)拉弯和压弯构件的截面形式(图6-3)图6-3拉弯和压弯构件截面形式a)实腹式b)格构式X(虚轴:穿过缀材面)y(实轴:穿过肢件腹板)(2)压弯构件截面形式说明:实腹式截面:热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面和组合截面。当构件计算长度较大且受力较大时,为了提高截面的抗弯刚度,还常常采用格构式截面。压弯构件的截面通常做成在弯矩作用方向具有较大的截面尺寸,由于截面的高度较大且受有较大的外剪力,所以缀板连接的格构式压弯构件很少采用,而选用缀条式。如果承受的弯矩M不大,而轴心压力N很大,其截面形式和一般轴心压杆相同。图6-4压弯构件的单轴对称截面形式(a)实腹式(b)格构式注:单轴对称截面,在受压较大的一侧分布着更多的材料。如果弯矩M相对较大,其截面形式和一般受弯构件类似,除采用截面高度较大的双轴对称截面外,还常采用单轴对称截面(图6-4)。(3)压弯构件的整体破坏三种形式:【强度破坏】(strengthfailure)
——指截面的一部分或全部应力都达到甚至超过钢材屈服点的状况。当杆端弯矩很大或截面局部有严重削弱时出现;
【整体失稳破坏】弯矩作用平面内的弯曲失稳破坏(flexuralfailurein-plane)——在弯矩作用平面内只产生弯曲变形(弯曲失稳),不存在分枝现象,属极值点失稳问题,失稳模态为弯曲失稳
;弯矩作用平面外的弯曲扭转破坏(flexuralandtorsionalfailureout-plane)
属分岔失稳问题,失稳模态为弯扭失稳。【局部失稳破坏】——发生在压弯构件的腹板和受压翼缘,其产生的原因与受弯构件局部失稳相同。图6-5压弯构件的整体失稳a)弯曲失稳b)弯扭失稳强度(strength)稳定实腹式
格构式
弯矩绕实轴
(同实腹式压弯构件平面内、平面外)弯矩绕虚轴整体稳定(over-allstability)局部稳定平面内稳定平面外稳定(out-plane)
承载能力极限状态正常使用极限状态刚度(stiffness)(4)压弯构件验算内容:(Stablity)翼缘的局部稳定腹板的局部稳定
(webplate)整体稳定局部稳定(各肢件按轴压构件局部稳定控制)平面内平面外(不必)分肢稳定(in-plane)(frangeplate)思考代题6-1、钢锁结构召实腹煌式压毙弯构样件的增设计泼一般罪应进樱行的优计算内容己为(泼)规。强度限、弯融矩作次用平遗面内饲的整旗体稳柳定性怪、局约部稳荒定、挽变形(B选)弯矩轮作用嫁平面柔内稳躁定性奴、局卫部稳止定、户变形(C夺)强度萍、弯浆矩作抱用平机面内舍及平惭面外教的整毯体稳增定性壳、局筝部稳季定、搞变形(D议)强度员、弯张矩作兵用平逢面内拐及平膜面外锄的整蜜体稳诞定性从、局太部稳流定、卧长细洗比弯矩饭作用刊平面才内和创弯矩祸作用烂平面允外6-2、实比腹式趣偏心端受压筒构件恰的整明体稳哄定性巴,包休括的稳叮定。D6-3、压敢弯构过件整影体破啊坏形饰式有耳(臣)。(A胆)强度波破坏施、弯予曲失约稳、君弯扭衰失稳(B议)强度陶破坏耳、弯缎曲失惕稳、死扭转婚失稳(C等)弯曲剑失稳穷、弯箭扭失对稳、牺翼缘绿板屈岁曲(D利)弯曲拌失稳绸、弯剥扭失肿稳、宿扭转钳屈曲A§6-2拉弯、压弯构件的刚度和强度计算一、宅刚度忧计算骂:正常该使用盏极限他状态坡,刚励度按拨下式煎计算员:式中杰,容穷许长荡细比也[λ]取明值同具轴心稠受力秃构件轻。二、杏强度搅计算丛准则边缘统纤维都屈服职准则史:以构返件截属面边锐缘纤疏维屈佛服的是弹性虽受力猾阶段浆极限辫状态貌作为虽强度旦计算警的承戒载能息力极贯限状叨态。--运--暑--诞--间--售--弹性干工作绞阶段全截钟面屈填服准给则:构件幅的最维大受叨力截斤面的损全部利受拉汇和受益压区将的应端力都谋达到端屈服也。--治--蚊--蚂--迷--塑性锐铰形仁成部分伟发展袋塑性轨准则仍:构件柿的最晃大受夫力截添面的迈部分躲受拉抄和受荒压区凶的应铅力达牵到屈训服点控,至核于截灵面中渴塑性煎区发劳展的钩深度叠根据片具体甩情况苹给定拔。--睁--膛--仰--谢--喜--单--弹塑鞠性工巷作阶息段1、截擦面正丢应力字的发快展以工远字形惕截面缝压弯悼构件央为例(轴力贿和弯估矩正青应力闪线性千叠加起,验托算最签大应肤力)茫:假设形轴向泊力不染变而轮弯矩形不断衔增加强度糕是针晴对受力诸最大津截面上的喂应力然,是僻一个应力问题芽。对拉魄弯构梅件、很截面有削蠢弱或构陕件端容部弯松矩大羞于跨疑间弯矩的艇压弯仔构件膜,需防要进旬行强悠度计量算。三、希强度浊计算(D竿)塑性忠工作涉阶段—塑性朗铰(强度岩极限)(B卡)最大践压应便力一掘侧截近面部标分屈钢服(C翠)截胁面两宴侧均早有部蕉分屈具服(A扎)弹性厌工作乘阶段图6额-6压弯吐构件枝截面酸应力厅的发日展过吹程Aw=hwtwMxhwxxyyhfyfyfyfyHHN
h
h(1-2)hfyfy(a)(b)(c)(d)Af=bt2、宅强度脱公式—无弯届矩作熄用时烘,全内部净租截面溜屈服族的承念载力—无轴印力作以用时乱,净捆截面转塑性更弯矩N或M单独气作用N≤Np或M≤Mpn当截扬面出涨现塑寸性铰特时,根据愿力平亡衡条纲件可席得轴省心压季力与怒弯矩捧的相阁关方夕程,绘出产曲线,为简予化计绿算且见偏于底安全,采用关直线喇作为劳计算浸依据Mx/Mpx当截姐面出优现塑租性铰凯时,稀构件白产生古较大卸变形会,只波能考形虑部诊分截梨面发越展塑洽性将代入旱,并京引入沃得:双向装拉弯损和压嫁弯构感件单向属拉弯解和压和弯构猛件Mx、My--糠-绕x轴和y轴的走弯矩Wnx、Wny--但-对x轴和y轴的固净截冶面模澡量γx、γy--削-截面迟塑性辩发展课系数An--啦-净截帽面面韵积如工散字形妥,其他蜜截面猪的塑苍性发臭展系称数见《钢结存构》教材往。【说明】弹塑性设提计部分尘塑性恩发展摄,额轴力初和弯杏矩非蹲线性赴叠加咸塑性缩慧发展响。近似线碧性叠逮加,革引入塑性菊发展飞系数。【特例】在下窃列情塑形时刚,设裳计采援用边缘佣屈服作为径构件照强度农计算更的依使据,患即取:①为召了保贞证受纪压翼鹊缘在宫截面傍发展逼塑性无时不疯发生饭局部失稳悦,当粥压弯魄构件务受压脚翼缘紧的外湿伸宽胞度与毒其厚析度之比础时。②对需捧要计怜算疲崇劳的拍拉弯山和压韵弯构胡件,恳目前君对其差截面塑果性性挽能缺到乏研应究;③对于眯格构躬式构插件,名当弯合矩绕军虚轴像作用怪时,往由于僵截面腹急部无扶实体昏部件陷,塑芒性开输展的欲潜力胜不大深。思考题
6-4实腹式偏心受压构件强度验算公式中的,主要是考虑()因素。(A)截面塑性发展对承载力的影响(B)残余应力的影响(C)初偏心的影响(D)初弯矩的影响截面密上边佩缘“1”点(B施)截面千下边水缘“2”点(C悠)截面亮中和隔轴处爷“3”点(D肾)可能绩是“1”点,婶也可络能是者“2”点6-5.图示T形截摔面拉潮弯构坦件强权度计过算的妇最不利点粒为(锈)汪。例题:某收拉弯桑构件贡由I4膝5a构成图,营,魔承带受静豪荷载宽,队,辅截面率无削晋弱,星验算碑该杆灿强度简。解:液查I4拦5a知,(1)确体定参鞭数:(2)强闪度计深算:(3)结砌论:垄该杆嘴满足妥强度派要求猫。例:天窗暑侧腿(高3.爹6m钟)承受鸽风荷震载设歇计值轴压践力概,皱截面遭选用据部分T型钢,验算耗强度青是否短满足扰要求南。解:风压升力弯鼓矩:1点:2点:风吸滋力弯罪矩:1点:2点:12yXyXMxXXyy适用槐于格零构式头压弯伞构件层。1、边亮缘纤凳维屈赴服准咱则以截胀面的撞受压垂最大肝边缘棚屈服练时的梢荷载久作承煌载力借:2、最具大强协度准恢则边缘壮开始倚屈服牙时还叼有较璃大的舱强度界储备碧,实价际容解许截止面塑眯性深神入,惑即采倾用最娱大强怜度准岗则。压弯毯构件她极限授承载列力曲宣线:委工字荒形截明面两披端等筒弯矩深、轴雄力作议用一、斗弯矩护作用提平面鬼内的楚稳定特点问:一压副就弯损,不锯存在扮随遇悔平衡症状态阿及其铸相应堆的临干界荷划载(迫即,与从稳垮定平由衡到墨不稳树定平冈衡的膀转折此点)妨。在弯矩作用平面内失稳属第二类稳定,偏心压杆的临界力与其相对偏心率有关,为截面核心矩,大则临界力低,见图7-6。稳定牧也是遵某一香截面平上的快应力渐,但茶它是托针对整个预构件而言举不是赖针对她某个族截面接上的卷应力胡,是滔一个变形问题握。整体脖稳定秩包括汪两方领面——弯矩牲作用心平面洁内的弯曲呜失稳及弯霞矩作咱用平也面外歌的弯扭涌失稳。§6-3实腹式压弯构件平面内稳定计算图6-6压弯叛构件谦不同情偏心五率下惯承载啦力与抬侧移庭的关舱系曲骆线实用估计算四公式笔的推杏导:假设坊两端佣铰支忆的压指弯构丢件,程变形捉曲线具为正鼓弦曲脑线,拨按其绘受压运最大联边缘爽纤维腊应力怖达到乖屈服胃点时词的承概载力纵。上式同是由弦弹性璃阶段甘的边贵缘屈裁服准小则导部出的喉,与祸实腹替式压秒弯构焦件的筑考虑堵塑性无发展橡理论依有差惧别,佛规范欢在数乱值计瞧算基凯础上耻给出爸了以拜下实帝用表润达式高:考虑挽抗力亦分项卵系数炕并引蒸入弯后矩非捎均匀己分布榆时的闯等效标弯矩丈系数βmx后,得【说明1】NEx为欧伟拉临惑界力赴,NEx应除躺以抗俱力分如项系晨数
R,注明N
Ex为参士数,夸其值骆为NEx/
R=NEx/1形.1。【说明2】
mx(或
tx)为等汇效弯衰矩系蜡数,繁实质傻为其类他荷波载作饿用时拢的临施界弯父矩与联均匀共弯矩衰作用吊临界弱弯矩改的比抛值。规范βmx对作穴出具犬体规恼定:1、晶框架灯柱和钥两端水支承委构件(1颗)没谨有横旋向荷坝载作毒用时表:M1、M2为端虏弯矩冠,无显反弯浸点(两端贸弯矩体使构拾件产齐生同初向曲被率)时关取同完号,央否则工取异捐号,|M1|≥检|M2|。(2)有龄端弯霞矩和犬横向简荷载档同时皮作用匆时:使构日件产南生同球向曲岸率时性:βmx=1轰.0使构卖件产涛生反控向曲朴率时谷:βmx=0掠.8演5(3粱)仅失有横辆向荷堂载时填:βmx耍=恶1.付02、境悬臂动构件热:βmx=1蠢.0对于单轴高对称截面施,当弄弯矩辩使较伏大翼态缘受猴压时偏,受伯拉区陶可能似先受正拉出摔现塑植性,珍为此族应满塘足:弯矩仁作用保平面克外稳辟定的朱机理播与梁筝失稳塑的机虑理相才同,因此寻其失逝稳形谁式也尊相同贴——么平面使外弯愤扭屈探曲。基本咬假定亏:1、由拔于平犁面外丢截面对刚度登很大,故忽吵略该申平面味的挠川曲变庙形。2、杆鞠件两胜端铰泽接,瞒但不耽能绕拾纵轴固转动予。3、材灾料为此弹性仁。§6-4实腹式压弯构件平面外稳定计算以漫的不秋同比钱值代兼入,蹈可绘楼出休和之间圾的相曾关曲愈线越大齐,曲营线越达外凸对常孩用的朵双轴断对称且工字罚形截筒面,根据申弹性锈稳定舅理论积的推泡导,床构件述在发蹄生弯站扭屈邪曲时谜,其乐临界博条件摇:并引牵入非业均匀恢弯矩隆作用加时的等效保弯矩席系数βtx,箱材形截扇面的浸截面拘影响段系数η以及杏抗力吨分项适系数γR:用偏于民安全绍地取式中:βtx—等挎效弯纤矩系伴数,远取平军面外喂两相缸邻支仁承点矮间构榜件为计算御单元尘,取缠值同βmx;(1悼)工禾字形录(含能H型示钢)联截面双轴昨对称皇时:单轴绣对称播时:(2剃)T讽形截肿面(致M绕写对称似轴x城作用然)①弯平矩使最翼缘启受压嫌时:双角炊钢T岸形截侵面:剖分T型钢炕和两瞎板组势合T形蛙截面臭:②弯矩使翼缘受拉,且腹板宽厚比不大于时:3.箱形灾截面闲:注意缺:用以端上公踪蝶式求捎得的夺应φb≤1零.0同;以上姿公式剪已考删虑了灵构件鉴的弹绪塑性裁失稳政问题应,浓当φb>0.资6时垂,不础需要铅换算高;闭口跪截面φb=1.晨0。弯扭岂失稳客的影竹响因剩素:毅支座庸约束下,荷督载分虽布(倚变形宜),法加载糕位置盾,截糊面形物状,司侧向经约束跃。对于不产译生扭泽转的双颜轴对盗称截孔面(数包括势箱形洞截面蹄),治当弯刑矩作轿用在什两个债主平林面时瓣,公筐式可曲以推届广验陡算稳是定:及【例楼题】验算懂下图死示压焰弯构庆件的疤强度格及平搬面内、筑外的腔整体吼稳定跪性。已知本:Q涨23舍5钢衣,A碍=2野0c范m2,Ix=3饭46悠.8卸cm4,Iy=4涨3.积6c稳m4,y1=4黑.4曲cm挑,翼缘蹄侧向甩1/涂3跨桨处设怜置两膛个侧济向支权承。解:维1、灶参数桌计算2、肠强度也计算结论冶:强城度满禾足要蹈求。3、素弯矩党作用无平面登内的饮稳定针性结论晌:平危面内课整体迷稳定范不满永足。4、件平面扔外的扶整体醒稳定漫性结论蛛:平驻面外卷整体篇稳定栋满足位。【例题】如图弹所示汉为一寇焊接崭工字苹形压也弯构悬件,片翼缘为更焰切欢边,傻轴心销压力缸设计手值N=榆80院0K蝴N,两净端弯刊矩设计拣值M1=60握0K撇N.剩m,M2=60腐0K适N.骂m,绕畜截面拍强轴邻作用,懒方向装如图屡所示垫,不霉计构赛件自挪重。视钢材延为Q3拍45钢,逆截面神尺寸榴及构申件支像承情跑况如阶图所滚示,司验算拘此压弯领构件虑的强傍度和掉整体费稳定么。1660030010167m800kN7m800kN600kNm600kNm600kNm600kNm所以姓,要某考虑纽奉截面稠的发断展塑写性,愧即【例题】如图锋所示群为一漏焊接锅工字双形压梢弯构宇件,器翼缘为杠焰切堂边,览轴心捷压力朴设计央值N=夸50滔0k湿N,跨节中集妈中荷载训设计逃值为P=沃20出0k更N,不总计构斜件自挤重。膊钢材助为Q2喘35钢,截其侧礼向支壶承分预为两缸种情萌况:1)在姑构件辉的三响分点豪处设泡置侧浇向支虹承;2)在洞构件彻的二屡分点嗓处设毛置侧嘴向支炮承。验算丽此压骨弯构闪件在化弯矩垃作用议平面撒外的未整体怕稳定娱。4.5m4.5mABC4.5m4.5mABCD14500300814450kNm4.5m4.5mABCD450kNm450kNm4.5m4.5mABC【例题】如图扔所示视为一适双角夺钢T形截厨面压齿弯构密件,孟由长边相臂连的貌两个很不等针边角盯钢2L还80宣×5付0×字5组成酬,截裂面无奋削弱,超节点框板厚12络mm。承搅受的唯荷载置设计腥值为涉:轴场心压仪力N=授38彼kN,均狼布线钳荷载q=揉3k揪N/阅m,不净计构盼件自厉重。玩构件两端上铰接误并有棋侧向越支承登,材袍料Q2否35钢。遮验算胀此压孩弯构啦件的索强度吉和整午体稳茶定。解:3mqNN3.38kNm2L80×50×5[作业]有一税箱形誓截面筹偏心孔受压钥柱(计算般长度纪为58剃76萌mm耻),荷载昌情况啊如图扇所示沈,验淹算稳成定承铃载力塞(Q2润35钢)吐。截面躁见下橡图。3000kN3000kN48000kNcm48000kNcmh0=5004802000kN200t=145020010501000kNy·N=3灵00文0k与N;M2=4么80深00繁kN尼cm;M1=0h0=5004802000kN200t=145020010501000kNy[解]1、马截面若参数A=2泽40耗cm2;Ix=1邮22宿50斧0c篇m4;Iy=7碍02岸00全cm4;ix=2播2.奖6c简m;iy=1拥7.鞋1c遗m;
x=2趟6;
y=3艇5;
x=0冲.9狮50;
y=0港.9阴18;
x=1塌.0亚5;
y=1魄.0捐5;3000kN3000kN48000kNcm2、强倡度验闲算=1犯25鸡+9雪9=愁22冰4N害/m痰m2≈f=2买15复N/陈mm23、平亲面内胖稳定捏验算这里侧,
mx=0健.6末5;代入脸上式挂:4、平祝面外肌稳定孕验算=1伤32笋+6讯6=每19锡8N胁/m裂m2<f=月21割5N累/燃mm2
tx=0锈.6伯5;b=1很.0(箱饱形截炉面)题。<f=2背15蚁N/裂m笛m2§6-5实腹式压弯构件的局部稳定实腹遇式压矿弯构排件的烈板件送与轴峰压和浪受弯金构件定的板舞件的植受力然相似可,其驾局部街稳定刃也是抖采用沃限制亭板件健的宽扩(高壁)厚阅比的嫂办法考来保雹证。1、受六压翼净缘的婆局部版稳定外伸放翼缘碰板箱型渣截面腹板瓜之间歉翼缘衬板当构放件强锡度和倦整体椅稳定降不考稼虑截斧面塑场性发届展时修,式跟可放谱宽至们:(1)工树字形赌和H形截烫面的萝腹板2、腹出板的雨局部或稳定压弯构件腹板弹性状态受力情况τσmaxσminahw板厚tw腹板孙受力系较复杜杂。同时漆受不均芦匀压浇力和剪力的作算用。根据桂弹塑枪性理巾论,降弹塑滴性屈那曲的还临界垦应力恶为。KP—板的商塑性奖屈曲每系数弯。其值橡与压诵应力农的不肥均匀扩分布激的梯度有关誓。
0—应力肺梯度
0=(ma凡x-mi醉n)/宇
ma抢x当0≤
o≤1冒.6时:当1.犬6<
o≤2爪.0时:
o=(
ma脸x-
mi接n)/
ma般x
ma滤x——腹板镜边缘支最大阻压应料力
mi裙n——另一利边相扛应的偏应力意,压家为正唤,拉国为负饼。
——构件目在弯矩钢作用促平面始内的长早细比衣;当然≤30时,误取=3兵0,凭
返≥10民0时,艇取=1擦00。将临界应力σcr=235N/mm2,ν=0.3和代入上式,得到腹板高厚比与应力梯度之间的关系,即得到工字形和H形截面的腹板高厚比限制:(2)箱自形截尝面的乒腹板当0≤
o≤1未.6时:当1.款6≤
o≤2股.0时:但不锅小于考虑括到两屠块腹卫板可柳能受泄力不悄均,搬将按美公式洞确定夜的高要厚比绍值乘0.饲8,使谊设计枪得厚港一些乏。但陷不应腥小于吐。(3)T形截丽面的幕腹板当
0≤1倦.0时,翼缘牲板部旷分进江入塑恨性,宫对腹界板无逮嵌固四作用牲。①弯矩却使腹香板自边由边遮受压热轧存剖分T形钢缝:当
0>1.勤0时,翼缘殿处于剑弹性蒸,对垃腹板源有嵌款固作袭用。②弯矩端使腹谜板自酒由边伴受拉焊接T形钢朱:格构欧式压贵弯构营件的助截面野形式由于路截面织的高盯度较慨大且惰受有估较大迅的外挺剪力息,所亦以缀桨板连池接的陈格构悼式压郊弯构厚件很壳少采德用。当偏伙心受拳压柱织的宽云度很柴大时滑,常宋采用腹格构随式。绵当柱帜中弯办矩不著大,色或柱传中可禁能出吼现正磨负号禾的弯授矩但沙二者固的绝校对值尼相差萝不大附时,械可用木对称陕的截溉面形解式(k、i、m);当棚弯矩轧较大角且弯剑矩符滑号不耽变,僵或者稿正、紫负弯轮矩的悬绝对盏值相稍差较忌大时烧,常初采用虹不对决称截垮面(n、p),并员将截礼面较变大的恨肢件坡放在奸弯矩窗产生机压应伶力的伐一侧班。§6-6格构式压弯构件的稳定截面剃中部朱空心登,不勒考虑谎塑性巧的深泳入发保展。(1)弯邮矩平梢面内愉的整棒体稳裂定计芦算(6.伪27)注意浊:W1x=Ix/y0。y0为x轴到管较大头压力丧分肢荒的轴漆线距亮离或嫌压力死较大食分肢风腹板叶边缘限的距筐离,腊两者对中取挡较大清者(师见下蕉图)甩。式中
x及N’Ex均按病格构林式柱恨的换搂算长裕细比
0x确定晓。图7.烈7.捎2格构屑柱计刷算绕锁虚轴状截面圾模量养时y0的取帝值按式(6.绳27)计算辣。1、弯片矩绕虚长轴作用报的格着构式创压弯啊构件二肢绿缀条尾式柱夸:二肢缀板式柱:根据坟算出闸的换权算长虫细比
ox,查表帆得
x。A——两个秋肢柱阅的毛正截面摄面积慕;A1——两个晃斜杆姜的毛佛截面楼面积。
1——单肢吊长细林比(牛对1轴)xy1xy(2)分揭肢的代稳定殊计算弯矩抵绕虚伐轴作球用的国压弯构件择,在蜜弯距甩作用平面倡外的叶整体辞稳定一般耽通过辞分肢涝的稳扎定计太算来古保证疮而不必仿验算。①坛两分躁肢的眉轴心局力(6.28)(6.29)图6.17分肢内力计算y2y1aNMx11将整见个构撇件视遣为一详平行独弦桁调架,分肢污为弦洒杆,两分聚肢的畅轴心企力则敲由内像力平浑衡得讯:②呆缀条附式构螺件的么分肢新按轴绪心受题压柱冤计算分肢板计算辰长度竿:1)缀触材平臂面内阅(1—送1轴)熊取缀暴条体堤系的蒸节间汇长度lox=l1;2)缀学材平观面外万,取突构件叼侧向施支撑劲点间尤的距傻离。不设浴支承企时取loy=柱子狮全高。③慎缀板宪式构乱件的小分肢对缀垮板柱爆的分蝇肢计体算时纽奉,除N1、N2外,思尚应石考虑蜻剪力鼠作用淋下产美生的终局部抱弯矩窝,按薪实腹惰式压罢弯构育件计娃算。在缀滚板平节面内烧,分达肢的协计算肥长度对焊邀接缀摘板,护计算蔬长度示取两恋缀板广间的朗单肢平净长捡。螺苹栓连债接的汤缀板低,则披取相皇邻两轮缀板既边缘肌螺栓质的最拴近距这离。(3)缀淘材的碌设计——和格钓构式狱轴心远受压交构件景相同龄。当剪赚力较旁大时雷,局蜜部弯阿矩对智缀板辰柱的糖不利昨影响使较大械,这稼时采胃用缀么条柱敌更为证适宜蹲。剪力纪取以情下两桃式的唱较大积者:实际岭剪力给,(4.35)2、弯筐矩绕实沫轴作用鉴的格千构式脖压弯始构件弯矩颠作用蛙平面昌内屈摩曲用观:(6.临13)弯矩弊作用殃平面墨外屈饶曲用脾:(6.16)由于齐其受船力性薪能与复实腹脆式压足弯构娇件相正同,钻故其弯矩槽作用载平面魂内和害弯矩牙作用鸦平面首外整心体稳仪定计粘算均与铸实腹奋式压案弯构默件相蜻同。但计据算平学面外沫稳定陆时,厦对虚较轴的赤长细努比应绞取换阀算长却细比来求
x,
b应取1.董0。xy1xy3、双肠向受堆弯的络格构位式压超弯构启件(1)整血体稳放定计努算采用宾与弯嫌矩绕扣虚轴异作用忽时压姜弯构朝件的垮整体并稳定摆计算耽公式相虑衔接夕的直序线式抗公式悼:弯矩肤作用谎在两舰个主役平面奇内的粱双肢例格构鼻式压挡弯构葬件其述稳定国性按舱下列踩公式趴计算糕:式中对:W1y—在My作用慎下,详对较拨大受衔压纤凑维的狡毛截叨面模肝量;其余会符号灾同前诸。注意既:对每虚轴牌(x轴)绩的系糠数应民采用素换算投长细录比
0x计算闸。分肢1分肢2xxyy2211MxNy2y1aMy(2)分肢稳定按实例腹式掘压弯争构件肃计算释稳定或性,分肢内力界为:4、格乒构柱赔的横话隔及坛分肢尺的局绸部稳年定压弯那格构猪柱必屈须设械横隔喷,做躺法同助轴压截格构纤柱;横膈抛的间描距不叙得大探于柱纳截面佳较大形宽度忆的9倍和隆不得蚀大于8m。横膈拖可用趁钢板权或角旁钢做木成。分肢参局部户稳定打同实无腹柱算。(P1可51表6.阻3)1截面释形式(1关)对于N大、M小的扶构件叮,可团参照演轴压忠构件馅初估诉;(2复)对于N小、M大的滨构件漂,可熔参照翁受弯剩构件摧初估笨;因影券响因汉素多镜,很描难一负次确资定。2截面慰验算(1杏)强度邮验算(2俗)整体风稳定隔验算(6.踪蝶7)(6.13)(T形截要面)(6.帐14)平面竭内§6-7压弯构件的设计步骤一、胆实锣腹式鲜压弯嫂构件县的设盈计(3亲)局部技稳定削验算—组合岛截面打宽厚命比(P1基52表6.石3)(4强)刚度胆验算凝(容磁许长搁细比盘与受魔压构矩件相周同P7土7表4.五2)3构造塌要求与实区腹式盾轴心悉受压锄构件恭相似寺。平面起外(6.廉16)【例】某压柜弯构郊件的突简图责、截勒面尺邮寸、绿受力叉和侧苗向支秀承情懂况如骆图所省示,类试验污算所进用截冷面是姥否满戒足强控度、军刚度络和整汗体稳碗定要叔求。忠钢材椅为Q2直35钢,芒翼缘奏为焰炉切边猾;构指件承衡受静箭力荷铃载设奖计值告(标抢准值系)F=1富00妻kN和N=90剑0k蔽N。[解]:1.内力北(设匹计值仍)轴心育力N=9脖00沉kN弯颠矩2.截面王特性薪和长米细比丽:l0x=1贫6m,l0y=8晃m刚度螺满足体。3.强度滋验算满足泉要求选。4.在弯攀矩作变用平捏面内察的稳假定性因验算满足糕要求羡。满足蛋要求针!(盒平面绒内稳超定控谱制)讨论:石本锯例题躁中若屈中间欺侧向狗支承覆点由图中央准一个校改为泪两个桨(各贪在l/3点即D和E点)终,结脊果如组何?5.在弯帝矩作绍用平搁面外耳的稳涌定性麦验算敬:AC段(期或CB段)何两端惨弯矩瞧为M1=4葵00kN防.m,M2=0,段懂内无攀横向知荷载荣:6.局部销稳定看验算翼缘培的宽忠厚比腹板危计算赤高度浊边缘熟的应毁力腹板遥高厚酒比局部诱稳定映满足僻要求1.截面教选择1)对抹称截洲面(插分肢屯相同芬),肌适用舌于±M相近漫的构酱件;2)非偏对称堵截面璃(分劳肢不寸同)虫,适乱用于±M相差奥较大纵的构苹件;2.截面酿验算1)强度筑验算2)整体布稳定工验算捉(含洲分肢地稳定用)弯矩亮绕虚窗轴:比平面只内、盒分肢痒稳定弯矩窝绕实您轴:黎平面布内、拒平面撒外、谷分肢森稳定3)分肢脂的局智部稳御定验梨算(陪同组圾合截可面的及实腹蚀式柱逼)4)刚度秩验算5)缀材扭设计设计乞内力疤取柱津的实涂际剪菠力和残轴压垮格构凝柱剪禁力的湖大值镜。3.构造奥要求压弯狼格构灵柱必练须设认横隔悼,做钟法同稳轴压荒格构仁柱;格构放式压杆弯构脑件设迷计步紧骤二、滥格恐构式巴压弯装构件绝的设幕计【例】图示刺上端炒自由本,下袖端固钱定的现压弯隶构件便,长般度为5m,作朋用的能轴心主压力兼为50洽0k掠N,弯孟矩为Mx,截翠面由匠两个I2劝5a型钢划组成顾,缀魂条用L5粱0×恒5,在放侧向蜂构件洗的上乔下端膀均为鲜铰接荒不动浆点,章钢材拼为Q2宜35钢,艇要求穗确定盏构件作所能双承受桶的弯优矩Mx的设和计值舟。L50×5xx40011y400y5000AAI25aNM解:1.对弯部矩(跃绕虚宰轴)外作用破平面裹内的傍整体封稳定貌计算刃确定Mx截面通特性殃:此独灶立柱僚绕虚阳轴的巩计算剂长度俗系数
=2。缀条惨面积(2L50宽×5):A1=2克×4坦.8=9.僻6c止m2。换算融长细勤比:按b类查状附表4.肆2悬臂站柱
mx=1屑.0对虚织轴的研整体质稳定始:2.对单疮肢计勿算确泛定Mx右肢心的轴迎线压辜力最疑大按a类查倾附表4.狮1单肢驴稳定滔计算经比性较可都知,驶此压马弯构袄件所清能承命受的掩弯矩蒜设计缴值为28捉3.架3k誉N·m,整惯体稳是定和康分肢饺稳定抚的承巡寿载力昏基本踢一致夏。在缀妥材平优面内言:在缀盘材平捆面外扶:1、单层等截日面框遇架柱掌在框架窑平面荐内的计讽算长淋度框架桶的可焰能失现稳形臭式有卷两种污:一种熄是有快支撑拉(如饺支撑烤架、蚀剪力禽墙等膝)框魂架,杏其失矮稳形恋式为令无侧惊移:§6-8压弯构件的计算长度另一记种是宿无支展撑的泄纯框聚架,久其失弊稳形燃式有蛇侧移槽:框架环柱在累框架覆平面始内的蓬计算奸长度膏:计算朱长度谢系数有侧圾移框勤架柱冒
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