钢结构强度计算..ppt

1、第三章构件的截面承载力强度、钢结构设定修正原理designprinciplesofsteelstructure，1、轴心受力构件的截面形式强度和刚性2、梁的类型和强度3、梁的局部压缩应力和组合应力4、在强度条件下梁截面5， 的钢结构的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure，3.1.1轴心受力部件的应用和截面形式、3.1轴心受力部件的截面形式和强度和刚性、轴心受力部件是指通过截面图心轴线的轴力所作用的部件。 包括轴心支承部件(轴心拉杆)和轴心支承部件(轴心拉杆)。 图3.1轴心受压构件的应用广泛应用于桁架、网架中构件、工业厂房和高层钢结构支撑、工作台和其他结

2、构支柱等钢结构。 第三章构件的截面强度、钢结构的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、图3.2柱的形式，支撑屋顶、大厦盖或作业台的垂直受压构件通常被称为柱。 柱子由柱头、柱体、柱脚三部分组成。 力传递方式：上部结构柱头柱脚基础、实腹式部件和格构式部件、实腹式部件整体具有连通截面。 格构式部件一般由两个以上的分支用连接器的连接构成。 采用较多的是双肢格构式构件。 第三章构件截面强度、钢构造设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、a )型钢截面； b )实腹式的组合截面c )格构式组合截面，图3.3轴心受力部件的截面形式

3、，实腹式部件比格子式部件结构简单，制造方便，整体受力和抗剪性能好，但截面尺寸大则钢材的使用量多，而格构部件容易实现两主轴方向的等稳定性，刚性大第三章构件截面强度、钢架构造的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、图3.4柱的形式、格构构件、实轴和虚轴、格构构件截面中，通过分支腹板的主轴称为实轴的后条和后板，一般是分支凸缘的两侧后条由斜杆组成，或由斜杆和横杆组成，它们构成分支法兰和桁架体系；后板常用钢板，构成分支法兰和刚架系统。 第三章部件的截面强度、截面强度、截面强度、截面强度、截面强度、截面强度、截面强度。、n轴心力设定修正值a部件的毛截面积f钢材的拉伸

4、强度或抗压强度的设定修正值。 3.1.2轴心受力部件的强度校正，1 .截面无阻尼部件以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 作用于轴心受力部件的外力n是第三章部件截面强度、钢结构设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、2 .有孔等、削弱弹性阶段的应力分布的不均匀的极限状态的净截面上的应力是均匀屈服应力。 构件以网截面的平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 (3-1)、An构件的净截面积、第三章构件截面强度、钢结构设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、3.1.3轴心受力构件的长细比过大，构件在使用中容易因自重而挠

5、曲，容易因动力负荷而产生振动，输送或因此，部件的长细比应设定修正为不超过规定的容许长细比。max部件最不利方向的最大长度细比l0校正长度，允许依赖于其两端支撑状况的I旋转半径长度细比，查看P185表6.1、表6.2。 第三章构件的截面强度、钢架构造的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、轴心受力构件的强度修正、1 .截面无弱点、2 .有孔等有弱点，轴心受力构件用螺栓紧固的第三章构件截面强度、截面特性修正、截面积： 下翼缘及腹板截面积之和、中和轴(图心)位置：相对于某轴的全截面的面积力矩等于各块板相对于各轴的面积力矩之和。 惯性力矩：各板自身的惯性力矩加上

6、各板面积，是从板中心到中和轴的距离的平方。图3.6截面特性修正计算、第三章构件截面强度、各点阻力矩：惯性力矩除以从该点到中和轴的距离。 各点的面积力矩：该点以上(或以下)的截面积对中和轴的面积力矩。 如果用b点以下的面积力矩进行修正，则中和轴以上的部分取负值，以下的部分取正值，如果用图3.6截面特性进行修正，则第三章部件截面强度试着修正一下、此拉杆能够承受的最大拉伸力和允许的最大修正计算长度。 钢材为Q235钢。 (c )、例3.1图、第三章部件的截面强度、210010、A=219.26cm2、An=2 (1926 - 2010)=3452 mm2、检查ani=的lox=ix=35030.5=

7、10675mm、loy=iy=35045.2=。 例3.1图(b )、第三章构件截面强度、3.2梁的类型和强度、结构中的受弯构件主要以梁的形式出现，弯曲变形主要或发生扭转变形的构件称为梁。 梁是广泛应用于钢结构的基本构件。 例如，建筑物中的复盖梁、墙梁、主屋、起重梁、工作台梁等。 第三章构件的截面强度，1 .梁的强度修正计算主要包括抗弯、抗剪、局部压应力和换算应力等强度。 2 .刚性主要是控制最大挠曲不超过受力和使用要求规定的允许值。 钢结构设置修正原理designprinciplesofsteelstructure，3.2.1梁的类型和梁格配置、弯曲变形情况：单向弯曲部件在一个主轴平面内弯曲

8、，双向弯曲部件在两个主轴平面内弯曲，一个梁的类型无论是什么样的支撑梁第三章构件截面强度、钢结构设置修正原理designprinciplesofsteelstructure、图3.7梁的截面形式、热轧钢梁(a )焊接组合轮廓(b )冷弯薄壁钢梁(c ) 钢结构的修正原理designprinciplesofsteelstructure，1弯曲强度，图3.8各负荷阶段的梁截面的正应力分布，3.2.2弯曲部件的强度和刚性，弹性阶段的部件边缘纤维的最大应力为： 作为Wnx截面的钢结构的修正原理designprinciplesofsteelstructure，最大应力达到屈服点fy时，在梁的弹性动作的极限

9、状态下，其弹性极限力矩(屈服力矩) My，截面全部进入塑性状态，应力分布呈矩形。 弯矩达到最大限度称为塑性弯矩Mp、Wp截面相对于x轴的截面塑性模量、xp截面围绕x轴的塑性系数，在钢梁设置修正中，如果沿截面的全塑性进行修正，则可以节约钢材，但变形较大，影响结构的正常使用。因此，规范规定限制塑性发展区的限制性利用塑性，一般的a在h/8-h/4之间。 第三章构件的截面强度、钢结构的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、(塑性发展系数)与截面形状有关，与材料的性质无关，因此也称为截面形状系数。 不同截面形式的塑性发展系数如表3-3 P79所示。 梁的弯曲强度应

10、满足Mx、My梁截面内围绕x、y轴的最大弯矩设定修正值Wnx、Wny截面相对于x、y轴的净截面弹性模量x、y截面相对于x、y轴的有限塑性发展系数应满足f钢材的耐弯曲设定修正强度、第三章部件截面强度、 钢结构设计修正原理designprinciplesofsteelstructure，根据局部稳定要求，梁受压法兰的自由外伸宽度与其厚度之比大小不超过时，塑性发展会对法兰的局部稳定产生不良影响，应取x 1.0，修正疲劳由于具有塑性区域深的截面，所以塑性区域的钢材容易硬化，为了尽早发生疲劳破坏，优选x=y=1.0。 第三章构件截面强度、钢结构的设定修正原理designprinciplesofsteel

11、structure、构件截面有特殊的点s，如果外力产生的剪切力作用于该点，则构件产生线位移，不产生扭转的点s也称为构件的剪切力中心，另外，1 .剪切力中心如果不通过剪切力中心，则梁在弯曲的同时扭转，扭转是在剪切力中心的周围产生力矩而进行的，因此s点也称为扭转中心。 剪力的中心位置仅与截面的形状和尺寸有关，与外部载荷无关。 剪切力中心s位置的几个简单的规则(1)双对称轴断面和点对称断面(例如锯齿断面)，s是与断面图心一致的(2)单对称轴断面，s是在对称轴上的(3)矩形薄板的中心线在一点交叉的断面，各薄板上的剪切力通过该点，s位于多板材的交点。 第三章构件截面强度、钢构造设定修正原理designp

12、rinciplesofsteelstructure、常用开口薄壁截面的剪切力中心s位置、第三章构件截面强度、钢构造设定修正原理designprinciplesofsteel Sx将剪应力下的毛截面对中和轴的面积力矩(3-10 )根据材料力学知识，实腹梁截面上剪应力的修正公式为：2 .弯曲剪应力的修正、第三章构件截面强度、钢结构的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、这一部分的腹板不受压破坏1 .局部受压强度，图3.10腹板边缘局部压应力分布，第三章构件截面强度，与3.3梁局部压应力组合的应力，钢结构设定修正原理designprinciplesofstee

13、lstructure，腹板边缘的局部受压强度的修正公式为f集中载荷， 动力负荷作用时需要考虑动力系数，重层作业制起重梁为1.1，其他梁为1.05集中负荷放大率(考虑吊车轮压力分配的不均匀)，重层作业制吊梁=1.35，其他梁及所有梁支撑台=1.0 tw腹板厚度lz集中负荷的腹板修正高度上边缘的假设可用下式修正：第三章构件截面强度、钢结构设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、hy梁顶面到腹板修正高度上边缘的距离。 hR轨道的高度是梁顶没有轨道的梁hR=0。 从b梁端到安装板的外缘的距离实际上取值，但不能大于2.5hy。 a集中负荷沿梁长度方向的实际支撑长度。

14、相对于轨道上轮压a=50mm； 第三章构件截面强度、钢结构设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、1 )轧制型钢、两内孤起点间距、2 )焊接组合截面、腹板高度、3 )铆接(或高强度螺栓连接)时铆钉(或高强度螺栓) 、腹板的修正高度h0、第三章构件截面强度、钢结构的设定修正原理designprinciplesofsteelstructure、规格中，在组合梁的腹板修正高度边缘，同时承受大的正应力、剪应力和局部压缩应力c时对应的其强度管理式为、2 管理第三章构件截面强度、钢结构设置修正原理designprinciplesofsteelstructure、m、v截面的弯矩和剪力。 从In管理截面的净截面惯性矩y1管理点到中和轴的距离S1管理点以上的截面积对中和轴的面积矩如工字形截面那样，是凸缘面积对中和轴的面积矩。 1换算应力的强度设定值增加系数。 与c相同的编号，与1=1.1 c不同的编号，1=1.2。 之所以用式(3-32 )将强度设定修正值乘以增大系数1，是因为在某个截面上腹板边缘的换算应力达到屈服时，仅限于局部，所以设定修正强度提高。 另外，由于认为异信号应力场会增加钢材的塑性性能，因此b1可以取得较