鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)

1、鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件 柱柱 腳腳 柱腳的作用是把柱下端固定并將其柱腳的作用是把柱下端固定并將其內(nèi)力傳給基礎(chǔ)。由于混凝土的強(qiáng)度遠(yuǎn)比內(nèi)力傳給基礎(chǔ)。由于混凝土的強(qiáng)度遠(yuǎn)比鋼材低，所以，必須把柱的底部放大，鋼材低，所以，必須把柱的底部放大，以增加其與基礎(chǔ)頂部的接觸面積。柱腳以增加其與基礎(chǔ)頂部的接觸面積。柱腳按其與基礎(chǔ)的連接方式不同，又分為鉸按其與基礎(chǔ)的連接方式不同，又分為鉸接和剛接兩種。前者主要承受軸心壓力，接和剛接兩種。前者主要承受軸心壓力，后者主要用于承受壓力和

2、彎矩。后者主要用于承受壓力和彎矩。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件圖圖是常用的鉸接柱腳的幾種形式，主要用于軸心受壓是常用的鉸接柱腳的幾種形式，主要用于軸心受壓柱。當(dāng)柱軸力較小時(shí)，可采用圖柱。當(dāng)柱軸力較小時(shí)，可采用圖a a的形式，柱通過焊的形式，柱通過焊縫將壓力傳給底板，底板將此壓力擴(kuò)散至混凝土基礎(chǔ)縫將壓力傳給底板，底板將此壓力擴(kuò)散至混凝土基礎(chǔ)。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure

3、第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件 底板是柱腳不可缺少的部分，在軸心受底板是柱腳不可缺少的部分，在軸心受壓柱柱腳中，底板接近正方形。當(dāng)柱軸力較壓柱柱腳中，底板接近正方形。當(dāng)柱軸力較大時(shí)，需要在底板上采取加勁措施，以防在大時(shí)，需要在底板上采取加勁措施，以防在基礎(chǔ)反力作用下底板抗彎剛度不夠。另外，基礎(chǔ)反力作用下底板抗彎剛度不夠。另外，還應(yīng)使柱端與底板間有足夠長的傳力焊縫，還應(yīng)使柱端與底板間有足夠長的傳力焊縫，這時(shí)，常用的柱腳形式如圖這時(shí)，常用的柱腳形式如圖b b、c c、d d所示。柱所示。柱端通過豎焊縫將力傳給靴梁，靴梁通過底部端通過豎焊縫將力傳給靴梁，靴梁通過底部焊縫將壓力傳給底板。靴梁成

4、為放大的柱端，焊縫將壓力傳給底板。靴梁成為放大的柱端，不僅增加了傳力焊縫的長度，也將底板分成不僅增加了傳力焊縫的長度，也將底板分成較小的區(qū)格，減小了底板在反力作用下的最較小的區(qū)格，減小了底板在反力作用下的最大彎矩值。大彎矩值。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 D

5、esign Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件 采用靴梁后，如底板區(qū)格仍較大因采用靴梁后，如底板區(qū)格仍較大因而彎矩值較大時(shí)，可采用隔板與肋板，而彎矩值較大時(shí)，可采用隔板與肋板，這些加勁板又起到了提高靴梁穩(wěn)定性的這些加勁板又起到了提高靴梁穩(wěn)定性的作用。圖作用。圖c c是單采用靴梁的形式，是單采用靴梁的形式，b b和和d d是是分別采用了隔板與肋板的形式。靴梁、分別采用了隔板與肋

6、板的形式。靴梁、隔板、肋板等都應(yīng)有一定的剛度。此外，隔板、肋板等都應(yīng)有一定的剛度。此外，在設(shè)計(jì)柱腳焊縫時(shí)，要注意施工的可能在設(shè)計(jì)柱腳焊縫時(shí)，要注意施工的可能性，如柱端、靴梁、隔板等圍成的封閉性，如柱端、靴梁、隔板等圍成的封閉框內(nèi)，有些地方不能布置受力焊縫?？騼?nèi)，有些地方不能布置受力焊縫。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件1 1）底板的計(jì)算）底板的計(jì)算 底板與基礎(chǔ)之間接觸面上的壓應(yīng)力可假定是底板與基礎(chǔ)之間接觸面上的壓應(yīng)力可假定是均勻分布的，底板長度均勻分布的，底板長度L

7、 L和寬度和寬度B B按下式確定按下式確定 式中：式中： N N 柱的軸心壓力；柱的軸心壓力； 基礎(chǔ)所用鋼筋混凝土的局部承壓強(qiáng)基礎(chǔ)所用鋼筋混凝土的局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；度設(shè)計(jì)值； A A0 0錨栓孔的面積。錨栓孔的面積。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件底板的厚度由底板在基礎(chǔ)的反力作用下底板的厚度由底板在基礎(chǔ)的反力作用下產(chǎn)生的彎矩計(jì)算決定。靴梁、肋板、隔產(chǎn)生的彎矩計(jì)算決定。靴梁、肋板、隔板和柱的端面等均可作為底板的支承邊，板和柱的端面等均可作為底板的支承邊，將底板分成幾

8、塊各種支承形式的區(qū)格，將底板分成幾塊各種支承形式的區(qū)格，其中有四邊支承、三邊支承、兩相鄰邊其中有四邊支承、三邊支承、兩相鄰邊支承和一邊支承（見支承和一邊支承（見圖圖b b、d d）。在均勻）。在均勻分布的基礎(chǔ)反力作用下，各區(qū)格單位寬分布的基礎(chǔ)反力作用下，各區(qū)格單位寬度上最大彎矩為度上最大彎矩為 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件四邊支承板四邊支承板 三邊支承板及兩相鄰邊支承板三邊支承板及兩相鄰邊支承板 一邊支承（懸臂）板一邊支承（懸臂）板 式中：式中： 作用在底板單位面

9、積上的壓力；作用在底板單位面積上的壓力； a a 四邊支承板中短邊的長度；四邊支承板中短邊的長度； 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件a a 四邊支承板中短邊的長度；四邊支承板中短邊的長度； 系數(shù)，由邊長比系數(shù)，由邊長比b/a b/a 查表查表6 69 9 。 b b 為四邊支承板長邊的長度；為四邊支承板長邊的長度； 三邊支承板中自由邊的長度或兩相鄰三邊支承板中自由邊的長度或兩相鄰邊支承板中對(duì)角線的長度；邊支承板中對(duì)角線的長度； 系數(shù)，由系數(shù)，由 b1/a1b1/a1

10、查表查表6 69 9 ，P260P260b1b1為三邊支承板中垂直于自由邊方向的長度或?yàn)槿呏С邪逯写怪庇谧杂蛇叿较虻拈L度或兩相鄰邊支承板中內(nèi)角頂點(diǎn)至對(duì)角線的垂直距兩相鄰邊支承板中內(nèi)角頂點(diǎn)至對(duì)角線的垂直距離。當(dāng)三邊支承板的離。當(dāng)三邊支承板的 b1/a1b1/a1 小于小于0.30.3時(shí)，可按時(shí)，可按懸臂長為懸臂長為 b1b1 的懸臂板計(jì)算；的懸臂板計(jì)算； c c 懸臂長度。懸臂長度。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件 取各區(qū)格板彎矩中的最大值取各區(qū)格板彎矩中的最大值M

11、 Mmaxmax 來來計(jì)算板的厚度計(jì)算板的厚度t t 若各區(qū)格中的彎矩值相差很大，應(yīng)若各區(qū)格中的彎矩值相差很大，應(yīng)調(diào)整底板尺寸和重新劃分區(qū)格。調(diào)整底板尺寸和重新劃分區(qū)格。 為了使底板具有足夠的剛度，以符為了使底板具有足夠的剛度，以符合基礎(chǔ)反力均勻分布的假設(shè)，底板厚度合基礎(chǔ)反力均勻分布的假設(shè)，底板厚度一般為一般為202040mm40mm，最小厚度通常為，最小厚度通常為14mm14mm。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件（2 2）焊縫計(jì)算）焊縫計(jì)算 柱的壓力一部分由柱身通

12、過焊縫傳給靴梁、柱的壓力一部分由柱身通過焊縫傳給靴梁、肋板或隔板，再傳給柱底板；另一部分則直接肋板或隔板，再傳給柱底板；另一部分則直接通過柱端與底板之間的焊縫傳給底板。但制作通過柱端與底板之間的焊縫傳給底板。但制作柱腳時(shí)，柱端不一定平齊，有時(shí)為控制標(biāo)高，柱腳時(shí)，柱端不一定平齊，有時(shí)為控制標(biāo)高，柱端與底板之間可能出現(xiàn)較大的且不均勻的縫柱端與底板之間可能出現(xiàn)較大的且不均勻的縫隙，因此柱端與底板之間的焊縫質(zhì)量不一定可隙，因此柱端與底板之間的焊縫質(zhì)量不一定可靠；而靴梁、隔板和肋板的底邊可預(yù)先刨平，靠；而靴梁、隔板和肋板的底邊可預(yù)先刨平，拼裝時(shí)可任意調(diào)整位置，使之與底板密合，它拼裝時(shí)可任意調(diào)整位置，使之

13、與底板密合，它們與底板間的焊縫質(zhì)量是可靠的。們與底板間的焊縫質(zhì)量是可靠的。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件所以，計(jì)算時(shí)可偏安全地假定柱端與底板所以，計(jì)算時(shí)可偏安全地假定柱端與底板間的焊縫不受力，靴梁、隔板、肋板與底間的焊縫不受力，靴梁、隔板、肋板與底板的角焊縫則可按柱的軸心壓力板的角焊縫則可按柱的軸心壓力N N計(jì)算；計(jì)算；柱與靴梁間的角焊縫也按受力柱與靴梁間的角焊縫也按受力N N計(jì)算。注計(jì)算。注意每條焊縫的計(jì)算長度不應(yīng)大于意每條焊縫的計(jì)算長度不應(yīng)大于6060hfhf

14、 。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件（3 3）靴梁、隔板和肋板）靴梁、隔板和肋板 靴梁可作為承受由底面焊縫傳來的均布力并支承于柱邊的雙懸臂簡(jiǎn)支梁計(jì)算（圖）?？上雀鶕?jù)靴梁與柱身之間的焊縫長度要求來確定靴梁的高度，其厚度取略小于柱翼緣，然后再驗(yàn)算其抗彎和抗剪強(qiáng)度。 鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件 隔板作為底板的支承邊，應(yīng)具有一隔板作為底板的支

15、承邊，應(yīng)具有一定的剛度，其厚度可以比靴梁略薄些，定的剛度，其厚度可以比靴梁略薄些，高度略小些。在較大的柱腳中，隔板需高度略小些。在較大的柱腳中，隔板需要計(jì)算。計(jì)算時(shí)在它兩側(cè)的底板區(qū)格中要計(jì)算。計(jì)算時(shí)在它兩側(cè)的底板區(qū)格中劃出適當(dāng)部分作為它的受載面積，按兩劃出適當(dāng)部分作為它的受載面積，按兩端支承于靴梁上的簡(jiǎn)支梁計(jì)算。端支承于靴梁上的簡(jiǎn)支梁計(jì)算。 肋板則可按懸臂梁計(jì)算強(qiáng)度和與靴肋板則可按懸臂梁計(jì)算強(qiáng)度和與靴梁間的焊縫梁間的焊縫. .鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件小結(jié)小結(jié)1

16、、軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式、軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式2、軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度、軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度3、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定4、實(shí)際軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的計(jì)算、實(shí)際軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的計(jì)算5、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定6、實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)、實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)7、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件8、軸心受壓柱與梁的連接，鉸接柱腳、軸心受壓柱與梁的連接，鉸接柱腳鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸

17、心受力構(gòu)件6.1 軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用及截面形式軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用及截面形式實(shí)腹式構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件實(shí)腹式構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件格構(gòu)式構(gòu)件格構(gòu)式構(gòu)件實(shí)軸和虛軸實(shí)軸和虛軸綴條和綴板綴條和綴板軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件強(qiáng)度強(qiáng)度 （承載能力極限狀態(tài)）（承載能力極限狀態(tài)）剛度剛度 （正常使用極限狀態(tài)）（正常使用極限狀態(tài)）強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度 （正常使用極限狀態(tài)）（正常使用極限狀態(tài)）穩(wěn)定穩(wěn)定（承載能力極限狀態(tài)）（承載能力極限狀態(tài)）軸心受力構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受力構(gòu)件的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel St

18、ructure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件6.2 6.2 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度NfA（6.2.1）軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算1. 1. 截面無削弱截面無削弱2. 有孔洞等削弱有孔洞等削弱nNfA（6.2.2）軸心受力構(gòu)件采用螺栓連接時(shí)最危險(xiǎn)凈截面的計(jì)算軸心受力構(gòu)件采用螺栓連接時(shí)最危險(xiǎn)凈截面的計(jì)算軸心受力構(gòu)件的剛度計(jì)算（正常使用極限狀態(tài)）軸心受力構(gòu)件的剛度計(jì)算（正常使用極限狀態(tài)）)(max0maxil（6.2.4）鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章

19、第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件6.3 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定無缺陷軸心受壓構(gòu)件的屈曲無缺陷軸心受壓構(gòu)件的屈曲1、彈性彎曲屈曲、彈性彎曲屈曲222cr2220EIEIEANll22EEEAN2、彈塑性彎曲屈曲、彈塑性彎曲屈曲22ttcr220E IE ANl22tcrE鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件3、柱子曲線、柱子曲線鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六

20、章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件力學(xué)缺陷對(duì)軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲的影響力學(xué)缺陷對(duì)軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲的影響1 1、殘余應(yīng)力影響下短柱的、殘余應(yīng)力影響下短柱的 曲線曲線殘余應(yīng)力對(duì)短柱應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響是：降低了構(gòu)件的比例極限；當(dāng)外殘余應(yīng)力對(duì)短柱應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響是：降低了構(gòu)件的比例極限；當(dāng)外荷載引起的應(yīng)力超過比例極限后，殘余應(yīng)力使構(gòu)件的平均應(yīng)力應(yīng)變曲線荷載引起的應(yīng)力超過比例極限后，殘余應(yīng)力使構(gòu)件的平均應(yīng)力應(yīng)變曲線變成非線性關(guān)系，同時(shí)減小了截面的有效面積和有效慣性矩，從而降低了變成非線性關(guān)系，同時(shí)減小了截面的有效面積和有效慣性矩，從而降低了構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。=N/A=N/A0f

21、fy yf fp prcrcf fy y- -rcrcABC鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件2 2、殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件穩(wěn)定承載力的影響、殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件穩(wěn)定承載力的影響IIEIIlEIlEINecreecr 222222 fy0cryf歐拉臨界曲線歐拉臨界曲線crxcrxcrycryE E僅考慮殘余應(yīng)力僅考慮殘余應(yīng)力的柱子曲線的柱子曲線 p鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章

22、軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件構(gòu)件幾何缺陷對(duì)軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲影響構(gòu)件幾何缺陷對(duì)軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲影響1 1、構(gòu)件初彎曲（初撓度）的影響、構(gòu)件初彎曲（初撓度）的影響0.50v0 0=3mm=3mm1.0Ym/v0 0=1mm=1mmv0 0=0=0ENNABBA有初彎曲的軸心受壓構(gòu)件的荷載撓度曲線如圖，具有以下特點(diǎn)：有初彎曲的軸心受壓構(gòu)件的荷載撓度曲線如圖，具有以下特點(diǎn)： y和和Y與與 0 0成正比，隨成正比，隨N N的增大而加速增大；的增大而加速增大； 初彎曲的存在使初彎曲的存在使壓桿承載力低于歐拉臨界力壓桿承載力低于歐拉臨界力NE；當(dāng)；當(dāng)y趨于無窮時(shí)，趨于無窮時(shí)，N趨于趨于NE fyfy0歐

23、拉臨界曲線歐拉臨界曲線對(duì)對(duì)x x軸軸僅考慮初彎曲的柱子曲線僅考慮初彎曲的柱子曲線對(duì)對(duì)y y軸軸x xx xy yy y01000l crcr鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件6.4 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定a、b、c、d四條柱子曲線四條柱子曲線鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算公式實(shí)際軸心

24、受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算公式y(tǒng)crcrRyRfNfAfNfA即：軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算的構(gòu)件長細(xì)比軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算的構(gòu)件長細(xì)比1、截面為雙軸對(duì)稱或極對(duì)稱構(gòu)件截面為雙軸對(duì)稱或極對(duì)稱構(gòu)件2 2、截面為單軸對(duì)稱構(gòu)件、截面為單軸對(duì)稱構(gòu)件3、單角鋼截面和雙角鋼組合單角鋼截面和雙角鋼組合T T形截面可采取簡(jiǎn)化計(jì)算形截面可采取簡(jiǎn)化計(jì)算4、單軸對(duì)稱的軸心受壓構(gòu)件在繞非對(duì)稱軸以外的任意軸失單軸對(duì)稱的軸心受壓構(gòu)件在繞非對(duì)稱軸以外的任意軸失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)按彎扭屈曲計(jì)算其穩(wěn)定性。穩(wěn)時(shí)，應(yīng)按彎扭屈曲計(jì)算其穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel S

25、tructure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件6.5 軸心受壓實(shí)腹構(gòu)件的局部穩(wěn)定軸心受壓實(shí)腹構(gòu)件的局部穩(wěn)定1 均勻受壓板件的屈曲均勻受壓板件的屈曲22crcr212(1)NEtktb（4.5.8）22cr212(1)kEtb （6.5.1）板在彈性階段的臨界應(yīng)力表達(dá)式為：板在彈性階段的臨界應(yīng)力表達(dá)式為：考慮塑性發(fā)展的臨界應(yīng)力表達(dá)式：考慮塑性發(fā)展的臨界應(yīng)力表達(dá)式：鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件2 軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定的計(jì)算方法軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定的計(jì)算方法實(shí)腹

26、式軸心受壓構(gòu)件的板件應(yīng)滿足實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的板件應(yīng)滿足yfcr我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范用限制板件寬厚比的方法來實(shí)現(xiàn)局部穩(wěn)定的設(shè)我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范用限制板件寬厚比的方法來實(shí)現(xiàn)局部穩(wěn)定的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。計(jì)準(zhǔn)則。(100.1 ) 235/ybft翼緣翼緣ywfth/235)5 . 025(0腹板腹板工字形截面工字形截面鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件1 截面設(shè)計(jì)原則截面設(shè)計(jì)原則等穩(wěn)定性原則等穩(wěn)定性原則寬肢薄壁寬肢薄壁6.6 實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)制造

27、省工制造省工連接方便連接方便2. 截面選擇截面選擇NAf（2）求截面兩個(gè)主軸方向所需的回轉(zhuǎn)半徑）求截面兩個(gè)主軸方向所需的回轉(zhuǎn)半徑0yyli 0 xxli （1）確定所需的截面面積。假定長細(xì)比確定所需的截面面積。假定長細(xì)比 根據(jù)根據(jù) 及截面分類查及截面分類查得得 值，按下式計(jì)算所需的截面面積值，按下式計(jì)算所需的截面面積A。鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件對(duì)于型鋼截面，根據(jù)對(duì)于型鋼截面，根據(jù)A、ix、iy查型鋼表，可選擇型鋼的型號(hào)（附查型鋼表，可選擇型鋼的型號(hào)（附錄錄8

28、8）。對(duì)于焊接組合截面，根據(jù)截面的回轉(zhuǎn)半徑求截面輪廓尺寸，）。對(duì)于焊接組合截面，根據(jù)截面的回轉(zhuǎn)半徑求截面輪廓尺寸，即求高度即求高度h和寬度和寬度b 。（查。（查P394P394附錄附錄5 5）12;yxiihb（3 3）確定截面各板件尺寸）確定截面各板件尺寸 對(duì)于焊接組合截面，由對(duì)于焊接組合截面，由 A 和和 h、b ，根據(jù)構(gòu)造要求、局部，根據(jù)構(gòu)造要求、局部穩(wěn)定和鋼材規(guī)格等條件，確定截面所有其余尺寸。穩(wěn)定和鋼材規(guī)格等條件，確定截面所有其余尺寸。 h0和和b宜取宜取10mm的倍數(shù)，的倍數(shù)，t和和tw宜取宜取2mm的倍數(shù)且應(yīng)符合鋼板規(guī)的倍數(shù)且應(yīng)符合鋼板規(guī)格，格，tw應(yīng)比應(yīng)比t小，但一般不小于小，但

29、一般不小于4mm。鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件3 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算（1）強(qiáng)度驗(yàn)算）強(qiáng)度驗(yàn)算 N 軸心壓力設(shè)計(jì)值；軸心壓力設(shè)計(jì)值； An 壓桿的凈截面面積；壓桿的凈截面面積； f 鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 nNfA（6.2.2）（2 2）剛度驗(yàn)算）剛度驗(yàn)算 max0maxil（6.2.4）鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件N軸

30、心壓力設(shè)計(jì)值，軸心壓力設(shè)計(jì)值， A構(gòu)件毛截面面積，構(gòu)件毛截面面積，材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度 軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)。按不同公式計(jì)算。與軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)。按不同公式計(jì)算。與截面類型、截面類型、構(gòu)件長細(xì)比構(gòu)件長細(xì)比 、所用鋼種有關(guān)、所用鋼種有關(guān) 。 （3 3）整體穩(wěn)定驗(yàn)算）整體穩(wěn)定驗(yàn)算fAN（6.4.2）（4 4）局部穩(wěn)定驗(yàn)算）局部穩(wěn)定驗(yàn)算對(duì)于熱軋型鋼截面，因板件的寬厚比較大，可不進(jìn)行局部穩(wěn)對(duì)于熱軋型鋼截面，因板件的寬厚比較大，可不進(jìn)行局部穩(wěn)定的驗(yàn)算。定的驗(yàn)算。(100.1 )235 /ybft翼緣翼緣ywfth/235)5 .025(0腹板腹板（6.5.3）（6.5.4）鋼結(jié)構(gòu)第六章小

31、結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件1. 截面選擇截面選擇格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)(1) 按實(shí)軸（設(shè)為按實(shí)軸（設(shè)為y軸）整體穩(wěn)定條件選擇截面尺寸軸）整體穩(wěn)定條件選擇截面尺寸假定長細(xì)比假定長細(xì)比 ，一般在，一般在60100范圍內(nèi)，當(dāng)軸力大而計(jì)算長度范圍內(nèi)，當(dāng)軸力大而計(jì)算長度l0y小時(shí)，小時(shí)， 取較小值，反之取較大值。根據(jù)取較小值，反之取較大值。根據(jù) y及鋼號(hào)和截面分類查及鋼號(hào)和截面分類查得得 值，按下式計(jì)算所需的截面面積值，按下式計(jì)算所需的截面面積A。NA

32、f6.7 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件求繞實(shí)軸方向所需的回轉(zhuǎn)半徑，如分肢為組合截面時(shí)，則還應(yīng)求繞實(shí)軸方向所需的回轉(zhuǎn)半徑，如分肢為組合截面時(shí)，則還應(yīng)由由iy按附錄按附錄5的近似值求出所需截面寬度的近似值求出所需截面寬度b=iy/ 1。0yyyli對(duì)于型鋼截面，根據(jù)對(duì)于型鋼截面，根據(jù)A、iy查型鋼表，可選擇分肢型鋼的規(guī)格。查型鋼表，可選擇分肢型鋼的規(guī)格。對(duì)于焊接組合截面，根據(jù)截面的面積和寬度對(duì)于焊接組合截面，根據(jù)截面的面積和寬度b

33、初選截面尺寸。以上初選截面尺寸。以上要進(jìn)行實(shí)軸穩(wěn)定和剛度驗(yàn)算，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算和板件寬厚要進(jìn)行實(shí)軸穩(wěn)定和剛度驗(yàn)算，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算和板件寬厚比驗(yàn)算。比驗(yàn)算。鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件由由 x 求出對(duì)虛軸求出對(duì)虛軸所需的回轉(zhuǎn)半徑所需的回轉(zhuǎn)半徑ix ，查附錄查附錄5可求得兩分肢可求得兩分肢間的距離間的距離h，一般取為，一般取為10mm的倍數(shù)。（查的倍數(shù)。（查表時(shí)應(yīng)注意虛實(shí)軸的表時(shí)應(yīng)注意虛實(shí)軸的位置）。兩分肢翼緣位置）。兩分肢翼緣間的凈空應(yīng)大于間的凈空應(yīng)大

34、于100mm。可得可得綴條柱綴條柱1x2yx27AA綴板柱綴板柱212yxy1x2x0 x27AA綴條柱綴條柱y212x0 x綴板柱綴板柱為了獲得等穩(wěn)定性，應(yīng)使為了獲得等穩(wěn)定性，應(yīng)使 0 x = y 用換算長細(xì)比的計(jì)算公式，即用換算長細(xì)比的計(jì)算公式，即可解得格構(gòu)柱的可解得格構(gòu)柱的 x，對(duì)于雙肢格構(gòu)柱則有，對(duì)于雙肢格構(gòu)柱則有 ：(2)(2)按虛軸（設(shè)為按虛軸（設(shè)為x x軸）與實(shí)軸等穩(wěn)定原則確定兩肢間距軸）與實(shí)軸等穩(wěn)定原則確定兩肢間距鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件（1）

35、強(qiáng)度驗(yàn)算）強(qiáng)度驗(yàn)算 強(qiáng)度驗(yàn)算公式與實(shí)腹柱相同。柱的凈截面面積強(qiáng)度驗(yàn)算公式與實(shí)腹柱相同。柱的凈截面面積 An不應(yīng)計(jì)入綴不應(yīng)計(jì)入綴條或綴板的截面面積。條或綴板的截面面積。（2）剛度驗(yàn)算）剛度驗(yàn)算 （3）整體穩(wěn)定驗(yàn)算）整體穩(wěn)定驗(yàn)算 分別對(duì)實(shí)軸和虛軸驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。對(duì)實(shí)軸作整體穩(wěn)定驗(yàn)算分別對(duì)實(shí)軸和虛軸驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。對(duì)實(shí)軸作整體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)與實(shí)腹柱相同。對(duì)虛軸作整體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定時(shí)與實(shí)腹柱相同。對(duì)虛軸作整體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)系數(shù) 應(yīng)按換算長細(xì)比應(yīng)按換算長細(xì)比 0 x 查出。查出。（4）單肢穩(wěn)定驗(yàn)算）單肢穩(wěn)定驗(yàn)算（5）綴條、綴板設(shè)計(jì)）綴條、綴板設(shè)計(jì) 2. 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算鋼結(jié)構(gòu)

36、第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件練習(xí)題練習(xí)題1.產(chǎn)生縱向焊接殘余應(yīng)力的主要原因之一是產(chǎn)生縱向焊接殘余應(yīng)力的主要原因之一是( )A.冷卻速度太快冷卻速度太快B.施焊時(shí)焊件上施焊時(shí)焊件上出現(xiàn)冷塑和熱塑區(qū)出現(xiàn)冷塑和熱塑區(qū)C.焊縫剛度大焊縫剛度大 D.焊件各纖維能夠自由變形焊件各纖維能夠自由變形2.在計(jì)算工字形截面兩端鉸支軸心受壓構(gòu)件在計(jì)算工字形截面兩端鉸支軸心受壓構(gòu)件腹板的臨界應(yīng)力時(shí)腹板的臨界應(yīng)力時(shí),其支承條件為其支承條件為( )A.四邊簡(jiǎn)支四邊簡(jiǎn)支B.三邊簡(jiǎn)支三邊簡(jiǎn)支,一邊自由

37、一邊自由C.兩邊簡(jiǎn)支兩邊簡(jiǎn)支,兩邊自由兩邊自由D.懸臂懸臂鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件3.3.確定軸心受壓實(shí)腹柱腹板和翼緣寬厚比限確定軸心受壓實(shí)腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則是（值的原則是（ ） A.A.等厚度原則等厚度原則 B.B.等穩(wěn)定原則等穩(wěn)定原則 C.C.等強(qiáng)度原則等強(qiáng)度原則 D.D.等剛度原則等剛度原則4.4.發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形式為（式為（ ） A.A.雙軸對(duì)稱工字形截面雙軸對(duì)稱工字形截面 B.B.單

38、角鋼截面單角鋼截面 C.HC.H型鋼截面型鋼截面 D.D.箱形截面箱形截面鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件5.5.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定容許長細(xì)比可以大于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定容許長細(xì)比可以大于150150的受壓構(gòu)件為（的受壓構(gòu)件為（ ） A.A.實(shí)腹柱實(shí)腹柱 B.B.格構(gòu)柱的綴條格構(gòu)柱的綴條 C.C.桁架弦桿桁架弦桿 D.D.屋架支撐桿件屋架支撐桿件6.6.梁整體失穩(wěn)的方式為（梁整體失穩(wěn)的方式為（ ） A.A.彎曲失穩(wěn)彎曲失穩(wěn) B.B.剪切失穩(wěn)剪切失穩(wěn) C.C.扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)扭轉(zhuǎn)

39、失穩(wěn) D.D.彎扭失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件7.理想彈性軸心受壓構(gòu)件的臨界力與截面慣性矩I和計(jì)算長度 的關(guān)系為( ) A.與I成正比,與 成正比B.與I成反比,與 成反比C.與I成反比,與 平方成正比D.與I成正比,與 平方成反比8.題11圖所示的軸心受壓構(gòu)件 ,其臨界力 為( )A. B. C. D.l0l0l0l0l04/yxIINcr222EIax/ ()22EIax/224EIay/()22EIay/鋼結(jié)構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

40、計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件MWfxxnxxx 10 .x105.x115.x12 .9.9.設(shè)計(jì)焊接工字形截面梁時(shí)設(shè)計(jì)焊接工字形截面梁時(shí), ,腹板布置橫向加勁腹板布置橫向加勁肋的主要目的是提高梁的肋的主要目的是提高梁的( )( ) A. A.抗彎剛度抗彎剛度B.B.抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度 C.C.整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性 D.D.局部穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性10.10.按規(guī)范中的公式按規(guī)范中的公式計(jì)算直接承受動(dòng)力荷載的工字形截面梁抗彎強(qiáng)度時(shí)計(jì)算直接承受動(dòng)力荷載的工字形截面梁抗彎強(qiáng)度時(shí), , 取值為( )A BC D 鋼結(jié)

41、構(gòu)第六章小結(jié)練習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel Structure第六章第六章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件11.11.梁的支承加勁肋應(yīng)計(jì)算梁的支承加勁肋應(yīng)計(jì)算。 A.A.整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度 B.B.整體穩(wěn)定、端面承壓、剛度整體穩(wěn)定、端面承壓、剛度 C.C.整體穩(wěn)定、端面承壓、連接焊縫整體穩(wěn)定、端面承壓、連接焊縫 D.D.連接焊縫、端面承壓、剛度連接焊縫、端面承壓、剛度1212在下列關(guān)于柱腳底板厚度的說法中，錯(cuò)誤的是在下列關(guān)于柱腳底板厚度的說法中，錯(cuò)誤的是( )( )。 A.A.底板厚度至少應(yīng)滿足公式底板厚度至少應(yīng)滿足公式t t B. B.底板厚度與支座反力和底板的支承條件有關(guān)底板厚度與支座反力和底板的支承條件有關(guān) C.C.其它條件相同時(shí)，四邊支承板應(yīng)比三邊支承板其它條件相同時(shí)，四邊支承板應(yīng)比三邊支承板更厚些更厚些 D.D.底板不能太薄，否則剛度不夠，將