鋼結構拉彎和壓彎構件PPT學習教案

1、會計學1鋼結構鋼結構 拉彎和壓彎構件拉彎和壓彎構件第第6.16.1節(jié)節(jié) 概述概述1. 1. 拉彎構件拉彎構件2. 2. 壓彎構件壓彎構件1 . 1 . 建立拉彎構件與壓彎構件的概念建立拉彎構件與壓彎構件的概念 2 . 2 . 了解設計計算的內容了解設計計算的內容 本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求第1頁/共69頁6.1.1 6.1.1 拉彎構件拉彎構件 承受軸心拉力和彎矩共同作用的構件稱為承受軸心拉力和彎矩共同作用的構件稱為拉彎構件拉彎構件，它，它包括偏心受拉構件（圖包括偏心受拉構件（圖6.1.1a6.1.1a）和有橫向荷載作用的拉桿）和有橫向荷載作用的拉桿（圖（圖6.1.1b6.1.1b）。鋼

2、屋架的下弦桿節(jié)間有橫向荷載就屬于拉彎）。鋼屋架的下弦桿節(jié)間有橫向荷載就屬于拉彎構件。鋼結構中拉彎構件應用較少。構件。鋼結構中拉彎構件應用較少。 對于拉彎構件，如果對于拉彎構件，如果彎矩不大彎矩不大而主要承受軸心拉力作用而主要承受軸心拉力作用時，它的時，它的截面形式和一般軸心拉桿一樣截面形式和一般軸心拉桿一樣。彎矩很大時則應在。彎矩很大時則應在彎矩作用的平面內采用較高大的截面。彎矩作用的平面內采用較高大的截面。 在拉力和彎矩的共同作用下，截面出現(xiàn)塑性鉸即視為承在拉力和彎矩的共同作用下，截面出現(xiàn)塑性鉸即視為承載能力的極限。但對格構式構件或冷彎薄壁型鋼構件，截面載能力的極限。但對格構式構件或冷彎薄壁

3、型鋼構件，截面邊緣出現(xiàn)塑性即已基本上達到強度的極限。一般情況下，拉邊緣出現(xiàn)塑性即已基本上達到強度的極限。一般情況下，拉彎構件喪失整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的可能性不大。彎構件喪失整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的可能性不大。第2頁/共69頁圖圖6.1.1 拉彎構件動畫拉彎構件動畫第3頁/共69頁6.1.2 6.1.2 壓彎構件壓彎構件 圖圖6.1.2a6.1.2a承受偏心壓力作用的構件，圖承受偏心壓力作用的構件，圖6-1-2b6-1-2b有橫向有橫向荷載作用的壓桿及圖荷載作用的壓桿及圖6.1.2c6.1.2c有端彎矩作用的壓桿，都屬于有端彎矩作用的壓桿，都屬于壓彎構件壓彎構件。該類構件應用十分廣泛，如有節(jié)間

4、荷載作用的。該類構件應用十分廣泛，如有節(jié)間荷載作用的屋架的上弦桿，廠房的框架柱，高層建筑的框架柱和海洋屋架的上弦桿，廠房的框架柱，高層建筑的框架柱和海洋平臺的立柱等均屬于壓彎構件。平臺的立柱等均屬于壓彎構件。 對于壓彎構件，當承受的彎矩很小而軸心壓力很大時，對于壓彎構件，當承受的彎矩很小而軸心壓力很大時，其截面形式和一般軸心受壓構件相同。當構件承受的彎矩其截面形式和一般軸心受壓構件相同。當構件承受的彎矩相對較大時，除了采用截面高度較大的雙軸對稱截面外，相對較大時，除了采用截面高度較大的雙軸對稱截面外，有時還采用單軸對稱截面（圖有時還采用單軸對稱截面（圖6.1.36.1.3），以獲得較好的經濟）

5、，以獲得較好的經濟效果。效果。 壓彎構件截面形式有壓彎構件截面形式有實腹式實腹式和和格構式格構式兩種。兩種。 第4頁/共69頁圖圖6-1-2 壓彎構件壓彎構件第5頁/共69頁圖圖6.1.3 截面形式截面形式 壓彎構件壓彎構件整體破壞的形式整體破壞的形式有以下三種有以下三種：（：（1 1）因端部彎矩因端部彎矩很大或有較大削弱而發(fā)生很大或有較大削弱而發(fā)生強度破壞強度破壞，（，（2 2）在彎矩作用平面內）在彎矩作用平面內發(fā)生發(fā)生彎曲屈曲彎曲屈曲，（，（3 3）在彎矩作用平面外發(fā)生）在彎矩作用平面外發(fā)生彎扭屈曲彎扭屈曲。 組成截面的組成截面的板件板件在壓應力作用下也可能發(fā)生在壓應力作用下也可能發(fā)生局部

6、屈曲局部屈曲。 第6頁/共69頁第第6.26.2節(jié)節(jié) 拉彎和壓彎構件的強度拉彎和壓彎構件的強度1.1.拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算1.1.掌握拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算公式。掌握拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算公式。本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求第7頁/共69頁式中：式中： N設計荷載引起的軸心力；設計荷載引起的軸心力； Mx、My分別是作用在兩個主平面內的計算彎矩；分別是作用在兩個主平面內的計算彎矩； 6.2.1 6.2.1 拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算 拉彎和壓彎構件拉彎和壓彎構件同時受軸心力和彎矩同時受軸心力和彎矩的共同

7、作用，截的共同作用，截面上的面上的應力分布應力分布是是不均勻不均勻的。按照的。按照鋼結構設計規(guī)范鋼結構設計規(guī)范的的要求，應以部分截面出現(xiàn)塑性（塑性區(qū)高度限制在要求，應以部分截面出現(xiàn)塑性（塑性區(qū)高度限制在1/8-1/4截面高度范圍）為截面高度范圍）為強度極限狀態(tài)強度極限狀態(tài)。由此可得強度驗算公式。由此可得強度驗算公式為：為：(6.2.1)(6.2.1)fWMWMANnyyynxxxn第8頁/共69頁 An、 Wnx、 Wny分別是構件的凈截面面積和兩個主平分別是構件的凈截面面積和兩個主平面的凈截面抵抗矩。面的凈截面抵抗矩。 拉彎和壓彎構件的拉彎和壓彎構件的剛度計算剛度計算和軸心受力構件相同，按下

8、和軸心受力構件相同，按下式驗算：式驗算： (6.2.2)(6.2.2)max x、y分別是截面在兩個主平面內的分別是截面在兩個主平面內的截面塑性發(fā)展截面塑性發(fā)展系數(shù)系數(shù)，需要驗算疲勞時，應取，需要驗算疲勞時，應取 ；0 . 1yx第9頁/共69頁第第6.36.3節(jié)節(jié) 壓彎構件的穩(wěn)定壓彎構件的穩(wěn)定1. 1. 彎矩作用平面內的穩(wěn)定性彎矩作用平面內的穩(wěn)定性2. 2. 彎矩作用平面外的穩(wěn)定彎矩作用平面外的穩(wěn)定3. 3. 雙向彎曲實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定雙向彎曲實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定4. 4. 壓彎構件的局部穩(wěn)定壓彎構件的局部穩(wěn)定1.1.理解實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定性的概念理解實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定

9、性的概念 2. 2. 了解在彎矩作用平面內與彎矩作用平面外失穩(wěn)破壞的情況與驗算方法了解在彎矩作用平面內與彎矩作用平面外失穩(wěn)破壞的情況與驗算方法 本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求第10頁/共69頁6.3.1 6.3.1 彎矩作用平面內的穩(wěn)定彎矩作用平面內的穩(wěn)定性性 通常壓彎構件的彎矩通常壓彎構件的彎矩M M作用在弱軸平作用在弱軸平面內，使構件截面繞強軸并且為長細比面內，使構件截面繞強軸并且為長細比較小的軸受彎（圖較小的軸受彎（圖6.3.16.3.1），這樣，當），這樣，當構件截面繞長細比較大的軸受彎時，壓構件截面繞長細比較大的軸受彎時，壓彎構件就不可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎構件就不可能發(fā)生彎矩作

10、用平面外的彎扭屈曲，這時，只需彎扭屈曲，這時，只需驗算彎矩作用平驗算彎矩作用平面內的穩(wěn)定性面內的穩(wěn)定性。但一般情況下，都使構。但一般情況下，都使構件截面繞長細比較小的軸受彎，因此，件截面繞長細比較小的軸受彎，因此，既要既要驗算彎矩作用平面內的穩(wěn)定性驗算彎矩作用平面內的穩(wěn)定性，又，又要要驗算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性。圖圖6.3.1 eNN強軸強軸弱軸弱軸荷載荷載第11頁/共69頁 圖圖6.3.26.3.2所示為一根在兩端作用有相同彎矩的等截面壓所示為一根在兩端作用有相同彎矩的等截面壓彎構件，當彎構件，當N與與M共同作用時，可以畫出壓力共同作用時，可以畫出壓力N和桿中點撓和

11、桿中點撓度度v的關系曲線。圖中的虛線的關系曲線。圖中的虛線0AD是把壓彎構件看作完全彈是把壓彎構件看作完全彈性體時的關系曲線。實曲線性體時的關系曲線。實曲線0ABC則代表彈性塑性桿的關則代表彈性塑性桿的關系曲線，曲線的上升段系曲線，曲線的上升段0B表示桿處于表示桿處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)穩(wěn)定平衡狀態(tài)，下降，下降段則表示處于段則表示處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。曲線的。曲線的B點表示承載力的點表示承載力的極限狀態(tài)，對應的極限荷載要用極限狀態(tài)，對應的極限荷載要用壓潰理論壓潰理論來確定。實際上，來確定。實際上，當達到該極限狀態(tài)時所對應的撓度太大而不能滿足使用要當達到該極限狀態(tài)時所對應的撓度太大而不能滿足

12、使用要求。如取構件截面邊緣屈服（求。如取構件截面邊緣屈服（A點）作為穩(wěn)定承載力的極點）作為穩(wěn)定承載力的極限狀態(tài)，則顯得過于保守。因此，鋼結構設計規(guī)范取限狀態(tài)，則顯得過于保守。因此，鋼結構設計規(guī)范取A點點作為穩(wěn)定承載力的極限狀態(tài)，即將作為穩(wěn)定承載力的極限狀態(tài)，即將截面的塑性區(qū)限制在截面的塑性區(qū)限制在1/41/8截面高度范圍截面高度范圍。由此可借用強度相關公，來導出。由此可借用強度相關公，來導出穩(wěn)定承載力的實用計算公式。穩(wěn)定承載力的實用計算公式。第12頁/共69頁圖圖6.3.2 6.3.2 壓彎構件的壓彎構件的 N-N-v v 關系關系第13頁/共69頁 對于壓彎構件，其截面邊緣達到屈服時的強度計

13、對于壓彎構件，其截面邊緣達到屈服時的強度計算公式為：算公式為：(6.3.1)(6.3.1)上式可改寫為上式可改寫為(6.3.2)(6.3.2)其中其中yxfWMAN1ppNMNMpyNAfpxyMW f第14頁/共69頁借用式借用式6.3.26.3.2時，應考慮以下幾個方面的因素：時，應考慮以下幾個方面的因素：1.1.失穩(wěn)時附加撓度對彎矩的增大影響失穩(wěn)時附加撓度對彎矩的增大影響 構件失穩(wěn)時各截面將產生一定的附加撓度，這一構件失穩(wěn)時各截面將產生一定的附加撓度，這一附加撓度將使各截面的彎矩增大，如果假定構件的撓附加撓度將使各截面的彎矩增大，如果假定構件的撓曲線與正弦曲線的半個波段相一致，則曲線與正

14、弦曲線的半個波段相一致，則中央截面的最中央截面的最大彎矩大彎矩為：為：(6.3.3)(6.3.3)ENNMM/1max 在式中在式中 ，為，為歐拉臨界力歐拉臨界力。 稱為稱為彎矩放大系數(shù)彎矩放大系數(shù)。22/lEINEENN /11第15頁/共69頁2.2.允許截面發(fā)展一定的塑性允許截面發(fā)展一定的塑性 如前所述，以點如前所述，以點A（圖（圖6.3.26.3.2）作為承載力極限狀）作為承載力極限狀態(tài)時，該點對應的極限彎矩為：態(tài)時，該點對應的極限彎矩為： 3.3.初曲率和初偏心的影響初曲率和初偏心的影響(6.3.46.3.4)yxxpfWM 為了考慮初曲率和初偏心的影響，引入缺陷彎矩為了考慮初曲率和

15、初偏心的影響，引入缺陷彎矩 。 綜合以上三個因素，式綜合以上三個因素，式(6.3.2)(6.3.2)改寫為：改寫為：0Ne(6.3.56.3.5)01(1/)pxxyEMNeNNW fN N第16頁/共69頁將式（將式（6.3.66.3.6）代入式（）代入式（6.3.56.3.5）有）有: :實用計算公式就是以此式作進一步修正得到的。實用計算公式就是以此式作進一步修正得到的。 上式中，當上式中，當M=0M=0時，壓彎構件轉化為帶有缺陷時，壓彎構件轉化為帶有缺陷 的軸的軸心受壓構件，其承載力心受壓構件，其承載力 。由式。由式(6.3.5)(6.3.5)可以可以得到：得到：0exyxNNAf(6.

16、3.6)(6.3.6)0()()pxExxxxExxNNNNWeNNA(6.3.7)(6.3.7)(1/)yxxxxExNMfAWN N第17頁/共69頁 由常用截面形式的理論計算結果比較認為由常用截面形式的理論計算結果比較認為, , 用用0.80.8替換精替換精度更高；當兩端彎矩不等時，引入等效彎矩系數(shù)度更高；當兩端彎矩不等時，引入等效彎矩系數(shù) ，這樣，設，這樣，設計規(guī)范規(guī)定的計算公式變?yōu)橄铝行问剑河嬕?guī)范規(guī)定的計算公式變?yōu)橄铝行问剑?xmx(6.3.8)(6.3.8)1(1 0.8/)mxxxxxExMNfAWN N 式中：式中： 壓彎構件的軸心設計壓力；壓彎構件的軸心設計壓力； 在彎矩作用

17、平面內的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)；在彎矩作用平面內的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)； 壓彎桿對壓彎桿對x x 軸的最大彎矩；軸的最大彎矩； 為對為對x x軸的歐拉臨界力除以抗力分項系數(shù)軸的歐拉臨界力除以抗力分項系數(shù)1.11.1； 彎矩作用平面內最外受壓纖維的毛截面抵抗矩；彎矩作用平面內最外受壓纖維的毛截面抵抗矩； 截面塑性發(fā)展系數(shù)；截面塑性發(fā)展系數(shù)； 在彎矩作用平面內穩(wěn)定時的等效彎矩系數(shù)。在彎矩作用平面內穩(wěn)定時的等效彎矩系數(shù)。NxxMExNxW1xmx第18頁/共69頁按下列規(guī)定采用：按下列規(guī)定采用：mx (1) (1)懸臂構件和未考慮二階效應的無支撐純框架和弱懸臂構件和未考慮二階效應的無支撐純框架和弱支撐框架柱，

18、支撐框架柱， 0 . 1mx （ 和和 為端彎矩，為端彎矩， 。使桿產生同向。使桿產生同向曲率時，端彎矩取同號，否則取異號）；曲率時，端彎矩取同號，否則取異號）；1M2M21MM (2) (2) 框架柱和兩端支撐的構件：框架柱和兩端支撐的構件： 只有只有端彎矩作用端彎矩作用時，時， ，1235. 065. 0MMmx 有有端彎矩和橫向荷載端彎矩和橫向荷載同時作用時，使桿產生同向同時作用時，使桿產生同向曲率時，曲率時， ；反向曲率時，；反向曲率時， ；0 . 1mx85. 0mx第19頁/共69頁 對于對于單軸對稱截面單軸對稱截面的壓彎構件，當彎矩作用在對稱軸的壓彎構件，當彎矩作用在對稱軸平面內

19、且平面內且使較大翼緣受壓使較大翼緣受壓時，構件達臨界狀態(tài)時的截面應時，構件達臨界狀態(tài)時的截面應力分布，有可能拉壓力分布，有可能拉壓兩側兩側都出現(xiàn)都出現(xiàn)塑性塑性，或只在，或只在受拉一側受拉一側出出現(xiàn)現(xiàn)塑性塑性，如圖，如圖6.3.3b,d 所示。所示。 無端彎矩但有無端彎矩但有橫向荷載作用橫向荷載作用時：時： 。 0 . 1mx第20頁/共69頁圖圖6.3.3 6.3.3 單軸對稱截面的壓彎構件單軸對稱截面的壓彎構件 第21頁/共69頁 因此，規(guī)范規(guī)定對于上述因此，規(guī)范規(guī)定對于上述單軸對稱截面的壓彎構件單軸對稱截面的壓彎構件，除采用式除采用式6.3.8驗算彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定外。對驗算彎矩作用

20、平面內的整體穩(wěn)定外。對后一種受拉區(qū)出現(xiàn)塑性的情況還應按下列相關公式進行后一種受拉區(qū)出現(xiàn)塑性的情況還應按下列相關公式進行補充驗算補充驗算：(6.3.9)(6.3.9)2(1 1.25/)mxxxxExMNfAWN N 式中：式中： 對較小翼緣外側的毛截面抵抗矩。對較小翼緣外側的毛截面抵抗矩。22/ yIWxx 與與W W2x2x相應的截面塑性發(fā)展系數(shù)。相應的截面塑性發(fā)展系數(shù)。x第22頁/共69頁 此剪力此剪力 不通過截面的不通過截面的彎曲中心彎曲中心，對截，對截面形成扭矩：面形成扭矩：uNdzdMVy/6.3.2 6.3.2 彎矩作用平面外的穩(wěn)定彎矩作用平面外的穩(wěn)定 當偏心彎矩使構件截面繞長細比

21、較小的軸受彎時，由當偏心彎矩使構件截面繞長細比較小的軸受彎時，由于彎矩作用平面外的長細比大，構件就有可能向平面外側于彎矩作用平面外的長細比大，構件就有可能向平面外側向彎扭屈曲而破壞，如圖向彎扭屈曲而破壞，如圖6.3.46.3.4所示。所示。 因此，構件在彎矩作用平面外的屈曲屬于因此，構件在彎矩作用平面外的屈曲屬于彎扭屈曲彎扭屈曲。 從圖從圖6.3.46.3.4可以看出，當偏心壓力達臨界值可以看出，當偏心壓力達臨界值N時，截面在時，截面在xozxoz平面內產生側彎，撓度為平面內產生側彎，撓度為u，因而形成了平面外方向的彎，因而形成了平面外方向的彎矩矩 及剪力。及剪力。NuMy(6.3.10)(6

22、.3.10)uNeVeMz第23頁/共69頁圖圖6.3.4 6.3.4 平面外彎扭屈曲平面外彎扭屈曲第24頁/共69頁根據(jù)彎扭屈曲平衡微分方程可導得：根據(jù)彎扭屈曲平衡微分方程可導得：(6.3.11)(6.3.11)0)/()/1)(/1 (20MMNNNNwy式中：式中： 彎扭屈曲臨界力；彎扭屈曲臨界力； 對對y y軸彎曲屈曲臨界力；軸彎曲屈曲臨界力； 扭轉屈曲臨界力；扭轉屈曲臨界力； 受純彎曲時的臨界彎矩。受純彎曲時的臨界彎矩。NwN0MyN 和和 的相關關系和的相關關系和 值有關，值有關，見圖見圖6.3.4d6.3.4d。 一般情況下，雙軸對稱工字形截面的一般情況下，雙軸對稱工字形截面的

23、恒大于恒大于1 1，偏安全地取，偏安全地取1 1，由式，由式(6.3.11)(6.3.11)得線性相關方程：得線性相關方程：yNN /yMM /ywNN /ywNN /第25頁/共69頁(6.3.12)(6.3.12)10MMNNy 因因 ， ，代入上式。并引入等，代入上式。并引入等效彎矩系數(shù)效彎矩系數(shù) ，以，以 代代 變成規(guī)范中的設計公式：變成規(guī)范中的設計公式：yyyNAf01bxyMW ftxfyf(6.3.13)(6.3.13)1txxybxMNfAW 式中：式中： 彎矩作用平面外的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)；彎矩作用平面外的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)； 均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定系數(shù)。均勻彎曲的受

24、彎構件整體穩(wěn)定系數(shù)。 yb可按下列近似公式計算可按下列近似公式計算: :第26頁/共69頁 雙軸對稱工字形截面（含雙軸對稱工字形截面（含H H型鋼）型鋼） 對雙角鋼對雙角鋼T T形截面，彎矩使翼緣受壓形截面，彎矩使翼緣受壓時時, ,1 0.0017235ybyf 其余情況可查設計規(guī)范附錄；其余情況可查設計規(guī)范附錄； 所計算構件段范圍內的最大彎矩；所計算構件段范圍內的最大彎矩； 等效彎矩系數(shù)。等效彎矩系數(shù)。xMtx21.071.044000 235yybf(6.3.14)(6.3.14) 調整系數(shù)，箱形截面取調整系數(shù)，箱形截面取0.70.7，其它截面取，其它截面取1.01.0；第27頁/共69頁

25、 等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)按下列規(guī)定采用：按下列規(guī)定采用： 對于對于懸臂構件懸臂構件 ； 對于在彎矩作用平面外有支承的構件對于在彎矩作用平面外有支承的構件, ,根據(jù)兩相鄰支承根據(jù)兩相鄰支承點之內桿段的受力條件確定：點之內桿段的受力條件確定： 構件段無橫向荷載作用時構件段無橫向荷載作用時, , , 桿段的端彎矩桿段的端彎矩 和和 ，使它產生同向曲率時取同號，使它產生同向曲率時取同號，否則取異號，而且否則取異號，而且 ； 桿段內只有橫向荷載作用，桿段內只有橫向荷載作用， ； 桿段內既有端彎矩又有橫向荷載作用，則桿段產生桿段內既有端彎矩又有橫向荷載作用，則桿段產生同向曲率時同向曲率時 , ,產生反向

26、曲率時產生反向曲率時 。0 . 1tx12/35. 065. 0MMtx1M2M21MM 0 . 1tx0 . 1tx85. 0tx第28頁/共69頁6.3.3 6.3.3 雙向彎曲實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定雙向彎曲實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定 前面所述壓彎構件，彎矩僅作用在構件的一個對稱軸平面內，前面所述壓彎構件，彎矩僅作用在構件的一個對稱軸平面內，為為單向彎曲壓彎構件單向彎曲壓彎構件。彎矩作用在兩個主軸平面內為。彎矩作用在兩個主軸平面內為雙向彎曲壓雙向彎曲壓彎構件彎構件，在實際工程中較為少見。因此，規(guī)范僅規(guī)定了雙軸對稱，在實際工程中較為少見。因此，規(guī)范僅規(guī)定了雙軸對稱截面柱的計算方法。截面柱的計

27、算方法。 雙軸對稱的工字形截面雙軸對稱的工字形截面( (含含H H型鋼型鋼) )和箱形截面的壓彎構件和箱形截面的壓彎構件, ,當當彎矩作用在兩個主平面內時彎矩作用在兩個主平面內時, ,可用下列與式可用下列與式(6.3.8)(6.3.8)和式和式(6.3.13)(6.3.13)相銜接的線性公式計算其穩(wěn)定性：相銜接的線性公式計算其穩(wěn)定性：11(1 0.8/)tyymxxxxxExbyyMMNfAWN NW(6.3.15)(6.3.15)11(1 0.8/)myytxxyyyEybxxMMNfAWN NW(6.3.16)(6.3.16)第29頁/共69頁式中式中 、 對對x x軸軸( (工字形截面和

28、工字形截面和H H型鋼型鋼x x軸為強軸軸為強軸) )和和y y軸軸 的彎矩；的彎矩； 、 對對x x軸和軸和y y軸的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)；軸的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)； 、 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)。對雙軸對稱工字形截面梁的整體穩(wěn)定系數(shù)。對雙軸對稱工字形截面 和和H H型鋼，型鋼， 按式按式(6.3.14)(6.3.14)計算，計算， ； 對箱形截面，對箱形截面， 。ybxyMxMbyxbx1.0by1.0bxby 等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù) 和和 應按式（應按式（6.3.86.3.8）中有關彎矩作）中有關彎矩作用平面內的規(guī)定采用；用平面內的規(guī)定采用； 、 和和 應按式（應按式（6.3.136.3.13

29、）中有）中有關彎矩作用平面外的規(guī)定采用。關彎矩作用平面外的規(guī)定采用。tymymxtx第30頁/共69頁6.3.4 6.3.4 壓彎構件的局部穩(wěn)定壓彎構件的局部穩(wěn)定（1 1）翼緣的穩(wěn)定）翼緣的穩(wěn)定 常用的工字形常用的工字形箱形和箱形和T T形截面的受壓翼緣，基本上受形截面的受壓翼緣，基本上受均勻壓應力作用，自由外伸部分屬均勻壓應力作用，自由外伸部分屬三邊簡支一邊自由三邊簡支一邊自由的支的支承條件。這和受彎構件的情況基本相同，其寬厚比也一樣，承條件。這和受彎構件的情況基本相同，其寬厚比也一樣，應根據(jù)板的臨界應力等于應根據(jù)板的臨界應力等于 的條件，確定其的條件，確定其寬厚比限寬厚比限值值。yf95.

30、 0 對工字形對工字形箱形和箱形和T形截面受壓翼緣自由外伸寬度形截面受壓翼緣自由外伸寬度 與厚度與厚度t之比，應符合下列要求：之比，應符合下列要求：0b（6.3.176.3.17）yftb235151第31頁/共69頁當強度計算中截面考慮發(fā)展塑性，則：當強度計算中截面考慮發(fā)展塑性，則：（6.3.186.3.18）yftb235131（6.3.196.3.19）yftb235400 形截面受壓翼緣板在兩腹板間的寬度形截面受壓翼緣板在兩腹板間的寬度 與其厚度與其厚度t之之比，應符合下式要求：比，應符合下式要求：0b第32頁/共69頁（2 2）腹板的穩(wěn)定）腹板的穩(wěn)定 對于壓彎構件的腹板對于壓彎構件的

31、腹板, , 可看成四邊簡支板受非均可看成四邊簡支板受非均勻勻正應力正應力和均勻和均勻剪應力剪應力的共同作用。的共同作用。圖圖6.3.5 6.3.5 壓彎構件、腹板的應力狀態(tài)壓彎構件、腹板的應力狀態(tài) 翼緣翼緣腹板腹板翼緣翼緣腹板腹板1221r第33頁/共69頁 圖圖6.3.56.3.5所示受力狀態(tài)的腹板，其彈性屈曲條件可用下所示受力狀態(tài)的腹板，其彈性屈曲條件可用下式表示：式表示：(6.3.20)(6.3.20)1)()2()2(1 )(2202020crcr 式中：式中： 與腹板邊緣最大壓應力與腹板邊緣最大壓應力 和最小應力和最小應力 , , 分別是壓彎構件在剪力作用下的平均剪應力分別是壓彎構件

32、在剪力作用下的平均剪應力和在彎矩和軸力共同作用下腹板邊緣的最大壓應力。和在彎矩和軸力共同作用下腹板邊緣的最大壓應力。0maxminmaxminmax0有關的應力梯度有關的應力梯度, , ,當為拉應力時取負號。當為拉應力時取負號。第34頁/共69頁20)/(434. 5hak 是彈性屈曲系數(shù)，當是彈性屈曲系數(shù)，當 時，按第六章，時，按第六章，k10ha其中其中a a為板的長度。對于柱的腹板，可取為板的長度。對于柱的腹板，可取 。03ha 腹板在彎矩和軸力聯(lián)合作用下的屈曲應力：腹板在彎矩和軸力聯(lián)合作用下的屈曲應力：cr 其中其中k k為彈性屈曲系數(shù)。為彈性屈曲系數(shù)。2022)()1 (12htvE

33、kwcr 腹板僅受均勻剪應力作用時的屈曲剪應力：腹板僅受均勻剪應力作用時的屈曲剪應力：cr2022)()1 (12htvEkwcr，3 . 0v第35頁/共69頁 時，屬于均勻受壓板，時，屬于均勻受壓板，k=4； ，屬于純，屬于純彎曲板，彎曲板，k=23.992。對式。對式(6.3.20)(6.3.20)經過計算分析后，經適經過計算分析后，經適當近似簡化并考慮塑性，設計規(guī)范規(guī)定取工字形截面的腹當近似簡化并考慮塑性，設計規(guī)范規(guī)定取工字形截面的腹板的寬厚比限值關系式如下：板的寬厚比限值關系式如下：0020當當 時時6 . 100ywfth235)255 . 016(00(6.3.21)(6.3.2

34、1)當當 時時0 . 26 . 10ywfth235)2 .265 . 048(00(6.3.22)(6.3.22)第36頁/共69頁T形截面腹板的高厚比限值：形截面腹板的高厚比限值：式中：式中： 構件在彎矩作用平面內的長細比，當構件在彎矩作用平面內的長細比，當 時，時，取取 ，當，當 時，取時，取 。 箱形截面壓彎構件的箱形截面壓彎構件的 不應超過式不應超過式(6.3.21)(6.3.21)或式或式3030100100wth /0(6.3.22)(6.3.22)的的0.80.8倍倍, ,小于小于 時時, ,取取 。yf23540yf23540(6.3.23)(6.3.23)當當 時時10yw

35、fth235150(6.3.24)(6.3.24)當當 時時10ywfth235180第37頁/共69頁第第6.46.4節(jié)節(jié) 壓彎構件（框架柱）的設計壓彎構件（框架柱）的設計1. 1. 框架柱的計算長度框架柱的計算長度2. 2. 實腹式壓彎構件的設計實腹式壓彎構件的設計3. 3. 格構式壓彎構件的設計格構式壓彎構件的設計1.1.理解壓彎構件計算長度的概念理解壓彎構件計算長度的概念2.2.掌握單獨壓彎構件與多層壓彎構件柱的長度計算方法掌握單獨壓彎構件與多層壓彎構件柱的長度計算方法 及失穩(wěn)形式及失穩(wěn)形式 3.3.掌握變截面階形柱的長度計算掌握變截面階形柱的長度計算 4.4.了解實腹式壓彎構件截面的

36、構造了解實腹式壓彎構件截面的構造 5.5.掌握截面設計的計算步驟與驗算方法掌握截面設計的計算步驟與驗算方法6.6.了解格構式壓彎構件的受力狀況了解格構式壓彎構件的受力狀況 7.7.理解設計準則計算公式理解設計準則計算公式, ,掌握單肢與綴材的計算方法掌握單肢與綴材的計算方法 本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求第38頁/共69頁6.4.16.4.1框架柱的計算長度框架柱的計算長度（1 1）單獨壓彎構件的計算長度）單獨壓彎構件的計算長度 前面講到壓彎構件穩(wěn)定計算時均用到前面講到壓彎構件穩(wěn)定計算時均用到長細比長細比的概念，的概念，長細比的計算需知構件的長細比的計算需知構件的計算長度計算長度。對單獨的壓

37、彎構件，。對單獨的壓彎構件，確定其計算長度時，可近似地忽略彎矩的影響，采用確定確定其計算長度時，可近似地忽略彎矩的影響，采用確定軸心受壓構件計算長度的方法來確定。軸心受壓構件計算長度的方法來確定。（2 2）單層單跨和多跨等截面框架柱的計算長度）單層單跨和多跨等截面框架柱的計算長度 對于框架柱的計算長度較為復雜。在框架的平面內框對于框架柱的計算長度較為復雜。在框架的平面內框架失穩(wěn)有兩種形式，一種是架失穩(wěn)有兩種形式，一種是無側移無側移的，另一種是的，另一種是有側移有側移的。的。由于兩種形式的失穩(wěn)時的承載能力相差甚大，需分別對待。由于兩種形式的失穩(wěn)時的承載能力相差甚大，需分別對待。第39頁/共69頁

38、 圖圖6.4.16.4.1a是對稱單跨等截面框架，柱與基礎剛接。因是對稱單跨等截面框架，柱與基礎剛接。因框架頂部有水平支承，框架表現(xiàn)為無側移的對稱失穩(wěn)形式?？蚣茼敳坑兴街С?，框架表現(xiàn)為無側移的對稱失穩(wěn)形式。節(jié)點節(jié)點B B與與C C的轉角相等但方向相反。橫梁對柱的約束作用取的轉角相等但方向相反。橫梁對柱的約束作用取決于橫梁的線剛度決于橫梁的線剛度 I0/l l 和柱的線剛度和柱的線剛度 I/H 的比值的比值K0 ，而，而K0=I0H/Il l。柱的計算長度。柱的計算長度H0=H 。計算長度系數(shù)。計算長度系數(shù)根據(jù)彈根據(jù)彈性屈曲理論得到，由性屈曲理論得到，由無側移條件無側移條件給出。給出。 實際上

39、很多單層單跨框架因無法設置支承結構，其失實際上很多單層單跨框架因無法設置支承結構，其失穩(wěn)形式是有側移的。如圖穩(wěn)形式是有側移的。如圖6.4.1d6.4.1d，其計算長度系數(shù)，其計算長度系數(shù)則應由則應由有側移條件給出。有側移條件給出。第40頁/共69頁圖圖6.4.1第41頁/共69頁 注意：表中給出的計算長度系數(shù)僅適用于橫梁沒有軸注意：表中給出的計算長度系數(shù)僅適用于橫梁沒有軸力或軸力較小的情況。若軸力較大，則需加以修正。力或軸力較小的情況。若軸力較大，則需加以修正。 對于單層多跨等截面柱框架，計算穩(wěn)定性時假定各柱對于單層多跨等截面柱框架，計算穩(wěn)定性時假定各柱是同時失穩(wěn)的。圖是同時失穩(wěn)的。圖6.4.

40、2a6.4.2a所示無側移框架，假定失穩(wěn)時橫所示無側移框架，假定失穩(wěn)時橫梁兩端的轉角相等但方向相反。圖梁兩端的轉角相等但方向相反。圖6.4.2b6.4.2b所示有側移框架，所示有側移框架，假定失穩(wěn)時橫梁兩端的轉角假定失穩(wěn)時橫梁兩端的轉角 相等且方向相同。柱的計算相等且方向相同。柱的計算長度系數(shù)長度系數(shù) 取決于柱相臨的兩根橫梁的線剛度之和取決于柱相臨的兩根橫梁的線剛度之和 與柱的線剛度與柱的線剛度 的比值的比值 , , 而而 系數(shù)系數(shù) 仍可查表得到。仍可查表得到。2211/lIlIHI /1KHIlIlIK/ )/(22111第42頁/共69頁圖圖6.4.2 第43頁/共69頁（3 3）多層多跨

41、等截面框架柱的計算長度）多層多跨等截面框架柱的計算長度 對于多層多跨框架，其失穩(wěn)形式也分為對于多層多跨框架，其失穩(wěn)形式也分為無側移無側移與與有側有側移移兩種情況。計算的基本假定與單層多跨框架類似，見圖兩種情況。計算的基本假定與單層多跨框架類似，見圖6.4.3a,b6.4.3a,b。其計算長度系數(shù)取決于在該柱上端節(jié)點處相交。其計算長度系數(shù)取決于在該柱上端節(jié)點處相交的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值 ，同時還取，同時還取決于該柱下端節(jié)點處相交的橫梁線剛度之和與柱線剛度之決于該柱下端節(jié)點處相交的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值和的比值 ，系數(shù)，系數(shù) 值見附表。

42、值見附表。2K1K第44頁/共69頁圖圖6.4.3第45頁/共69頁（4 4）變截面階形柱的計算長度）變截面階形柱的計算長度 廠房柱常采用單階變截面柱。根據(jù)柱的上端與橫梁（或廠房柱常采用單階變截面柱。根據(jù)柱的上端與橫梁（或屋架）的連接是鉸接還是剛接，失穩(wěn)形式是不同的，見圖屋架）的連接是鉸接還是剛接，失穩(wěn)形式是不同的，見圖6.4.4a,b6.4.4a,b。圖圖6.4.4 6.4.4 單階柱的失穩(wěn)形式單階柱的失穩(wěn)形式N2N1NLI2H2H1I1N2N1NLH2H1(a)(b)第46頁/共69頁 其計算長度按有側移的失穩(wěn)分段確定。上下段柱的計其計算長度按有側移的失穩(wěn)分段確定。上下段柱的計算長度分別是

43、：算長度分別是：（6.4.16.4.1）1101HH（6.4.26.4.2）2202HH 當柱的上端與橫梁（或屋架）鉸接時，下段柱的計算當柱的上端與橫梁（或屋架）鉸接時，下段柱的計算長度系數(shù)按圖長度系數(shù)按圖6-4-46-4-4所示的計算簡圖把柱看成是懸臂構件，所示的計算簡圖把柱看成是懸臂構件，按下列兩個參數(shù)查表確定：按下列兩個參數(shù)查表確定： 柱上下段的線剛度之比，柱上下段的線剛度之比， 12211/HIHIK 1221211ININHH 在計算參數(shù)在計算參數(shù) 時，上段柱的壓力時，上段柱的壓力 和下段柱的壓力和下段柱的壓力 都用該段柱可能的最大軸線壓力。都用該段柱可能的最大軸線壓力。11N2N第

44、47頁/共69頁 當廠房的柱列很多時，由于空間作用因素等，對柱的計當廠房的柱列很多時，由于空間作用因素等，對柱的計算長度應作不同程度的折減，具體運用時可查有關規(guī)范的規(guī)算長度應作不同程度的折減，具體運用時可查有關規(guī)范的規(guī)定。定。上段柱的計算長度系數(shù)為上段柱的計算長度系數(shù)為 。121/ 當柱的上端與橫梁剛接時，橫梁的剛度對框架屈曲有一當柱的上端與橫梁剛接時，橫梁的剛度對框架屈曲有一定的影響，但當橫梁的線剛度與上段柱的線剛度之比值大于定的影響，但當橫梁的線剛度與上段柱的線剛度之比值大于1.01.0時，橫梁的剛度的大小對框架屈曲的影響差別不大，這時，橫梁的剛度的大小對框架屈曲的影響差別不大，這時下段柱

45、的計算長度系數(shù)時下段柱的計算長度系數(shù) 可直接按圖可直接按圖6.4.4b6.4.4b所示計算簡所示計算簡圖確定，由參數(shù)圖確定，由參數(shù) 和和 查表。上段柱的計算長度系數(shù)仍查表。上段柱的計算長度系數(shù)仍為為 。211K121/第48頁/共69頁（5 5）柱在框架平面外的計算長度）柱在框架平面外的計算長度 柱在框架平面外的計算長度取決于支撐構件的布置。支撐結柱在框架平面外的計算長度取決于支撐構件的布置。支撐結構可為框架柱提供平面外的支承點。柱在框架平面外失穩(wěn)時，支構可為框架柱提供平面外的支承點。柱在框架平面外失穩(wěn)時，支承點可看作變形曲線的反彎點，即計算長度等于支承點間的距離。承點可看作變形曲線的反彎點，

46、即計算長度等于支承點間的距離。如圖如圖6.4.56.4.5所示框架柱，在平面外的計算長度，上下段的計算長所示框架柱，在平面外的計算長度，上下段的計算長度分別為度分別為 H1 和和 H2 。對于多層框架柱，在平面外的計算長度可。對于多層框架柱，在平面外的計算長度可能就是該柱的全長。能就是該柱的全長。圖圖6.4.5 框架柱在彎矩作用平面外的計算長度框架柱在彎矩作用平面外的計算長度(b)(a)HH1H2第49頁/共69頁6.4.2 6.4.2 實腹式壓彎構件的設計實腹式壓彎構件的設計（1 1）設計及構造要求）設計及構造要求 實腹式壓彎構件的截面設計應使構件滿足強度實腹式壓彎構件的截面設計應使構件滿足

47、強度. .剛度剛度整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的要求。在滿足上述要求的前提下，整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的要求。在滿足上述要求的前提下，為了充分發(fā)揮鋼材的有效性以節(jié)約材料，應使截面面積的為了充分發(fā)揮鋼材的有效性以節(jié)約材料，應使截面面積的分布盡量遠離截面軸線。這樣，相同的截面面積能得到較分布盡量遠離截面軸線。這樣，相同的截面面積能得到較大的慣性矩和回轉半徑。設計時，并應盡量使彎矩作用平大的慣性矩和回轉半徑。設計時，并應盡量使彎矩作用平面內和平面外的整體穩(wěn)定性比較接近。面內和平面外的整體穩(wěn)定性比較接近。 設計的截面還應使構造簡單，便于施工，易于與其它構設計的截面還應使構造簡單，便于施工，易于與其它構件連接，所采用的

48、鋼材和規(guī)格容易得到。件連接，所采用的鋼材和規(guī)格容易得到。第50頁/共69頁 對較大實腹式壓彎構件應在承受較大橫向力處和每個對較大實腹式壓彎構件應在承受較大橫向力處和每個運輸單元的兩端設置橫隔；構件較長時應設中間橫隔，其運輸單元的兩端設置橫隔；構件較長時應設中間橫隔，其間距不大于構件截面較大寬度的間距不大于構件截面較大寬度的9 9倍和倍和8 8米米。 在設置構件的側向支承點時，對截面高度較小的構件在設置構件的側向支承點時，對截面高度較小的構件, ,可僅在腹板（或加勁肋和橫隔）可僅在腹板（或加勁肋和橫隔）中央部位支承中央部位支承；對截面高；對截面高度較大或受力較大的構件度較大或受力較大的構件, ,

49、則應在則應在兩個翼緣面內同時支承兩個翼緣面內同時支承。 實腹式壓彎構件的構造要求與實腹式軸心受壓構件相實腹式壓彎構件的構造要求與實腹式軸心受壓構件相似。例如當腹板的似。例如當腹板的 時，為防止腹板在施工和運時，為防止腹板在施工和運輸中發(fā)生變形，防止在剪力較大時腹板發(fā)生屈曲，應設置輸中發(fā)生變形，防止在剪力較大時腹板發(fā)生屈曲，應設置橫向加勁肋橫向加勁肋予以加強，其間距不大于予以加強，其間距不大于 。當腹板設置縱。當腹板設置縱向加勁肋時向加勁肋時, ,均均應設置橫向加勁肋作為縱向加勁肋的支承應設置橫向加勁肋作為縱向加勁肋的支承。80/0wth03h第51頁/共69頁（2 2）截面選擇）截面選擇壓彎構

50、件截面選擇的具體步驟為壓彎構件截面選擇的具體步驟為: : 選擇截面型式；選擇截面型式； 確定鋼材及強度設計值確定鋼材及強度設計值; ; 定彎矩作用平面內和平面外的計算長度定彎矩作用平面內和平面外的計算長度; ; 根據(jù)經驗或已有資料初選截面尺寸根據(jù)經驗或已有資料初選截面尺寸; ; 對初選截面進行驗算對初選截面進行驗算: : 強度驗算、強度驗算、 剛度驗算、剛度驗算、 彎彎矩作用平面內整體穩(wěn)定驗算、彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗矩作用平面內整體穩(wěn)定驗算、彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗算、算、 局部穩(wěn)定驗算。局部穩(wěn)定驗算。 如驗算不滿足要求，則對初選截面進行修改，重新計算如驗算不滿足要求，則對初選截面進行修改，

51、重新計算直至滿意為止。直至滿意為止。 確定構件承受的內力設計值，即彎矩設計值確定構件承受的內力設計值，即彎矩設計值 、 軸心壓力設計值軸心壓力設計值N N和剪力設計值和剪力設計值V V；xM第52頁/共69頁6.4.3 6.4.3 格構式壓彎構件的設計格構式壓彎構件的設計（1 1）在彎矩作用平面內格構式壓彎構件的受力性能和計算）在彎矩作用平面內格構式壓彎構件的受力性能和計算 格構式壓彎構件廣泛應用于廠房框架柱和最大的獨立支柱。格構式壓彎構件廣泛應用于廠房框架柱和最大的獨立支柱。根據(jù)作用于構件的彎矩和壓力以及使用要求，壓彎構件可以設計根據(jù)作用于構件的彎矩和壓力以及使用要求，壓彎構件可以設計成成雙

52、軸對稱或單軸對稱截面雙軸對稱或單軸對稱截面。構件肢件間常用。構件肢件間常用綴條綴條連接。連接。 當彎矩作用在和構件的綴材面相垂直的主平面內時，如圖當彎矩作用在和構件的綴材面相垂直的主平面內時，如圖6.4.6b6.4.6b，構件繞實軸產生彎曲失穩(wěn)，它的受力性能和實腹式壓彎，構件繞實軸產生彎曲失穩(wěn)，它的受力性能和實腹式壓彎構件完全相同。即用式構件完全相同。即用式(6.3.8)(6.3.8)驗算在驗算在彎矩作用平面內的穩(wěn)定性彎矩作用平面內的穩(wěn)定性。 當彎矩作用在與綴材面平行的主平面內時，構件繞虛軸產生當彎矩作用在與綴材面平行的主平面內時，構件繞虛軸產生彎曲失穩(wěn)彎曲失穩(wěn)。對于圖。對于圖6.4.6c6.

53、4.6c所示的截面，受壓最大一側肢件的腹板所示的截面，受壓最大一側肢件的腹板屈服時即喪失屈服時即喪失整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定。圖。圖6.4.6d6.4.6d所示的截面，受壓最大一側肢所示的截面，受壓最大一側肢件翼緣的外伸部分達到部分塑性時即件翼緣的外伸部分達到部分塑性時即喪失穩(wěn)定喪失穩(wěn)定。第53頁/共69頁圖圖6-4-66-4-6第54頁/共69頁 壓彎構件對虛軸的彎曲失穩(wěn)采用壓彎構件對虛軸的彎曲失穩(wěn)采用以截面邊緣纖維開始以截面邊緣纖維開始屈服屈服作為設計準則的計算公式：作為設計準則的計算公式： 1(1/)mxxxxxExMNfAWN N（6.4.36.4.3） 式中：式中： 需區(qū)別對待。當為圖需區(qū)別

54、對待。當為圖6.4.6b6.4.6b所示距所示距x x軸最遠的纖維屬于肢件的腹板時，軸最遠的纖維屬于肢件的腹板時， 為由為由x x軸到壓力較大軸到壓力較大分肢腹板邊緣的距離；當為圖分肢腹板邊緣的距離；當為圖6.4.6c6.4.6c所示截面時，所示截面時， 為由為由x x軸到壓力較大分肢軸線的距離。軸到壓力較大分肢軸線的距離。 是由構件繞虛軸的換算是由構件繞虛軸的換算長細比長細比 確定的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)，取確定的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)，取b b類截面的類截面的 值。值。 01/ yIWxx0y0yxx0 x第55頁/共69頁（2 2）單肢的穩(wěn)定）單肢的穩(wěn)定 當彎矩繞虛軸作用時當彎矩繞虛軸作用時( (圖

55、圖6.4.6c,d)6.4.6c,d)，單肢在壓力作用，單肢在壓力作用下有可能失穩(wěn)，需計算下有可能失穩(wěn)，需計算單肢的穩(wěn)定性單肢的穩(wěn)定性。分肢的軸線壓力按。分肢的軸線壓力按圖圖6.4.56.4.5所示的計算簡圖確定如下：所示的計算簡圖確定如下：圖圖6.4.6N2N1MxN單肢單肢2單肢單肢1aZ2Z1xx第56頁/共69頁 綴條式壓彎構件的單肢按軸心受壓構件計算，其計算綴條式壓彎構件的單肢按軸心受壓構件計算，其計算長度在綴材平面內取綴條體系的節(jié)間長度，平面外取側向長度在綴材平面內取綴條體系的節(jié)間長度，平面外取側向支承點的距離。支承點的距離。單肢單肢2 212NNN（7.4.57.4.5）單肢單肢

56、1 1aNzaMNx/21（7.4.47.4.4）第57頁/共69頁（3 3）綴材計算）綴材計算 格構式壓彎構件的綴材的計算方法與格構式軸心受壓構件相格構式壓彎構件的綴材的計算方法與格構式軸心受壓構件相同同, ,但綴材承擔的剪力取構件的實際剪力和按軸心受力構件確定的但綴材承擔的剪力取構件的實際剪力和按軸心受力構件確定的剪力兩者的較大者。剪力兩者的較大者。（4 4）構件彎矩作用平面外的穩(wěn)定性）構件彎矩作用平面外的穩(wěn)定性 對于彎矩繞虛軸作用的壓彎構件，因兩單肢的穩(wěn)定性已得到對于彎矩繞虛軸作用的壓彎構件，因兩單肢的穩(wěn)定性已得到保證，不需計算。保證，不需計算。 若彎矩繞實軸作用，則平面外的穩(wěn)定性按實腹

57、式壓彎構件確若彎矩繞實軸作用，則平面外的穩(wěn)定性按實腹式壓彎構件確定，即按下式計算：定，即按下式計算：（6.4.66.4.6）1tyyxbyMNfAW 系數(shù)系數(shù) 應按換算長細比應按換算長細比 確定，且系數(shù)確定，且系數(shù) 取取1.01.0。xbox第58頁/共69頁第第6.56.5節(jié)節(jié) 框架柱的柱腳框架柱的柱腳1.1.概述概述2.2.整體式剛接柱腳整體式剛接柱腳3.3.分離式分離式剛接剛接柱腳柱腳1.1.了解鉸接和剛接柱腳的受力特點；了解鉸接和剛接柱腳的受力特點；2.2.了解柱腳的構造與設計方法。了解柱腳的構造與設計方法。本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求第59頁/共69頁6.5.1 6.5.1 概述

58、概述 壓彎構件與基礎的連接有壓彎構件與基礎的連接有鉸接和剛接鉸接和剛接柱腳兩類。柱腳兩類。鉸接柱腳鉸接柱腳的構造和計算與軸心受壓構件基本相同。的構造和計算與軸心受壓構件基本相同。剛接柱腳剛接柱腳因同時受彎矩和壓力作用，在構造上要保因同時受彎矩和壓力作用，在構造上要保證傳力明確，柱腳與基礎之間的連接要兼顧強度和證傳力明確，柱腳與基礎之間的連接要兼顧強度和剛度，并要便于制造和安裝。對于單層廠房柱，柱剛度，并要便于制造和安裝。對于單層廠房柱，柱腳傳遞的剪力不大，靠底板與基礎間的摩擦力足以腳傳遞的剪力不大，靠底板與基礎間的摩擦力足以承擔，可不必計算。承擔，可不必計算。 根據(jù)不同的受力條件和要求，可采取

59、不同的構造根據(jù)不同的受力條件和要求，可采取不同的構造方案。方案。第60頁/共69頁6.5.2 6.5.2 整體式剛接柱腳整體式剛接柱腳圖圖6.5.1 整體式柱腳整體式柱腳 NMNM(a)(b)(c)肋板肋板CCBL+(d)TRNMNMeminmaxminmaxmaxxTRed/22Lo/3LoLLo/3RTNMe第61頁/共69頁 當作用于柱腳的壓力和彎矩都比較小，且在底板與基當作用于柱腳的壓力和彎矩都比較小，且在底板與基礎之間只承受不均勻的壓力時，可采用圖礎之間只承受不均勻的壓力時，可采用圖6.5.1a6.5.1a和和b所示的所示的構造方案。圖構造方案。圖6.5.16.5.1a和軸心受壓柱的柱腳類同，在錨栓連和軸心受壓柱的柱腳類同，在錨栓連接處焊一角鋼，以增加連接剛度。當連接剛度要求較高和接處焊一角鋼，以增加連接剛度。當連接剛度要求較高和彎矩較大時，采用圖彎矩較大時，采用圖6.5.16.5.1b的連接構造，此時錨