鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件

1、第4章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性4.1 穩(wěn)定問(wèn)題的一般特點(diǎn)4.2 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性4.3 實(shí)腹式柱和格構(gòu)式柱的截面選擇計(jì)算4.4 受彎構(gòu)件的彎扭失穩(wěn)4.5 壓彎構(gòu)件的面內(nèi)和面外穩(wěn)定性及截面選擇計(jì)算4.6 板件的穩(wěn)定和屈曲后強(qiáng)度的利用NMNexzxyy面內(nèi)失穩(wěn)面外失穩(wěn)4.5.1 4.5.1 壓彎構(gòu)件在彎距作用壓彎構(gòu)件在彎距作用平面內(nèi)平面內(nèi)的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 壓彎構(gòu)件在彎距作用平面內(nèi)的失穩(wěn)現(xiàn)象（面內(nèi)失穩(wěn)（面內(nèi)失穩(wěn)) )l極值點(diǎn)失穩(wěn)；極值點(diǎn)失穩(wěn)；l偏心壓桿的臨界力與其相對(duì)偏心率偏心壓桿的臨界力與其相對(duì)偏心率 有關(guān)，有關(guān)， 為截面核心矩，為截面核心矩， 大則臨界力低。大則臨界力低。eAW e 極

2、限承載力計(jì)算：實(shí)用計(jì)算公式：借用壓彎構(gòu)件在彈性狀態(tài)截面邊緣纖維屈服準(zhǔn)則的相關(guān)公式，但考慮了各種初始缺陷、壓力對(duì)彎距的增大影響和部分截面的塑性發(fā)展 實(shí)用計(jì)算公式的推導(dǎo)：NyMMy xEI 撓曲線方程 撓曲線方程及解NyMMy xEI 近似解lxvysin)724(M1maxENNMM彎距放大系數(shù)MmaxmM等效彎距系數(shù)利用等效彎距系數(shù)可以在面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算中，將各種利用等效彎距系數(shù)可以在面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算中，將各種荷載作用下的彎距分布形式轉(zhuǎn)化為荷載作用下的彎距分布形式轉(zhuǎn)化為均勻受彎均勻受彎看待?？创?。 邊緣屈服準(zhǔn)則考慮初彎曲的影響ENNMMM1mmmax考慮構(gòu)件缺陷的等效偏心率yxxfWMANma)734

3、()1 (e0myExfNNWNMANENNNM1e0m當(dāng)M=0時(shí)，其承載能力為：yxxAfNN)()1 (e0bfNAfWAfAAfyExyxxyxy)754()1 (myExxxfNNWMAN 最大強(qiáng)度準(zhǔn)則法)854()8 . 01 (E1xmxxfNNWMANxxx考慮構(gòu)件存在L/1000的初彎曲和實(shí)測(cè)的殘余應(yīng)力分布，算出近200條壓彎構(gòu)件極限承載力4、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎距作用平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算的適用公式（掌握）)854()8 . 01 (E1xmxxfNNWMANxxx塑性發(fā)展系數(shù)；量；大受壓纖維的毛截面模在彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較計(jì)算區(qū)段的最大彎矩；件的穩(wěn)定系數(shù)；彎矩作用平面內(nèi)軸壓構(gòu)修正系數(shù)，

4、壓彎構(gòu)件的軸線壓力；式中：xxxxxExExExWMEANNNN122;8 . 01 . 1規(guī)范規(guī)范mxmx對(duì)作出具體規(guī)定：對(duì)作出具體規(guī)定： 1 1、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件 （1 1）沒(méi)有橫向荷載作用時(shí)：）沒(méi)有橫向荷載作用時(shí)： MM1 1、 MM2 2為端彎矩，無(wú)反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào)，否為端彎矩，無(wú)反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào)，否 則取異號(hào)則取異號(hào)，MM1 1MM2 212mx0.350.65MM規(guī)范規(guī)范mxmx對(duì)作出具體規(guī)定：對(duì)作出具體規(guī)定： 1 1、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件 （1 1）沒(méi)有）沒(méi)有橫向荷載作用橫向荷載作用時(shí)：時(shí)： （2 2）有端彎矩和

5、橫向荷載同時(shí)作用時(shí)有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí): :使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí): : mxmx =1.0 =1.0使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時(shí)使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時(shí): : mxmx =0.85 =0.85橫向荷載橫向荷載規(guī)范規(guī)范mxmx對(duì)作出具體規(guī)定：對(duì)作出具體規(guī)定： 1 1、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件 （1 1）沒(méi)有）沒(méi)有橫向荷載作用橫向荷載作用時(shí)：時(shí)： （2 2）有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí): :（3 3）僅有橫向荷載時(shí)僅有橫向荷載時(shí)：mxmx =1.0 =1.0橫向荷載規(guī)范規(guī)范mxmx對(duì)作出具體規(guī)定：對(duì)作出具體規(guī)定： 1 1、無(wú)

6、側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件、無(wú)側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件 （1 1）沒(méi)有）沒(méi)有橫向荷載作用橫向荷載作用時(shí)：時(shí)： MM1 1、 MM2 2為端彎矩，無(wú)反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào)，否為端彎矩，無(wú)反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào)，否 則取異號(hào)則取異號(hào)，MM1 1MM2 212mx0.350.65MM （2 2）有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)）有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí): :使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí): : mxmx =1.0 =1.0使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時(shí)使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時(shí): : mxmx =0.85 =0.85（3 3）僅有橫向荷載時(shí)：）僅有橫向荷載時(shí)：mxmx =1.0 =1.02 2、懸臂構(gòu)件、懸臂構(gòu)件: : m

7、xmx =1.0 =1.0補(bǔ)充：* 單軸對(duì)稱(chēng)截面)864()1.251 (Ex2xxxmxfNNWMAN其余符號(hào)同前。）的毛截面模量；對(duì)無(wú)翼緣端（受拉邊緣式中：xW2為此應(yīng)滿(mǎn)足：)864()1.251 (Ex2xxxmxfNNWMAN對(duì)單軸對(duì)稱(chēng)截面，補(bǔ)充：)854()8 . 01 (E1xmxxfNNWMANxxx 面內(nèi)失穩(wěn)適用公式 例題4-8 I10Q235鋼。N=16kN, Mx=10kN.m驗(yàn)算如圖(a),(b),(c）三種受力情況構(gòu)件的承載力。4.5.2 4.5.2 壓彎構(gòu)件在彎距作用平面外的穩(wěn)定性壓彎構(gòu)件在彎距作用平面外的穩(wěn)定性彎矩作用平面外穩(wěn)定的機(jī)理與梁失穩(wěn)的機(jī)理相同，因此其失穩(wěn)形

8、式也相同平面外彎扭屈曲。 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎距作用平面外的實(shí)用計(jì)算公式)964(1xbxtxyfWMAN式中式中:；，其余截面面截面影響系數(shù)，閉口截件的穩(wěn)定系數(shù)；彎矩作用平面外軸壓構(gòu)0 . 1)0 . 1(7 . 0bytxtx等效彎矩系數(shù)，取平面外兩相鄰支承點(diǎn)間構(gòu)件為 計(jì)算單元，取值同mx ；均勻彎矩作用時(shí)構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)于一般工字形截面和T形截面壓彎構(gòu)件均可直接用近似公式(4.63)至(4.67)計(jì)算b注意：注意： 當(dāng)b 0.6時(shí)，不需要換算，因已經(jīng)考慮塑性發(fā)展； 閉口截面b=1.0。（1）工字形（含）工字形（含H型鋼）截面型鋼）截面 雙軸對(duì)稱(chēng)時(shí)：雙軸對(duì)稱(chēng)時(shí)： 單軸對(duì)稱(chēng)時(shí)：?jiǎn)屋S對(duì)稱(chēng)時(shí)

9、：體體穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)，計(jì)計(jì)算算如如下下均均勻勻彎彎曲曲受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件的的整整 b )634(2354400007.12yybf的慣性矩；軸翼緣對(duì)分別為受壓翼緣和受拉、，yIIIIIfAhWbyybxb2121121)644(235140001 .0207.1（2 2）T T形截面（形截面（M M繞對(duì)稱(chēng)軸繞對(duì)稱(chēng)軸x x作用）作用） 彎矩使翼緣受壓時(shí)：彎矩使翼緣受壓時(shí)： 雙角鋼雙角鋼T T形截面：形截面： 剖分剖分T T型鋼和兩板組合型鋼和兩板組合T T形截面：形截面： 2350017. 00 . 1yybf 2350022. 00 . 1yybf 2350005. 00 . 1yybf 彎矩

10、使翼緣受拉，且腹板寬厚比不大于彎矩使翼緣受拉，且腹板寬厚比不大于 時(shí)：時(shí)：yf235184.5.3 4.5.3 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)1、 在彎距作用平面內(nèi)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的受力性能和計(jì)算 彎距繞實(shí)軸作用)854()8 . 01 (E1ymyyfNNWMANyyy)964 (1ybytyxfWMAN注意：注意： b =1.0 長(zhǎng)細(xì)比取換算長(zhǎng)細(xì)比1x22120 xAA27orxxx 彎距繞實(shí)軸作用 彎距繞虛軸作用)974()1 (Ex1xmxxfNNWMANxx)854()8 . 01 (E1ymyyfNNWMANyyy)964 (1ybytyxfWMAN)974()1 (Ex1xmxxfNNWMANxx其余符號(hào)同前。離，二者取大值。大分肢腹板外邊緣的距線距離或到壓力較軸到壓力較大分肢的軸為由軸的毛截面慣性矩；對(duì)計(jì)