拉彎和壓彎構(gòu)件的受力情況

拉彎和壓彎構(gòu)件的受力情況第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

工程實(shí)際應(yīng)用：柱子，受節(jié)間荷載桁架上下弦桿等壓彎構(gòu)件的計算要求：強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)和平面外）和局部穩(wěn)定拉彎構(gòu)件的計算要求：強(qiáng)度和剛度（限制長細(xì)比）第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一截面上應(yīng)力的發(fā)展過程5.4.8拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算邊緣纖維的最大應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)最大應(yīng)力一側(cè)塑性部分深入截面兩側(cè)均有部分塑性深入截面全截面進(jìn)入塑性哪一種為破壞？根據(jù)受荷的性質(zhì)、截面的形狀和受力特點(diǎn)，規(guī)定不同的極限狀態(tài)。第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一三種極限應(yīng)力狀態(tài)彈性受力階段極限狀態(tài)——截面邊緣屈服適合范圍：直接承受動力荷載的實(shí)腹式拉彎和壓彎構(gòu)件、繞虛軸破壞的格構(gòu)式拉彎和壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式

塑性受力階段極限狀態(tài)——截面形成塑性鉸

適合范圍：承受靜力荷載、間接承受動力荷載的實(shí)腹式拉彎和壓彎構(gòu)件、繞虛軸破壞的格構(gòu)式拉彎和壓彎構(gòu)件第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

強(qiáng)度計算：推導(dǎo)過程：第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一以截面部分塑性發(fā)展為強(qiáng)度計算準(zhǔn)則（規(guī)范公式）單向拉彎和壓彎構(gòu)件雙向拉彎和壓彎構(gòu)件為了使構(gòu)件不產(chǎn)生過大塑性變形，規(guī)范規(guī)定，壓彎和拉彎構(gòu)件承受靜力和間接動力荷載時，偏安全地，將N-M關(guān)系考慮成直線。第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一例題第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定5.4.9實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定可能發(fā)生平面內(nèi)失穩(wěn)或平面外失穩(wěn)壓彎構(gòu)件的應(yīng)力-變形曲線，最高點(diǎn)對應(yīng)穩(wěn)定極限狀態(tài)第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一1.壓彎構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)整體穩(wěn)定的規(guī)范計算公式壓彎構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)的穩(wěn)定計算目前有三種計算方法：邊緣纖維屈服準(zhǔn)則方法、極限承載力準(zhǔn)則方法和實(shí)用計算公式方法第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一框架柱和兩端支承的構(gòu)件無橫向荷載作用時：，M1和M2為端彎矩，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時取同號，使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時取異號，有端彎矩和橫向荷載同時作用時：使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，；使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時，無端彎矩但有橫向荷載作用時：懸臂構(gòu)件等效彎矩系數(shù)第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一對于T型鋼、雙角鋼等單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用于對稱軸平面且使較大翼緣受壓時，構(gòu)件有可能在受拉區(qū)首先出現(xiàn)屈服而導(dǎo)致構(gòu)件失去承載能力，故還應(yīng)按下式計算：第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一2.壓彎構(gòu)件在彎矩平面外整體穩(wěn)定的規(guī)范計算公式第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一3.雙軸對稱實(shí)腹式雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定計算第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一1.壓彎構(gòu)件受壓翼緣的寬厚比限值工字形和T形截面壓彎構(gòu)件受壓翼緣板自由外伸寬度b與其厚度t之比應(yīng)符合下列要求：5.4.10實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定當(dāng)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定計算考慮截面部分塑性發(fā)展時當(dāng)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定計算按彈性考慮取箱形截面壓彎構(gòu)件受壓翼緣在兩腹板之間的寬度b0與其厚度t之比，應(yīng)符合下列要求：第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一壓彎構(gòu)件腹板的應(yīng)力分布情況2.壓彎構(gòu)件腹板的寬厚比限值腹板的穩(wěn)定問題與壓應(yīng)力的不均勻梯度有關(guān)第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一工字形截面腹板的寬厚比限值箱形截面：腹板的高厚比不應(yīng)超過上式右邊乘以0.8后的值，且不小于T形截面圓管截面：與軸心受壓構(gòu)件相同。第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一構(gòu)造要求腹板橫向加勁肋：類似于軸心受壓構(gòu)件，為了防止腹板在施工和運(yùn)輸過程中發(fā)生變形，當(dāng)腹板的時，應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋，其間距不大于3h0。如設(shè)縱向加勁肋，則應(yīng)設(shè)橫向加勁肋。橫隔：為了避免柱肢局部受彎和提高柱的抗扭剛度，防止施工和運(yùn)輸過程中變形，應(yīng)在受有較大水平力處和運(yùn)輸單元的端部設(shè)在橫隔，橫隔的間距不得大于柱子較大寬度的9倍或8m。5.4.11實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一確定構(gòu)件承受的內(nèi)力設(shè)計值，彎矩Mx、軸力N和剪力V。選擇截面形式（輪廓大而板件薄）。確定鋼材及其強(qiáng)度設(shè)計值確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計算尺度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及已有資料初選截面尺寸對初選截面尺寸進(jìn)行驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算；剛度驗(yàn)算；彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗(yàn)算；局部穩(wěn)定驗(yàn)算。截面設(shè)計步驟第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的應(yīng)用情況和截面形式5.4.12格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算強(qiáng)度計算：當(dāng)彎矩繞虛軸時，同實(shí)腹柱，但剛度計算：同格構(gòu)式軸心受壓柱，繞虛軸的長細(xì)比用換算長細(xì)比。第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定1.格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性采用換算長細(xì)比確定穩(wěn)定系數(shù)、臨界力對x軸的毛截面模量y0的取值第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一分肢的內(nèi)力分析分肢的穩(wěn)定性綴條式壓彎構(gòu)件的分肢按軸心壓桿計算。綴板式壓彎構(gòu)件分肢的計算，還應(yīng)考慮剪力引起的分肢局部彎矩，按壓彎構(gòu)件計算。分肢的計算長度在綴材平面內(nèi)取綴條體系的節(jié)間的長度；綴板平面外，取整個構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)之間的距離。第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性均與實(shí)腹式構(gòu)件相同。計算平面外穩(wěn)定性時，采用換算長細(xì)比確定穩(wěn)定系數(shù)。且應(yīng)取2.彎矩繞實(shí)軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一整體穩(wěn)定性驗(yàn)算按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件驗(yàn)算分肢的穩(wěn)定性N和Mx在兩分肢產(chǎn)生的軸向力My在兩分肢間的分配3.雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第24頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一取構(gòu)件的實(shí)際剪力和按式算得的