建筑結(jié)構一二

20偏心受力構件本章著重講述了拉彎和壓彎構件的強度與剛度的計算，實腹式、格構式壓彎構件的整體穩(wěn)定的計算和壓彎構件的截面設計方法，在學習過程中應重點掌握下列內(nèi)容：

(1)掌握拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算；

(2)掌握實腹式和格構式壓彎構件在彎矩作用平面內(nèi)、外整體穩(wěn)定的基本概念和計算方法；本章提要

(3)掌握壓彎構件的截面設計方法；

(4)掌握實腹式壓彎構件局部穩(wěn)定的計算方法。本章內(nèi)容20.1

偏心受力構件的強度與剛度20.2

壓彎構件的整體穩(wěn)定20.3

壓彎構件的截面設計20.1偏心受力構件的強度與剛度偏心受力構件分拉彎與壓彎兩種，即同時承受拉力(壓力)和彎矩的構件。彎矩是由軸向荷載的偏心作用、端部彎矩作用或橫向力作用而產(chǎn)生的。普通鋼屋架的拉彎與壓彎桿件多采用雙角鋼截面。偏心受壓柱同軸壓柱一樣也分實腹式與格構式兩類。格構式柱則可采用不對稱肢件，使較大的肢件位于受壓側(cè)，參見圖20.1。20.1.1概述圖20.1壓彎構件截面形式

偏心受力構件截面上的應力是由軸向力引起的拉(壓)應力與彎矩引起的彎曲應力的疊加，當截面邊緣纖維的最大應力σmax=｜M/An±M/Wn｜≤fy時為彈性工作。若N保持定值，而增加M，塑性區(qū)將向截面內(nèi)部發(fā)展，強度承載能力的極限狀態(tài)為全截面進入塑性形成塑性鉸。根據(jù)荷載性質(zhì)與截面形式的不同，偏心受力構件的強度計算分彈性工作和彈塑性工作兩種情況。20.1.2拉彎和壓彎構件的強度計算

彎矩作用在主平面的拉彎構件和壓彎構件，其強度應按下列規(guī)定計算：(1)

承受靜力荷載或不需計算疲勞的承受動力荷載時單向彎曲

雙向彎曲

對于凱組合站拉彎遣構件厚，當衣彎矩胖較大賣使翼橫緣受輕壓時留，應濾保證鵲受壓筋翼緣滴不發(fā)隔生局偶部失撈穩(wěn)，看受壓框翼緣框自由病外伸語寬度b1與其辱厚度練之比次

而壓改彎構讓件為反保證狹受壓擦較大葛情況訊下翼暴緣在褲發(fā)展賢塑性鉗時不奧出現(xiàn)奮局部票失穩(wěn)瞧應更招為嚴毒格，飲即(2屢)需計凍算疲委勞時點

按邊帝緣纖瓶維屈賄服的味彈性縮慧工作趨狀態(tài)嘩作為標強度孫承載您能力旦的極間限狀蒜態(tài)，朝仍按獅式(2墻0.薦1)和式(2瘦0.錫2)計算乎，但γ=笑1.洗0。對于深拉彎揉與壓暴彎構連件其稻剛度落計算肝同于炭軸心征受力旗構件湯。其賢允許檢長細淺比仍糞采用凝表18詠.1和表18召.2的數(shù)鞏值。20斬.1倘.3拉彎低、壓包彎構摧件的蔬剛度【例20壺.1鼻】驗算圖20良.2所示的下何弦桿智，軸誘心拉媽力設稀計值N=五40進0k坊N，彎材矩設癢計值M=新30倚kN肝·m，材隔料為Q2叉35，采俗用2φ瞇16唯0×親10泊0×熔10長肢甩相連疲截面讀，在岡每個閃外伸墨肢上敘，均械有直架徑為2.衡15嬸cm的螺菌栓孔報?！窘狻坑筛匠浗莾x鋼表捉可查服得一紛根角奴鋼的A=炊25辦.3釣2c安m2，Ix=6儲68華.6頌9c疊m4，zx=5備2.以5m定m,殊ix=5容.1你4c袋m。(1貍)截面農(nóng)幾何像特征An=4暗6.器34讀cm2

肢背授

Wn1=2桐36驚.3天cm3

肢尖納

Wn2=1片15愈.4浴cm3

(2底)強度劃驗算鼓

肢背青

N/株An+Mx/(飽γx1Wn1)=胞2昌07出.2循N/畏mm2<f巧=2晴15繞N/貸mm2

肢尖指

N/內(nèi)An-Mx/(塌γx2Wn2)=漿13熟0.萌3N涂/m述m2<f碗=2乓15提N/逝mm2

(3健)剛度沉計算λx=l處/i媽x=持58拐.4掩<［λ］=3點50貝

圖20擊.2例20親.1附圖20喘.2壓彎患構件暫的整醬體穩(wěn)超定在彈怎性理跡論推同導的煤公式憂基礎止上總治結(jié)出暗來的那實用矛計算職式如伯下：20續(xù).2議.1實腹撫式壓圈彎構瞎件的輛整體罷穩(wěn)定20平.2牙.1蹈.1彎矩痰作用愁平面冒內(nèi)的帥穩(wěn)定當壓攀彎構診件在瀉彎矩想作用志平面錢外的雀長細右比較僑大時勁，受磁壓較總大的加翼緣別，可溉能產(chǎn)隙生側(cè)堵向彎足曲，隔使整蘭個截尋面彎肌扭屈句曲，贈彎矩緊作用攏平面時外的室穩(wěn)定拘性按芬下式六計算念：雙軸默對稱婚的工維字形沒截面彎矩脅使翼膠緣受撞壓時愈：20皮.2殲.1連.2彎矩曠作用蛛平面縣外的蔬穩(wěn)定涌性彎矩仁使翼忙緣受倉拉時妨，且闖腹板險寬厚螺比不覺大于18搭√2閣35枕/fy時：20依.2條.2格構汪式壓疫彎構述件的陪整體劑穩(wěn)定20零.2蠟.2甜.1彎矩聞繞實須軸作愧用時(1符)彎矩賠作用債平面展內(nèi)的育穩(wěn)定斤性如圖20港.3僚(a使)所示，彎扶矩My繞實券軸作腫用的閥格構寸式壓抵彎構普件，塑在彎簽矩作熄用平胳面內(nèi)煉的穩(wěn)翻定與痰實腹戒柱相遷同，章只需殃將式(2再0.嘆3)中的x改為y即可錄。甘

(2縮慧)彎矩良作用浸平面乒外的輛穩(wěn)定等性彎矩內(nèi)作用剛平面摸外的問穩(wěn)定涌，按耳式(2亂0.常5)計算見，須鉗將式椒中的x改為y，y改為x。圖20舍.3雙肢急格構就柱的兵穩(wěn)定奸計算20走.2豈.2牧.2彎矩塌繞虛望軸作鎮(zhèn)用時(1語)彎矩哈作用間平面帆內(nèi)的論穩(wěn)定編性如圖20唇.3倆(b課)、(c蔑)、(d抱)、(e鳳)所示截面Mx繞虛皂軸作梳用，嶄其彎映矩作躬用平懷面內(nèi)將的穩(wěn)月定可輪按下廁式計獸算：(2殿)分肢瀉的穩(wěn)雜定性可將徐分肢物視為捕平行悼弦桁斥架的沫弦桿專，分僅肢所買受的滑軸心鵲壓力謎按圖20居.4可以殼求出螞。圖20初.4分肢叼軸心形力計率算20鬧.3壓彎岡構件字的截淹面設伙計實腹貝式壓在彎構納件應初根據(jù)路彎矩拍與軸惹力的戒大小贏與方院向，苦選用終雙軸盤對稱晶或單飼軸對者稱的周截面旨，參費見圖20襯.1姥(a習)。(1他)試選驗截面由整端體穩(wěn)駝定的汪計算捐公式縣可知血，眾哭多的為未知合量，蹄難以比按公家式直妙接確誼定截科面，礙一般泄根據(jù)饞設計涉經(jīng)驗抽并參閥考已聾有的狗設計晝資料括試選哥截面討，然嶺后進未行驗伸算，文經(jīng)反榴復調(diào)貪整求仿出合掏理截世面。迷

20滾.3陵.1實腹爪式壓怎彎構查件的凱截面植設計(2鍋)驗算衡截面除對史試選拐截面枝按有投關公嘗式進模行強婆度、拋剛度穩(wěn)、整景體穩(wěn)嫂定的伍驗算噴外，梅尚需井驗算請板件櫻的局可部穩(wěn)故定性猾。①受壓倒翼緣劫板的高局部其穩(wěn)定②腹板扶的局主部穩(wěn)僚定枝

雙肢暑格構弄柱可竟根據(jù)洞彎矩勤和軸仰力的質(zhì)大小廳，憑突借經(jīng)濟驗或般參照眾已有旗資料伍，試書選截楚面的酷形式扎和肢倆件，刺然后副進行葡驗算集、調(diào)顏整得挨到合誓理的變截面墾。驗膀算內(nèi)鋪容包搜括強組度、寸整體艷穩(wěn)定怪、分痰肢穩(wěn)論定、喝綴條逮或綴少板設朋計、堂連接麗節(jié)點膨設計遺等。窮在綴溫條或包綴板殺的計職算中腎，柱醬剪力叫應按箏實際擾剪力子和式(1肆8.閑18稠)計算婦結(jié)果底中的朋較大從者采艙用。絕綴板傷、綴筆條的熄計算斧方法芽同于坊軸心別受壓盒柱。垃

實腹仇式或勉格構帳式壓恒彎柱功，與爹梁的幻玉連接槳多采耳用剛浪接，罩與基該礎的聾連接奏則多乎采用獄剛接沸柱腳汽。20原.3資.2格構頌式壓束彎構便件的電截面乘設計【例20誕.2牢】天窗唐的側(cè)叉豎桿稼采用2某80遍×5攝0×漂6的雙詳角鋼軌截面(長肢樹相連)，截慰面無爸削弱炭，荷戲載效邁應設販計值京為軸蜻心壓膊力N=菌35光kN，構肢件中丹部由文風壓霧力和逢風吸風力引去起的遷彎矩闊均為M=圖2.稀7k輩N·隊m，計監(jiān)算長塘度l0x=l0y=3蜜m，材薄料為Q2戚35鋼。啄

【解】(1角)風壓簽力作駐用下桐的穩(wěn)吊定性傻計算(圖20沙.5站(b))饞

計算判長細題比和堵截面1、2點的紀抵抗嗚矩霞

λx=1翻17校.6蠶<［λ］=1灘50怨

λy=1請37曬<［λ］=1遠50濟

W1x=3逃7.國1c爽m3W2x=1蛇8.卻4c附m3

構件禿無端脾彎矩扇但有劇橫向肅均布營荷載柴作用努，故斷彎矩蘇作用常平面繳內(nèi)、棒外的喝等效角彎矩聯(lián)系數(shù)柴為βmx=βtx=1邁.0，截魯面塑隆性發(fā)棵展系毅數(shù)γx1=1罰.0窮5，γx2=1哨.2，由γx=1愧17郊.6，查專得φx=0律.4田49。絡

NEx′=題20加2.土1寇kN之

N/NEx′=近0.妻17城3驗算直彎矩磚作用狼平面績內(nèi)的駱穩(wěn)定鍵：對角拘鋼肢展背1處任

N/適φxA+膝βmxMx/[跡γx1W1x(1稅-0崗.8劇N/業(yè)NEx′)伶]=撲13濾2N才/m儲m2<f灶=2轉(zhuǎn)15鐮N/梁mm2

對角育鋼肢首尖2處響

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驗算外彎矩伸作用浪平面性外的孤穩(wěn)定批：由λy=1弦37，查讓得φy=0遲.3透57折

φb=0篇.7去67寶

N/賺φyA+樸βtxMx/φbW1x=1榴59虎.7大N/蘿mm2<f偽=2稻15雁N/徹mm2

(2錯)風吸劣力作關用下呆的穩(wěn)堤定性兇計算(圖20漸.5沖(c