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6 -轴心受力构件和 拉弯、压弯构件 - PowerPoint PPT Presentation


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6 -轴心受力构件和 拉弯、压弯构件. P 190. 6.1 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的类型. P 191. 截面形式的要求. 1 )能提供强度所需要的截面积; 2 )制作简便; 3 )便于构件连接; 4 )截面开展、壁厚较薄. 结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件. P 189. 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算简图. P 192. ≤. ( 6.4 ). ( 6.5 ). 6.2 轴心受力构件的强度和刚度. 1 、强度计算公式:. 2. 刚度:. P 194.

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Presentation Transcript

6-轴心受力构件和 拉弯、压弯构件


P 190

6.1轴心受力构件和拉弯、压弯构件的类型


P 191

截面形式的要求

1)能提供强度所需要的截面积;

2)制作简便;

3)便于构件连接;

4)截面开展、壁厚较薄


结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件


P 189结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算简图


P 192结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

(6.4)

(6.5)

6.2 轴心受力构件的强度和刚度

1、强度计算公式:

2.刚度:


P 194结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

1、轴心压杆的屈曲形式

双轴对称工字形

- 弯曲屈曲

薄壁十字形

- 扭转屈曲

单轴对称T字形

- 绕对称轴:弯扭屈曲

- 绕非对称轴:弯曲屈曲

6.3轴心受压构件的整体稳定


P 194结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

图6.6 单轴对称截面的形心和剪切中心


P 194结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

2、两端铰接、等截面、理想轴心压杆的弯曲屈曲

临界力:欧拉(Euler)临界力


P 196结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

3、理想轴心压杆的弹塑性屈曲

图6.7 理想轴心压杆的柱子曲线


4结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件、关于一阶和二阶分析


P 199结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

5、实际轴心受压构件稳定承载力的影响因素

初始缺陷包括:初弯曲、初偏心、纵向

残余应力、杆端约束

图6.10 有初弯曲的轴心压杆


假定杆轴的初弯曲为半波正弦曲线,即满足:结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

(1)

(2)

将(1)代入(2)得:

解此微分方程,可求出杆的弹性总挠曲曲线方程:

时,杆中点总挠度为:

则有:


P 201结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

图6.11 有初偏心的轴心压杆


P 201结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

图6.9 残余应力对轴心压杆稳定承载力的影响


P 198结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

残余应力的影响

由于k<1,所以残余应力对构件稳定的不利影响对弱轴比对强轴严重得多。


P 205结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

(6.23)

—轴心受压构件的稳定系数,依正则化长细比

查得,

6、整体稳定承载力计算公式

(柱子曲线205、表359 )

影响因素:1)残余应力的分布及其峰值。

2)初弯曲的影响。


P 205结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

图6.13《钢结构设计规范》的柱子曲线


P 208结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

1、计算原则:局部屈曲不先于整体屈曲

6.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定


翼缘:结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

(6.37)

腹板:

(6.38)

2、计算公式(宽厚比限值):


P 211结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

截面设计步骤:

1、假定杆件长细比。

2、求所需截面积

3、由附表14 P336近似关系定截面高、宽。

4、验算强度、整体稳定承载力、局部稳定、

刚度

=150(200)

6.5 实腹式轴心受压构件的截面设计

例题:6.1,习题6.1


P 216结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

6.6 格构式轴心受压构件的设计

1、压杆的组成

缀板柱

缀条柱


缀条体系结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件


截面形式结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件


缀条式轴心受压构件的 受力和变形结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件


P 217结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

(6.23)

—轴心受压构件的稳定系数,对实轴计算

同实腹式,对虚轴应依换算长细比查得。

缀条式:

(6.43)

缀板式:

(6.44)

2、压杆的稳定承载力计算

3、双肢格构式构件对虚轴的换算长细比


P 221结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

1)截面设计步骤

ⅰ、首先按实腹式柱的设计方法确定柱肢截面尺寸。

ⅱ、依据等稳条件:

及附表12-383 确定两肢间距。

(6.57)

(6.58)

4、格构式轴心受压柱的设计


P 218结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

2)分肢稳定性的保证

缀条式:单肢长细比

≤0.7

缀板式:

单肢长细比

≤40

且 ≤0.5

(当

<50时取

=50)


P 219结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

3)缀材的设计和计算

ⅰ、格构式轴心压杆的剪力

(6.49)

ⅱ、缀条的设计

斜缀条的内力

(6.50)


P 219结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

斜缀条的计算:按轴心压杆计算,但将强度设计值

乘以折减系数(6.51~6.54),以考虑受力时

的偏心作用。

横缀条的设计: 主要用于减少肢件的计算长度,

截面尺寸与斜缀条相同。

例题:6.2,习题6.6


P 220结构骨架中的轴心受力,拉弯、压弯偏心受力构件

缀板内力:

剪力

(6.55)

弯矩

(与肢件连接处)

(6.56)

ⅲ、缀板的设计 刚度要求:

缀板线刚度之和/柱分肢线刚度之和≥6 。


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