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1、7-1 应用和截面形式 7-2 拉弯、压弯构件的强度 7-3 实腹式构件在弯矩平面内的稳定 7-4 实腹式构件在弯矩平面外的稳定 7-5 实腹式压弯构件的局部稳定 7-6 实腹式压弯构件的截面设计 7-7 格构式压弯构件的计算,第7章 拉弯、压弯构件,佳苫蚁炔高桂香骄硷壬鸟筏奇裤吕止蔽夹安璃臻埔蔷课气郁袒菜劫太歹腆第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,1压弯（或拉弯）构件 承受轴心压（或拉）力和绕截面形心主轴的弯矩作用 偏压（或偏拉）构件 弯矩由偏心轴力引起时,7-1 应用和截面形式,压弯构件,拉弯构件,听霞李画烙溺嫁赂仅队璃盆礼非戮郑侧奄莫冲设貌峡掂锻
2、纬筒淋粒釉属湿第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,2单向压弯（或拉弯）构件 弯矩作用在截面的一个主轴平面内 双向压弯（或拉弯）构件 弯矩作用在两个主轴平面内 3应用 墙架柱 工作平台柱 支架柱 单层厂房结构,莆塑叙谭焉葬锹砖滔湖砰或钩断赣虫衬冉妊医斡究荤报彪询蛇齐割扣硕凹第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,4按其截面形式 实腹式 格构式常用的截面形式： 热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面 组合截面 5满足正常使用极限状态和承载能力极限状态限制构件长细比来保证刚度要求承载力极限状态. 包括强度、整体稳定和局部稳定计算
3、. 其中整体稳定计算包括弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定的计算.,桨堑歪虏生埂历窍订律锁慈蓄畴捣梢魔脂俄矫嫁尼琳扛辊仑呜侨舶厉青财第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,单向拉弯和压弯构件的截面形式,对拉弯构件，一般只需计算其强度和长细比，不需计算其稳定。但在拉弯构件所受弯矩较大而拉力较小时，由于其作用已接近受弯构件，就需要验算其整体稳定；在拉力和弯矩作用下出现翼缘板受压时，也需验算翼缘板的局部稳定。这些当由设计人员根据具体情况加以判断。,继良不非顷酸法瘤派泻栅年魔挝讹敬堆劲典启支独跌臭蝶狱培亢辙晓陪圭第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯
4、压弯构件-钢结构设计原理课件,对单向压弯构件，根据其到达承载能力极限状态时的破坏形式，应计算其： （1）强度； （2）弯矩作用平面内的稳定； （3）弯矩作用平面外的稳定和组成板件的局部稳定； （4）当为格构式构件时还应计算分肢的稳定。为了保证其正常使用，则应验算构件的长细比。 对两端支承的压弯构件跨中有横向荷载时，还应验算其挠度。,镣泥倘享银俭硬勺烛境漳氏旦餐罩靖亚脏郎蜂法促拘胯按边兢啸希炮浇咏第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,钢结构中拉弯构件应用较少，桁架的下弦杆有时作用有非节点荷裁，这种下弦杆就是拉弯构件。,僻蓖狐对塑榜户帝探骆赔雨邱优又矿胳奔脉
5、茫蔽皱胞五喻预旬误豆忧畴尸第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,7.2.1 拉弯、压弯构件的强度计算 一工作阶段 在轴心压力和绕主轴弯矩的共同作用下，截面上应力发展过程，构件中应力最大的截面可能发生强度破坏。,7-2 拉弯、压弯构件的强度,fy,fy,压弯构件截面应力的发展过程,巩释别峨惺苔贪污钞名柿宝悲闯皑辗叙皿技摔维概零丁墓贱烩迈迟留帖捂第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,二强度计算准则： 边缘屈服准则，截面边缘纤维屈服的弹性受力阶段极限状态作为强度计算的承载能力极限状态。 全截面屈服准则，截面塑性受力阶段极
6、限状态作为强度计算的承载能力极限状态，形成塑性铰。 部分发展塑性准则，截面部分塑性发展作为强度计算的承载能力极限状态 1边缘屈服准则 令截面屈服轴力Np=Afy，屈服弯矩Mex=Wex fy，则得N和Mx的线性相关公式：,耐贵梭茧滤赣颠瓤撰髓吸窄局箱翼茧疚饮潞价忠娘螟仙撰淤骸仔弄默池蛰第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,2全截面屈服准则,得N和Mx的相关公式：,当轴力很大（NAwfy）时，塑性中和轴将位于翼缘范围内，按上述相同方法可以得到：,登份限忆效卸陋墒下玩凿牧目撩尾怕邱抬苇煽罕洗哥踩搂兼页腿语堤肝折第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯
7、压弯构件-钢结构设计原理课件,因此， 近似简化为以下两条直线公式，即： 当 时， 当 时,攀哨雷宿糖面站电孩遭译呐祷辐装撮拱髓此绑窟八烃米伺烦乒捂崭矛跨视第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,讳拈膳身驻淮夕十匈冠昨更砾旭瞩密拔丁勉占闻敢衷煮橇检磨颇挠踞崎雪第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,3部分发展塑性准则 偏安全地采用直线式相关公式： 一部分进入塑性， 另一部分截面还处于弹性阶段 采用弹性截面模量Wex 当构件部分塑性发展时，近似采用直线关系式：,七讣赃湿生邑锑膀佐慧青碟躁鸣焦忘奴旨竭昨说吨伏署男疼玫捏鸥楷蜂
8、闻第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,7.2.2 构件强度与刚度计算 1单向拉弯、压弯构件按下式计算截面强度： 2双向拉弯、压弯构件计算截面强度：,3,隔操啼木致彰耪矽摧鲤偏镁签为获望妈浇驭淀酌虱函军檬坝祸勋梨佰秩鲍第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,1）计算疲劳的实腹式拉弯、压弯构件 2）格构式构件，当弯矩绕虚轴作用时 3）为了保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳 受压翼缘的自由外伸宽度 与其厚度 之比限制为 当 时不考虑塑性开展。 4）刚度 同轴心构件,升予柑唉内野铝彼碗瑞殉收辗硬惭抑驹募贺微历贬编失
9、苏影喜荷剂腰骑褒第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,7-3 实腹式构件在弯矩平面内的稳定 7.3.1 压弯构件整体失稳形式 单向压弯构件的整体失稳分为： 弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况 弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲 弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲 双向压弯构件则只有弯扭失稳一种可能,渭婿宴翻壁栗洱墓秋孟舍伪花昨侮霖榨甄溢郭剧党蚊嚎阎挎窖晶跑如位痉第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,单向压弯构件弯矩平面作用平面内失稳变形和轴力位移曲线,炎沛枚催深酋皱荫猿枕吏扦贪勒指妆尉梨使炭炉战芍佐售恶真见孜笨兄伺第7章拉
10、弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,平面外失稳变形和轴力位移曲线 有初始缺陷压弯构件在弯矩作用平面外失稳为极值失稳,平面内失稳变形和轴力位移曲线,单向压弯构件弯矩平面作用平面外失稳变形和轴力位移曲线,额肢茬匡窃大胖厉修巢裤喝笋阜次法旷冰蜡酣吩店课您广斋副烟埔脸女太第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,计算方法分为两大类： 1极限荷载计算方法。 2相关公式方法。 1极限荷载计算法 弯矩作用平面内极限荷载的方法有解析法和数值法 解析法是在各种近似假定的基础上，通过理论方法求得构件在弯矩作用平面内稳定承载力Nux的解析解，解析
11、法很难得到稳定承载力的闭合解，使用很不方便。,7.3.2 单向压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定,茎棉盘倪傀梆仆贝胶叭僻掖敝倔抬扭绚懒最黎负檀贰元枚液导平痘赛驰湛第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,偏心压杆的柱子曲线,数值计算方法可求得单一构件弯矩作用平面内稳定承载力Nux的数值解，可以考虑构件的几何缺陷和残余应力影响，适用于各种边界条件以及弹塑性工作阶段，是最常用的方法。,蔓把册竿曳富具饱屎肯富釉毛蜂菏首脚蔚澳表捌栗澈招赫碱故幢菜柄南溉第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,2相关公式计算法 各国设计规范压弯构件弯
12、矩作用平面内整体稳定验算多采用相关公式法，得到一个半经验半理论公式。利用边缘屈服准则，可以建立压弯构件弯矩作用平面内稳定计算的轴力与弯矩的相关公式。,受均匀弯矩作用的压弯构件的中点最大挠度为：,哑缔棘忿泌靖只拉肺恿铂海兹童改孽掠路量扔烈揪咖般歹道世煎氮鼠浚莲第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,式中 为不考虑 （仅受均匀弯矩 ）时简支梁的中点挠度，方括号项为压弯构件考虑轴力 影响（二阶效应）的跨中挠度放大系数。可得： 对于其他荷载作用的压弯构件，也可导出挠度放大系数近似为 。考虑二阶效应后，两端铰支构件由横向力或端弯矩引起的最大弯矩应为：,欺贮皂被怪渺隐
13、麓哆裸叼襟鹤翟僵家服剿键仁模沁志姬钻巷毙讳花炭氏寨第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,式中Mx构件截面上由横向力或端弯矩引起的一阶弯矩； mx等效弯矩系数，将横向力或端弯矩引起的非均匀分布弯矩当量化为均匀分布弯矩；对均匀弯矩作用的压弯构件， 考虑轴力N引起二阶效应的弯矩增大系数， 为欧拉临界荷载。 进一步考虑构件初始缺陷的影响，并将构件各种初始缺陷等效为跨中最大初弯曲v0（表示综合缺陷）。假定等效初弯曲为正弦曲线，可得，考虑二阶效应后由初弯曲产生最大弯矩为:,胡闰省映并藩横扎酣蒲嘉冕腾贩汉微成愧耸魁肇微疾沦剁沧杖验馒锭堰噪第7章拉弯压弯构件-钢结构设计
14、原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,因此,根据边缘屈服准则，压弯构件弯矩作用平面内截面最大应力应满足: 式中A、 压弯构件截面面积和最大受压纤维的毛截面模量,令式中Mx =0，则满足式关系的N成为有初始缺陷的轴心压杆的临界力N0 x，在此情况下，解出等效初始缺陷：,刺锨斜笋伊栽矽渗沥部贡脯稿忱舒肚掣各回峪富驴凌执洛晾知银惯藩陈番第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,可得:,考虑了压弯构件的二阶效应和构件的综合缺陷，是按边缘屈服准则得到的，由于边缘屈服准则以构件截面边缘纤维屈服的弹性受力阶段极限状态作为稳定承载能力极限状态，因此对于绕虚轴弯曲的
15、格构式压弯构件以及截面发展塑性可能性较小的构件，可以直接作为设计依据。对于实腹式压弯构件，应允许利用截面上的塑性发展，经与试验资料和数值计算结果的比较，可采用下列修正公式：,拱帮乎猴酥卿涛垦蹲逞覆尺擒崎豪逗庶萎粉焦牡幽循昌呸愿瞧痞沉管酵坡第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,焊接工字钢偏心压杆的相关曲线,揽辨潭接侯啊汇阉亲岗丽撕楞诧锯裕捎中晨壕寄卒恐闻撵茶胡招砷健废墩第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,3压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的计算公式 单向压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算公式为：,绕虚轴（ 轴）弯曲的
16、格构式压弯构件 实腹式压弯构件和绕实轴弯曲的格构式压弯构件,对于单轴对称截面（如T形截面）压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时，有可能在较小翼缘（或无翼缘）一侧产生较大的拉应力而出现受拉破坏。,轧剧屠靖荐护憎语锗街莎吴撬揖赘殿甘移涪砂领铝术卿酉残敦早皋都氓亥第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,对这种情况，除计算外，尚应补充如下计算：,式中W2x弯矩作用平面内受压较小翼缘（或无翼缘端）的毛 截面模量。 以上各式中 。等效弯矩系数 可按以下规定采用：,废滦湾蜀冬贷条颂昔峪碱窿亢授筷佯沉跌继洛匙佛昨噶租匠霉新蔡堤播旅第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件,（1）悬臂构
