《钢结构基本原理4课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构基本原理4课件（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4章章 受拉构件受拉构件1.轴心受拉构件的截面形式轴心受拉构件的截面形式2.轴心受拉构件的强度计算轴心受拉构件的强度计算3.轴心受拉构件的刚度计算轴心受拉构件的刚度计算4.拉弯构件的设计计算拉弯构件的设计计算 4.1 4.1 轴心受拉构件的截面形式轴心受拉构件的截面形式 轴心受力构件的截面形式有三种：第一种是轴心受力构件的截面形式有三种：第一种是热轧型钢截面热轧型钢截面，如图，如图4-1(4-1(a a) )中的中的工字钢、工字钢、H H型钢、槽钢、角钢、型钢、槽钢、角钢、T T型钢、圆钢、圆管、方管等；第二种是型钢、圆钢、圆管、方管等；第二种是冷弯薄壁冷弯薄壁型钢截面型钢截面，如图，如图
2、4-1(4-1(b b) )中冷弯角钢、槽钢和冷弯方管等；第三种是用型钢和钢板中冷弯角钢、槽钢和冷弯方管等；第三种是用型钢和钢板或钢板和钢板连接而成的或钢板和钢板连接而成的组合截面组合截面，如图，如图4-1(4-1(c c) )所示的实腹式组合截面和图所示的实腹式组合截面和图4-4-1(1(d d) ) 所示的格构式组合截面等。所示的格构式组合截面等。4.2 4.2 轴心受力构件的强度和刚度轴心受力构件的强度和刚度 （1） 截面无削弱时截面无削弱时 以截面发生屈服作为强度准则以截面发生屈服作为强度准则 设计公式：设计公式：（2）截面有削弱时）截面有削弱时 需要同时考虑毛截面和净截面，进行比较需
3、要同时考虑毛截面和净截面，进行比较 毛截面：极限状态仍然是截面发生屈服毛截面：极限状态仍然是截面发生屈服 净截面：极限状态则为应力达到抗拉强度净截面：极限状态则为应力达到抗拉强度 设计公式：设计公式： （注意适用条件）（注意适用条件）有效净截面的概念有效净截面的概念 由于连接构造的不同，有些净截面可以充分发挥作用，但是有些净截面由于连接构造的不同，有些净截面可以充分发挥作用，但是有些净截面却不能全部发挥作用。设计时虽仍可按应力均匀分布考虑，但应采用有效净却不能全部发挥作用。设计时虽仍可按应力均匀分布考虑，但应采用有效净截面面积。截面面积。净截面效率：净截面效率：考虑有效截面时的验算式：考虑有效
4、截面时的验算式：刚度刚度：刚度通过限制构件的长细比：刚度通过限制构件的长细比 来实现。来实现。 4.3 4.3 拉弯构件的设计计算拉弯构件的设计计算 单向拉弯构件的强度计算准则单向拉弯构件的强度计算准则 边缘纤维屈服准则边缘纤维屈服准则弹性阶段工作弹性阶段工作 全截面屈服准则全截面屈服准则形成塑性铰形成塑性铰 部分发展塑性准则部分发展塑性准则弹塑性阶段工作弹塑性阶段工作 拉弯构件的稳定拉弯构件的稳定 是否考虑稳定问题的判别条件：是否考虑稳定问题的判别条件： 考虑稳定考虑稳定 不考虑稳定不考虑稳定 拉弯构件的刚度拉弯构件的刚度 当弯矩不大时，其刚度要求同轴心受拉构件；当弯矩不大时，其刚度要求同轴
5、心受拉构件； 当弯矩较大时，不仅计算长细比是否满足要求，还要进行挠度计算。当弯矩较大时，不仅计算长细比是否满足要求，还要进行挠度计算。 5.3 轴心受压实腹式构件的整体稳定轴心受压实腹式构件的整体稳定理想轴心压杆的整体稳定；理想轴心压杆的整体稳定； 欧拉临界力，柱子曲线欧拉临界力，柱子曲线实际轴心压杆的整体稳定；实际轴心压杆的整体稳定； 考虑初始缺陷的影响考虑初始缺陷的影响轴心压杆的弯曲失稳、扭转失稳和弯扭失稳轴心压杆的弯曲失稳、扭转失稳和弯扭失稳 具有不同的对称轴截面的构件的失稳形式具有不同的对称轴截面的构件的失稳形式弯曲失稳的极限承载力的准则弯曲失稳的极限承载力的准则 常用的有两种：常用的
6、有两种： 边缘纤维屈服准则、稳定极限承载力理论边缘纤维屈服准则、稳定极限承载力理论临界应力可分别按照上述两种方法计算求得临界应力可分别按照上述两种方法计算求得 现行钢结构规范采用的是稳定极限承载力理论现行钢结构规范采用的是稳定极限承载力理论 柱子曲线的含义柱子曲线的含义单轴对称截面弯扭失稳的极限承载力单轴对称截面弯扭失稳的极限承载力 通过换算长细比的使用，转换成弯曲失稳的计算公式通过换算长细比的使用，转换成弯曲失稳的计算公式5.4 轴心受压格构式构件的整体稳定轴心受压格构式构件的整体稳定缀条柱缀板柱绕实轴的整体稳定绕实轴的整体稳定 与实腹式压杆完全相同与实腹式压杆完全相同绕虚轴的整体稳定绕虚轴的整体稳定 由于剪力引起的附加变形较大，不能忽略。为简化计，绕虚由于剪力引起的附加变形较大，不能忽略。为简化计，绕虚轴的稳定计算采用换算长细比，以考虑剪切变形的影响。轴的稳定计算采用换算长细比，以考虑剪切变形的影响。5.5 轴心受压构件的整体稳定计算轴心受压构件的整体稳定计算 实腹式构件截面设计实腹式构件截面设计 格构式构件截面设计格构式构件截面设计
