钢结构拉弯与压弯构件计算.ppt

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概述
拉弯和压弯构件的强度
压弯构件的整体稳定
压弯构件的局部稳定
本章目录
基本要求

1. 拉弯构件
2. 压弯构件
1 . 建立拉弯构件与压弯构件的概念
2 . 了解设计计算的内容
本节目录
基本要求
拉弯构件
承受轴心拉力和弯矩共同作用的构件称为拉弯构件,它包括偏心受拉构件()和有横向荷载作用的拉杆()。钢屋架的下弦杆节间有横向荷载就属于拉弯构件。钢结构中拉弯构件应用较少。
对于拉弯构件,如果弯矩不大而主要承受轴心拉力作用时,它的截面形式和一般轴心拉杆一样。弯矩很大时则应在弯矩作用的平面内采用较高大的截面。
在拉力和弯矩的共同作用下,截面出现塑性铰即视为承载能力的极限。但对格构式构件或冷弯薄壁型钢构件,截面边缘出现塑性即已基本上达到强度的极限。一般情况下,拉弯构件丧失整体稳定性和局部稳定性的可能性不大。
拉弯构件动画
压弯构件
,图5-1-,都属于压弯构件。该类构件应用十分广泛,如有节间荷载作用的屋架的上弦杆,厂房的框架柱,高层建筑的框架柱和海洋平台的立柱等均属于压弯构件。
对于压弯构件,当承受的弯矩很小而轴心压力很大时,其截面形式和一般轴心受压构件相同。当构件承受的弯矩相对较大时,除了采用截面高度较大的双轴对称截面外,有时还采用单轴对称截面(),以获得较好的经济效果。
压弯构件截面形式有实腹式和格构式两种。
图5-1-2 压弯构件
截面形式
压弯构件整体破坏的形式有以下三种:(1)因端部弯矩很大或有较大削弱而发生强度破坏,(2)在弯矩作用平面内发生弯曲屈曲,(3)在弯矩作用平面外发生弯扭屈曲。
组成截面的板件在压应力作用下也可能发生局部屈曲。


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基本要求
式中:      N—设计荷载引起的轴心力;  Mx、My—分别是作用在两个主平面内的计算弯矩;
拉弯和压弯构件的强度和刚度计算
拉弯和压弯构件同时受轴心力和弯矩的共同作用,截面上的应力分布是不均匀的。按照《钢结构设计规范》的要求,应以部分截面出现塑性(塑性区高度限制在1/8-1/4截面高度范围)为强度极限状态。由此可得强度验算公式为:
An、 Wnx、 Wny—分别是构件的净截面面积和两个主平面的净截面抵抗矩。
拉弯和压弯构件的刚度计算和轴心受力构件相同,按下式验算:
γx、γy—分别是截面在两个主平面内的截面塑性发展系数,需要验算疲劳时,应取;