第三章构件的截面承载能力强度新.ppt

第三章构件的截面承载能力强度新
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第一节轴心受力构件的强度和截面选择
一、轴心受力构件的应用
轴心受力构件包括轴心受压杆和轴心受拉杆。
轴心受拉 ：桁架拉杆、网架、塔架（二力杆）
轴心受压 ：，S在对称轴上；
(如Z形截面)，S与截面形心重合；
,S在交点处，这
是由于该种截面受弯时的全部剪力流都通过些交点。
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常用开口薄壁截面的剪切中心S位置和扇惯性矩Iω值
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（三）局部压应力
当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且荷载处又未设置支承加劲肋时，或有移动的集中荷载时，应验算腹板高度边缘的局部承压强度。
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F ——集中力,对动力荷载应考虑动力系数；
——集中荷载增大系数，，
；
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lz --集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度：
a--集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可
取为50mm；
hy--自梁承载边缘到腹板计算高度边缘的距离；
hR--轨道的高度，计算处无轨道时取0；
a1 --梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得
。
梁端支座反力：
跨中集中荷载：
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腹板的计算高度ho的规定：
1．轧制型钢，两内孤起点间距;
2．焊接组合截面，为腹板高度;
3．铆接时为铆钉间最近距离。
ho
b
t1
ho
b
t1
ho
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（四）折算应力
应带各自符号，拉为正。
计算折算应力的设计值增大系数。
异号时，
同号时或
原因：1．只有局部某点达到塑性
2．异号力场有利于塑性发展——提高设计强度
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构件在扭矩作用下,按照荷载和支承条件的不同，
可以出现两种不同形式的扭转。一种是自由扭转或称
为圣维南扭转(图3—16a)，另一种是约束扭转或称为
弯曲扭转(图3-16b)。
1．自由扭转(pure torsion)
自由扭转：是指截面不受任何约束，
能够自由产生翘曲变形的扭转。
翘曲变形：指杆件在扭矩作用下，
截面上各点沿杆轴方向所产生的
位移。
工字形截面构件自由扭转

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自由扭转的特点：
沿杆件全长扭矩Ms相等,单位长度的扭转角(扭转率)
相等,并在各截面内引起相同的扭转剪应力分布;
纵向纤维扭转后成为略为倾斜的螺旋线,较小时近似于直线,其长度没有改变,因而截面上不产生正应力;
对一般的截面(圆形、圆管形截面和某些特殊截面例外)情况，截面将发生翘曲，即原为平面的横截面不再保持平面而成为凹凸不平的面;
与纵向纤维长度不变相适应，沿杆件全长各截面将有完全相同的翘曲情况;
自由扭转的必要条件： 两端截面可以无约束地自由翘曲即自由纵向凹凸
伸缩是自由扭转的必要条件。
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1).矩形截面杆件
按照弹性力学知识,对于图示矩形截面杆件的扭转，
当h》t(h/t>10)时，可以得到与圆杆相似的扭矩和扭
转率的关系式：
3)薄板组成截面杆件
自由扭转的剪应力：
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It--扭转常数或扭转惯性矩,
K --考虑薄板间相互连接成整体和连接处圆角加强
的提高系数与截面形状有关,可参照表3-1取用；

如图3-21所示的截面面积
完全相同的工字形截面和箱形
截面梁，其扭转常数之比约1:500，
最大扭转剪应力之比近于30:1，
由此可见闭合箱形截面抗扭性能
远较工字形截面为有利。
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2．约束扭转(warping torsion)
约束扭转：杆件在扭转荷载作用下由于支承条件或
荷载条件的不同,截面不能完全自由地产生翘曲变形