钢结构原理轴心受压构件学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:109 大小:16.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学1、了解“轴心受力构件(gòujiàn)”的应用和截面形式;2、掌握轴心受拉构件(gòujiàn)设计计算;3、了解“轴心受压构件(gòujiàn)”稳定理论的基本概念和分析方法;4、掌握现行规范关于“轴心受压构件(gòujiàn)”设计计算方法,重点及难点是构件(gòujiàn)的整体稳定和局部稳定;5、掌握格构式轴心受压构件(gòujiàn)设计方法。轴心受压构件是指承受通过构件截面(jiémiàn)形心轴线的轴向压力作用的构件,简称轴心压杆。3.轴心(zhóuxīn)受压柱轴心受力构件(gòujiàn)的分类截面形式(xíngshì)可分为:实腹式和格构式两大类。/轴心受力构件的计算(jìsuàn)内容4.1轴心受压构件(gòujiàn)的强度和长细比◆当构件的截面有孔洞等局部削弱(xuēruò)时,截面上的应力分布不再是均匀的,而出现应力集中现象。N—轴心拉力或压力设计(shèjì)值;An—构件的净截面面积;f—钢材的抗拉强度设计(shèjì)值。刚度计算(正常使用极限(jíxiàn)状态)4.2轴心(zhóuxīn)受压构件的整体稳定(1)弯曲失稳--只发生弯曲变形,截面只绕一个主轴旋转(xuánzhuǎn),杆纵轴由直线变为曲线,是双轴对称截面常见的失稳形式;(2)扭转失稳--失稳时除杆件的支撑(zhīchēng)端外,各截面均绕纵轴扭转,是某些双轴对称截面可能发生的失稳形式;(3)弯扭失稳—单轴对称截面绕对称轴屈曲时,杆件发生弯曲(wānqū)变形的同时必然伴随着扭转。轴心(zhóuxīn)受压杆件的弹性弯曲屈曲下面推导(tuīdǎo)临界力Ncr通常剪切变形的影响较小,可忽略不计,即得欧拉临界(línjiè)力和临界(línjiè)应力:切线(qiēxiàn)模量理论影响轴心受压构件稳定(wěndìng)承载力的主要因素但试验结果却常位于蓝色虚线(xūxiàn)位置,即试验值小于理论值。这主要由于压杆初始缺陷的存在。实际轴心(zhóuxīn)受压构件(2)残余(cányú)应力的影响残余应力影响(yǐngxiǎng)下短柱的σ-ε曲线实际压杆并非全部(quánbù)铰支,对于任意支承情况的压杆,其临界力为:理想(lǐxiǎng)轴心压杆与实际轴心压杆承载能力比较实际轴心受压构件(gòujiàn)的稳定曲线2、实际轴心受压构件的柱子(zhùzi)曲线3、实际轴心(zhóuxīn)受压构件的整体稳定计算(2)构件(gòujiàn)长细比的确定/③、单角钢截面和双角钢组合T形截面可采取(cǎiqǔ)以下简化计算公式:B、等边双角(shuānɡjiǎo)钢截面,图(b)C、长肢相并的不等边角钢(jiǎogāng)截面,图(C)D、短肢相并的不等边角钢(jiǎogāng)截面,图(D)④、单轴对称的轴心受压构件(gòujiàn)在绕非对称轴以外的任意轴失稳时,应按弯扭屈曲计算其稳定性。(3)其他(qítā)注意事项:4.3轴心(zhóuxīn)受压构件的局部稳定薄板(báobǎn)临界力由于临界荷载是微弯状态的最小荷载,即n=1(y方向为一个(yīɡè)半波)时所取得的Nx为临界荷载:对一般构件来讲,a/b远大于1,故近似取β=4,这时有四边(sìbiān)简支单向均匀受压薄板的临界力:综上所述,单向均匀受压薄板弹性阶段的临界(línjiè)力及临界(línjiè)应力的计算公式统一表达为:(二)轴心受压构件(gòujiàn)的局部稳定的验算对于普通钢结构,一般要求:局部失稳不早于整体失稳,即板件的临界应力不小于构件(gòujiàn)的临界应力,所以:由上式,即可确定(quèdìng)局部失稳不早于整体失稳时,板件的宽厚比限值:1、翼缘板:A、工字形、T形、H形截面翼缘板B、箱形截面(jiémiàn)翼缘板2、腹板:B、箱形截面(jiémiàn)腹板3、圆管截面(jiémiàn)3、对于H形、工字形和箱形截面腹板高厚比不满足以上规定时,也可以设纵向加劲肋来加强腹板。纵向加劲肋与翼缘间的腹板,应满足高厚比限值。纵向加劲肋宜在腹板两侧(liǎnɡcè)成对配置,其一侧的外伸宽度不应小于10tw,厚度不应小于0.75tw。(2)尽量满足两主轴方向的等稳定要求,即:以达到经济要求;2、截面(jiémiàn)的设计(3)由截面面积A和两主轴方向(fāngxiàng)的回转半径,优先选用轧制型钢,如工字钢、H型钢等。型钢截面不满足时,选用组合截面,组合截面的尺寸可由回转半径确定:(4)由求得的A、h、b,综合考虑构造、局部稳定、钢材规格等,确定截面尺寸(chǐcun);(5)构件的截面验算:A、截面有削弱时,进行强度验算;B、整体稳定验算;C、局部稳定验算;对于热轧型钢截面,因板