拉弯和压弯构件学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:73 大小:2.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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1.了解拉弯和压弯构件的构造特点和构造要求。2.掌握拉弯和压弯构件的破坏(pòhuài)形式和计算方法。拉弯构件(gòujiàn)压弯构件(gòujiàn)图6-1-2压弯构件(gòujiàn)图截面(jiémiàn)形式第6.2节拉弯和压弯构件(gòujiàn)的强度拉弯和压弯构件的强度和刚度(ɡānɡdù)计算An、Wnx、Wny—分别是构件的净截面(jiémiàn)面积和两个主平面的净截面(jiémiàn)抵抗矩。第6.3节压弯构件(gòujiàn)的稳定压弯构件的截面尺寸通常由稳定承载力确定。对双轴对称截面一般将弯矩绕强轴作用,而单轴对称截面则将弯矩作用在对称轴平面内。这些构件可能在弯矩作用平面内弯曲失稳,也可能在弯矩作用平面外弯扭失稳。所以(suǒyǐ),压弯构件要分别计算弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的稳定性。弯矩作用(zuòyòng)平面内的稳定性图所示为一根在两端作用有相同弯矩的等截面压弯构件(gòujiàn),当N与M共同作用时,可以画出压力N和杆中点挠度v的关系曲线。图中的虚线0AD是把压弯构件(gòujiàn)看作完全弹性体时的关系曲线。实曲线0ABC则代表弹性塑性杆的关系曲线,曲线的上升段0B表示杆处于稳定平衡状态,下降段则表示处于不稳定平衡状态。曲线的B点表示承载力的极限状态,对应的极限荷载要用压溃理论来确定。实际上,当达到该极限状态时所对应的挠度太大而不能满足使用要求。如取构件(gòujiàn)截面边缘屈服(A点)作为稳定承载力的极限状态,则显得过于保守。因此,钢结构设计规范取A′点作为稳定承载力的极限状态,即将截面的塑性区限制在1/4~1/8截面高度范围。由此可借用强度相关公式来导出稳定承载力的实用计算公式。图压弯构件(gòujiàn)的N-v关系对于压弯构件,其截面边缘达到(dádào)屈服时的强度计算公式为:借用式时,应考虑以下(yǐxià)几个方面的因素:2.允许截面(jiémiàn)发展一定的塑性将式()代入式()有:当两端弯矩不等时,构件的实际承载能力将比上式算得得值高,引入等效弯矩系数来考虑这种有利影响,再常用截面形式的理论计算结果比较后,设计规范规定的计算公式变为下列形式:按下列规定采用:图6.3.3单轴对称截面的压弯构件因此,规范规定对于上述单轴对称截面的压弯构件,除采用式验算弯矩作用平面内的整体稳定外。对后一种受拉区出现塑性的情况(qíngkuàng)还应按下列相关公式进行补充验算:此剪力不通过截面的弯曲中心,对截面形成扭矩:图平面(píngmiàn)外弯扭屈曲根据弯扭屈曲(qūqǔ)平衡微分方程可导得:(6.3.13)(6.16)双轴对称工字形截面(jiémiàn)(含H型钢)按下列规定采用:对于悬臂构件;对于在弯矩作用平面外有支承的构件,根据两相邻支承点之内杆段的受力条件确定:①构件段无横向荷载作用时,,杆段的端弯矩和,使它产生同向曲率时取同号,否则取异号,而且;②杆段内只有横向荷载作用,;③杆段内既有端弯矩又有横向荷载作用,则杆段产生同向曲率时,产生反向曲率时。双向弯曲实腹式压弯构件(gòujiàn)的整体稳定等效弯矩系数和应按式(6.3.8)中有关弯矩作用平面内的规定采用;、和应按式(6.3.13)中有关弯矩作用平面外的规定采用。压弯构件的局部(júbù)稳定当强度(qiángdù)计算中截面考虑发展塑性,则:(2)腹板的稳定(wěndìng)图所示受力状态的腹板,其弹性屈曲(qūqǔ)条件可用下式表示:是弹性屈曲系数,其值与应力梯度α0有关,见表6.4。时,属于均匀受压板,k=4;,属于纯弯曲板,k=23.992。对式(6.3.20)经过计算分析后,经适当近似简化并考虑塑性,设计规范规定取工字形截面的腹板的宽厚比限值关系式如下:T形截面(jiémiàn)腹板的高厚比限值:第6.4节压弯构件(框架(kuànɡjià)柱)的设计框架(kuànɡjià)柱的计算长度实际上很多单层单跨框架因无法设置支承(zhīchénɡ)结构,其失稳形式是有侧移的。如图,其计算长度系数μ则应由有侧移条件给出。图注意(zhùyì):表中给出的计算长度系数仅适用于横梁没有轴力或轴力较小的情况。若轴力较大,则需加以修正。图(3)多层多跨等截面(jiémiàn)框架柱的计算长度图6.4.3(4)变截面(jiémiàn)阶形柱的计算长度其计算长度按有侧移的失稳分段确定。上下(shàngxià)段柱的计算长度分别是:当厂房的柱列很多时,由于空间作用因素等,对柱的计算长度应作不同程度的折减,具体运用时可查有关(yǒuguān)规范的规定。(5)柱在框架(kuànɡjià)平面外的计算长度(1)截面(jiémiàn)选择(1)设计(shèjì)及构造要求对较大实腹式压弯构件(gòujiàn)