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设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题第六章第六章 例题例题【例例6.16.1】图图6.76.7所示的拉弯构件，间接承受动力荷载，轴向拉所示的拉弯构件，间接承受动力荷载，轴向拉力的设计值为力的设计值为800kN800kN，横向均布荷载的设计值为，横向均布荷载的设计值为7kN/m7kN/m。试选择。试选择其截面，设截面无削弱，材料为其截面，设截面无削弱，材料为Q345Q345钢。钢。图图6.76.7设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】设采用普通工字钢设采用普通工字钢I22aI22a，截面积，截面积 ，自重重，自重重力力0.33kN/m0.33kN/m，验算强度：验算强度：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题验算长细比：验算长细比：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【例例6.26.2】(注册结构工程师考试试题注册结构工程师考试试题)某框架柱内力设计值某框架柱内力设计值N=174.2kNN=174.2kN、,已已知该柱的知该柱的 ,柱截面特征见表柱截面特征见表6.16.1,钢材为钢材为Q235BQ235B，在，在其弯矩作用平面内以应力（其弯矩作用平面内以应力（）形式表达的稳定性计）形式表达的稳定性计算数值与（算数值与（）最接近。）最接近。提示：提示：表表6.1 6.1 柱截面特征（柱截面特征（x x轴为强轴）轴为强轴）HM3903001016 HM3903001016 136.7 136.7 3890038900 2000 16.9 2000 16.9 7.26 7.26 截面截面（A A）173.7 173.7 （B B）182.1 182.1 （C C）191.4 191.4 （D D）205.1205.1设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】（D D）设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【例例6.36.3】(注册结构工程师考试试题注册结构工程师考试试题)某框架柱内力设计值某框架柱内力设计值N=310kNN=310kN、,柱截面特柱截面特征见表征见表6.26.2。平面外计算长度为。平面外计算长度为4.5m,4.5m,材料为材料为Q235BQ235B钢，其钢，其以应力（以应力（）形式表达的弯矩作用平面外稳定性计算）形式表达的弯矩作用平面外稳定性计算数值与（数值与（）最接近。）最接近。提示：按提示：按b b截面查截面查表表6.2 6.2 柱截面特征（柱截面特征（x x轴为强轴）轴为强轴）HM4403001118 157.4 56100 2550 18.9 7.18 HM4403001118 157.4 56100 2550 18.9 7.18 截面截面（A A）151.1 151.1 （B B）164.3 164.3 （C C）184.9 184.9 （D D）208.1208.1设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】（A A）查附表查附表4.24.2（b b类）得：类）得：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【例例6.46.4】图图6.126.12为一有侧移双层框架，图中圆圈内数字为一有侧移双层框架，图中圆圈内数字为横梁或柱子的线刚度。试求出各柱在框架平面内的计算为横梁或柱子的线刚度。试求出各柱在框架平面内的计算长度系数长度系数值。值。ll图图6.126.12设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】根据附表根据附表5.15.1，得各柱的计算长度系数如下：，得各柱的计算长度系数如下：柱柱C1,C3:C1,C3:柱柱C2:C2:柱柱C4,C6:C4,C6:柱柱C5:C5:设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【例例6.56.5】图图6.146.14所示为所示为Q235Q235钢焰切边工字形截面柱，两钢焰切边工字形截面柱，两端铰支端铰支,中间中间1/31/3长度处有侧向支承长度处有侧向支承,截面无削弱，承受轴截面无削弱，承受轴心压力的设计值为心压力的设计值为900kN900kN，跨中集中力设计值为，跨中集中力设计值为100kN100kN。试。试验算此构件的承载力。验算此构件的承载力。设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题图图6.146.14设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】(1)(1)截面的几何特性截面的几何特性设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 (2)(2)验算强度验算强度 (3)(3)验算弯矩作用平面内的稳定验算弯矩作用平面内的稳定 查附表查附表4.2(b4.2(b类截面类截面)，设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题(4)(4)验算弯矩作用平面外的稳定验算弯矩作用平面外的稳定 查附表查附表4.2(b4.2(b类截面类截面)，所计算构件段为所计算构件段为BCBC段，有端弯矩和横向荷载作用，但段，有端弯矩和横向荷载作用，但使构件段产生同向曲率，故取使构件段产生同向曲率，故取 ，另，另 。设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 由以上计算知，此压弯构件是由弯矩作用平面外的稳由以上计算知，此压弯构件是由弯矩作用平面外的稳定控制设计的。定控制设计的。(5)(5)局部稳定验算局部稳定验算设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题腹板：腹板：翼缘：翼缘：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【例例6.66.6】有一两端为双向铰接，长有一两端为双向铰接，长10m10m的箱形截面压弯的箱形截面压弯构件，材料为构件，材料为Q235Q235钢，截面尺寸和内力设计值如图钢，截面尺寸和内力设计值如图6.156.15所示，验算其承载力。所示，验算其承载力。例例6.66.6图图设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】(1)(1)截面的几何特性截面的几何特性设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题(2)(2)验算强度验算强度(3)(3)验算弯矩作用平面内的稳定验算弯矩作用平面内的稳定 查附表查附表4.2(b4.2(b类截面类截面)，设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题(4)(4)验算弯矩作用平面外的稳定验算弯矩作用平面外的稳定查附表查附表4.2(b4.2(b类截面类截面)，由以上计算知，此压弯构件是由支承处的强度控制设由以上计算知，此压弯构件是由支承处的强度控制设计的。计的。设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题(5)(5)局部稳定验算局部稳定验算（拉应力）（拉应力）设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题腹板：腹板：翼缘：翼缘：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【例例6.76.7】图图6.196.19为一单层厂房框架柱的下柱，在框架平面为一单层厂房框架柱的下柱，在框架平面内（属有侧移框架柱）的计算长度为内（属有侧移框架柱）的计算长度为 ，在框架，在框架平面外的计算长度（作为两端铰接）平面外的计算长度（作为两端铰接），钢材为，钢材为Q235Q235。试验算此柱在下列组合内力（设计值）作用下的承。试验算此柱在下列组合内力（设计值）作用下的承载力。载力。第一组（使分肢第一组（使分肢1 1受压最大）受压最大）:第二组（使分肢第二组（使分肢2 2受压最大）受压最大）:设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题图图6.19 6.19 例例6.76.7图图设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题【解解】(1)(1)截面的几何特性截面的几何特性分肢分肢1 1：分肢分肢2 2：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题整个截面：整个截面：(2)(2)斜缀条截面选择斜缀条截面选择 图图6.19(b)6.19(b)假想剪力假想剪力设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 缀条内力及长度：缀条内力及长度：选用单角钢选用单角钢10081008，设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 单角钢单面连接的设计强度折减系数为：单角钢单面连接的设计强度折减系数为：验算缀条稳定：验算缀条稳定：(3)(3)验算弯矩作用平面内的整体稳定验算弯矩作用平面内的整体稳定设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 换算长细比：换算长细比：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 第一组内力，使分肢第一组内力，使分肢1 1受压最大受压最大设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 第二组内力，使分肢第二组内力，使分肢2 2受压最大受压最大设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 (4)(4)验算分肢验算分肢1 1的稳定（用第一组内力）的稳定（用第一组内力）查附表查附表4.2(b4.2(b类截面类截面)，最大压力：最大压力：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题 (5)(5)验算分肢验算分肢2 2的稳定（用第二组内力）的稳定（用第二组内力）查附表查附表4.2(b4.2(b类截面类截面)，最大压力：最大压力：设计原理设计原理钢结构钢结构第六章第六章 拉弯与压弯构件例题拉弯与压弯构件例题(6)(6)分肢局部稳定验算分肢局部稳定验算 只需验算分肢只需验算分肢1 1的局部稳定。此分肢属轴心受压构件，的局部稳定。此分肢属轴心受压构件，应按表应按表4.54.5的规定进行验算。的规定进行验算。从以上验算结果看，此截面是合适的。从以上验算结果看，此截面是合适的。腹板：腹板：翼缘：翼缘：
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