拉弯和压弯构件受力情况(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,拉弯和压弯构件的受力情况,5.4.7,拉弯和压弯构件的一般性能,可由偏心荷载、横向荷载、端部约束等引起。,工程实际应用：柱子，受节间荷载桁架上下弦杆等,压弯构件的计算要求：强度、刚度、整体稳定（弯矩作用平面内和平面外）和局部稳定,拉弯构件的计算要求：强度和刚度（限制长细比）,截面上应力的发展过程,5.4.8,拉弯和压弯构件的强度计算,边缘纤维的最大应力达到屈服点,最大应力一侧塑性部分深入截面,两侧均有部分塑性深入截面,全截面进入塑性,哪一种为破坏？,根据受荷的性质、截面的形状和受力特点，规定不同的极限状态。,三种极限应力状态,弹性受力阶段极限状态,截面边缘屈服,适合范围：直接承受动力荷载的实腹式拉弯和压弯构件、绕虚轴破坏的格构式拉弯和压弯构件,强度计算公式,塑性,受力阶段极限状态,截面形成塑性铰,适合范围：承受静力荷载、间接承受动力荷载的实腹式拉弯和压弯构件、绕虚轴破坏的格构式拉弯和压弯构件,强度计算：,推导过程：,以截面部分塑性发展为强度计算准则（规范公式）,单向拉弯和压弯构件,双向拉弯和压弯构件,为了使构件不产生过大塑性变形，规范规定，压弯和拉弯构件承受静力和间接动力荷载时，偏安全地，将,N-M,关系考虑成直线。,例题,弯矩作用平面内的稳定,5.4.9,实腹式压弯构件的整体稳定,可能发生平面内失稳或平面外失稳,压弯构件的应力,-,变形曲线，最高点对应稳定极限状态,1.,压弯构件在弯矩平面内整体稳定的规范计算公式,压弯构件在弯矩平面内的稳定计算目前有三种计算方法：边缘纤维屈服准则方法、极限承载力准则方法和实用计算公式方法,框架柱和两端支承的构件,无横向荷载作用时：，,M1,和,M2,为端,弯矩，使构件产生同向曲率时取同号，使构件产生反向曲率时取异号，,有端弯矩和横向荷载同时作用时：使构件产生同向曲率时，；使构件产生反向曲率时，,无端弯矩但有横向荷载作用时：,悬臂构件,等效弯矩系数,对于,T,型钢、双角钢等单轴对称截面压弯构件，当弯矩作用于对称轴平面且使较大翼缘受压时，构件有可能在受拉区首先出现屈服而导致构件失去承载能力，故还应按下式计算：,2.,压弯构件在弯矩平面外整体稳定的规范计算公式,3.,双轴对称实腹式双向压弯构件的稳定计算,1.,压弯构件受压翼缘的宽厚比限值,工字形和,T,形截面压弯构件受压翼缘板自由外伸宽度,b,与其厚度,t,之比应符合下列要求：,5.4.10,实腹式压弯构件的局部稳定,当强度和整体稳定计算考虑截面部分塑性发展时,当强度和整体稳定计算按弹性考虑取,箱形截面压弯构件受压翼缘在两腹板之间的宽度,b,0,与其厚度,t,之比，应符合下列要求：,压弯构件腹板的应力分布情况,2.,压弯构件腹板的宽厚比限值,腹板的稳定问题与压应力的不均匀梯度有关,工字形截面,腹板的宽厚比限值,箱形截面：腹板的高厚比不应超过上式右边乘以,0.8,后的值，且不小于,T,形截面,圆管截面：与轴心受压构件相同。,构造要求,腹板横向加劲肋：类似于轴心受压构件，为了防止腹板在施工和运输过程中发生变形，当腹板的 时，应设置横向加劲肋，其间距不大于,3,h,0,。,如设纵向加劲肋，则应设横向加劲肋。,横隔：为了避免柱肢局部受弯和提高柱的抗扭刚度，防止施工和运输过程中变形，应在受有较大水平力处和运输单元的端部设在横隔，横隔的间距不得大于柱子较大宽度的,9,倍或,8m,。,5.4.11,实腹式压弯构件的截面设计,确定构件承受的内力设计值，弯矩,M,x,、,轴力,N,和剪力,V,。,选择截面形式（轮廓大而板件薄）。,确定钢材及其强度设计值,确定弯矩作用平面内和平面外的计算尺度。,根据经验及已有资料初选截面尺寸,对初选截面尺寸进行验算：,强度验算；,刚度验算；,弯矩作用平面内整体稳定性验算；,弯矩作用平面外整体稳定验算；,局部稳定验算。,截面设计步骤,格构式压弯构件的应用情况和截面形式,5.4.12,格构式压弯构件的计算,强度计算：当弯矩绕虚轴时，同实腹柱，但,刚度计算：同格构式轴心受压柱，绕虚轴的长细比用换算长细比。,弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,弯矩作用平面内的整体稳定,1.,格构式压弯构件的整体稳定性,采用换算长细比确定稳定系数、临界力,对,x,轴的毛截面模量,y,0,的取值,分肢的内力分析,分肢的稳定性,缀条式压弯构件的分肢按轴心压杆计算。,缀板式压弯构件分肢的计算，还应考虑剪力引起的分肢局部弯矩，按压弯构件计算。,分肢的计算长度在缀材平面内取缀条体系的节间的长度；缀板平面外，取整个构件侧向支撑点之间的距离。,弯矩作用平面内和平面外的稳定性均与实腹式构件相同。,计算平面外稳定性时，采用换算长细比确定稳定系数。且应取,2.,弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,整体稳定性验算,按实腹式压弯构件验算分肢的稳定性,N,和,M,x,在两分肢产生的轴向力,M,y,在两分肢间的分配,3.,双向受弯的格构式压弯构件,取构件的实际剪力和按式 算得的,剪力两者中的较大值进行计算。,4.,缀件计算和构造要求,第五章结束,本章：内容多,+,重要,+,距考试时间不多,=,抓紧复习,作业：,p5-11,第、题,