压弯构件的整体稳定课件

,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,*,第八节 压弯构件的,整体稳定,一、压弯构件在,弯矩,作用,平面内,的失稳现象,第八节 压弯构件的整体稳定 一、压弯构件在弯矩作用平面内,1,二、压弯构件在,弯矩,作用,平面内,的弹性性能,力的平衡方程,二、压弯构件在弯矩作用平面内的弹性性能力的平衡方程,2,二、压弯构件在,弯矩,作用,平面内,的弹性性能,构件中点的挠度,二、压弯构件在弯矩作用平面内的弹性性能构件中点的挠度,3,二、压弯构件在,弯矩,作用,平面内,的弹性性能,构件中点的弯矩,二、压弯构件在弯矩作用平面内的弹性性能构件中点的弯矩,4,二、压弯构件在,弯矩,作用,平面内,的弹性性能,构件中点的最大弯矩,假定构件的挠度曲线与正弦曲线的半个波段相一致，即 y=,sinx/l，可以得到,二、压弯构件在弯矩作用平面内的弹性性能构件中点的最大弯矩假定,5,二、压弯构件在,弯矩,作用,平面内,的弹性性能,构件中点的最大弯矩,二、压弯构件在弯矩作用平面内的弹性性能构件中点的最大弯矩,6,弹性压弯构件截面的最大应力,弹性压弯构件截面的最大应力,7,N,EX,欧拉临界力,三、,实腹式压弯构件在弯矩作用,平面内,的稳定计算,1、双轴对称,的实腹式压弯构件,NEX欧拉临界力三、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定,8,2、,单轴对称,的实腹式压弯构件，当弯矩作用在对称平面内且使较大的翼缘受压时，有可能在受拉侧首先发展塑性而使构件失稳。,2、单轴对称的实腹式压弯构件，当弯矩作用在对称平面内,9,四、,实腹式压弯构件在弯矩作用,平面外,的稳定计算,10,四、,实腹式压弯构件在弯矩作用,平面外,的稳定计算,四、实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算,11,四、,实腹式压弯构件在弯矩作用,平面外,的稳定计算,四、实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算,12,1、工字形截面,双轴对称时,：,单轴对称时,：,1、工字形截面双轴对称时：单轴对称时：,13,2、形截面,（弯矩作用在对称轴平面，绕轴）,（1）弯矩使翼缘受压时,：,两板组合形截面：,（2）弯矩使翼缘受拉时,：,b,=1.0,3、箱形截面,：,b,=1.4,4、对轧制普通工字钢之压弯构件,，,可由附表直接查得，,当查得的,b,0.6时，应按表查相应的,/,b,代替,b,双角钢形截面,：,2、形截面（弯矩作用在对称轴平面，绕轴）,14,第四节,实腹式压弯构件的,局部,稳定,工字形、形和箱形截面压弯构件，其受压翼缘板的自由外伸宽度,b,1 与其厚度,t,之比应满足下式：,一、受压翼缘板的局部稳定,塑性发展系数,=1.0,塑性发展系数,1.0,第四节 实腹式压弯构件的局部稳定工字形、形和箱,15,第四节,实腹式压弯构件的,局部,稳定,一、受压翼缘板的局部稳定,箱形截面压弯构件受压翼缘板在两腹板之间的宽厚比应满足下式：,第四节 实腹式压弯构件的局部稳定一、受压翼缘板的局,16,（一）,工字形截面的腹板,二、腹板的局部稳定,（一）工字形截面的腹板二、腹板的局部稳定,17,（一）,工字形截面的腹板,当,100时，取=100，即30100。,二、腹板的局部稳定,当,100时，取,18,二、腹板的局部稳定,（二）箱形截面的腹板,二、腹板的局部稳定（二）箱形截面的腹板,19,二、腹板的局部稳定,（三）,T,形截面的腹板,二、腹板的局部稳定（三）T形截面的腹板,20,当压弯构件的端部支承条件比较简单，其计算长度可按照轴心压杆的计算长度系数进行计算；,在框架平面内的计算长度是根据框架失稳时的形式,(有、无）,侧移来确定。,第 五节,压弯构件的,计算,长度,在框架平面外的计算长度是根据框架侧向支承点布置的情况确定。,对框架柱,当压弯构件的端部支承条件比较简单，其计算长度可按照轴心,21,一、在框架,平面内,的计算长度,（1）,无侧移,框架,1、,单,层,单,跨框架,基本假定：横梁没有轴力或轴力很小，且各柱同时失稳。,（一）,单层,等截面框架柱,横梁两端转角,大小相等，方向相反,（2）,有侧移,框架,有侧移失稳的变形是反对称的，横梁两端的转角,大小相等方向相同。,横梁线刚度,i,1,=,I,1,/,L与柱线刚度i=I/H的比值为K,1,=,I,1,H,/,IL,=,i,1,/i,一、在框架平面内的计算长度（1）无侧移框架 1、单,22,2,、,单层多跨,无侧移框架,当单层多跨时：,（）、无侧移框架：,（2）、,有侧移框架,横梁两端转角,大小相等，方向相反,有侧移失稳的变形是反对称的，横梁两端的转角,大小相等方向相同。,2、单层多跨无侧移框架当单层多跨时：（,23,（二）多层多跨等截面框架柱,对多层多跨等截面框架柱的计算长度，,失稳形式分为,无侧移,与,有侧移,两种情况。,（二）多层多跨等截面框架柱对多层多跨等,24,柱的计算长度系数,和横梁的约束作用有直接关系：,当柱与基础铰接时，取,K,2,=0,2,、对底层框架柱：,当柱与基础刚接时，取,K,2,=,1、当横梁与柱铰接时，取横梁的线刚度,i,1,=0；,柱的计算长度系数和横梁的约束作用有直接关系：,25,1、有侧向支承时，框架平面外的计算长度等于侧向支承点之间的距离。,二、在框架,平面外,的计算长度,2、无侧向支承时，框架平面外的计算长度等于柱的全长。,1、有侧向支承时，框架平面外的计算长度等于侧向支承点之间的距,26,例题,6-8,柱与基础铰接的双跨框架上，沿构件的轴线作用有轴线压力，边柱为,P，,中柱为,2P，,沿横梁的水平力为,0.2P，,承受弯距如图，框架平面外有足够支撑。要求确定柱的承载能力。,例题6-8柱与基础铰接的双跨框架上，沿构件的轴线作用有轴,27,I,0,I,1,I,2,K,0,K,1,0,1,H,0,解：,（,1,）求柱的计算长度,横梁 I,0,=1,80,3,/12+2 351.6 40.8,2,=229100cm,4,边柱 I,1,=1,36,3,/12,+2 301.2 18.6,2,=28800cm,4,中柱I,2,=1,46,3,/12,+2 301.6 23.8,2,=62500cm,4,I0 I1 I2 K0 K1,28,压弯构件的整体稳定课件,29,压弯构件的整体稳定课件,30,（,2,）求边柱的承载能力,弯距作用平面内稳定,强度,（2）求边柱的承载能力弯距作用平面内稳定强度,31,（,2,）求边柱的承载能力,边柱的截面特性,A,=,36 1+2 301.2=108cm,2,W,x,=,28800/19.2=1500cm,3,(b)截面，,x,=0.546,有侧移框架，等效弯矩系数,mx,=1.0,-10 x360,-12x300,x,x,y,y,-12x300,（2）求边柱的承载能力边柱的截面特性A=36 1+2,32,（,2,）求边柱的承载能力,（2）求边柱的承载能力,33,压弯构件的整体稳定课件,34,压弯构件的整体稳定课件,35,（,3,）求中柱的承载能力,（3）求中柱的承载能力,36,（,3,）求中柱的承载能力,中柱的截面特性,A,=4,6 1+2 301.6=142cm,2,W,x,=,62500/24.6=2540.7cm,3,(b)截面，,x,=0.693,有侧移框架，等效弯矩系数,mx,=1.0,-10 x460,-16x300,x,x,y,-16x300,（3）求中柱的承载能力中柱的截面特性A=46 1+2,37,（,3,）求中柱的承载能力,（3）求中柱的承载能力,38,压弯构件的整体稳定课件,39,压弯构件的整体稳定课件,40,P的最小值为381.8kN，,边柱和中柱的承载能力分别为381.8kN和763.6kN，,由中柱的稳定承载能力决定。,P的最小值为381.8kN，,41,第六节,格构式压弯构件的稳定性计算,弯矩作用平面内的稳定性和实腹式压弯构件相同。,其中,一、弯矩绕,实轴,作用时,1、弯矩作用,平面内,的稳定性,第六节 格构式压弯构件的稳定性计算弯矩作用平面内的稳定性,42,第六节,格构式压弯构件的稳定性计算,其中,2、弯矩作用,平面外,的稳定性,（同实腹式闭合式箱形截面类似）,一、弯矩绕,实轴,作用时,第六节 格构式压弯构件的稳定性计算其中2、弯矩作用平面外,43,二、弯矩绕,虚轴,作用时,1、弯矩作用,平面内,的稳定性,采用边缘纤维屈服作为设计准则，不考虑塑性发展，即,x=1.0。,二、弯矩绕虚轴作用时1、弯矩作用平面内的稳定性采用边缘,44,二、弯矩绕,虚轴,作用时,式中,1、弯矩作用,平面内,的稳定性,公式：,y,0,由,x,轴到压力较大分肢轴线的距离或到压力较大分肢腹板边缘的距离，取两者大值。,x,轴心压杆稳定系数；,由对虚轴的换算长细比,0 x,确定,N,EX,欧拉临界力,二、弯矩绕虚轴作用时式中 1、弯矩作用平面内的稳定性公,45,、分肢的稳定性,(弯矩作用,平面外,的稳定,),构件看作一个平行桁架，分肢视为弦杆，将压力和弯矩分配到分肢并按轴心压杆计算。分肢的轴向力按下式计算：,分肢,分肢,、分肢的稳定性构件看作一个平行桁架，分肢视为弦,46,、分肢的稳定性,(弯矩作用,平面外,的稳定,),分肢的计算长度：,在缀件平面内取缀条相邻节点中心间的距离或缀板间的净距。,在缀件平面外取侧向支承点之间的距离。,、缀件的计算,与格构式轴心受压构件的缀件计算相同，但所受剪力取实际剪力和计算剪力两者中的较大值。,、分肢的稳定性分肢的计算长度：在缀件平面内取缀条相邻节,47,