轴心受力构件1.ppt
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1、钢结构,第四章 轴心受力构件,4-1轴心受力构件的类型和应用,一、截面形式 1、热轧型钢 2、冷弯薄壁型钢 3、型钢与钢板的组合:(1)实腹式组合 (2)格构式组合 4、对截面形式的要求:(1)能提供强度所需的面积 (2)制作比较简单 (3)截面宽大而壁厚较薄,满足刚度 (4) 便于和相邻构件连接 42 轴心受力构件的强度和刚度 1、轴心受力构件的强度 (4 -2) 2、轴心受力构件的刚度 (4 -4), 4.3、轴心受压构件的整体稳定 (一)理想的轴力受压铰接柱 屋面形式:弯曲屈曲、 扭转屈曲、 弯扭屈曲 1、轴心压杆弹性弯曲屈曲 (4-2) (4-3) 令: 则: (4-4) 2、轴心压杆
2、弹塑性弯曲屈曲 (4-5)双模量理论 (4- 6 )切线模量,(二)、实际的轴心受压柱 1、截面的残余应力和影响 产生残余应力的因素:(1)构件的焊接 (2)型钢在轧制后,不同部位冷却不均匀 (3)构件经冷校后有塑性变形 (4)板边缘经火焰切割后的热塑性收缩 残余应力对短柱段的影响: 对Y-Y轴屈曲: (4-10) 对X-X轴屈曲: (4-11) (4-12),2、压杆的初弯曲及影响: (4-13) 残余应力压杆截面开始屈服条件: (4-16) 引进符号初偏心值: (4-18) 以 , 代入得: (4-19),3、压杆初偏心及影响: 4、杆端约束及影响: 二、轴心压杆的整体稳定性计算 1、轴心
3、受压柱实际承载力 整体稳定计算式: 2、列入设计规范的 :附表16,a,b,c,d四类表4-4,4-5 3、轴心受压构件稳定系数表达式: b类: 0.215 0.215,二、轴心压杆的局部稳定计算 1、均匀受压板件的屈曲现象 2、均匀受压板件的屈曲应力 (1)板件的弹性屈曲应力 (4-24) 四边简支板: (4-25) (4-26) 当n=1, (4-27) (4-28) (4-29),型边缘 (4-30) 板的弹性屈服应力: (4-31) 计算腹板 时:嵌固系数:x=1.3 (2)板件的弹塑性屈曲应力 (4-32) (4-33) 3、板件的宽厚比 (1)翼缘的宽厚比 弹性: 塑性: 设计规范
4、: (4-40) 取构件两方向的较大者, 30取 =30, 100取100,(2)腹板宽厚比 弹塑性: 规范: (4-41) 30 30 100 双腹箱型截面腹板: (3)圆管径厚比 (4-46) 或,4-2轴心压杆的截面设计 1、实腹式轴心压杆的截面形式 截面选择原则:(1)等稳定度: (2)宽肢薄壁: (3)制造省工: (4)连接方便: 2、实腹式轴压杆的计算步骤: 确定钢号,N, , 假定长细比 查 组合钢 查型钢表 系数P117表47 选型号 确定截面各板件尺寸,查附表4,(截面有较大削弱时) 150主要压杆 200次要压杆 连接焊缝,构造设计,例4.1如图示一有中级工作制吊车的厂房屋
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