中南大学《钢结构原理》课件第七章 压(拉)弯构件
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29
1) 整体稳定计算
a. 格构式构件整体稳定性的特点
取决于对虚轴的稳定性 必须考虑剪切变形对稳定承载力的影响
用加大长细比来考虑剪切变形对稳定承载力的影响，加大 后的长细比称为换算长细比。
2 EI
1
Ncr
l02
•
1
2 EI l02
k GA
0x 2x 2 EA
cr
2E 2x
1
1 2 EA
保证腹板稳定性的计算方法：
1. 先布置加劲肋，然后计算各区格板的各种作用应力和 相应的临界应力，使其满足稳定条件。
2. 由腹板的稳定条件直接导出加劲肋的布置。
.
61
N An f
.
7
1) 长细比过大产生的不利影响：
a. 在运输和安装过程中产生弯曲或过大的变形
b. 使用期间因其自重而屈曲
c. 在动力荷载作用下发生较大的振动
d. 压杆的长细比过大时，还将使构件的承载力降低过多。
2) 长细比限值
l0
i
a. 在承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面
当梁受压翼缘的自由外伸宽度b与其厚度t之比大于直接承受动力荷载且需要计算疲劳的梁如重级工作制的吊车梁为避免发生疲劳破坏取2351523513时应取但不超过45梁腹板剪应力分布46抗剪强度的计算式47梁在沿腹板平面的固定集中荷载包括支座反力作用处无支承加劲肋或承受移动集中荷载吊车轮压作用时应计算腹板计算高度边缘11截面的局部承压强度计算时通常假定集中荷载从作用标高处以一定角度扩散并均匀分布于腹板计算边缘假定分布长度为l腹板边缘的压应力分布48局部承压强度计算公式在梁支座处当不设置加劲勒时也应验算局部应力
.
57
《钢结构设计原理》第七章课件--拉弯、压弯构件
图7.1.1 压弯、拉弯构件
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第七章 拉弯、压弯构件
2、截面形式
实腹式和格构式
实腹式截面：热轧型钢 截面、冷弯薄壁型钢截 面和组合截面。 当构件计算长度较大且 受力较大时，为了提高 截面的抗弯刚度，还常 常采用格构式截面。
压弯构件的截面通常做 成在弯矩作用方向具有 较大的截面尺寸。
图7.1.2 压弯构件的截面形式
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第七章 拉弯、压弯构件
3、 拉弯、压弯构件的设计内容
拉弯构件： 承载能力极限状态：强度
正常使用极限状态：刚度
压弯构件： 强度
抗矩，rx值亦不同 W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵
抗矩，rx值相同 W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小
N Np
Mx M ex
1
（7.2.2）
N Mx 1 Np M px
（7.2.6）
比较式（7.2.2）和式（7.26）可以看出，两者都是线性关系式，差
别仅在于第二项。在式（7.2.2）中因在弹性阶段，用的是截面的
弹性抵抗矩 Wx ；而在式（7.2.6）中因在全塑性阶段，用的则是截 面的塑性抵抗矩 Wpx ，因此介于弹性和全塑性阶段之间的弹塑性 阶段也可以采用直线关系式如下，引入塑性发展系数x，即：
或翼缘内。当轴力较小（N≤Awfy）时,塑性中和轴在腹板内，可得N 和Mx的相关公式：
=Aw/Af
2 12
4 1
2
N Np
Mx M px
1
（7.2.4a）
《钢结构基本原理》讲稿第7章压弯构件
α0 =
σ max − σ min σ min
λ 为弯矩平面内的长细比，小于30, 取30; 大于100, 取100。
实腹式压弯构件的局部稳定（续二）
2. 箱型截面腹板 当 0 ≤ α 0 ≤ 1 .6 当 1 .6 < α 0 ≤ 2
tw
h0 235 , 40 ≤ min { 0 . 8 (16 α 0 + 0 . 5 λ + 25 ) tw fy h0 235 , 40 ≤ min { 0 . 8 ( 48 α 0 + 0 . 5 λ − 26 . 2 ) tw fy
为了用料经济，可采用格构式柱、变截面柱
实腹式单轴对称截面
格构式截面
阶梯柱
变截面柱
压弯构件的失效形式
钢材屈服 截面强度破坏 钢材断裂 连接破坏 构件弯矩平面内整体失稳 丧失稳定 构件弯矩平面外整体失稳 板件失稳（局部稳定） 格构式构件中的单肢失稳 刚度不足 构件偏柔，变形过大
压弯构件的强度计算
压弯作用 压 压 N M 受压侧 屈服 边缘 屈服准则 弹性设计 部分截面 塑性发展准则 弹塑性设计 全截面 塑性发展准则 塑性设计
跨中截面边缘屈服时
再经其它处理和考虑抗力分项系数，可得
弯矩作用平面内稳定问题处理的要点
N
欧拉临界力 弹性 极限承载力 弹塑性 边缘屈服 塑性铰
＝
N－v 曲线
1. 平面内失稳表现为荷载变形曲线的极值现象，源于压力与平面内弯 曲变形产生的 二 阶效应，平面内失稳不是截面的强度问题。 2. 平面内稳定的边缘屈服准则的处理方法是考虑了 二 阶效应之后的 强度问题，但与杆件整体变形有关，不仅仅是截面问题。
20tw 20tw
阴影线－有效截面
《钢结构设计原理》苏州科技学院教材配套第7章拉弯和压弯构件
第7章 拉弯和压弯构件
知 识 点
Suzhou University of Science & Technology
拉弯和压弯构件的截面形式、强度计算、刚度验算。 实腹式压弯构件的平面内和平面外整体稳定，实腹式压 弯构件的局部稳定。格构式压弯构件的整体稳定。压弯 构件的柱脚设计。
重
点
实腹式压弯构件的整体稳定和局部稳定， 格构式压弯构件的整体稳定。
整体式刚接柱脚
第7章 拉弯、压弯构件
分离式刚接柱脚
整体式刚接柱脚
(a)
N M N
Suzhou University of Science & Technology
(b)
M
(c)
肋板
+ C B C L σmin σmax σmin M + M d/2 T N
+
e
+ σmax R Lo/3
(d)
2Lo/3 Lo L N
双向受弯压弯构件，构件的失稳形式只有弯扭
失稳。
第7章 拉弯、压弯构件
Suzhou University of Science & Technology
一、实腹式压弯构件弯矩作用平面内的稳定 1.弯矩放大系数AM
建立力矩平衡方程: E Iy N y M 跨中最大弯矩为:
1 0 .2 3 4 N / N E 1 0 .2 3 4 N / N M kl kl kl M M M AM 1) M m M sM c N v M N 2 (sec 1) E M secA M M ax e k1 E I N / N E 2 2 1 N / NE 2 2
二、拉弯和压弯构件的刚度验算 刚度由构件的长细比控制：
知 识 点
Suzhou University of Science & Technology
拉弯和压弯构件的截面形式、强度计算、刚度验算。 实腹式压弯构件的平面内和平面外整体稳定，实腹式压 弯构件的局部稳定。格构式压弯构件的整体稳定。压弯 构件的柱脚设计。
重
点
实腹式压弯构件的整体稳定和局部稳定， 格构式压弯构件的整体稳定。
整体式刚接柱脚
第7章 拉弯、压弯构件
分离式刚接柱脚
整体式刚接柱脚
(a)
N M N
Suzhou University of Science & Technology
(b)
M
(c)
肋板
+ C B C L σmin σmax σmin M + M d/2 T N
+
e
+ σmax R Lo/3
(d)
2Lo/3 Lo L N
双向受弯压弯构件，构件的失稳形式只有弯扭
失稳。
第7章 拉弯、压弯构件
Suzhou University of Science & Technology
一、实腹式压弯构件弯矩作用平面内的稳定 1.弯矩放大系数AM
建立力矩平衡方程: E Iy N y M 跨中最大弯矩为:
1 0 .2 3 4 N / N E 1 0 .2 3 4 N / N M kl kl kl M M M AM 1) M m M sM c N v M N 2 (sec 1) E M secA M M ax e k1 E I N / N E 2 2 1 N / NE 2 2
二、拉弯和压弯构件的刚度验算 刚度由构件的长细比控制：
《钢结构设计原理》拉弯压弯构件
《钢结构设计原理》拉弯压弯构件钢结构设计原理中，拉弯压弯构件是常见的构件形式之一、拉弯压弯构件是指在外载荷作用下既承受拉力又承受弯曲力矩的构件，常用的有钢梁和钢柱。
钢梁是常见的拉弯压弯构件之一、在实际工程中，钢梁经常用于搭建桥梁、大跨度厂房和高层建筑等结构中。
钢梁在使用过程中要承受自身重量、荷载、温差等多种载荷作用。
当荷载作用在钢梁上时，钢梁会发生拉力和弯曲力矩的作用。
在设计钢梁时，需要根据工程的要求和材料的力学性能计算钢梁的截面尺寸和稳定性，确保钢梁在使用过程中能够满足强度和刚度的要求。
钢柱作为另一种常用的拉弯压弯构件，广泛应用于大型建筑和工业设备中。
钢柱在使用过程中会承受垂直于轴向的载荷和弯曲力矩的作用。
在设计钢柱时，需要根据工程要求和材料力学性能计算钢柱的稳定性和强度。
通过对钢柱的截面尺寸和轴向力的计算，来确定钢柱的抗弯能力和稳定性，确保钢柱能够安全承载荷载并保持结构的稳定性。
在拉弯压弯构件的设计过程中，需要考虑材料的力学性能和结构的安全性。
一般来说，拉弯压弯构件在应力的作用下会发生塑性变形，因此在设计过程中需要进行塑性分析和强度校核。
通过计算构件的截面尺寸、截面形状和钢材的屈服强度等参数，可以确定构件的强度和稳定性，并根据要求进行合理的优化设计。
此外，拉弯压弯构件的连接是设计过程中的另一个关键问题。
拉弯压弯构件的连接方式对结构的强度和稳定性有着重要影响。
合理的连接方式能够提高结构的整体性能，提高结构的耐久性和可靠性。
综上所述，拉弯压弯构件在钢结构设计原理中具有重要的地位。
通过合理的设计和优化，能够使得拉弯压弯构件满足结构强度、稳定性和经济性的要求，确保结构的安全可靠性。
同时，合理的连接方式也对拉弯压弯构件的稳定性和耐久性有着重要影响，因此需要在设计中予以重视。
《钢结构基本原理》PPT课件
编辑ppt
25
第三节 钢结构课程的学习方法
根据教学大纲要求，课程只讲钢结构的基本构件、基 本原理部分，即前面六章内容；
本课程的特点是：大家对钢结构的感性认识少，结构 构造复杂，理论性强（特别是稳定理论）；
受课时限制，不能过多的详解例题，一定要记好笔记， 从机理理解一些理论问题，加强课前预习与课后复习；
第一章第一章绪论绪论第二章第二章钢结构材料钢结构材料第三章第三章钢结构连接钢结构连接第四章第四章轴心受力构件轴心受力构件第五章第五章受弯构件受弯构件第六章第六章拉弯与压弯构件拉弯与压弯构件22第一章第一章第一节第一节钢结构的特点与应用范围钢结构的特点与应用范围第二节第二节钢结构的设计计算方法钢结构的设计计算方法第三节第三节钢结构课程的学习方法钢结构课程的学习方法33第一节第一节钢结构的特点及应用范围钢结构的特点及应用范围一钢结构的特点一钢结构的特点11强度高强重比大强度高强重比大重量轻基础费用减少抗震性重量轻基础费用减少抗震性能好
编辑ppt
17
编辑ppt
18
索穹顶结构
汉城奥运会体操馆
亚特兰大佐治亚穹顶 用编辑钢ppt量不到30 kg /m2
19
编辑ppt
20
重型厂房结构
西安变压器厂（400t吊车）
编辑ppt
21
容器和其他构筑物
大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐
编辑ppt
陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐
东方明珠电视塔
编辑ppt
12
鸟巢
编辑ppt
13
鸟巢
容纳8万人，平面 为椭圆形,长轴 340m,短轴292m。 屋盖中间有一个 146m×76m的开口
压弯构件
§7-1 应用和截面形式
钢结构基本原理及设计
钢结构中拉弯构件应用较少， 钢结构中拉弯构件应用较少，桁架的下弦杆有时作 用有非节点荷裁，这种下弦杆就是拉弯构件。 用有非节点荷裁，这种下弦杆就是拉弯构件。
§7-1 应用和截面形式
钢结构基本原理及设计
§7-2 拉弯、压弯构件的强度 拉弯、
7.2.1 拉弯、压弯构件的强度计算 拉弯、
Mx N + =1 N p γ x M ex
§7-2 拉弯、压弯构件的强度 拉弯、
钢结构基本原理及设计
7.2.2 构件强度与刚度计算
1．单向拉弯、压弯构件按下式计算截面强度： ．单向拉弯、压弯构件按下式计算截面强度：
Mx N ± ≤f An γ xWnx
2．双向拉弯、压弯构件计算截面强度： ．双向拉弯、压弯构件计算截面强度： My Mx N ± ± ≤ f An γ xWnx γ yWny 3． ．
§7-3 实腹式构件在弯矩平面内的稳定
钢结构基本原理及设计
数值计算方法可求得单一构件弯矩作用平面内稳定承 载力N 的数值解， 载力 ux的数值解，可以考虑构件的几何缺陷和残余应力影 适用于各种边界条件以及弹塑性工作阶段， 响，适用于各种边界条件以及弹塑性工作阶段，是最常用 N e 的方法。 的方法。 1.0
单向压弯构件的整体失稳分为： 单向压弯构件的整体失稳分为： 弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况 弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲 弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲 双向压弯构件则只有弯扭失稳一种可能
§7-3 实腹式构件在弯矩平面内的稳定
钢结构基本原理及设计
N e0 Mx = Ne0 x v v A z e0 N A x x y A-A y Mx y Nux NEx
第七章 压(拉)弯构件
中南大学土木建筑学院
第六章 压（拉）弯构件
6.2
压（拉）弯构件的强度与刚度
1、基本思想
•考虑截面部分塑性，用截面塑性发展系数表示
2、计算表达式
My Mx N f A xWnx yWny
中南大学土木建筑学院
第六章 压（拉）弯构件
3、塑性发展系数取值说明
•需计算疲劳的构件，按弹性设计
6.4
格构式压弯构件稳定计算
1、弯矩绕截面实轴作用的格构式压弯构件 •弯矩作用面内与面外稳定计算同实腹式构件， 单计算平面外稳定时，应取换算长细比，并取稳 定系数 b 1 2、弯矩绕截面虚轴（x轴）作用的格构式压弯构件
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
工字形截面翼缘板：
b1 15 235 f y t
箱形截面翼缘板：
b0 40 235 f y t
中南大学土木建筑学院
第六章 压（拉）弯构件
2、腹板局部稳定验算
应力梯度：
max min 0 max
中南大学土木建筑学院
第六章 压（拉）弯构件
◆工字形截面腹板（第一途经）：
h0 235 (1.6 0 0.5 25) tw fy
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第六章 压（拉）弯构件
3、平面外稳定计算方法
•计算式
tx M x N f y A bW1x
•参数说明
b ——弯矩作用平面外轴心压杆稳定系数 y ——均匀弯曲时受弯构件整体稳定系数
——截面影响系数
tx ——等效弯矩系数
中南大学土木建筑学院
第六章 压（拉）弯构件
中南大学土木建筑学院
《钢结构基本原理》第7章 压弯构件
腹板：
在不均匀压力与剪力共同作用下可能发生局部失稳。
引入两个系数来描述其影响：
① 工字形截面腹板：
一般β0=0.2~0.3，考虑到腹板的弹塑性发展深度与构件长细比的关系， 为简化计算，采用直线方程来规定腹板宽厚比限值：
36/41
※关于压弯构件板件中局部稳定的设计准则※
② 箱形截面腹板：
×0.8
§7.1 压弯构件的类型与截面形式
§7.2 压弯构件的破坏形式
§7.3 压弯构件的截面强度
§7.4
压弯构件的整体稳定
§7.5 格构式压弯构件
§7.6 压弯构件的局部稳定
3/41
§ 7.1 压弯构件的类型与截面形式
4/41
※压弯构件的类型与截面形式※
压弯构件：沿杆轴方向的压力(轴力) 和绕截面形心主轴的弯矩共同作用。 单向压弯构件： 双向压弯构件：
截面形式：
——型钢、组合截面；
——开口、闭口截面； ——实腹式、格构式截面；
——等截面、变截面。
截面形式的选择： 取决于构件的用途、荷载、施工和用钢量等因素。
6/41
§ 7.2 压弯构件的破坏形式
7/41
※压弯构件的破坏形式※
主要有强度破坏、整体失稳破坏和局部失稳破坏。 强度破坏： 截面的一部分或全部应力都达到甚至超过钢材屈服点而引起的破坏。
1. 不允许板件发生局部失稳的准则
局部屈曲临界应力应大于钢材的屈服强度或大于整体稳定临界应力。 ——限制板件的宽厚比
受压翼缘：
外伸翼缘：
b 15 235 f y t
34/41
※关于压弯构件板件中局部稳定的设计准则※
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•对象：对于单轴对称截面，当弯 矩作用在对称轴平面内且使较大翼 缘受压时，考虑截面受拉侧可能先 于受压侧屈服，故在基本公式基础 上作补充计算
mx M x N f N A W (1 1.25 ) x2 2x N Ex
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
3、平面外稳定计算方法
第六章 压（拉）弯构件
第六章 压（拉）弯构件
概述 压（拉）弯构件的强度与刚度 压弯构件的整体稳定与局部稳定
压弯构件的设计
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.1 概述
1、压（拉）弯构件的应用
•厂房的框架柱 •承受节间荷载的桁架杆件
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
2、压弯构件的类型
mx M x N f N A W (1 ) 1x N Ex
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
•对象：格构式压弯构件绕虚轴弯曲时的稳定验算
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
(3)实腹式压弯构件平面内失稳规范计算方法 •基本计算式(半理论半经验的相关公式)
•计算式
tx M x N f y A bW1x
•参数说明
b ——弯矩作用平面外轴心压杆稳定系数 y ——均匀弯曲时受弯构件整体稳定系数
——截面影响系数
tx ——等效弯矩系数
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
1）根据弹性侧倾稳定性计算得到；
e ( N y N )( N N ) ( )2 N 2 0 i0
(1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N N M 2 )(1 )( ) 0 Ny N M cr
N M 1 N y M cr
tx M x N f y A bW1x
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
2）计算公式的有效性
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.4
格构式压弯构件稳定计算
1、弯矩绕截面实轴作用的格构式压弯构件 •弯矩作用面内与面外稳定计算同实腹式构件， 单计算平面外稳定时，应取换算长细比，并取稳 定系数 b 1 2、弯矩绕截面虚轴（x轴）作用的格构式压弯构件
1、基本概念 •弯矩平面内稳定（极值点失稳）
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件 •弯矩平面外稳定（分支点失稳）
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
2、平面内稳定计算方法
(1)极限荷载计算方法
•计算式：
Nux f y N Nux 1 bc f A A R Af y R
•单向压弯构件与双向压弯构件 •实腹式构件与格构式构件
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
3、拉弯构件设计内容
•一般只需计算强度与长细比
•弯矩较大拉力较小，截面一侧出现压应力，计算整体稳定
•出现翼缘板受压时，计算局部稳定
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
4、压弯构件设计内容
•计算强度、长细比、整体稳定、局部稳定
3、塑性发展系数取值说明
•需计算疲劳的构件，按弹性设计
•格构式构件，绕虚轴（y-y） 方向弯曲时，按弹性设计
•压翼缘宽厚比介于 (13 ~ 15)
235 f y
，按弹性设计
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
4、刚度验算
[ ]
补充：有横向荷载作用时，要验算其挠度（同钢梁）。
中南大学桥梁工程系
•格构式构件的分肢稳定
•有横向荷载作用时，要验算其挠度
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.2
压（拉）弯构件的强度与刚度
1、基本思想
•考虑截面部分塑性，用截面塑性发展系数表示
2、计算表达式
My Mx N f A xWnx yWny
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
（压应力为正）
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
◆第一途经：高厚比限值
0 0 1.6
工字形：
h0 235 (1.6 0 0.5 25) tw fy
h0 235 (48 0 0.5 26.2) tw fy
1.6 0 2.0
箱形：
工字形同类值的0.8倍。
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
3、格构式压弯构件的分肢稳定计算 •分肢轴向力按桁架的弦杆计算，对缀板柱分 肢应考虑剪力引起的局部弯矩。
4、本章总结
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.3 实腹式压弯构件局部稳定计算
1、工字形和箱形截面受压翼缘板
工字形截面翼缘板：
b1 15 235 f y t
b0 40 235 f y t
箱形截面翼缘板：
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
2、腹板局部稳定验算
应力梯度：
max min 0 max
mx M x N f x A W (1 0.8 N ) x 1x N Ex
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第六章 压（拉）弯构件
1)由受压边缘应力屈服准则得到
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
相比8.10区别有： （a)截面容许发生塑性变形， 引入塑性发展系数；
•稳定系数如何得到?
中南大学桥梁工程系
•难点：很难给出可以适应各种不同截面和不同残余应力模式， 又便于设计人员应用的稳定系数曲线
第六章 压（拉）弯构件
(2)边缘应力屈服准则
•P-∆效应：
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第六章 压（拉）弯构件
•弯矩放大系数与等效弯矩系数
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第六章 压（拉）弯构件 •实质：以强度计算代替稳定计算 (考虑二阶效应的强度计算) •计算式
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
◆第二途经：加劲肋或考虑屈后强度 （1）设置纵向加劲肋。纵肋要满足构造尺寸，检算纵肋与受 压翼缘之间腹板的高厚比是否满足上一页的限值
（2）利用屈后强度，计算强度与稳定时，采用有效截面
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.4 实腹式压弯构件整体稳定计算
(b)引入经验修正系数0.8
mx M x N f x A W (1 0.8 N ) x 1x N Ex
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第六章 压（拉）弯构件
2）计算公式的有效性
对比公式与极限荷载理论计算结果如下：
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第六章 压（拉）弯构件
•补充计算式(考虑受拉边缘应力屈服现象)
mx M x N f N A W (1 1.25 ) x2 2x N Ex
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
3、平面外稳定计算方法
第六章 压（拉）弯构件
第六章 压（拉）弯构件
概述 压（拉）弯构件的强度与刚度 压弯构件的整体稳定与局部稳定
压弯构件的设计
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.1 概述
1、压（拉）弯构件的应用
•厂房的框架柱 •承受节间荷载的桁架杆件
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第六章 压（拉）弯构件
2、压弯构件的类型
mx M x N f N A W (1 ) 1x N Ex
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
•对象：格构式压弯构件绕虚轴弯曲时的稳定验算
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第六章 压（拉）弯构件
(3)实腹式压弯构件平面内失稳规范计算方法 •基本计算式(半理论半经验的相关公式)
•计算式
tx M x N f y A bW1x
•参数说明
b ——弯矩作用平面外轴心压杆稳定系数 y ——均匀弯曲时受弯构件整体稳定系数
——截面影响系数
tx ——等效弯矩系数
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第六章 压（拉）弯构件
1）根据弹性侧倾稳定性计算得到；
e ( N y N )( N N ) ( )2 N 2 0 i0
(1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N N M 2 )(1 )( ) 0 Ny N M cr
N M 1 N y M cr
tx M x N f y A bW1x
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2）计算公式的有效性
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6.4
格构式压弯构件稳定计算
1、弯矩绕截面实轴作用的格构式压弯构件 •弯矩作用面内与面外稳定计算同实腹式构件， 单计算平面外稳定时，应取换算长细比，并取稳 定系数 b 1 2、弯矩绕截面虚轴（x轴）作用的格构式压弯构件
1、基本概念 •弯矩平面内稳定（极值点失稳）
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第六章 压（拉）弯构件 •弯矩平面外稳定（分支点失稳）
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2、平面内稳定计算方法
(1)极限荷载计算方法
•计算式：
Nux f y N Nux 1 bc f A A R Af y R
•单向压弯构件与双向压弯构件 •实腹式构件与格构式构件
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3、拉弯构件设计内容
•一般只需计算强度与长细比
•弯矩较大拉力较小，截面一侧出现压应力，计算整体稳定
•出现翼缘板受压时，计算局部稳定
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4、压弯构件设计内容
•计算强度、长细比、整体稳定、局部稳定
3、塑性发展系数取值说明
•需计算疲劳的构件，按弹性设计
•格构式构件，绕虚轴（y-y） 方向弯曲时，按弹性设计
•压翼缘宽厚比介于 (13 ~ 15)
235 f y
，按弹性设计
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4、刚度验算
[ ]
补充：有横向荷载作用时，要验算其挠度（同钢梁）。
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•格构式构件的分肢稳定
•有横向荷载作用时，要验算其挠度
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6.2
压（拉）弯构件的强度与刚度
1、基本思想
•考虑截面部分塑性，用截面塑性发展系数表示
2、计算表达式
My Mx N f A xWnx yWny
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（压应力为正）
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◆第一途经：高厚比限值
0 0 1.6
工字形：
h0 235 (1.6 0 0.5 25) tw fy
h0 235 (48 0 0.5 26.2) tw fy
1.6 0 2.0
箱形：
工字形同类值的0.8倍。
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
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3、格构式压弯构件的分肢稳定计算 •分肢轴向力按桁架的弦杆计算，对缀板柱分 肢应考虑剪力引起的局部弯矩。
4、本章总结
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6.3 实腹式压弯构件局部稳定计算
1、工字形和箱形截面受压翼缘板
工字形截面翼缘板：
b1 15 235 f y t
b0 40 235 f y t
箱形截面翼缘板：
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2、腹板局部稳定验算
应力梯度：
max min 0 max
mx M x N f x A W (1 0.8 N ) x 1x N Ex
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1)由受压边缘应力屈服准则得到
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
相比8.10区别有： （a)截面容许发生塑性变形， 引入塑性发展系数；
•稳定系数如何得到?
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•难点：很难给出可以适应各种不同截面和不同残余应力模式， 又便于设计人员应用的稳定系数曲线
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(2)边缘应力屈服准则
•P-∆效应：
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•弯矩放大系数与等效弯矩系数
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第六章 压（拉）弯构件 •实质：以强度计算代替稳定计算 (考虑二阶效应的强度计算) •计算式
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◆第二途经：加劲肋或考虑屈后强度 （1）设置纵向加劲肋。纵肋要满足构造尺寸，检算纵肋与受 压翼缘之间腹板的高厚比是否满足上一页的限值
（2）利用屈后强度，计算强度与稳定时，采用有效截面
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6.4 实腹式压弯构件整体稳定计算
(b)引入经验修正系数0.8
mx M x N f x A W (1 0.8 N ) x 1x N Ex
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2）计算公式的有效性
对比公式与极限荷载理论计算结果如下：
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•补充计算式(考虑受拉边缘应力屈服现象)