钢结构(第三版)多媒体课件 第六章
第三版钢结构课后题答案第六章
6.1 有一两端铰接长度为4m 的偏心受压柱，用Q235的HN400×200×8×13做成，压力设计值为490kN ，两端偏心距相同，皆为20cm 。
试验算其承载力。
解（1）截面的几何特征：查附表7.2 （2）强度验算：（3）验算弯矩作用平面内的稳定： b /h =200/400=0.5<0.8，查表4.3得： 对x 轴为a 类，y 轴为b 类。
查附表4.1得：x 0.9736ϕ=构件为两端支撑，有端弯矩且端弯矩相等而无横向荷载，故mx 1.0β=（4）验算弯矩作用平面外的稳定： 查附表4.2得：y 0.6368ϕ=对y 轴，支撑与荷载条件等与对x 轴相同故：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。
轧制型钢可不验算局部稳定。
6.2 图6.25所示悬臂柱，承受偏心距为25cm 的设计压力1600kN 。
在弯矩作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点[图6.25(b)]，要求选定热轧H 型钢或焊接工字型截面，材料为Q235（注：当选用焊接工字型截面时，可试用翼缘2—400×20，焰切边，腹板—460×12）。
解：设采用焊接工字型截面，翼缘204002⨯-焰切边，腹板—460×12，（1）截面的几何特征， （2）验算强度：因为：20069.720b t -==<，故可以考虑截面塑性发展。
（3）验算弯矩作用平面内的稳定： 查表4.3得：对x 、y 轴均为b 类。
查附表4.2得：784.0x =ϕ()222EX 22x 206000215.2101.1 1.164.39611kNEA N ππλ⨯⨯⨯'==⨯=对x 轴为悬臂构件，故0.1mx =β；(4)弯矩作用平面外的稳定验算： 查附表4.2，749.0y =ϕ()958.0440003.7007.1235.4400007.12y2yb =-=-=f λϕ构件对y 轴为两端支撑，有端弯矩且端弯矩相等而无横向荷载，故取0.1,0.1tx ==ηβtx xy b 1x362322160010 1.0 1.0400100.749215.2100.958407810N 201.5N mm 205mmN M A W f βηϕϕ+⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯=<=∴此压弯构件是由弯矩作用平面内的稳定控制设计的。
《钢结构经典教程》课件
工业厂房
由于钢结构施工速度快、 承载能力强，适用于工业
厂房的建设。
高层建筑
高层建筑需要高强度和稳 定的结构体系，钢结构是
理想的选择。
案例
介绍国内外著名的钢结构 建筑和设施，如鸟巢、水
立方等。
02
钢结构的材料与性能
钢材的种类与特性
钢材种类
01
根据用途和化学成分，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等
防火
钢材的防火可以通过涂装防火涂 料来实现，防火涂料能够在高温 下形成一层保护层，隔绝氧气和 热量，防止钢材燃烧。
03
钢结构的结构设计
结构设计的基本原则
安全原则
确保结构在正常施工、使用及自然灾 害情况下，均能保持整体稳定，不发 生倒塌、断裂等事故。
经济原则
在满足安全性和功能性的前提下，力 求结构简单、成本低廉，避免不必要 的浪费。
对加工好的钢结构进行防腐和涂装处理，以提高其耐久性和美 观度。
钢结构的安装与调试
基础验收与放线
对钢结构的基础进行验收 ，并按照施工图纸进行放 线，确保基础的平整度和 标高符合要求。
吊装与就位
采用合适的吊装设备和工 艺，将钢结构吊装至基础 之上，并调整其位置和角 度。
固定与焊接
将钢结构与基础进行固定 和焊接，确保其稳定性和 安全性。
根据结构受力特性和边界条件，选择合适 的线性或非线性分析方法，以获得更准确 的计算结果。
动态分析
稳定性分析
考虑结构在动态荷载作用下的响应，如地 震、风载等自然灾害作用下的结构性能。
研究结构在各种外力作用下的平衡状态， 确保结构在各种工况下均能保持稳定。
结构优化设计
尺寸优化
通过调整结构构件的截面尺寸或厚度， 使结构在满足承载要求的同时，达到最
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2.2 钢材的破坏形式
第二章 钢结构的材料
2.3 钢材的主要性能
一、强度 强度指标：比例极限 f p ；屈服强度 f y ；极限强度 f u
强度指标是由钢材的单向均匀受拉试验测得的 试验条件：标准试件在常温（20℃）下缓慢加载，
一次完成
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2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
屈强比 f y / fu ：Q235钢为0.57，Q345钢为0.67
ge 16
2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ f y 作为钢结构设计的最大应力 ➢ 简化计算, 采用理想弹塑性模型 ➢ f u 作为钢材实际破坏强度
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2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
二、塑性性能
社，2003。 9：《钢结构设计规范》GB50017—2003。 10：《冷弯薄壁型钢结构技术规程》GB50018—2002。
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钢结构设计原理 ————————
主要内容
1：绪论 2：钢结构的材料 3：钢结构的连接 4：轴心受力构件 5：受弯构件 6：拉弯和压弯构件
Page 4
钢结构设计原理
塑性：在静力荷载作用下，钢材吸收变形能的能力
衡量塑性性能的指标：伸长率
l1 l0 100 % l0
第一章 绪论
2. 钢结构的发展 （1）高性能钢材的研究与应用 （2）设计方法的改进 （3）稳定理论的进一步发展 （4）预应力钢结构的研究与应用 （5）空间钢结构与高层钢结构的研究与应用 （6）组合结构的研究与应用
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1.3 钢结构的应用与发展
附1：轻质高强 Q235钢 密度：7850kg/m3 强度：235N/mm2 C30混凝土 密度：2450kg/m3 强度：20N/mm2
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• --永久荷载设计值 在结构构件中或连接中产生的应力， 为标准值， 为分项系数，一般取1.2，当永久荷载效应对结构有利 时取1.0；
• 结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以 概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
• 钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表 达的极限状态设计方法。
结构概率设计法
• 对结构设计中需要考虑的多种非确定性因素，如荷载、材料性 能等，运用概率论和数理统计的方法来寻找它们的规律性，从 而进行结构设计，这就是结构概率设计法。
• 荷载效应S：取决于各种荷载（恒载、活载、风、地震作用，温
度变化等）。
• 结构或构件的承载力或抗力R：取决于材料、构件的几何特性等。
结构概率设计法
• 设结构状态方程：Z=R-S • 当 Z>0 时，结构可靠；
• 当 Z<0 时，结构失效； • 当 Z=0 时，结构或构件承载能力处于极限状态。
结构概率设计法
• 在这里，燃烧的高温致使被飞机冲力撞剩的钢柱软化，而被撞击层以上楼层的重力在加速度作用下， 以雷霆万钧之势，造成了世界贸易中心遇袭后的必然结果——坍塌。所以，世界贸易中心只能是坍 塌，而不是倒塌。
钢结构抗腐蚀性较差
• 钢结构的最大缺点是易于锈蚀。新建造的钢结构一般都需仔细除锈、镀锌或刷涂料。以后隔一定时间又要 重新刷涂料，维护费用较高。目前国内外正在发展不易锈蚀的耐候钢，可大量节省维护费用，但还未能广 泛采用。
构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
网架结构
• 构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三
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品种－炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420 牌号的表示方法－Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢A~D， 低合金钢A~E）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ）
第3章 钢结构的连接 第1节 钢结构的连接方法与特点
焊接连接－对接焊缝，角焊缝 螺栓连接－普通螺栓，高强螺栓 铆钉连接－已基本被高强螺栓代替。
受压－强度、整体稳定、局部稳定。 截面形式：分实腹式与格构式
第2节 强度与刚度
净截面强度－轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算 强度。
刚度－注意计算长度。
第3节 轴压构件的整体稳定
典型的失稳形式－弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳； 理想构件的弹性弯曲稳定－欧拉公式； 弹塑性弯曲失稳－切线模量理论； 实际构件的初始缺陷－初弯曲、初偏心、残余应力； 初始缺陷的影响； 肢宽壁薄的概念； 格构式截面－缀条式与缀板式； 格构式轴压构件换算长细比的概念与计算； 格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）； 单肢稳定性的概念。 掌握整体稳定的计算公式与方法；
1 he
874.7
2
1.22
6412
160 he
6mm
hf
he 0.7
6 0.7
8.6mm
6、焊脚尺寸确定：
取：hf 10mm
hf hf min 1.5 tmax 1.5 16 6mm hf hf max 1.2tmin 1.2 16 19.2mm
例题2、 图示摩擦型高强螺栓连接， M20，10.9级，喷砂生赤锈， 验算连接强度。 已知：M=106k.m； N=384kN； V=450kN。
N
b t
⑶、扭矩、轴力、剪力共同作用
N1 N1Tx N1Nx 2 N1TY N1vy 2 NVb
第三版钢结构 课后题答案第六章
6.1 有一两端铰接长度为4m 的偏心受压柱，用Q235的HN400×200×8×13做成，压力设计值为490kN ，两端偏心距相同，皆为20cm 。
试验算其承载力。
解（1）截面的几何特征：查附表7.2244x y 83.37cm 22775cm 1735cm A I I ===，，31x x y 1139cm 16.53cm 4.56cm W i i ===，；（2）强度验算：x n x nx34232249010490201083.3710 1.0511*******.7N mm 215N mm M N A r W f +⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯=<=（3）验算弯矩作用平面内的稳定：[]x 400024.215016.5310λλ==<=⨯b /h =200/400=0.5<0.8，查表4.3得： 对x 轴为a 类，y 轴为b 类。
查附表4.1得：x 0.9736ϕ=构件为两端支撑，有端弯矩且端弯矩相等而无横向荷载，故mx 1.0β=()2EX2x2221.120600083.37101.124.226312kNEA N πλπ'=⨯⨯⨯=⨯=mx xx x 1x EX 32432210.8490100.973683.37101.049020104901.0511391010.826312143.6N mm 215N/mmM N AN r W N f βϕ+⎛⎫-⨯ ⎪'⎝⎭⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+⎛⎫⨯⨯⨯-⨯ ⎪⎝⎭=<= （4）验算弯矩作用平面外的稳定：[]y 40087.71504.56λλ==<=查附表4.2得：y 0.6368ϕ=22y b 87.71.07 1.070.89524400044000λϕ=-=-=对y 轴，支撑与荷载条件等与对x 轴相同故：tx 1.0 1.0βη==，tx x y b 1x34232249010 1.0 1.049020100.636883.37100.8952113910N188.4N mm 215mm M N A W f βηϕϕ+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯=<= 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。
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通过合理的建筑设计，控制室内湿度和腐蚀性介质的含量 ，如设置除湿设备、避免潮湿环境等，以降低钢结构腐蚀 的风险。
定期检查和修复
建立定期检查制度，对钢结构进行定期的外观检查和涂层 厚度测量，及时发现并修复腐蚀问题，确保钢结构的安全 性和稳定性。
防火设计和实施建议
01
选用不燃或难燃材料
100%
螺栓连接
利用螺栓将钢构件紧固在一起， 分为普通螺栓连接和高强度螺栓 连接，适用于承受动力荷载的结 构。
80%
铆钉连接
通过铆钉将钢构件铆接在一起， 适用于承受较大剪力或拉力的结 构。
构造要求及规范
01
02
03
04
连接设计
连接应具有足够的强度、刚度 和稳定性，满足结构整体性能
要求。
焊缝质量
焊缝应符合相关标准规范，无 裂纹、夹渣、未焊透等缺陷。
测、预警和维护，保障结构安全。
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目
CONTENCT
录
• 钢结构基本概念与特点 • 钢材性能与选用原则 • 连接方法与构造要求 • 稳定性分析与设计原理 • 制作、安装与验收规范 • 防腐、防火与维护保养措施 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
钢结构基本概念与特点
钢结构定义及分类
定义
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑 结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的 钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化 、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
设计方法
包括整体稳定设计、局部稳定设计和连接设计。整体稳定设计需考虑结构整体刚 度、稳定性验算和抗震设计等；局部稳定设计需关注板件宽厚比、加劲肋设置等 细节；连接设计则涉及节点类型选择、焊缝质量和紧固件要求等。
钢结构基本原理课件：第六章课件
网络资源
相关网站、论坛和微信公众号 等。
工程案例
实际钢结构工程案例及相关资 料。
02
钢结构的连接方式
焊接连接
焊接连接是一种常见的钢结构连接方式，通过熔融金属将两个钢构件连接在一起。
焊接连接具有施工方便、连接强度高、密封性好等优点，但焊接过程中易产生焊接 变形和焊接缺陷，需要采取相应的措施进行控制。
稳定性设计原则
合理选择材料和截面尺寸
根据结构的使用要求和载荷情况，选 择合适的材料和截面尺寸，以满足稳 定性要求。
优化结构形式
控制载荷和温度影响
在设计时考虑载荷和温度变化对结构 稳定性的影响，采取相应的措施进行 控制。
通过合理的结构形式设计，提高结构 的稳定性。
稳定性问题案例分析
高层建筑失稳案例
在满足功能和安全的前提下，尽可能地减少材料用量和降低制造成 本。
结构设计优化的步骤
明确优化目标、建立优化模型、选择优化方法、进行优化计算和结 果分析。
结构优化方法
数学规划法
遗传算法
通过建立数学模型，将结构设计问题转化 为数学规划问题，利用数学方法进行求解 。
模拟生物进化过程的自然选择和遗传机制 ，通过迭代搜索最优解。
焊接连接适用于各种形状和尺寸的钢构件，尤其适用于大型钢结构、厚板和异形构 件的连接。
螺栓连接
螺栓连接是通过螺栓杆穿过两个 钢构件的通孔，并拧紧螺母，使 螺栓杆挤压钢构件，从而实现连
接。
螺栓连接具有施工简单、可靠性 高、耐久性好等优点，适用于需 要拆卸的连接和承受剪切力的连
接。
螺栓连接需要注意螺栓的规格、 材质和预紧力等参数的选择和控 制，以确保连接的可靠性和安全
性。
铆钉连接
2024版钢结构ppt课件
01钢结构定义02发展历程由钢材制成的工程结构，具有轻质、高强、施工速度快等特点。
从工业革命时期的初步应用到现代建筑业的广泛应用，钢结构经历了不断的技术创新和发展。
钢结构定义及发展历程钢材性能与分类钢材性能包括力学性能、工艺性能和耐久性等方面，如抗拉强度、屈服点、延伸率、冷弯性能等。
钢材分类根据化学成分、冶炼方法、用途等不同，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
0102强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保等。
耐火性差、易腐蚀、隔音效果一般、设计要求高等。
优势局限性钢结构优势与局限性应用领域及发展趋势应用领域广泛应用于工业厂房、高层建筑、桥梁、海洋平台等领域。
发展趋势随着新材料、新技术的不断涌现，钢结构将朝着更加轻质、高强、耐久、环保的方向发展，同时智能化、模块化等新型建造方式也将得到更广泛的应用。
03通过电弧或火焰将焊条和焊件局部加热到熔化状态，形成永久性的连接。
焊接连接原理包括焊接前准备（如坡口加工、清理焊件等）、装配与定位、焊接工艺参数选择、焊接操作以及焊后检验等步骤。
工艺流程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等，设备包括焊机、焊枪、焊条等。
焊接方法与设备焊接连接原理及工艺流程01螺栓连接类型包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接，其中高强度螺栓连接又分为摩擦型连接和承压型连接。
02选用原则根据连接件的受力情况、工作环境、安装条件等因素选择合适的螺栓类型和规格。
03安装与紧固螺栓连接安装时应保证螺栓与孔洞的配合精度，采用正确的紧固方法和力矩，避免过紧或过松。
螺栓连接类型与选用原则铆接技术简介及实例分析铆接技术简介铆接是一种通过铆钉将两个或多个构件连接在一起的方法，具有连接可靠、承受载荷大等优点。
实例分析以某钢结构桥梁为例，介绍铆接技术在桥梁建设中的应用，包括铆钉的选用、铆接工艺以及铆接质量的检验等。
优缺点及适用范围分析铆接技术的优缺点，如连接强度高、密封性好但拆卸困难等，并指出其适用于承受较大载荷和需要密封的场合。
多媒体教学钢结构理论-精选
四、复杂应力状态下的屈服条件
单向 fy——弹塑性分界的标志 ； 双向三向时，不取决某一方向应力，而取决某个应力函数 zs
zs =
1 2
[(
1
2
)2
(
2
3 )2
( 3f y 弹性状态
当同号且相差不大时: zs 很小,难进入塑性状态
7、园钢 φ外径 φ14 8、冷弯薄壁型钢
1.5～6mm厚的钢板冷弯和锟压成型, 0.4～1.6mm厚的压型钢板
型钢规格图
2.7 钢材的选择
考虑因素: 1.结构或构件的重要性; 2.荷载性质(静载或动载); 3.连接方法(焊接、螺栓); 4.工作条件(温度及腐蚀介质);
重要结构、承受动载、低温条件、焊接结构 应选用质量较高的钢材。
连接方法
3.2 焊接方法、连接形式、焊缝类别
焊接方法:手工焊、埋弧焊(自动) 气体保护焊、电阻焊
焊接连接形式：被连接构件的相对位置 3 种：平接(对接)、搭接、顶接、（角接）
焊条： E43××（T42××）—Q235（A3） E50××（T50××）—Q345 E55××（T55××）—15MnV，15MnVq 其中43，50，55— 最小抗拉强度，
二.成材过程的影响(p23～24)
• 冶炼、浇注 • 钢材缺陷的影响
1. 偏析 ：化学成分不一致不均匀 2. 非金属夹杂：硫化物、氧化物，性能变坏 3. 裂纹：可见、不可见 4.分层：沿厚度方向形成不相互脱离的层间层间易锈蚀 • 轧制：1300C，钢锭→钢胚→ 型钢，将小气泡裂纹焊
合， 使金属组织更致密，压缩比越大，材料
每榀24m屋架：钢结构2.1～2.7 t ，预应力砼 6.4～11.3 t；是1/3～1/4
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第 六 章
Steel Structure
河海大学钢结构课件
三、截面形式
当弯矩较小和正负 弯矩绝对值大致相等或 使用上有特殊要求时， 使用上有特殊要求时， 常采用双轴对称截面。 常采用双轴对称截面。 当构件的正负弯矩绝对 值相差较大时，为了节 值相差较大时， 省钢材， 省钢材，常采用单轴对 称截面。 称截面。
第 六 章
四.拉弯构件的设计要求 需进行强度和刚度计算。 拉弯构件的设计要求 需进行强度和刚度计算。
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Steel Structure
五、压弯构件的设计要求
1．压弯构件的破坏方式： ．压弯构件的破坏方式： （1）强度破坏 ） （2）弯矩作用平面内丧失整体稳定 ） （3）弯矩作用平面外丧失整体稳定 ） （4）局部失稳（屈曲） ）局部失稳（屈曲）
Steel Structure
时，取γx=1.0。格构式构件绕虚轴（x轴）弯 。格构式构件绕虚轴（ 曲时，仅考虑边缘纤维屈服， 曲时，仅考虑边缘纤维屈服，取γx=1.0。 。 二、拉弯和压弯构件的刚度计算 λ≤[λ]
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第三节 压弯构件的整体稳定
一、实腹式压弯构件的整体稳定
（一）、在弯矩作用平面内的稳定计算 ）、在弯矩作用平面内的稳定计算 1.边缘纤维屈服准则 边缘纤维屈服准则 稳定理论分析可得最大弯矩Mmax可表示为
1− 1 − − M =0 N y N w cr
第 六 章
一般情况下NW常大于Ny，因而该曲线均 为向上凸。以直线表达式为基础进行设计， 为向上凸。以直线表达式为基础进行设计，既 简便又可考虑初始缺陷的影响，偏于安全。 简便又可考虑初始缺陷的影响，偏于安全。
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Steel Structure
第 六 章
缀条式压弯构件的单肢按轴心受压构件 计算。 计算。单肢的计算长度在缀材平面内和外分 别取缀条体系的节间长度和侧向支承点之间 的距离。 的距离。 缀板式压弯构件的单肢承受N1或 N2和 剪力引起的局部弯矩作用， 剪力引起的局部弯矩作用，剪力取实际剪力 和按式(4-56)求出的剪力值中大者。单肢 求出的剪力值中大者。 和按式 求出的剪力值中大者 按压弯构件计算。 按压弯构件计算。Steel Struct来自re河海大学钢结构课件
第 六
N N
+
y
M M
= 1
cr
章
取 N y = ϕ y Af y 和 Mcr = ϕbWx f y 并考虑实际荷载情况引入等 效弯矩系数βtx和γR后，即 和 得设计规范中关于压弯构件 弯矩作用平面外的稳定性计 算公式
Steel Structure
x
β my M y β tx M x +η + ≤ f ' ϕ bx W 1 x γ y W 1 y (1 − 0 . 8 N / N Ey ) ϕyA
N
上式是单向压弯构件稳定计算公式的推广和 组合，是实用的经验公式。 组合，是实用的经验公式。理论计算和试验资料 证明上述公式是可行的。 证明上述公式是可行的。
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第 六 章
Steel Structure
2. 设计要求
应进行强度、刚度、 应进行强度、刚度、整体 稳定性和局部稳定性计算。 稳定性和局部稳定性计算。
第 六 章
拉弯、 第二节 拉弯、压弯构件的强度和刚度计算
一、强度计算 1、强度极限状态 、 构件的受力最不利截面出现塑性铰时， 构件的受力最不利截面出现塑性铰时， 即达到构件的强度极限状态。 即达到构件的强度极限状态。 2、强度极限承载力计算 、 根据内外力平衡条件， 根据内外力平衡条件，求得在强度极 的相关关系式。 限状态时N与M的相关关系式。各种截面的 拉弯和压弯构件的强度相关曲线均为凸曲 其变化范围较大。 线，其变化范围较大。
Nν0 βmxMx Mmax = Mx + Nν m = Mx + = 1− N / NEX 1− N / NEX
第 六 章
Mx是把构件看作简支梁时由荷载产生的跨中最大 弯矩，称为一阶弯矩； 弯矩，称为一阶弯矩；Nvm为轴心压力引起的附加 弯矩，称为二阶弯矩。 称为等效弯矩系数， 弯矩，称为二阶弯矩。βmx称为等效弯矩系数，随
= 1
P
考虑构件因形成塑性铰而变形过大， 考虑构件因形成塑性铰而变形过大，以 及截面上剪应力等的不利影响， 及截面上剪应力等的不利影响，设计时有限 地利用塑性，限制塑性区的深度不超过0.15 地利用塑性，限制塑性区的深度不超过 倍的截面高度。 倍的截面高度。用塑性发展系数γx取代式中的 引入抗力分项系数后， 形常数γF。引入抗力分项系数后，承受单向和 双向弯矩时的强度计算公式为
M x N ± ≤ f An γ x W nx
第 六 章
需要计算疲劳的构件， 需要计算疲劳的构件，取γx =γy=1.0。受压翼 。 之比， 缘的外伸宽度 b1与其厚度t之比，
15 235 / f y ≥ b1 / t > 13 235 / f y
My Mx N ± ± ≤ f An γ xW nx γ y W ny
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β mx M N σ= + = fy ϕ x A W x (1 − ϕ x N / N E )
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2. 规范弯矩作用平面内整体稳定计算公式 考虑塑性性能、初始缺陷和残余应力， 考虑塑性性能、初始缺陷和残余应力，利 用数值计算方法来求极限荷载Nux。把求出的 Nux与用边缘纤维屈服准则导出的相关公式中 进行对比， 的N进行对比，对相关公式进行修整作为实用 β mx M x N 计算公式。 计算公式。 +η ≤ f
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二、应用
单层厂房的柱、多层或高层房屋的框架柱、 单层厂房的柱、多层或高层房屋的框架柱、 承受不对称荷载的工作平台柱、以及支架柱、 承受不对称荷载的工作平台柱、以及支架柱、 塔架、桅杆塔等常是压弯构件；桁架中承受节 塔架、桅杆塔等常是压弯构件； 间内荷载的杆件则是压弯或拉弯构件。 间内荷载的杆件则是压弯或拉弯构件。
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六 章
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（3）弯矩作用平面外丧失整体稳定 ） 当荷载达某一值Nuy ，构件将突然发生 弯矩作用平面外的弯曲变形， 弯矩作用平面外的弯曲变形，并伴随绕纵向 剪切中心轴的扭转，而发生破坏。 剪切中心轴的扭转，而发生破坏。称这种现 象为压弯构件丧失弯矩作用平面外的整体稳 它属于弯扭失稳（屈曲）。 ）。这种失稳具 定，它属于弯扭失稳（屈曲）。这种失稳具 有分枝失稳的特点。 有分枝失稳的特点。 双向压弯构件的失稳—同时产生双向弯 双向压弯构件的失稳 同时产生双向弯 曲变形并伴随有扭转变形； 曲变形并伴随有扭转变形； （4）局部失稳（屈曲） ）局部失稳（屈曲） 应进行强度、刚度、 应进行强度、刚度、整体稳定性和局 部稳定性计算。 部稳定性计算。
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第
（1）强度破坏 ） 指截面的一部分或全部应力都达到甚 至超过钢材屈服点的状况。 至超过钢材屈服点的状况。 （2）弯矩作用平面内丧失整体稳定 ） 构件内、 当N<Nux时，构件内、外力矩的平衡是 稳定的。 达到N 稳定的。当N达到Nux后，在减小荷载情况 仍不断增大， 下v 仍不断增大，截面内力矩已不能与外力 矩保持稳定的平衡。 矩保持稳定的平衡。称为压弯构件丧失弯矩 作用平面内的整体稳定， 作用平面内的整体稳定，它属于弯曲失稳 屈曲）。 ）。在弯矩作用平面内只产生弯曲变 （屈曲）。在弯矩作用平面内只产生弯曲变 不存在分枝现象，属于极值失稳。 形，不存在分枝现象，属于极值失稳。
ϕx A
' γ xW1x (1 − 0.8N / N EX
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)
对于单轴对称截面的压弯构件，当弯矩 对于单轴对称截面的压弯构件， 作用于对称轴平面且使较大翼缘受压时， 作用于对称轴平面且使较大翼缘受压时，构件 还可能在受拉区首先出现屈服而导致构件失去 承载能力，由受拉侧应力σ≤fy， 承载能力，由受拉侧应力 按下式计算： 按下式计算：
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二、格构式压弯构件的稳定计算 1、弯矩绕实轴（y轴）作用的格构式压弯构件 、弯矩绕实轴（ 轴 弯矩作用平面内和外的稳定性计算方法 与实腹式构件相同。 与实腹式构件相同。但在计算平面外的稳 定性时， 定性时，关于虚轴应取换算长细比来确定 ϕx值，ϕb应取1.0。 应取 。 2、弯矩绕虚轴（x轴）作用的格构式压弯构件 、弯矩绕虚轴（ 轴 规范以考虑初始缺陷的边缘纤维屈服准 则作为计算依据， 则作为计算依据，弯矩作用平面内整体稳定 的计算公式为 β mx M x N + ≤ f
β tx M x N + ≤ f ϕ y A ϕ bW1x
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（三）、实腹式双向压弯构件的稳定计算 ）、实腹式双向压弯构件的稳定计算
β ty M y + +η ≤ f ' ϕ x A γ x W 1 x (1 − 0 . 8 N / N Ex ) ϕ by W 1 y
N
β mx M
' ϕ x A W1x (1 − ϕ x N / N Ex )
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式中 W1x=Ix/y0
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格构式压弯构件受压较大分肢 比整个截面的平均应力大， 比整个截面的平均应力大，需对分 肢进行稳定性计算。 肢进行稳定性计算。把分肢视作桁 架的弦杆来计算每个分肢的轴心力 N12=（Ny2+Mx）/ C （ N2= N - N1
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