钢结构第五章

x Af
W1x
1
0.8
N N E x
f
W1y f
截面
按
分肢
计算
： 分肢1：M y1
分肢2：M
y
2
I1 / y1 I1 / y1 I 2 / y2
I2 / y2 I1 / y1 I 2 / y2
My My
Ｎ —— 所计算构件范围内的轴力；
N΄Ex —— 参数，N΄Ex =π2ＥＡ／（１.１λ２ｘ）；
Wx 、Wy —— 对x—x、y—y的毛截面模量； φx、φy——对x—x、y—y的轴心受压稳定系数；
ｘ、 y—— 截面Ｘ、Y轴的塑性发展系数;
βmx 、βm y——等效弯矩系数； β tx、β ty——等效弯矩系数； f —— 钢材抗弯设计强度 .
钢结构
双肢格构式
按整体计算：N
mxM x
ty M y 1
M1x 、M 1y—— 在弯矩作用平面内对较大受压纤维
的毛截面模量；
x
Wx 、Wy —— 对x—x、y—y的毛截面模量；
φx——对x—x的轴心受压稳定系数；
βmx ——等效弯矩系数； β ty——等效弯矩系数；
f —— 钢材抗弯设计强度 .
y
y2 y1
x
y
钢结构
5.4 压弯构件的局部稳定性
5.4.1 压弯构件的局部稳定性破坏形式
13 235/ f y b / t 15 235/ f y x =1.0,需要计算疲劳的拉弯、压弯构件，宜取 x =y =1.0
f —钢材抗弯设计强度 .
5.2.2
钢结构
拉弯和压弯构件的刚度
max
l0 i
max
钢结构
5.3 压弯构件的整体稳定性
5.3.1 压弯构件的整体稳定性破坏形式
(a) N
1.5 0
2.0时 : h0 tw
480
3
0
m ax m in max
235 / f yk
(b) N
在N和M同时作用下，一开始 构件就在弯矩作用平面内发生变
形，呈弯曲状态，当N和M同时增 加到一定大小时则到达极限状态，
超过此极限状态，要维持内外力
平衡，只能减 小N和M。
N
N
压弯构件的整体失稳
钢结构
5.3.2 压弯构件的整体稳定性计算
5.3.2.1 单向压弯构件弯矩作用平面内 的整体稳定性计算
Mx —— 梁截面内绕X 轴的最大弯矩设计值； W2x —— 对无翼缘端的毛截面模量； φx——在弯矩作用平面内轴心受压稳定系数；
ｘ—— 截面Ｘ轴的塑性发展系数;
βmx ——等效弯矩系数； f —— 钢材抗弯设计强度 .
钢结构
对于单轴对称截面压弯构件，当弯矩作用在对称轴平 面内且使较大翼缘受压时，有可能在较小翼缘或无翼缘一 侧产生较大的拉应力而出现破坏。对于这种情况，除按式 (5—8)计算外，还应补充如下计算:
对弯矩沿杆长均匀分布的两端铰支压弯构件如下计算:
N
x Af
xW1x
1
mxM x
0.8N
/
N
E x
f
1
(5—8)
Ｎ —— 所计算构件范围内的轴力； N΄Ex —— 参数，N΄Ex =π2ＥＡ／（１.１λ２）；
Mx —— 梁截面内绕X 轴的最大弯矩设计值； W1x —— 在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量； φx——在弯矩作用平面内轴心受压稳定系数；
钢结构
第5章 拉弯和压弯构件
钢结构
5.1 拉弯和压弯构件的 类型和应用
5.1.1 拉弯和压弯构件的类型
钢结构中压弯和拉弯构 件的应用广泛，例如有节 间荷载作用的桁架上下弦 杆、工作平台柱、支架柱、 单层厂房结构及多高层框 架结构中的柱等等。
钢结构
压弯构件的截面形式
钢结构
5.1.2 拉弯和压弯构件的应用
ｘ—— 截面Ｘ轴的塑性发展系数;
βmx ——等效弯矩系数,； f —— 钢材抗弯设计强度 .
钢结构
对于弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，应如下计算:
N
mxM x
1 (5—11)
x Af W1x 1 N / NE x f
Ｎ —— 所计算构件范围内的轴力；
N΄Ex —— 参数，N΄Ex =π2ＥＡ／（１.１λ２ｘ）；
N Af
xW2
x
1
mxM x
1.25N
/
NE x f
1
Ｎ —— 所计算构件范围内的轴力；
N΄Ex —— 参数，N΄Ex =π2ＥＡ／（１.１λ２ｘ）；
Mx —— 梁截面内绕X 轴的最大弯矩设计值； W2x —— 对无翼缘端的毛截面模量；
ｘ—— 截面Ｘ轴的塑性发展系数;
βmx ——等效弯矩系数,； f —— 钢材抗弯设计强度 .
(5—10)
钢结构
5.3.2.2 单向压弯构件弯矩作用平面外 的整体稳定计算
N Mx 1 y Af bW1x f
(5—14)
Ｎ —— 所计算构件范围内的轴力；
Mx —— 梁截面内绕X 轴的最大弯矩设计值； W1x —— 在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量； φy——在弯矩作用平面外轴心受压稳定系数； φb——受弯构件整体稳定系数； η—— 截面影响系数，对闭口截面，η=0.7,对于其他截面η=1.0;
f —— 钢材抗弯设计强度 .
钢结构
5.3.2.3 双向弯曲压弯构件的整体稳定计算
I、H及箱形 截面
对X轴： N
mxM x
ty M y 1
x Af
xWx 1
0.8
N N E x
f
byWy f
对Y轴： N tx M x
myM y
1
y Af
bxWx f
yWy
1
0.8
N N E y
f
Ｎ —— 所计算构件范围内的轴力； N΄Ex 、N΄Ey—— 参数，N΄Ex =π2ＥＡ／（１.１λ２ｘ）、N΄Ey =π2ＥＡ／（１.１λ２y）； Mx 、M y—— 梁截面内绕X、Y 轴的最大弯矩设计值；
在构件丧失整体稳定性或强度破坏之前，板件偏离其原来 的平面位置而产生波状鼓曲，这种现象称为构件丧失局部稳 定性。
钢结构
5.4.2 压弯构件的局部稳定性计算
对焊接I字形、箱形组合截面构件，一般采用限制板件宽 厚比的方法来保证局部稳定。
0 0
1.5时 : h0 tw
180 42
235 / f yk
钢结构
钢结构
钢结构
钢结构
5.2 拉弯和压弯构件的强度与刚度
5.2.1 拉弯和压弯构件的强度
N Mx My f
An xWnx yWny
圆形截面：N An
M
2 x
M
2 y
f
Wn
Mx 、 My—梁截面内绕X 、Y轴的最大弯矩设计值； Wnx 、 Wny —截面对X 、 Y轴的净截表4-1,当：