钢结构第五章2019

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钢结构基本原理课件:第五章

钢结构基本原理课件:第五章

b
5.2.2 梁的刚度 v≦[v]

v [பைடு நூலகம் ] l l
V -- 由荷载标准值产生的最大挠度 [v]-- 梁的容许挠度 l – 梁的跨度 对等截面简支梁:
3
5qk l M k l [v ] v l 384EI x 10EI x l
Ix --- 毛截面惯性矩 E --- 梁的容许挠度
5m 5m
2 为 3.0 kN/m(不包括次梁自重) 次梁 次梁 ,活荷载
5m 5m
5m 5m
[ 例 5.2 ] 平台梁梁格布置如图所 示,次梁
Mx 整体稳定验算公式: f bWx
' b
查附表3.2: b 0.73 0.6
0.282 =1.07 1.07 0.68 b 0.73 Mx 182.25106 2 2 305 . 3 N / mm f 215 N / mm b' Wx 0.68 878103
应重新计算荷载和内力 ,验算强度和稳定。
[ 例5.3] 如图所示焊接工字形等 截面简支梁,跨度为15m , 在距支 座5m 处各有一个次梁,次梁传来的集中荷载设计值为F 200kN, 梁腹板在次梁处设有支 承加劲肋。梁自重的设 计值为2.4kN / m, 钢材为Q 235 钢。要求:验算梁的强 度和整体稳定性。
②计算截面几何特性 A 2 24 1.4 1.0 120 187.2cm2 1 I x 2 24 1.4 60.7 1.0 1203 391600 cm4 12 y 240 1 3 4 I y 2 1.4 24 3226cm 14 12 Iy 3226 x iy 4.15cm 1200 A 187.2 10 S 24 1.4 60.7 60 1.0 30 3840cm3 14

钢结构基本原理第五章--整体结构中的压杆和压弯构件

钢结构基本原理第五章--整体结构中的压杆和压弯构件

第5章 整体结构中的压杆和压弯构件前面讲过对于结构和构件丧失稳定属于整体性问题。

需要通过整体分析来确定它们的临界条件。

实际计算中所计算的受压构件(或压弯构件)从整体结构中分离出来,计算时考虑结构其他部分对它的约束,通过计算长度来体现这种约束。

5.1 桁架中压杆的计算长度5.1.1 弦杆和单系腹杆的计算长度通常我们认为桁架节点看作理想铰接,杆件发生转动不会对其他杆件产生影响,实际上衍架不论是有节点板的双角钢桁架还是没有节点板的方钢或圆钢桁架,节点都接近刚性连接。

上弦杆屈曲时将带动其他杆件一起变形。

(170页图)杆件约束作用大小:1.杆件的轴力性质:拉力使杆件拉直,约束作用大;压力使杆件弯曲,约束作用小。

2.杆件线刚度:线刚度大,约束作用大;线刚度小,约束作用小。

桁架平面内计算长度:弦杆、支座斜杆及支座竖杆的计算长度取l l ox =l :杆件的节间长度 x :代表杆件截面垂直于桁架平面的轴 支座斜杆、支座竖杆两端所连拉杆甚少,而受压弦杆不仅两端所连拉杆较少且自身线刚度大,腹杆难于约束它的变形。

计算长度取l 。

中间腹杆l l ox 8.0=因在上弦节点处所连拉杆少,视铰接。

在下弦节点所连拉杆较多且线刚度大,嵌固作用比较大。

桁架平面外:计算长度用oy l 代表。

腹杆:l l oy =(其中l 为节点中心间距离)节点板对于腹杆发生屋架平面外的变形 (即垂直屋架平面的变形)来说抗弯刚度很小,相当于板铰,。

腹杆端部在平面外的计算中属于不动铰,是以弦杆在屋架平面外不发生移动为前提的。

受压弦杆在节点处有刚性屋面板或者连于支撑的檩条,可做到出平面无移动。

受拉弦杆依靠本身的抗弯刚度,因此受拉弦杆在屋架平面外的刚度应该大些,系杆间距不应过大。

单角钢腹杆及双角钢十字形放置的腹杆,因为绕最小主轴弯曲时杆轴处于斜平面内,其端部所受嵌固作用介于屋架平面内外的两种情况之间,取计算长度为0.9l 。

上弦的1l 在有檩时取水平支撑节间长度,当檩条在支撑斜杆交叉处连接时取该长度之半。

钢结构基础第5章

钢结构基础第5章

按功能分
楼盖梁 平台梁 吊车梁 檩条 墙架梁等
按制作方法分:型钢梁、组合(截面)梁
1.型钢梁
2.组合梁
3.单向弯曲梁与双向弯曲梁
4.梁的计算内容 强度 承载能力极限状态
抗弯强度 抗剪强度 局部压应力 折算应力
整体稳定 局部稳定
正常使用极限状态
刚度
§5-2 梁的强度和刚度
一、梁的强度 (一)抗弯强度 1.工作性能 (1)弹性阶段 σ
'
'
(c)
dz
使e式在任何 z 值都成立,则方括号中的数值必为零, 即: 2 2 M
4
EI w l

GI t 0 l EI y
上式中的M即为该梁的临界弯矩Mcr
M cr 1
2 EI w
fy
fy
σ
x x
M x Wnx M y f yWnx
a
M xp f yW pnx (5 2)
M xp f y S1nx S 2nx f yW pnx
式中: S1nx、S2nx Wpnx
分别为中和轴以上、以下截面对中 和轴X轴的面积矩; 截面对中和轴的塑性抵抗矩。
[T ], [ Q ]
对于的算法可用材料力学算法解出,也可用简便算法。 等截面简支梁:
v 5 M xk l M xk l [v] l 48 EI x 10EI x l
(5 11)
一简支梁,跨度7m,焊接组合截面150*450*18*12, 梁上作用的均布恒载(含自重)17.914kn/m,均布 活载6.8kn/m,距梁端2.5m处有集中恒载60kn,支撑 长度0.2m,荷载作用距钢梁顶面12cm。钢材抗拉设 计强度为215n/mm2,抗剪设计强度125n/mm2,在设计 时,荷载系数对恒载取1.2,对活载取1.4。试计算 钢梁截面的强度。

《钢结构》第五章 受弯构件

《钢结构》第五章 受弯构件

第五章 受弯构件
5.4.1 梁受压翼缘的局部稳定
翼缘板受力较为简单,按限制板件宽厚比的方法来保证局 部稳定性。 箱形截面翼缘的中间部分相当于四边简支板,β=4.0,翼缘 的临界力不低于钢材的屈服点:
c r 1 8 .6
b0 t 或 h0 tw
100t fy b
第五章 受弯构件
§5-3 梁的整体稳定和支撑 5.3.1 梁整体稳定的概念
图5.11所示的梁在弯矩作用下上翼缘受 压,下翼缘受拉,使梁犹如受压构件和受拉 构件的组合体。对于受压的上翼缘可沿刚度 较小的翼缘板平面外方向屈曲,但腹板和稳 定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗 弯和抗剪约束,使它不可能在这个方向上发 生屈曲。
第五章 受弯构件
轧制槽钢b计算公式:
b
570bt 235 l1 h fy
h、b、t分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和其平均厚度 当算得的b>0.6时,考虑初弯曲、加荷偏心及残余应力等缺 陷的影响,此时材料已进入弹塑性阶段,整体稳定临界力显 著降低,必须以’b代替进行修正。
第五章 受弯构件
梁格按主次梁排列情况可分成三种形式:
(1)单向(简单)梁格(图5-3a)——只有主梁,适 用于主梁跨度较小或面板长度较大的情况。 (2)双向(普通)梁格(图5-3b)——在主梁间另设 次梁,次梁上再支承面板,适用于大多数 梁格尺 寸和情况,应用最广。 (3)复式梁格(图5-3c)——在主梁间设纵向次梁, 次梁间再设横向次梁;荷载传递层次多,构造复杂, 只用在主梁跨度大和荷载重时。
40 235 / fy
2
(5. 22) (5. 26)
第五章 受弯构件

cr f y
b t 235 fy

《钢结构设计规范》GB50017-2019应用讲座-PPT精选文档

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N f An
5.1.2条实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算(不变):
N f A
式中 ——轴心受压构件的稳定系数,应根据表5.1.2的截面分类并按附录三采用。
式中
——轴心受压构件的稳定系数,应根据构件长细比l、
钢材屈服强度fy和表5.1.2-1,2的截面分类并按附录C采用。 f y 查值 a,b,c,d四个表,按换算长细比 l 235
l——扭转屈曲计算长度,一般取l=loy
对单角钢和双角钢T形截面新规范建议了lyz的近似计算式
1)等边单角钢
4 0 . 85 b lyz l 1 y 2 2 loy t
2 2 l t oy l 4 . 78 b /t 1 yz 4 . 35 b 1
x ox x y
oy y
双轴对称十字形截面lx或ly取值不得小于5.07b/t
(4)单轴对称截面(T,L,C等)绕对称轴的失稳是弯扭失稳。
原规范视为弯曲失稳归入b曲线,或降低为c曲线。新规范
截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的影响,将弯 扭屈曲按弹性方法用换算长细比(代替ly)等效为弯曲屈 曲:
式中,n为被撑柱根数。 (3)以前对支撑一般按容许长细比控制截面,不计算承载 力。现在,对支持多根柱的支撑应注意计算其承载力。
5.2 拉弯构件和压弯构件
本节作了一些局部修改: 5.2.1条将取塑性发展系数x=y=1.0的条件由“直接承受动力 荷载”缩小范围为“需要计算疲劳”的拉弯、压弯构件。 受压翼缘自由外伸宽厚比 13 235 /f b / t 15 235 /f y y
《钢结构设计规范》 GB50017-2019应用讲座
介绍内容 (1)新增条文——较详细讲解

钢结构设计原理第5章 整体结构中的压杆和压弯构件

钢结构设计原理第5章 整体结构中的压杆和压弯构件

5.2.6 在框架平面外柱的计算长度系数
取决于支撑构件的布置,取相邻支承点之间的距离
第五章
整体结构中的压杆和压弯构件
主要内容
5.1 桁架中压杆的计算长度 5.2 框架稳定和框架柱计算长度
5.1 桁架中压杆的计算长度
5.1.1 弦杆和单系腹杆的计算长度
l0 l
影响约束的因素: ﹡相连杆件轴力性质:拉、压 ﹡算长度
﹡有侧移框架
• 横梁远端与柱刚接: N=1–Nb/ (4NEb) • 梁远端铰接: N=1–Nb/ NEb • 梁远端嵌固: N=1–Nb/ (2NEb)
5.2.3 多层多跨等截面框架柱的计算长度
无侧移
有侧移
K1 Ib /lb
Ic / lc K2 Ib / lb
Ic / lc




查附表18-1(无侧移)和18-2(有侧移)
5.2.4 变截面阶形柱的计算长度
横梁铰接
横梁刚接
﹡横梁铰接
H01 1H1, H02 2H2
K1

I1 / H1 I2 / H2
,
1

H1 H2
N1I2 N2I1
查附表19-1确定2, 1= 2/ 1
﹡横梁刚接,且横梁线刚度与上柱线刚度之比大于1
﹡平面外,与另杆是否断开和受力性质有关 • 另杆受压,均不中断
l0 l
1 2
1

N0 N

N—计算杆内力绝对值 N0—另杆内力绝对值
• 另杆受压,中断并以节点板相连
l0 l
1 2 N0
12 N
• 另杆受拉,截面相同且均不中断
l0 l
1 2

[钢结构设计规范]2019最新版- -对抗震更高要求

[钢结构设计规范]2019最新版- -对抗震更高要求

[钢结构设计规范]2019最新版- -对抗震更高要求【导读】目前市面上通用最基础的钢结构设计规范是GB50017-2019,随着科技的进步,各种计算软件的更新及近年来频发的自然灾害,尤其是自汶川地震以来,对建筑防灾减灾,尤其是抗震有更高的要求,基于重重原因,新版《钢结构设计规范》的修订出台是设计师一直很期待的。

12019最新版《钢结构设计规范》主要修订内容如下:01 术语和符号(第2章)删除了原规范中关于强度的术语,增加了本次规范新增内容的术语。

02 基本设计规定(第3章)增加了“结构体系”和“截面板件宽厚比等级”;“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料(第4章)”;关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳定性设计(第5章)”;“构造要求(原第8章)”中制作、运输及安装的原则性规定并入本章。

03 受弯构件的计算(原第4章)改为“受弯构件(第6章)”,增加了腹板开孔的内容,“构造要求”中与梁设计相关的内容移入本章。

04 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算(原第5章)改为“轴心受力构件(第7章)”及“拉弯、压弯构件(第8章)”两章,“构造要求(原第8章)”中与柱设计相关的内容移入第7章。

05 疲劳计算(原第6章)改为“疲劳计算及防脆断设计(第16章)”增加了简便快速验算疲劳强度的方法,“构造要求(原第8章)”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章,并增加了抗脆断设计的补充规定。

06 连接计算(原第7章)改为“连接(第11章)”及“节点(第12章)”两章,“构造要求(原第8章)”中有关焊接及螺栓连接的内容并入11章、柱脚内容并入12章。

07 构造要求(原第8章)条文根据其内容,分别并入相关各章。

08 塑性设计(原第9章)改为“塑性及弯矩调幅设计(第10章)”,改变了塑性设计思路,采用内力重分配的思路进行设计。

09 钢管结构(原第10章)改为“钢管连接节点(第13章)”,丰富了计算的节点连接型式,另外,增加了节点刚度判定的内容。

钢结构第五章(受弯构件)

钢结构第五章(受弯构件)
跨中集中荷载: 梁端支座反力: lz = a+5hy +2hR
图5.9 局部压应力分布
16
§5.2 梁的强度和刚度
腹板边缘处的局部承强度的计算公式为:
c
F
tw lz
f
(5.8)
式中: F—集中荷载,动力荷载作用时需考虑动力系数 ψ—集中荷载放大系数(考虑吊车轮压分配不均匀),重级工作制吊车 梁ψ =1.35,其它梁ψ =1.0; tw—腹板厚度 lz—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,可按下式计算:
Mx Wn x
(4.2.1)
Vmax
当最大应力 max 达到屈服点fy时,构件截面处于弹性极 限状态,其上弯矩为屈服弯矩Mxe。
Wnx —截面绕 x 轴的净截面模量。
Mmax
M xe Wnx f y
(b)弹塑性阶段 荷载继续增加,塑性变形由边缘向内扩张,中间部分仍 保持弹性。截面仍保持弹性的区域为弹性核心。
14
§5.2 梁的强度和刚度
2. 抗剪强度 根据材料力学开口截面的剪应力计算公式,梁的抗剪 强度或剪应力按下式计算:
V VS =1.5 τ max fv bh ( 5.7) It w
式中 : V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力; h τ S ——计算剪应力处以上或以下毛截面对中和 轴的面积矩; I ——毛截面惯性矩; tw ——计算点处板件的厚度; b fv ——钢材抗剪设计强度。
2
§5.1 受弯构件的形式和应用
5.1.1 实腹式受弯构件---梁
梁在钢结构中是应用较广泛的一种基本构件。例如房屋 建筑中的楼盖梁、墙梁、檩条、吊车梁和工作平台梁。
型 钢 梁
组 合 梁
图5.1 梁的截面类型

大学本科《钢结构设计原理》课件 第5章受弯构件

大学本科《钢结构设计原理》课件 第5章受弯构件

h1 X
h2
(参见铁木辛柯“弹性稳定理论”一书)
Y
图 4 单轴对称截面
Mcr
1
2 EI y
l2
2a
3By
2a 3By
2
Iw Iy
1
l
2GI t 2 EI w
其 中
By
1 2Ix
A y( x2 y2 )dA y0
14
I1
a
S O
yo
h1 X
h2
y0
I1h1 I 2h2 Iy
剪切得:
cr
π 12(1
2E
2
)
tw h0
2
提高临界应力的有
即 :σ cr
18
.6
βχ
100t h0
w
2
效办法:设纵向加 劲肋。
对于腹板不设纵向加劲肋时,若保证其弯曲应力下的局
部稳定应使: cr f y
31
即:
cr
18.6(100tw )2
M Z’
X’ dz
图2
u
Y XX
Y
M M
图3
7
z
M Y Y’
v
dv
Z’
dz
图4
Z M
X Y
在y’z’平面内为梁在最大刚度平面内弯曲,
其弯矩的平衡方程为:
EIx
d 2v dz 2
M
(a)
8
z
M
u
Z
M
X
du
Z’
dz
X’ M du
图2
dz
在x’ z’ 平面内为梁的侧向弯曲,其弯矩的平衡
方程为:
EIy
d 2u dz 2

钢结构设计原理第五章习题参考答案

钢结构设计原理第五章习题参考答案

钢结构设计原理第五章习题参考答案钢结构设计原理第五章习题参考答案P196:5-7解:(一)计算截面参数222000101000240015mm A =?+??=493310924.3121000390121030400mm I x ?=?-?= 4833106.11210100021240015mm I y ?=?+??= 3610295.4250500105.50740015mm S c ?=??+??=3610045.35.50740015mm S b ?=??=(二)梁自重计算单位长度梁自重标准值:m KN g k /727.15.7810220006=??=- 单位长度梁自重设计值(因题意不明,假设2.1=G γ)m KN g /07.2727.12.1=?=(三)抗弯强度验算计算位置:危险截面:跨中截面,危险点:a 点跨中截面弯矩: m KN M /73.104381307.25.24002max =?+?= 296max /215/47.130********.305.11073.1043mm N f m N W M nx x x ==== γσ抗弯强度满足要求。

(四)抗剪强度验算计算位置:危险截面:支座截面,危险点:c 点支座截面剪力:KN V 46.4131307.221400max =??+= P a2963max /26.451010924.310295.41046.413mm N It VS w ===τ (五)局部承压强度验算计算位置:因支座支承情况不明,故计算集中力作用截面b 点。

223/215/320)15550(10104000.1mm N f mm N l t F z w c ==?+== ψσ 局部承压强度满足要求。

(六)折算应力验算计算位置:集中力作用截面b 点集中力作用截面弯矩:m KN M .22.102725.207.25.246.4132=?-?= b 点由弯矩产生的正应力:296/66.12450010924.305.11022.1027mm N W M nx x x ===γσ 集中力作用截面剪力:KN V 29.4085.207.246.413=?-=b 点由剪力产生的剪应力:2963/68.311010924.310045.31029.408mm N It VS w ===τ 折算应力验算:212222222/5.2362151.1/71.28468.31332066.12432066.124 3mm N f mm N c c =?==?+?-+=+-+βτσσσσ 折算应力满足要求。

钢结构原理课件 第五章 受弯构件强度与整体稳定

钢结构原理课件 第五章 受弯构件强度与整体稳定


截面沿长度的变化情况分为:等截面梁和变截面梁 其它:钢与混凝土组合梁、蜂窝梁、预应力钢梁
5.1 梁的种类和截面形式
第五章
受弯构件
§5.1 梁的种类和截面形式
二、布置
单向梁格 ---只有主梁。 双向梁格 ---有主梁和一个方 向次梁。 复式梁格 ---主梁间设次梁、 次梁间再设次梁。
5.1 梁的种类和截面形式
It
5.4
构件扭转
第五章
受弯构件
§5.4.2 等截面构件的自由扭转
2.闭口薄壁构件自由扭转 截面上剪应力分布与开口完全不同,假定沿壁厚均匀 分布,抗扭刚度大,剪应力小。 A为闭口截面壁厚中心线所围成的面积
t
Mt 2 At
5.4
构件扭转
第五章
受弯构件
§5.4.3 等截面构件的约束扭转
特点: (1)各截面有不同的翘曲变形,因而两相邻截面间构件的纵向 纤维因有伸长或缩短变形而有正应变、正应力。这种正应力 称为翘曲正应力或扇性正应力。 (2)为了平衡各截面上大小不同的翘曲正应力,截面上将产生 剪应力,这种剪应力称为翘曲剪应力或扇性剪应力。 (3)约束扭转时为抵抗两相邻截面的相互转动,截面上也必然存 在自由扭转剪应力(或称圣维南剪应力)。这样,约束扭转 时,构件的截面上有两种剪应力:圣维南剪应力和翘曲剪应 力。前者组成圣维南扭矩Mt,后者组成翘曲扭矩Mω。两者 合成一总扭矩MZ = Mt+ Mω
5.4
构件扭转
第五章
受弯构件
§5.4.3 等截面构件的约束扭转
假定微小变形,构件截面外形投影保持不变,上、下 h u 翼缘产生相反方向的位移 1 2 h EI1 作用在一个翼缘平面内的弯矩 M 1 EI1u1 定义双力矩

钢结构第5章 受 弯构件

钢结构第5章 受  弯构件

设钢计结原构 理
第五章 受弯构件
5.3.2 梁整体稳定的保证 规范规定,满足下列条件时,梁的整体稳定可以保证,不必验算。 (1) 有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能阻止梁受压翼缘的侧
向位移时,如图5.3.2(a)中次梁即属于此种情况; (2)工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度l1(图5.3.2(b)中次梁等于其跨度l,主梁等于次梁间距)与其
集中荷载应按项次1、2、5、6的数值采用; 4、下列情况的βb值应乘以下系数:①项次1,当ab > 0.8和ξ≤1.0时,0.95②项次3,当ab > 0.8
和ξ≤0.5时,0.90; ab > 0.8和0.5< ξ≤1.0时,0.95
设钢计结原构 理
图5.2.3 截面剪应力产生过程
第五章 受弯构件
5.2.2.3 局部承压强度
设钢计结原构 理
图5.2.4 梁局部压应力产生过程
第五章 受弯构件
梁在固定集中荷载(包括支座反力)处无加劲肋图(5.2.4a)或有移动的集中荷载时图(5.2.4b), 应计算腹 板计算高度边缘处的局部压应力。它的翼缘类似于支承于腹板上的弹性地基梁,腹板边缘在F作用点处所产生 的压应力最大,向两边逐渐变小。为简化计算,假定F以α=45°向两边扩散,并均匀分布在腹板边缘,其分布 长度lz 为:
(5.2.2d)。 梁的塑性极限矩Mp 与弹性极限弯矩Me的比值仅与截面的几何性质有关,其比值Wpn / Wn称为截面的形状系
数F。对于矩形截面,F=1.5;圆形截面,F=1.7;圆管截面F=1.27;工字形截面(对X轴),F在1.10和1.17之间。
设钢计结原构 理
第五章 受弯构件
如采用塑性极限弯矩设计,可节省钢材用量,但实际设计中为了避免过大的非弹性变形,把梁的极限弯矩 取在两式之间,并使塑性区高度限制在(1/8-1/4)梁高内,具体规定如下:
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考虑到柱与基础的刚性连接很难做到完全嵌固,因此 和表 4-3 的单根柱类似,需要把这类柱的计算长度系数 适当放大, GB50017 规范给出的实用系数也列于表 5-2 。
由表可见,无侧移柱的计算长度系数放大很多。为计 算方便,也可把表 5-2 中的产值归纳出具有足够精确度 的实用计算公式。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
5.2 框架稳定和框架柱的计算长度
一. 框架的稳定 二. 单层多跨等截面框架柱的计算长度 三. 多层多跨等截面框架柱的计算长度 四. 变截面阶形柱的计算长度 五. 框架平面内稳定的其他问题 六. 在框架平面外的计算长度
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
GB50017 规范对不同于典型对称框架的情况规定有修正的 方法。
一种情况是当与柱相连的梁远端为铰接或嵌固时的修正。 修正方法是对横梁线刚度乘以下列系数:
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
1、桁架中压杆的计算长度 2、框架稳定和框架柱计算长度
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§5.1 桁架中压杆的计算长度
5.1.1 弦杆和单系腹杆的计算长度
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
在桁架中,不同的杆件提供的约束程度不同。最突出的 差别来自杆件的轴力性质。
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5.2 框架稳定和框架柱的计算长度 5.2.1 框架的稳定
图5-4a称之为无侧移失稳; 图5-4b称之为有侧移失稳。 分析结果表明,在其他条件 不变时,一般刚架的有侧移屈曲 荷载要远小于无侧移的屈曲荷载。 如果图 5-4a的支撑不够强劲,不 能满足 GB50017 规范规定的侧移 刚度要求时,则为弱支撑刚架。它的稳定特性介于无侧移和有侧移刚架之间。 对一般框架而言,框架柱的临界荷载不仅和失稳形式有关,还和框架横 梁的刚度及柱脚与基础的连接型式有关。
再分式腹杆的受压主斜杆在桁架平面外的计算长度,也应按式上式确定。 桁架平面内的计算长度则取节点间的距离。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5.1.3 交叉腹杆的计算长度
1. 在桁架平面内,无论另一杆件为拉杆或压 杆,认为两杆可互为支承点。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
需要进行修正的第二种情况是横梁有轴压力 Nb 使其刚 度下降。此时需要把梁线刚度乘以下列折减系数:
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拉力具有使杆件拉直的特性,而压力则趋向使杆件弯曲。 因此,拉杆提供的约束比压杆大得多,并且拉力越大,约束 作用也越大。反之,承受较大压力的杆件提供的约束几乎微 不足道。
第二个因素是杆件线刚度的大小,起约束作用杆件的线 刚度相对比较大。
最后一个因素是和所分析的杆直接刚性相连的杆件作用 大,较远的杆件作用小,常常忽略不计。
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5 . 2 . 2 单层多跨等截面框架柱的计算长度 横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0 ,即:
无侧移框架
有侧移框架
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
2.
在桁架平面内,拉杆和压杆的计算
长度都取节点与交叉点之间的距离,即取:
l 0x=0.5 l 。
2. 在桁架平面外,相交的拉杆可以作为压杆的平面外 支承点,而压杆除非受力较小且又不断开,否则不能 起支点作用。
拉杆的计算长度取l 0y=l 。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Stru构件
在桁架平面外,杆件计算长度的确定与杆件受拉或受压有关, 也与轴力大小及杆件断开情况有关。 GB50017 规范对交叉腹杆中 压杆的计算长度给出下列计算公式。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
单系腹杆:用节点板与弦杆连接的腹杆 斜平面:指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不 在桁架平面内的单角钢腹杆与双角钢十字形截面腹杆。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
桁架3 桁架2 桁架1
横向水平支撑
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5.1.2 变内力杆件的计算长度
受压弦杆的侧向支承点间距离 l1 ,时常为弦杆节间长度的两倍(如图示) , 而弦杆两节间的轴线压力可能不相等(设 Nl > N2 )。由于杆截面没有变化, 受力小的杆段相对地比受力大的杆段刚强,用Nl 验算弦杆平面外稳定时如 用 11 为计算长度显然过于保守。此时应按下式确定平面外的计算长度。
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