鋼結(jié)構(gòu)之鋼柱與鋼壓桿

1、5.1 應(yīng)用與構(gòu)造應(yīng)用與構(gòu)造一、應(yīng)用 桁架、網(wǎng)架、塔架與框架中存在著大量的承受軸心壓力的軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件以及同時(shí)承受軸心壓力和彎矩的壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件。F基礎(chǔ)基礎(chǔ)二、種類(lèi) 實(shí)腹式、格構(gòu)式5.2 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的整體穩(wěn)定軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的整體穩(wěn)定 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)需要滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的要求，其中整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性是主要決定因素。一、理想軸心壓桿的臨界力 理想理想軸心壓桿：（1）等截面直桿（2）壓力線與形心線重合（3）材質(zhì)均勻，各向同性，且無(wú)限彈性，符合 虎克定律 E1、理想等直細(xì)長(zhǎng)軸心壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題、理想等直細(xì)長(zhǎng)軸心壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題 歐拉公式llAI

2、iilEANlEINcrcrcr 0022202/壓壓桿桿自自由由長(zhǎng)長(zhǎng)度度回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)比比l0l l02l l00.5l l00.7l 體體穩(wěn)穩(wěn)定定性性的的方方法法來(lái)來(lái)提提高高壓壓桿桿的的整整和和減減小小增增大大無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)，可可通通過(guò)過(guò)成成反反比比，而而與與材材料料強(qiáng)強(qiáng)度度計(jì)計(jì)算算長(zhǎng)長(zhǎng)度度與與彎彎曲曲剛剛度度成成正正比比，與與00202lIlNlEINcrcr 222 crcrcrcrNEA與成反比，越大，越低，穩(wěn)定性越差，由此可用來(lái)反映壓桿的剛度2、非彈性范圍的壓桿的臨界應(yīng)力、非彈性范圍的壓桿的臨界應(yīng)力 時(shí)時(shí)常常用用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公公式式計(jì)計(jì)算算比比較較困困難難，實(shí)實(shí)際際運(yùn)運(yùn)用用的的確確

3、定定切切線線模模量量ttcrPcrEEf22 柱柱子子曲曲線線Q235鋼二、殘余應(yīng)力的影響 實(shí)際結(jié)構(gòu)中，理想的軸心壓桿是不存在的，由實(shí)際結(jié)構(gòu)中，理想的軸心壓桿是不存在的，由于種種原因，經(jīng)常出現(xiàn)一些不利的因素，例如于種種原因，經(jīng)常出現(xiàn)一些不利的因素，例如桿桿件的初彎曲、荷載的初偏心件的初彎曲、荷載的初偏心等，都在不同程度上等，都在不同程度上使壓桿的穩(wěn)定承載能力降低。使壓桿的穩(wěn)定承載能力降低。 影響降低壓桿穩(wěn)定承載能力的主要因素之一是影響降低壓桿穩(wěn)定承載能力的主要因素之一是由于由于殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力的存在。的存在。 軋制翼緣板軋制翼緣板 焰切翼緣板焰切翼緣板1、不同加工方法的殘余應(yīng)力分布情況、不同加

4、工方法的殘余應(yīng)力分布情況2、殘余應(yīng)力與作用平均應(yīng)力的疊加、殘余應(yīng)力與作用平均應(yīng)力的疊加0.3fy0.7fyfy3、非彈性范圍的壓桿的臨界應(yīng)力、非彈性范圍的壓桿的臨界應(yīng)力 2220 1 ElEINNfANcrcrcrcryc 、計(jì)計(jì)算算用用歐歐拉拉公公式式，截截面面為為彈彈性性階階段段，當(dāng)當(dāng)）（）（）（計(jì)計(jì)算算壓壓桿桿穩(wěn)穩(wěn)定定來(lái)來(lái)只只考考慮慮彈彈性性區(qū)區(qū)為為有有效效區(qū)區(qū)彈彈性性區(qū)區(qū)和和塑塑性性區(qū)區(qū)組組成成，時(shí)時(shí)，截截面面由由，而而截截面面還還未未全全部部屈屈服服當(dāng)當(dāng)IIEIIlEIlEINfANecreecryc222020 )2( xyyx223332( /2)2( /2)2 () /122/

5、12exxeyyIkbt hkIbt hIt kbkItb殘余應(yīng)力對(duì)弱軸的影響比對(duì)強(qiáng)軸的影響嚴(yán)重的多kbhtytxb 由于殘余應(yīng)力的存在，使壓桿截面提前出現(xiàn)塑性由于殘余應(yīng)力的存在，使壓桿截面提前出現(xiàn)塑性區(qū)，從而降低了壓桿臨界應(yīng)力，降低多少取決于區(qū)，從而降低了壓桿臨界應(yīng)力，降低多少取決于Ie/I比值的大小，而比值的大小，而Ie/I比值又與殘余應(yīng)力的分布與大小、比值又與殘余應(yīng)力的分布與大小、桿件截面的形狀以及屈曲時(shí)的彎曲方向有關(guān)。桿件截面的形狀以及屈曲時(shí)的彎曲方向有關(guān)。三、實(shí)際軸心壓桿的穩(wěn)定極限承載力1、實(shí)際壓桿的工作性能、實(shí)際壓桿的工作性能 存在初始缺陷：初偏心、初彎矩、殘余應(yīng)力、材質(zhì)不均勻2、

6、壓潰理論、壓潰理論 考慮初偏心初偏心和殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力的影響，將壓桿作為一根有小偏心壓力作用的偏心壓桿小偏心壓力作用的偏心壓桿，由此求其穩(wěn)定承載能力的理論方法3、驗(yàn)算方法、驗(yàn)算方法（1）根據(jù)截面形式、尺寸、加工條件、殘余應(yīng)力的大小和分布等因素，按壓潰理論計(jì)算出 96 條無(wú)量綱的柱子線無(wú)量綱的柱子線（2）采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和可靠度分析方法，將承載能力相近的按截面形式、屈曲方向和加工條件歸納為a、b、c三類(lèi)曲線三類(lèi)曲線穩(wěn)定系數(shù)：穩(wěn)定系數(shù)：cryf（3）實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算公式7ycrcrRyRfNfAf軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù) 表5-1的截面分類(lèi)，由鋼號(hào)和長(zhǎng)細(xì)比 查附錄確定 注意構(gòu)件對(duì)

7、截面主軸注意構(gòu)件對(duì)截面主軸x和和y得計(jì)算長(zhǎng)得計(jì)算長(zhǎng)度可能相等或不相等。度可能相等或不相等。在長(zhǎng)細(xì)比的計(jì)算中：在長(zhǎng)細(xì)比的計(jì)算中： 為了減小構(gòu)件在為了減小構(gòu)件在制造、運(yùn)輸和安裝制造、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中過(guò)程中因偶然碰撞而產(chǎn)生變形，或在使用中因自重因偶然碰撞而產(chǎn)生變形，或在使用中因自重引起得彎曲以及因動(dòng)載引起的振動(dòng)而影響正引起得彎曲以及因動(dòng)載引起的振動(dòng)而影響正常使用，要保證構(gòu)件有足夠的剛度，對(duì)軸心常使用，要保證構(gòu)件有足夠的剛度，對(duì)軸心受力構(gòu)件應(yīng)按照下式驗(yàn)算剛度：受力構(gòu)件應(yīng)按照下式驗(yàn)算剛度：l/i 主要結(jié)構(gòu)的壓桿的容許長(zhǎng)細(xì)比為主要結(jié)構(gòu)的壓桿的容許長(zhǎng)細(xì)比為150，支撐，支撐中的壓桿的容許長(zhǎng)細(xì)比為中的壓桿的容

8、許長(zhǎng)細(xì)比為200，閘門(mén)構(gòu)件的容，閘門(mén)構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比見(jiàn)表許長(zhǎng)細(xì)比見(jiàn)表5-2。5.3 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的局部穩(wěn)定 1、翼緣板、翼緣板235100.1max30 100yxybtfb（），翼緣外伸寬度，即翼緣半寬 2、腹板、腹板0235250.5max30 100yxyhtf（），一、截面形式 工字形、圓管（1）等穩(wěn)性 x y，或x y（2）寬肢薄壁（3）制造省工（4）連接簡(jiǎn)便5.4 軸心受壓實(shí)腹柱的設(shè)計(jì)軸心受壓實(shí)腹柱的設(shè)計(jì)二、截面選擇（一）確定截面尺寸（一）確定截面尺寸A、ix、iy、b1 、 h 截面形式、計(jì)算長(zhǎng)度截面形式、計(jì)算長(zhǎng)度l0和鋼材鋼號(hào)確定的前提下和鋼材鋼號(hào)確定的前提下A. 假定長(zhǎng)

9、細(xì)比假定長(zhǎng)細(xì)比查附錄七查出相應(yīng)的查附錄七查出相應(yīng)的NfANAf所需截面面積 假定假定值時(shí)，可參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng)值時(shí)，可參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng)l0=56m，N1500kN時(shí)，可假定時(shí)，可假定=70100；N=15003500kN時(shí)，可假定時(shí)，可假定=5070。 求對(duì) x 軸彎曲所需的回轉(zhuǎn)半徑 ix 求對(duì) y 軸彎曲所需的回轉(zhuǎn)半徑 iy1010 xxxxihhhili 21120 yyyyibbili B.根據(jù)假定的值和等穩(wěn)定條件等穩(wěn)定條件(一般取 )，求得截面所需的回轉(zhuǎn)半徑，繼而確定所需截面的寬度和高度。xy系數(shù)值根據(jù)系數(shù)值根據(jù)所選的截面所選的截面形式由附錄形式由附錄八查得。八查得。軋軋制制焊焊接接（二

10、）確定型鋼型號(hào)或組合截面的其它尺寸（二）確定型鋼型號(hào)或組合截面的其它尺寸1、型鋼 根據(jù) A、ix、iy 查型鋼表選型號(hào)2、組合截面 根據(jù) A、h、b1，考慮制造工藝，并結(jié)合鋼材規(guī)格選擇板件尺寸 截面高度 h 和翼緣寬度 b1 A. 焊接工字形截面 ix = 0.43h，iy = 0.24b1 l0 x l0y ，x = y軸軸的的穩(wěn)穩(wěn)定定條條件件決決定定截截面面穩(wěn)穩(wěn)定定由由軸軸方方向向的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性較較差差時(shí)時(shí)，在在此此時(shí)時(shí)取取yyllbhhbblhlxyyxyx,8 . 124. 043. 00011100 B. 焊接工字形截面 ix = 0.43h，iy = 0.24b1 l0 x 2

11、l0y ，x = y11100,9 . 024. 043. 0bhhbblhlyx 取取 翼緣厚度 t1 和腹板厚度t w 126wwttmmtmm，翼緣、腹板須分別滿足局部穩(wěn)定條件先選腹板厚度，考慮局部穩(wěn)定性的影響0235250.5Wyhtf（） 需需降降低低偏偏大大、偏偏小小，、偏偏小小偏偏大大、偏偏小小、偏偏大大、wttbhiA111 需需加加大大偏偏小小、偏偏大大，、偏偏大大偏偏小小、偏偏大大、偏偏小小、wttbhiA1122110 yxibihlifNA ， 需需降降低低偏偏大大、偏偏小小，、偏偏小小偏偏大大、偏偏小小、偏偏大大、wttbhiA111 需需降降低低偏偏大大、偏偏小小，

12、、偏偏小小偏偏大大、偏偏小小、偏偏大大、wttbhiA111 需需加加大大偏偏小小、偏偏大大，、偏偏大大偏偏小小、偏偏大大、偏偏小小、wttbhiA112 需需加加大大偏偏小小、偏偏大大，、偏偏大大偏偏小小、偏偏大大、偏偏小小、wttbhiA112三、截面驗(yàn)算 1、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 N / A f 2、局部穩(wěn)定性驗(yàn)算3、有孔洞削弱，且 截面強(qiáng)度驗(yàn)算 N / An fyftb2351 .0101）（ yWfth2355 .0250）（ 0.85四、構(gòu)造要求1、需設(shè)縱向加勁肋的柱以及 h0 / tw 80 時(shí)，須成對(duì) 布置橫向加勁肋2、每個(gè)運(yùn)輸單元至少應(yīng)布置 兩道橫向加勁肋3、軸心受壓構(gòu)件的翼緣焊縫

13、為構(gòu)造焊縫，不作計(jì)算，一般 hf = 6 8mm5.5 軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性一、對(duì)實(shí)軸、虛軸的穩(wěn)定性（1）對(duì)實(shí)軸 y 的穩(wěn)定性 相當(dāng)于實(shí)腹式受壓構(gòu)件，只考慮了彎矩對(duì)臨界力的作用（2）對(duì)虛軸 x 的穩(wěn)定性 需考慮彎矩和剪力對(duì)臨界力的作用x1xx2yhb1bz0z0二、對(duì)虛軸的臨界應(yīng)力2021220112221xcrxxcrEEAVEAE 換換算算長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)比比產(chǎn)產(chǎn)生生的的單單位位剪剪切切角角剪剪力力aaddadcossin sin11 三、對(duì)虛軸的穩(wěn)定驗(yàn)算查查表表求求取取的的穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)由由換換算算長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)比比xfAN0 yxxy11xxyy11xxyyx yA

14、1x A1yA15.6 軸心受壓格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)軸心受壓格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)一、構(gòu)造形式1、雙肢槽鋼、工字形鋼2、四肢角鋼3、三肢、四肢鋼管4、角鋼綴條和鋼板綴板（1）綴條構(gòu)成桁架體系，剛度大，受力大的柱采用綴條式格構(gòu)柱（2）綴板構(gòu)成剛架體系，受力不大的柱采用綴板式格構(gòu)柱二、軸心受壓格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)方法（一）由實(shí)軸實(shí)軸 y 的穩(wěn)定性初選單肢截面1、假定長(zhǎng)細(xì)比y ，按b類(lèi)查表確定 y ，求出所需的總截面面積 A=N/ f，以及截面的回轉(zhuǎn)半徑 iy = l0y /y2、由A、 iy 查型鋼表選擇合適規(guī)格的型鋼b1yxyyyxxxyyxxiAIibiAIiIIbAII1121211121112/)2/(2/2)2(

15、 2 2120211012110)2()2(4/)2( 4bibAIAIiibAIIIxxxxyxxy xyx 0b 1 需需降降低低偏偏大大選選擇擇，則則按按偏偏小小偏偏大大、偏偏小小、偏偏大大、iAiA1 需需加加大大偏偏小小選選擇擇，則則按按偏偏大大偏偏小小、偏偏大大、偏偏小小、iAiA2 0lifNA ，（二）由等穩(wěn)條件0 x = y確定單肢間距1、由0 x = y確定虛軸穩(wěn)定所需的x（1）綴條柱估估算算或或按按的的綴綴條條估估算算、可可按按AAAAAAAyxyxx1 .0650545/27/271112120 （2）綴板柱40805 .08050255011112120 ，yyyyy

16、xyxx2、計(jì)算所需的回轉(zhuǎn)半徑 i x = l ox /x 3、計(jì)算單肢間距 x1xx2yhb1bz0z020121212121/22)2/( 虛虛式式計(jì)計(jì)算算或或按按附附錄錄八八中中的的近近似似公公ibzbbiibbiixxx （三）綴條和綴板的設(shè)計(jì) 1、綴材面的剪力確定 綴材的作用：保證各單肢的整體工作 （1）構(gòu)件為直線狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有剪力產(chǎn)生 （2）繞實(shí)軸彎曲時(shí)，單肢承受剪力 （3）繞虛軸彎曲時(shí)，綴材承受剪力)1(sin0maxxyxmfAVlzyy 23585yfAfV 剪力值，由承受剪力的綴材面共同分擔(dān)2、綴條的設(shè)計(jì)（a）單斜式 = 40 50（b）雙斜式 = 45（c）設(shè)置橫綴條 =

17、45單根綴條的內(nèi)力 單單個(gè)個(gè)綴綴條條面面承承擔(dān)擔(dān)的的剪剪力力雙雙斜斜式式單單斜斜式式111cos2cosVVNVNtt 單角鋼綴條為有小偏心的軸心受壓桿件（1）整體穩(wěn)定性 單單角角鋼鋼的的最最小小回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑條條節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間間距距綴綴條條的的幾幾何何長(zhǎng)長(zhǎng)度度，取取綴綴，長(zhǎng)長(zhǎng)肢肢相相連連不不等等邊邊角角鋼鋼短短肢肢相相連連不不等等邊邊角角鋼鋼等等邊邊角角鋼鋼0min020/9 .07 .00 .10025.05 .00 .10015.06 .0/ililfANttt yxxy11xxyy11xxyyx yA1x A1yA1（2）焊縫連接計(jì)算（3）單肢穩(wěn)定 85.0 強(qiáng)強(qiáng)度度偏偏心心折折減減系系

18、數(shù)數(shù)yxxy11xxyy11xxyyx yA1 x A1 yA1單單肢肢最最小小回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑離離單單肢肢在在綴綴條條節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之之間間距距10101011,max7 . 0/ililxy yxxy11xxyy11xxyyx yA1x A1yA13、綴板設(shè)計(jì)（1）單塊綴板承受的垂直剪力單單肢肢軸軸線線之之間間的的距距離離綴綴板板中中點(diǎn)點(diǎn)之之間間的的距距離離單單個(gè)個(gè)綴綴材材面面承承擔(dān)擔(dān)的的剪剪力力111111/blVblVTb 2/1bTMbb Mb（2）綴板與單肢連接處的彎矩（3）連接焊縫角焊縫承受角焊縫承受扭矩扭矩和剪力和剪力綴板與單肢綴板與單肢搭接搭接T（4）綴板構(gòu)造尺寸 寬度 lb 2b

19、1 / 3，厚度 t b1 / 40，且 6 mm，搭接長(zhǎng)度 20 30 mm V（5）單肢穩(wěn)定單單肢肢最最小小回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑單單肢肢在在綴綴板板間間的的凈凈距距離離，10100101150max40,max5 .0/ililxyxy l01l1yxxy11xxyy11xxyyx yA1 x A1 yA1yxxy11xxyy11xxyyx yA1x A1yA1（四）格構(gòu)柱的構(gòu)造要求（四）格構(gòu)柱的構(gòu)造要求1、為增加構(gòu)件的抗扭剛度需設(shè)置橫隔，橫隔間距 9 倍的柱截面的較大寬度及 8 m2、在運(yùn)輸單元的端部和較大水平力作用處需設(shè)置橫隔3、在格構(gòu)柱的端部需設(shè)綴板5.7 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的承載能力 受力

20、類(lèi)型：（a）偏心受壓（b）軸心壓力+端彎矩 （c）軸心壓力+橫向荷載壓彎構(gòu)件的特點(diǎn)（1）彎矩和壓力都是主要的荷載（2）構(gòu)件可能在彎矩作用平面內(nèi)、彎矩作用彎矩作用平面內(nèi)、彎矩作用平面外平面外（側(cè)向）發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象 壓彎構(gòu)件的承載能力決定于構(gòu)件的強(qiáng)度壓彎構(gòu)件的承載能力決定于構(gòu)件的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性，通常由整體穩(wěn)定性控制。和整體穩(wěn)定性，通常由整體穩(wěn)定性控制。M x作用作用平面平面外外的的變形變形M x作用作用平面平面內(nèi)內(nèi)的的變形變形一、彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的等等效效受受壓壓纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大歐歐拉拉臨臨界界力力

21、，查查表表由由系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的穩(wěn)穩(wěn)定定mxxxExExxxExxxxmxxWEANNfNNWMAN 1221/,)8.01( xyxy彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的等等效效受受壓壓纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大歐歐拉拉臨臨界界力力，查查表表由由系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的穩(wěn)穩(wěn)定定mxxxExExxxExxxxmxxWEANNfNNWMAN 1221/,)8.01( 1、對(duì)于彎矩作用平面內(nèi)有側(cè)移的框架以及懸臂構(gòu)件mx1.0 有側(cè)移有側(cè)移 無(wú)側(cè)移無(wú)側(cè)移等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)mx 的取值的取值2、對(duì)于彎矩作用平

22、面內(nèi)無(wú)側(cè)移的框架和兩端 支承的構(gòu)件（1）無(wú)橫向荷載作用， M1，M2 為端彎矩， ，產(chǎn)生同向彎曲時(shí)取 +；產(chǎn)生反向彎曲時(shí)取21MM 21mx/35. 065. 0MM M1M2M2M1（+）（）（2）有端彎矩和橫向荷載作用時(shí)： 產(chǎn)生同向彎曲mx1.0；產(chǎn)生反向彎曲mx0.85exmx2 . 01NN （+）（）MMMM（3）無(wú)端彎矩，有橫向荷載作用時(shí)： 在跨中有一個(gè)橫向集中荷載作用時(shí)， 其它情況，mx1.0單軸對(duì)稱截面，還需驗(yàn)算受拉翼緣彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的等等效效受受拉拉纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大歐歐拉拉臨臨界界力力，mxxxE

23、xExExxxxmxWEANNfNNWMAN 2222/)25.11( xyxy+fy彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的等等效效受受拉拉纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大歐歐拉拉臨臨界界力力，mxxxExExExxxxmxWEANNfNNWMAN 2222/)25.11( 彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面外外的的等等效效受受壓壓纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大的的整整體體穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)受受均均布布彎彎矩矩的的受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件查查表表系系數(shù)數(shù)，由由彎彎矩矩作作用用平平面面外外的的穩(wěn)穩(wěn)定定txxbyyxbxtxy

24、WfWMAN 11 二、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性11 txxybxyybxtxMNfAWW彎矩作用平面外的穩(wěn)定系數(shù)，由查表受均布彎矩的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)彎矩作用平面內(nèi)的最大受壓纖維的抵抗矩彎矩作用平面外的等效彎矩系數(shù)xxyy1、無(wú)橫向荷載作用， M1，M2 為端彎矩， ，產(chǎn)生同向彎曲時(shí)取 +；產(chǎn)生反向彎曲時(shí)取21MM 4 . 0/35. 065. 021tx MM M1M2M2M1（+）（）等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)tx 的取值的取值2、有端彎矩和橫向荷載作用時(shí)： 產(chǎn)生同向彎曲時(shí)tx1.0；產(chǎn)生反向彎曲時(shí)tx0.853、無(wú)端彎矩，有橫向荷載作用，tx1.04、懸臂構(gòu)件，tx1.0三、強(qiáng)度計(jì)算截

25、截面面塑塑性性發(fā)發(fā)展展系系數(shù)數(shù)軸軸的的凈凈截截面面抵抵抗抗矩矩對(duì)對(duì)構(gòu)構(gòu)件件凈凈截截面面面面積積xnxnxxxnxWAfWMAN n 四、剛度計(jì)算 一、軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的穩(wěn)定,min ,maxyxyx 分分類(lèi)類(lèi)按按 或分類(lèi)查值，取或分類(lèi)查值，取,min , maxyxyx 分分類(lèi)類(lèi)fAN 由由x、y方向的長(zhǎng)細(xì)比較大方向的長(zhǎng)細(xì)比較大的方向決定整體穩(wěn)定性的方向決定整體穩(wěn)定性yxxy二、 軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定fAN 1、對(duì)實(shí)軸 y 的穩(wěn)定 由實(shí)軸 的y 查 y值2、對(duì)虛軸 x 的穩(wěn)定 由虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比0 x 查 x 值fAN 3、單肢的穩(wěn)定 綴材節(jié)點(diǎn)間的單肢是一段軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件4、斜綴條也

26、是軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件x1xx2yhb1bz0z0三、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定1、彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性（x軸）彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的等等效效受受壓壓纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大歐歐拉拉臨臨界界力力，查查表表由由系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的穩(wěn)穩(wěn)定定）（mxxxExExxxExxxxmxxWEANNfNNWMAN 1221/,334 )8.01( xyxyxxyy彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)彎彎矩矩作作用用平平面面外外的的等等效效受受壓壓纖纖維維的的抵抵抗抗矩矩彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的最最大大的的整整體體穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)受受均均布布

27、彎彎矩矩的的受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件查查表表系系數(shù)數(shù)，由由彎彎矩矩作作用用平平面面外外的的穩(wěn)穩(wěn)定定）（txxbyyxbxtxyWfWMAN 11394 2、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性（y 軸）5.8 偏心受壓實(shí)腹柱的設(shè)計(jì)一、截面形式二、設(shè)計(jì)方法（一）初選截面 結(jié)合經(jīng)驗(yàn)或參照已有工程資料，試選構(gòu)件截面，然后進(jìn)行驗(yàn)算、尺寸調(diào)整（二）截面驗(yàn)算fWMANnxxxn 2、剛度 3、整體穩(wěn)定性（1）彎矩作用平面內(nèi) （2）彎矩作用平面外1、強(qiáng)度4、局部穩(wěn)定性（1）受壓翼緣yyftbftb/23513,/23515 則則如如考考慮慮部部分分塑塑性性發(fā)發(fā)展展yyftbftb/23513,/23515 則則如如考考慮慮部部分

28、分塑塑性性發(fā)發(fā)展展（2）腹板10030/)(/235)2.265.048(0.26.1/235)255.016(6.10minmaxmaxminmax0000000 xxyxwyxwfthfth 比比，彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)相相應(yīng)應(yīng)的的應(yīng)應(yīng)力力腹腹板板計(jì)計(jì)算算高高度度另另一一邊邊緣緣大大壓壓應(yīng)應(yīng)力力腹腹板板計(jì)計(jì)算算高高度度邊邊緣緣的的最最10030/)(/235)2.265.048(0.26.1/235)255.016(6.10minmaxmaxminmax0000000 xxyxwyxwfthfth 比比，彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)的的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)相相應(yīng)應(yīng)的的應(yīng)應(yīng)力力腹腹板板

29、計(jì)計(jì)算算高高度度另另一一邊邊緣緣大大壓壓應(yīng)應(yīng)力力腹腹板板計(jì)計(jì)算算高高度度邊邊緣緣的的最最三、構(gòu)造要求 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的構(gòu)造與實(shí)腹式軸心受壓柱的要求一致，需布置橫向加勁肋橫向加勁肋、縱向加勁肋縱向加勁肋等。5.10 梁與柱的連接梁與柱的連接一、頂面連接二、側(cè)面連接5.11 柱腳一、軸心受壓柱腳（鉸接）靴梁靴梁軸心受壓柱腳的特點(diǎn)：軸心受壓柱腳的特點(diǎn)：（1）為鉸接連接，只傳遞壓力，不傳遞彎矩（2）錨栓只起固定作用，不用計(jì)算（3）柱端與底板間的焊縫僅起連接作用，不傳力，只考慮靴梁與底板間的焊縫受力 二、偏心受壓柱腳（剛接）M偏心受壓柱腳的特點(diǎn)：偏心受壓柱腳的特點(diǎn)：（1）為剛性結(jié)點(diǎn)，要求能傳遞彎矩和壓力

30、（2）錨栓承受彎矩產(chǎn)生的拉力，需進(jìn)行計(jì)算（3）為保證柱腳與基礎(chǔ)形成剛性連接，錨栓固定在托座上，從底板外緣穿過(guò)，而不宜穿過(guò)底板 一、理想的軸心壓桿的穩(wěn)定llAIiilEANlEINcrcrcr 0022202/壓壓桿桿自自由由長(zhǎng)長(zhǎng)度度回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)比比時(shí)時(shí)常常用用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公公式式計(jì)計(jì)算算比比較較困困難難，實(shí)實(shí)際際運(yùn)運(yùn)用用的的確確定定切切線線模模量量ttcrPcrEEf22 llAIiilElEINcrcr 0022202/壓壓桿桿自自由由長(zhǎng)長(zhǎng)度度回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)比比AIlil/00 （2）非彈性階段歐拉公式（1）彈性階段 第五章小結(jié)二、實(shí)際軸心壓桿的穩(wěn)定 考慮初始缺陷對(duì)實(shí)際壓桿

31、穩(wěn)定的影響，依據(jù)壓潰理論壓潰理論，將實(shí)際的軸心壓桿當(dāng)作一根有小偏心小偏心壓力作用的偏心壓壓桿桿fAN 查表確定 比 細(xì)由鋼號(hào)、截面類(lèi)型、長(zhǎng) 數(shù)，軸心壓桿的整體穩(wěn)定系ycrf 柱子曲線柱子曲線 實(shí)際軸心壓桿的整體穩(wěn)定計(jì)算公式三、軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題按按 或分類(lèi)查值，取或分類(lèi)查值，取,min ,maxyxyx 分分類(lèi)類(lèi),min , maxyxyx 分分類(lèi)類(lèi)fAN 分別計(jì)算分別計(jì)算x、y方向的長(zhǎng)細(xì)比方向的長(zhǎng)細(xì)比yx ,四、軸心受壓實(shí)腹柱的設(shè)計(jì)（2）由求 x、 y 軸的回轉(zhuǎn)半徑 ix、 iy1121bhbih，iyx、 （3）由1、假定長(zhǎng)細(xì)比 查 值fNA （1）確定截面所需面積 （1）型鋼：

32、 根據(jù) A、ix、iy 查選型鋼規(guī)格 （2）組合截面：根據(jù) A、h、b1，并考慮制造工藝、鋼材規(guī)格選擇組合鋼板的尺寸2、確定型鋼規(guī)格或鋼板尺寸3、截面驗(yàn)算（1）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（2）局部穩(wěn)定性驗(yàn)算（3）剛度驗(yàn)算 （4）強(qiáng)度驗(yàn)算 x1xx2yhb1bz0z0五、軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性fAN 1、對(duì)實(shí)軸 y 的穩(wěn)定 由實(shí)軸的y 查 y 值2、對(duì)虛軸 x 的穩(wěn)定 由虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比0 x 查 x 值fAN 1、由實(shí)軸 y 的穩(wěn)定性初選單肢截面（1）假定長(zhǎng)細(xì)比y 查 y 值， 求出所需的截面積 及回轉(zhuǎn)半徑（2）由A、 iy 查選型鋼規(guī)格六、 軸心受壓格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)x1xx2yhb1bz0z0fNA l iyy 0 2、由虛軸 x 的穩(wěn)定性確定單肢間距（1）由等穩(wěn)條件0 x = y確定虛軸的x（2）計(jì)算虛軸的回轉(zhuǎn)半徑 i x = l ox /x （3）計(jì)算單肢間距 x1xx2yhb1bz0