鋼結(jié)構(gòu)第七章

1、鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure第七章拉彎、壓彎構(gòu)件第七章拉彎、壓彎構(gòu)件1 1、拉彎、壓彎構(gòu)件的應用和截面形式、拉彎、壓彎構(gòu)件的應用和截面形式2 2、拉彎、壓彎構(gòu)件的強度、拉彎、壓彎構(gòu)件的強度3 3、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算4 4、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算5 5、實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定、實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定6 6、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設計、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設計7 7、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算、格構(gòu)式壓彎構(gòu)

2、件的計算第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.1拉彎、拉彎、壓彎構(gòu)件的應用和截面形式壓彎構(gòu)件的應用和截面形式1、拉彎、壓彎構(gòu)件的應用、拉彎、壓彎構(gòu)件的應用構(gòu)件同時承受軸心壓（拉）力和繞截面構(gòu)件同時承受軸心壓（拉）力和繞截面形心主軸的彎矩作用，稱為形心主軸的彎矩作用，稱為壓彎（拉彎）壓彎（拉彎）構(gòu)件構(gòu)件。根據(jù)繞截面形心主軸的彎矩，有。根據(jù)繞截面形心主軸的彎矩，有單向壓（拉）彎構(gòu)件；雙向壓（拉）彎單向壓（拉）彎構(gòu)件；雙向壓（拉）彎構(gòu)件構(gòu)件。彎矩由偏心軸力引起時，也稱作。彎矩由偏心軸力引起時

3、，也稱作偏壓（或拉）構(gòu)件偏壓（或拉）構(gòu)件。圖圖7.1.1 壓彎、拉彎構(gòu)件壓彎、拉彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應用廣泛，鋼結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應用廣泛，例如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、例如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、受風荷載作用的墻架柱、工作平臺柱、受風荷載作用的墻架柱、工作平臺柱、支架柱、單層廠房結(jié)構(gòu)及多高層框架結(jié)支架柱、單層廠房結(jié)構(gòu)及多高層框架結(jié)構(gòu)中的柱等等。構(gòu)中的柱等等。 第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure2 2、截面形式、截面形式 實腹式和格構(gòu)式實腹式和格構(gòu)式圖圖7.1.

4、2 壓彎構(gòu)件的截面形式壓彎構(gòu)件的截面形式壓彎構(gòu)件的截面通常做壓彎構(gòu)件的截面通常做成在彎矩作用方向具有成在彎矩作用方向具有較大的截面尺寸。較大的截面尺寸。實腹式截面：熱軋型鋼實腹式截面：熱軋型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截截面、冷彎薄壁型鋼截面和組合截面。面和組合截面。當構(gòu)件計算長度較大且當構(gòu)件計算長度較大且受力較大時，為了提高受力較大時，為了提高截面的抗彎剛度，還常截面的抗彎剛度，還常常采用格構(gòu)式截面。常采用格構(gòu)式截面。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure3、 拉彎、壓彎構(gòu)件的設計內(nèi)容拉彎、壓彎

5、構(gòu)件的設計內(nèi)容拉彎構(gòu)件：拉彎構(gòu)件： 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：強度強度 正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：剛度剛度強度強度穩(wěn)定穩(wěn)定實腹式實腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩繞實軸作用彎矩繞實軸作用彎矩繞虛軸作用彎矩繞虛軸作用整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定 平面外穩(wěn)定平面外穩(wěn)定 承載能承載能力極限力極限狀態(tài)狀態(tài)正常正常使用使用極限極限狀態(tài)狀態(tài) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx剛度剛度壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.2

6、 拉彎、壓彎構(gòu)件的強度拉彎、壓彎構(gòu)件的強度7.2.1 拉彎、壓彎構(gòu)件的強度計算準則拉彎、壓彎構(gòu)件的強度計算準則對拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，對拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進行強度計算。需要進行強度計算。圖圖7.2.1 壓彎構(gòu)件截面應力的發(fā)展過程壓彎構(gòu)件截面應力的發(fā)展過程Aw=hwtwMxhwxxyyhfyfyfyfyHHN h h(1-2 )hfyfy(a)(b)(c)(d)Af=bt第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure邊緣

7、纖維屈服準則邊緣纖維屈服準則 以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為強以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為強度計算的承載能力極限狀態(tài)。此時構(gòu)件處于度計算的承載能力極限狀態(tài)。此時構(gòu)件處于彈性工作階段。彈性工作階段。 全截面屈服準則全截面屈服準則 構(gòu)件的最大受力截面的全部受拉和受壓區(qū)的應力都達到屈構(gòu)件的最大受力截面的全部受拉和受壓區(qū)的應力都達到屈服，此時，該截面在軸力和彎矩的共同作用下形成服，此時，該截面在軸力和彎矩的共同作用下形成塑性鉸塑性鉸。 部分發(fā)展塑性準則部分發(fā)展塑性準則構(gòu)件的最大受力截面的部分受拉和受壓區(qū)的應力達到屈服構(gòu)件的最大受力截面的部分受拉和受壓區(qū)的應力達到屈

8、服點，至于截面中塑性區(qū)發(fā)展的深度根據(jù)具體情況給定。此時，點，至于截面中塑性區(qū)發(fā)展的深度根據(jù)具體情況給定。此時，構(gòu)件處在構(gòu)件處在彈塑性工作階段彈塑性工作階段。 第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure1.邊緣屈服準則邊緣屈服準則構(gòu)件處于彈性工作階段，在最危險截面上，截面邊緣處的最大應構(gòu)件處于彈性工作階段，在最危險截面上，截面邊緣處的最大應力達到屈服點，即：力達到屈服點，即：yxxfWMANe（7.2.1）1exxpMMNN（7.2.2）N、Mx驗算截面處的軸力和彎矩；驗算截面處的軸力和彎矩；A

9、驗算截面處的截面面積；驗算截面處的截面面積； Wex驗算截面處的繞截面主軸驗算截面處的繞截面主軸x軸的截面模量；軸的截面模量；NP屈服軸力屈服軸力 ， NPAfy;Mex屈服彎矩屈服彎矩 ， MexWexfy第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure2.全截面屈服準則全截面屈服準則構(gòu)件最危險截面處于塑性工作階段時，塑性中和軸可能在腹板構(gòu)件最危險截面處于塑性工作階段時，塑性中和軸可能在腹板或翼緣內(nèi)。當或翼緣內(nèi)。當軸力較小（軸力較?。∟Awfy）時時,塑性中和軸在腹板內(nèi)，可得塑性中和軸在腹板內(nèi)，可

10、得N和和Mx的相關(guān)公式：的相關(guān)公式： 1141222pxxpMMNN（7.2.4a）NP屈服軸力屈服軸力 ， NPAfy;Mpx塑性彎矩塑性彎矩 ， MpxWpxfy =Aw/Af當當軸力很大（軸力很大（NAwfy）時時,塑性中和軸位于翼緣內(nèi)，可以得到：塑性中和軸位于翼緣內(nèi)，可以得到：112214pxxpMMNN（7.2.4b）第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure圖圖7.2.2 壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件N/Np-Mx/Mpx關(guān)系曲線關(guān)系曲線式（式（7.2.4b）式（式（7.2.5b）1pxxpM

11、MNN式（式（7.2.4a）式（式（7.2.5a）1.01.000.13pNNpxxMM144121 構(gòu)件的構(gòu)件的N/Np-Mx/Mpx關(guān)系關(guān)系曲線均呈凸形。與構(gòu)件的截曲線均呈凸形。與構(gòu)件的截面形狀，腹板翼緣面積比面形狀，腹板翼緣面積比 有有關(guān)。在設計中簡化采用直線關(guān)。在設計中簡化采用直線關(guān)系式，其表達式為：關(guān)系式，其表達式為：當當N/Np0.13時時:xpx1MM（7.2.5a）當當N/Np0.13時時:xppx111.15MNNM（7.2.5b）1pxxpMMNN（7.2.6） 考慮軸心力引起的附加彎矩和剪力考慮軸心力引起的附加彎矩和剪力的不利影響，規(guī)范偏于安全采用一條斜的不利影響，規(guī)范偏

12、于安全采用一條斜直線（圖中虛線）代替曲線。直線（圖中虛線）代替曲線。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure3.部分發(fā)展塑性準則部分發(fā)展塑性準則比較式（比較式（7.2.2）和式（）和式（7.26）可以看出，兩者都是線性關(guān)系式，差）可以看出，兩者都是線性關(guān)系式，差別僅在于第二項。在式（別僅在于第二項。在式（7.2.2）中因在彈性階段，用的是截面的）中因在彈性階段，用的是截面的彈性抵抗矩彈性抵抗矩 Wx ；而在式（；而在式（7.2.6）中因在全塑性階段，用的則是截）中因在全塑性階段，用的則是截面

13、的面的塑性抵抗矩塑性抵抗矩 Wpx ，因此介于彈性和全塑性階段之間的彈塑性，因此介于彈性和全塑性階段之間的彈塑性階段也可以采用直線關(guān)系式如下，引入階段也可以采用直線關(guān)系式如下，引入塑性發(fā)展系數(shù)塑性發(fā)展系數(shù) x，即：，即：1exxxpMMNN（7.2.7） x塑性發(fā)展系數(shù)，其值與截面的形式、塑性區(qū)的深度有關(guān)。塑性發(fā)展系數(shù)，其值與截面的形式、塑性區(qū)的深度有關(guān)。一般控制塑性發(fā)展深度一般控制塑性發(fā)展深度0.15h。1pxxpMMNN（7.2.6）1exxpMMNN（7.2.2）第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel

14、StructureN軸心壓力設計值軸心壓力設計值 An驗算截面凈截面面積驗算截面凈截面面積 Mx、My兩個主平面內(nèi)的彎矩兩個主平面內(nèi)的彎矩Wn,x、Wn,y驗算截面對兩個主軸的凈截面模量驗算截面對兩個主軸的凈截面模量 x、 y截面在兩個主平面內(nèi)的截面在兩個主平面內(nèi)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，按表截面塑性發(fā)展系數(shù)，按表4.2.1采用采用（7.2.8）fWMANnxxxn1.單向拉彎、壓彎構(gòu)件強度計算公式單向拉彎、壓彎構(gòu)件強度計算公式2.雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強度計算公式雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強度計算公式fWMWMANnyyynxxxn（7.2.9）7.2.2 拉彎、壓彎構(gòu)件強度與剛度計算拉彎、壓彎構(gòu)件強度與剛度

15、計算第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure對于需要計算疲勞的構(gòu)件，目前對其截面塑性性能缺乏研究；對于需要計算疲勞的構(gòu)件，目前對其截面塑性性能缺乏研究；對于格構(gòu)式構(gòu)件，當彎矩繞虛軸作用時，由于截面腹部無實對于格構(gòu)式構(gòu)件，當彎矩繞虛軸作用時，由于截面腹部無實體部件，塑性開展的潛力不大；體部件，塑性開展的潛力不大；為了保證受壓翼緣在截面發(fā)為了保證受壓翼緣在截面發(fā)展塑性時不發(fā)生局部失穩(wěn)，當受壓翼緣的寬厚比展塑性時不發(fā)生局部失穩(wěn)，當受壓翼緣的寬厚比13b/t15時不時不考慮塑性發(fā)展?？紤]塑性發(fā)展。對

16、以下三種情況，在設計時采用邊緣屈服作為構(gòu)件強度計算的對以下三種情況，在設計時采用邊緣屈服作為構(gòu)件強度計算的依據(jù)，即取依據(jù)，即取 x= y=1:第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn) 在在N和和M同時同時作用下，一開始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變作用下，一開始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當形，呈彎曲狀態(tài)，當N和和M同時增加到一定大小同時增加到一定大小時則到達極限狀態(tài)，超過此極限狀態(tài)，要維持內(nèi)時則到達極限狀態(tài)，超過此極限狀態(tài)，

17、要維持內(nèi)外力平衡，只能減外力平衡，只能減 小小N和和M。在彎矩作用平面內(nèi)。在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生只產(chǎn)生彎曲屈曲彎曲屈曲。 圖圖7.3.1 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)NN( a )( b )NN7.3 實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算 7.3.1 壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)當構(gòu)件在彎當構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能發(fā)生向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲彎扭屈曲而破而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓

18、彎構(gòu)件彎矩作用平壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)。面外的整體失穩(wěn)。 雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)同時產(chǎn)生雙向彎曲變同時產(chǎn)生雙向彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬彎扭失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)。 第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.3.2 單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定確定壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限承載力的方法可分為兩類，即：確定壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限承載力的方法可分為兩類，即：極限荷載計算方法極限荷載計算方法和

19、和相關(guān)公式方法相關(guān)公式方法。1.極限荷載計算法極限荷載計算法采用解析法或數(shù)值法直接求解壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的極限荷載。采用解析法或數(shù)值法直接求解壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的極限荷載。解析法解析法是在各種近似假定的基礎(chǔ)上，通過理論方法求得構(gòu)件在是在各種近似假定的基礎(chǔ)上，通過理論方法求得構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)極限荷載的解析解。彎矩作用平面內(nèi)極限荷載的解析解。數(shù)值法數(shù)值法可以求得單一構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限承載力的數(shù)值解，可以求得單一構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限承載力的數(shù)值解，可以考慮構(gòu)件的幾何缺陷和殘余應力的影響，適用于各種邊界可以考慮構(gòu)件的幾何缺陷和殘余應力的影響，適用于各種邊界條件以及彈塑性工作階段，是最

20、常用的方法。條件以及彈塑性工作階段，是最常用的方法。2.相關(guān)公式計算法相關(guān)公式計算法即建立即建立軸力和彎矩相關(guān)公式軸力和彎矩相關(guān)公式來驗算壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的極來驗算壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的極限承載力。目前各國設計規(guī)范中壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)限承載力。目前各國設計規(guī)范中壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算多采用相關(guān)公式法，利用定驗算多采用相關(guān)公式法，利用邊緣屈服準則邊緣屈服準則，可以建立壓彎構(gòu)，可以建立壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的軸力和彎矩相關(guān)公式。件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的軸力和彎矩相關(guān)公式。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design P

21、rinciples of Steel Structure規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算公式為：規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算公式為： mxxx1xxEx1/MNfAWNN（7.3.8）3.壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式a) 繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件b) 實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件mxxxx1Ex10.8/xMNfAWNN（7.3.9）c) 對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當彎矩作用在對成軸平面內(nèi)且對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當彎矩作用在

22、對成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼緣或無翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼緣或無翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應力而出現(xiàn)破壞。對于這種情況，除按式的拉應力而出現(xiàn)破壞。對于這種情況，除按式(7.3.9)計算外，計算外，還應補充如下計算還應補充如下計算第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel StructurefNNWMANxEx2xxmx/25. 11（7.3.10）N驗算截面處的軸力驗算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx驗算截面處的彎矩驗算截面處的彎矩 x截面塑性發(fā)展系數(shù)

23、截面塑性發(fā)展系數(shù)W1,x、W2x最大受壓纖維的毛截面模量和受壓較小翼緣或無翼最大受壓纖維的毛截面模量和受壓較小翼緣或無翼緣端的毛截面模量緣端的毛截面模量 mx-等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)221 . 1xExEAN第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure1）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應的無支撐框架和）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應的無支撐框架和弱支撐框架柱弱支撐框架柱 mx=1.02）框架柱和兩端支承的構(gòu)件）框架柱和兩端支承的構(gòu)件 無橫向荷載作用時無橫向荷載作用時 mx=0.65+

24、0.35M1/M2， M1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)件兩端的彎矩。 M2 M1 。當兩端彎。當兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。 有端彎矩和橫向荷載同時作用時有端彎矩和橫向荷載同時作用時 使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率， mx=1.0； 產(chǎn)生反向曲率，產(chǎn)生反向曲率， mx=0.85。有關(guān)有關(guān) mx取值，規(guī)范規(guī)定如下：取值，規(guī)范規(guī)定如下： 無端彎矩有橫向荷載作用時無端彎矩有橫向荷載作用時： mx=1.0。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Stee

25、l Structure7.4 實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算 7.4.1 單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定開口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用平面外的抗扭剛度通開口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用平面外的抗扭剛度通常較小，當構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)常較小，當構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲稱向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體失穩(wěn)。為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整

26、體失穩(wěn)。壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算公式規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗算公式為：規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗算公式為： txxybx1MNfAW（7.4.4）第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel StructureN驗算截面處的軸力驗算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx計算構(gòu)件段范圍內(nèi)計算構(gòu)件段范圍內(nèi)(構(gòu)件側(cè)向支撐點間構(gòu)件側(cè)向支撐點間)的最大彎矩的最大彎矩 截面影響系數(shù)，箱形截面取截面影響系數(shù)，箱形截面取0.7

27、，其他截面取，其他截面取1.0 y彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對單軸對稱截彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對單軸對稱截面應考慮扭轉(zhuǎn)效應，采用換算長細比確定面應考慮扭轉(zhuǎn)效應，采用換算長細比確定 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄3計算，對工計算，對工形截面和形截面和T形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計算似公式計算(附錄附錄3.5)；對閉口截面??；對閉口截面取1.0 tx-計算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)計算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)txxybx1MNfAW（7.4.4）

28、第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure 所計算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用所計算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用產(chǎn)生相同曲率時，產(chǎn)生相同曲率時， tx=1.0；產(chǎn)生反向曲率時；產(chǎn)生反向曲率時 tx=0.85 1） 在彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應根據(jù)兩相鄰支承在彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應根據(jù)兩相鄰支承點間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。點間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。 有關(guān)有關(guān) tx取值按下列方法采用取值按下列方法采用所計算的段內(nèi)無橫向荷載作用所計算的段內(nèi)無橫向荷載作用 tx =0.65+0.35

29、M2/M1 所計算段內(nèi)無端彎矩，但有橫向力作用所計算段內(nèi)無端彎矩，但有橫向力作用 tx=1.0M1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)件兩端的彎矩。 M2 M1 。當兩端彎矩使。當兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。2） 彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件：彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件： tx =1.0第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.4.2 雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計算雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計算規(guī)范規(guī)定，彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙軸對成實腹式規(guī)

30、范規(guī)定，彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙軸對成實腹式工字形截面和箱形截面的壓彎構(gòu)件，其穩(wěn)定按下列公式工字形截面和箱形截面的壓彎構(gòu)件，其穩(wěn)定按下列公式計算：計算：tyymxxby1yx1xEx1 0.8xMMNfAWNWN（7.4.5a）myytxxybx1xy1yEy1 0.8MMNfAWNWN（7.4.5b）xyeyexx1y1eyxyexx1y1第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.5 實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 7.5.1 受壓翼緣板的寬厚比限值受壓翼緣板的寬厚比

31、限值實腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其實腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來保證。局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來保證。外伸翼緣板外伸翼緣板0y/40 235/btf（7.5.1b）yftb23515 y/13 235/b tf（7.5.1a）兩邊支承翼緣板兩邊支承翼緣板當構(gòu)件強度和整體穩(wěn)定不考慮截面塑性發(fā)展時，式（當構(gòu)件強度和整體穩(wěn)定不考慮截面塑性發(fā)展時，式（7.5.1a）可放）可放寬至：寬至：第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Princip

32、les of Steel Structure圖圖7.5.1 壓彎構(gòu)件腹壓彎構(gòu)件腹板彈性狀態(tài)受力情況板彈性狀態(tài)受力情況 maxminahw板厚板厚tw 腹板受力較復雜。同時受不均勻壓力和剪力的作用。腹板受力較復雜。同時受不均勻壓力和剪力的作用。7.5.2 腹板的高厚比限值腹板的高厚比限值腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應力的不均腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應力的不均勻分布的梯度有關(guān)。勻分布的梯度有關(guān)。 0應力梯度應力梯度 max腹板計算高度邊緣的最大壓應力腹板計算高度邊緣的最大壓應力 min腹板計算高度另一邊緣相應的應力，腹板計算高度另一邊緣相應的應力，壓應力為正，拉應力為負壓應力為正，拉應力為負 0 ( ma

33、x- min)/ max（7.5.2）1.工字形和工字形和H形截面的腹板形截面的腹板 規(guī)范規(guī)范規(guī)定工字形和規(guī)定工字形和H H形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：00w235(160.525)yhtf（7.5.5a）當當0 o1.6時時:第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure當當1.6 o2.0時時:00w235(480.526.2)yhtf（7.5.5b） 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比；構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比； 當當 30時，取時，取 =30， 100時，取時

34、，取 =100。2. 箱形截面的腹板箱形截面的腹板考慮到兩塊腹板可能受力不均，將按公式（考慮到兩塊腹板可能受力不均，將按公式（7.5.5a）和（）和（7.5.5b）確）確定的高厚比值乘定的高厚比值乘0.8的折減系數(shù)。的折減系數(shù)。但不應小于但不應小于 。yf/23540第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure3.T形截面的腹板形截面的腹板 當當 01.0時時 當當 01.0時時015 235/ywhft（7.5.6a）018235 /ywhft（7.5.6b）當彎矩作用在當彎矩作用在T形截面對

35、稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受壓時：形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受壓時：當彎矩作用在當彎矩作用在T形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受拉時：形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受拉時：0y(130.17 ) 235/whft（6.5.6）第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.6.1 截面形式截面形式1.對于對于N大、大、M小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；2.對于對于N小、小、M大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；7.6 實腹式壓彎構(gòu)件的設計實腹式壓彎構(gòu)件的

36、設計7.6.2 截面驗算截面驗算1. 強度驗算強度驗算2. 整體穩(wěn)定驗算整體穩(wěn)定驗算3. 局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算組合截面組合截面4. 剛度驗算剛度驗算7.6.3 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure例題例題7.1： 某壓彎構(gòu)件的簡圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承某壓彎構(gòu)件的簡圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承情況如圖所示，試驗算所用截面是否滿足強度、剛度和穩(wěn)定情況如圖所示，試驗算所用截面是否滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。鋼材為性要求

37、。鋼材為Q235鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載設計值設計值F=100kN和和N=900kN。 4704002x8000=16000F=100KN(F =100KN)kNN =900KN700KNN =kxxyyBEC+DA+266.7+400+266.7KN.m彎矩圖(設計值)101515第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel StructuremkN4004/161004/ FlMx1.內(nèi)力（設計值）內(nèi)力（設計值） 軸心力軸心力N =900kN 彎彎 矩矩 2.截面特性

38、和長細比：截面特性和長細比： l0 x=16m，l0y=8m 2mm1670015400210470A4633mm104 .79212/ )470390500400(xI366mm10170. 3250/104 .792xWmm8 .217xi1505 .738 .217/16000 xmm9 .97yi1507 .819 .97/8000y剛度滿足要求剛度滿足要求第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structurenxxnx36622/()900 10 /16700400 10 / 1.05 3.17

39、0 1053.9 120.2174.1N/mm215N/mmN AMWf 3.強度驗算強度驗算滿足要求滿足要求mxxxx1xEx3662(1 0.8/)900 10400 100.729 167001.05 3.17 10 (1 0.8 1.1 900/6285)73.9 137.5211.4215N/mmMNAWN Nf729. 0, 5 .73xx05. 1xmx14.在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗算在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗算滿足要求滿足要求第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure2266

40、3N/mm215N/mm9 .1683 .896 .7910170. 3918. 01040065. 00 . 116700677. 010900fWMANxbxtxy討論：本例題中若中間側(cè)向支承點由中央一個改為兩個（各在討論：本例題中若中間側(cè)向支承點由中央一個改為兩個（各在l/3點即點即D和和E點），結(jié)果如何？點），結(jié)果如何？ 7 .81y677. 0y918. 044000/7 .8107. 144000/07. 1)(22ybb5.在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗算：在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗算： AC段（或段（或CB段）兩端彎矩為段）兩端彎矩為M1=400 kN.m，M20，段內(nèi)，段內(nèi)無橫向

41、荷載：無橫向荷載： 65. 0/35. 065. 012MMtx0 . 1滿足要求滿足要求第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure6.局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算翼緣的寬厚比翼緣的寬厚比y400101313 235/2 15bft腹板計算高度邊緣的應力腹板計算高度邊緣的應力066222900000400 1047053.8118.616700792.4 102172.4N/mm (64.8N/mm )xxMhNAI0172.464.81.381.6172.40047047160.5251016

42、1.380.573.52583.8wht腹板高厚比腹板高厚比滿足要求滿足要求第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7.7 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算 當偏心受壓柱的寬度很大時，常采用格構(gòu)式。當柱中彎矩不大，當偏心受壓柱的寬度很大時，常采用格構(gòu)式。當柱中彎矩不大，或柱中可能出現(xiàn)正負號的彎矩但二者的絕對值相差不大時，可用對稱或柱中可能出現(xiàn)正負號的彎矩但二者的絕對值相差不大時，可用對稱的截面形式的截面形式(k、i、m)；當彎矩較大且彎矩符號不變，或者正、負彎矩；當彎矩較大且彎矩符號

43、不變，或者正、負彎矩的絕對值相差較大時，常采用不對稱截面的絕對值相差較大時，常采用不對稱截面(n、p)，并將截面較大的肢，并將截面較大的肢件放在彎矩產(chǎn)生壓應力的一側(cè)。件放在彎矩產(chǎn)生壓應力的一側(cè)。 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式圖圖7.7.1 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式 由于截面的高度較大且受有較大的外剪力，所以綴板連接的格構(gòu)式由于截面的高度較大且受有較大的外剪力，所以綴板連接的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件很少采用。壓彎構(gòu)件很少采用。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Struct

44、ure截面中部空心，不考慮塑性的深入發(fā)展。截面中部空心，不考慮塑性的深入發(fā)展。1.彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算（7.3.8）fNNWMANmx)1(Exx1xmaxx 注意：式中注意：式中 x及及NEx均按格構(gòu)式柱的換算長細比均按格構(gòu)式柱的換算長細比 0 x 確定確定 ，W1x=Ix/y0。y0為為x軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力較大分肢腹板邊緣的距離，兩軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力較大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者（見下圖）。者中取較大者（見下圖）。圖圖7.7.2 格構(gòu)柱格構(gòu)柱計算繞虛軸截面計算繞虛軸截面模量時模量時y0的取值的取值7.7.1 彎矩繞虛軸作用的格

45、構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件按式（按式（7.3.8）計算。）計算。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure1227AAxox雙肢綴條式柱：雙肢綴條式柱： A兩個肢柱的毛截面面積；兩個肢柱的毛截面面積；A1兩個斜桿的毛截面面積。兩個斜桿的毛截面面積。221 . 1oxExEAN其余符號同前。離，二者取大值。大分肢腹板外邊緣的距線距離或到壓力較軸到壓力較大分肢的軸為由軸的毛截面慣性矩；對計算區(qū)段的最大彎矩；數(shù)；確定的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系由xyxIyIWMxxxxxx0010,fNNWMA

46、Nmx)1(Exx1xmaxx（7.3.8）第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structurey2y1aNMx112.分肢的穩(wěn)定計算分肢的穩(wěn)定計算 構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通過分肢的穩(wěn)定計算來保證而不必驗算。過分肢的穩(wěn)定計算來保證而不必驗算。 兩分肢的軸心力兩分肢的軸心力2x1NyMNaa（7.7.1a）12NNN（7.7.1b） 將整個構(gòu)件視為一平行弦桁架，將整個構(gòu)件視為一平行弦桁架，分肢為分肢為弦桿，弦桿，兩分肢的軸心力則由內(nèi)力平衡得：兩分肢的軸心力則由內(nèi)

47、力平衡得： 綴條式構(gòu)件的分肢按軸心受壓柱計算綴條式構(gòu)件的分肢按軸心受壓柱計算分肢計算長度：分肢計算長度：1）綴條平面內(nèi)（）綴條平面內(nèi)（11軸）取綴條體系軸）取綴條體系的節(jié)間長度的節(jié)間長度lox=l1 ；2）綴條平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點）綴條平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點間的距離。不設支承時取間的距離。不設支承時取loy=柱子全高。柱子全高。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure 綴板式構(gòu)件的分肢綴板式構(gòu)件的分肢 對綴板柱的分肢計算時，除對綴板柱的分肢計算時，除N1、N2外，尚應考慮剪力作用下外，

48、尚應考慮剪力作用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件計算。產(chǎn)生的局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件計算。 在綴板平面內(nèi)，分肢的計算長度對焊接綴板，計算長度取兩在綴板平面內(nèi)，分肢的計算長度對焊接綴板，計算長度取兩綴板間的單肢凈長。螺栓連接的綴板，則取相鄰兩綴板邊緣螺栓綴板間的單肢凈長。螺栓連接的綴板，則取相鄰兩綴板邊緣螺栓的最近距離。的最近距離。3.綴件的設計綴件的設計和格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。和格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。 當剪力較大時，局部彎矩對綴板柱的不利影響較大，這時當剪力較大時，局部彎矩對綴板柱的不利影響較大，這時采用綴條柱更為適宜。采用綴條柱更為適宜。剪力取以下兩式的較大者：剪力取以下兩式的較大者

49、：實際剪力實際剪力 和和23585yfAfV （6.7.9）第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure彎矩作用平面內(nèi)屈曲：彎矩作用平面內(nèi)屈曲：fNNWMAN)8 . 01 (Ey1yyymyy（7.3.9）彎矩作用平面外屈曲：彎矩作用平面外屈曲：fWMAN1ybytyx（7.4.4） 由于其受力性能與實腹式壓彎構(gòu)件相同，故其由于其受力性能與實腹式壓彎構(gòu)件相同，故其彎矩作用平面彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算均與實腹式壓彎構(gòu)件相同。內(nèi)和彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算均與實腹式壓彎構(gòu)件相同。

50、 但計算平面外穩(wěn)定時，對虛軸的長細比應取換算長細比來求但計算平面外穩(wěn)定時，對虛軸的長細比應取換算長細比來求 x ， b應取應取1.0。 7.7.2 彎矩繞實軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩繞實軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure分肢穩(wěn)定按實腹式壓彎構(gòu)件計算。軸心壓力分肢穩(wěn)定按實腹式壓彎構(gòu)件計算。軸心壓力N在兩分肢間的分配與在兩分肢間的分配與分肢軸線至虛軸分肢軸線至虛軸x軸的距離成反比；彎矩軸的距離成反比；彎矩My在兩分肢間的分配與分在兩分肢間的分配與分肢對實軸肢對實軸y軸

51、的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸x軸的距離成反比。軸的距離成反比。121221111121yyyyyyyyMMMNNNMyIyIyIMayNN221：分肢分肢：分肢分肢軸線的距離。軸線的距離。、分肢、分肢軸到分肢軸到分肢、軸的慣性矩；軸的慣性矩；，對，對、分肢、分肢分肢分肢、21212121yyyyIIyy yy yxx211 分肢分肢2 分肢分肢1y2y1a第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure1.整體穩(wěn)定計算整體穩(wěn)定計算 采用與彎矩繞虛軸作用時壓彎構(gòu)件

52、的整體穩(wěn)定計算公式相銜采用與彎矩繞虛軸作用時壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算公式相銜接的直線式公式：接的直線式公式：7.7.3 雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件 彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件其穩(wěn)定性按彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件其穩(wěn)定性按下列公式計算：下列公式計算：) 3 . 7 . 7()1 (1yytyEx1xxmxxfWMNNWMANxW1y在在My作用下，對較大受壓纖維的毛截面模量；作用下，對較大受壓纖維的毛截面模量；其余符號同前，但對虛軸（其余符號同前，但對虛軸（x軸）的系數(shù)應采用換算長細比軸）的系數(shù)應采用換算長細比 0 x計算。計算。第七章第七章

53、拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure121222111112121yyyyyyyyxMMMNNNMyIyIyIMaMayNN ：分分肢肢：分分肢肢軸軸線線的的距距離離。、分分肢肢軸軸到到分分肢肢、軸軸的的慣慣性性矩矩；，對對、分分肢肢分分肢肢、21212121yyyyIIyy 分肢分肢1分肢分肢2xxyy2211MMx xNNy y2 2y y1 1aMMy y2.分分肢肢穩(wěn)定穩(wěn)定按實腹式壓彎構(gòu)件計算穩(wěn)定性，按實腹式壓彎構(gòu)件計算穩(wěn)定性，分分肢肢內(nèi)力為：內(nèi)力為：第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件

54、鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure1.截面選擇截面選擇1）對稱截面（分肢相同），適用于）對稱截面（分肢相同），適用于M相近的構(gòu)件；相近的構(gòu)件；2）非對稱截面（分肢不同），適用于）非對稱截面（分肢不同），適用于M相差較大的構(gòu)件；相差較大的構(gòu)件；7.7.4 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設計格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設計3.構(gòu)造要求構(gòu)造要求1) 壓彎格構(gòu)柱必須設橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；壓彎格構(gòu)柱必須設橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；2) 分肢局部穩(wěn)定同實腹柱。分肢局部穩(wěn)定同實腹柱。2.截面驗算截面驗算1）強度驗算）強度驗算2) 整體穩(wěn)定驗算（含分肢穩(wěn)定）整體穩(wěn)定

55、驗算（含分肢穩(wěn)定）3) 局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算組合截面組合截面4) 剛度驗算剛度驗算5) 綴材設計綴材設計 設計內(nèi)力取柱的實際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計算方法與設計內(nèi)力取柱的實際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計算方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設計相同。軸壓格構(gòu)柱的綴材設計相同。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure例例7.2 圖示上端自由，下端固定的壓彎構(gòu)件，長度為圖示上端自由，下端固定的壓彎構(gòu)件，長度為5m，作，作用的軸心壓力為用的軸心壓力為500kN，彎矩為，彎矩為Mx，截面由兩個，截面由

56、兩個I25a型鋼組型鋼組成，綴條用成，綴條用L505，在側(cè)向構(gòu)件的上下端均為鉸接不動點，在側(cè)向構(gòu)件的上下端均為鉸接不動點，鋼材為鋼材為Q235鋼，要求確定構(gòu)件所能承受的彎矩鋼，要求確定構(gòu)件所能承受的彎矩Mx的設計值。的設計值。L505xx40011y400y5000AAI25aNM1.對虛軸計算確定對虛軸計算確定Mx截面特性：截面特性：2cm975 .482A41cm280 xI4239360cm205 .482802xI20.14cm9739360 xi第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structu

57、re查查P180表表6.3.1，此獨立柱繞虛軸的計算長度系數(shù)，此獨立柱繞虛軸的計算長度系數(shù) 2。65.4914.2050022xxxil綴條面積：綴條面積：A1=24.89.6cm2。換算長細比：換算長細比：33.526 . 9972765.49272120AAxx按按b類查附表類查附表4.2845. 0 x301cm19682039360yIWxx懸臂柱懸臂柱 mx=1kN654033.521 . 110971020614. 31 . 1223220 x2ExEAN第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel S

58、tructure21552.08 .606540/500847.011019681011097847.010500)1 (x3623Exx1xmxxMMNNWMANxx對虛軸的整體穩(wěn)定：對虛軸的整體穩(wěn)定：mkN5 .296xM2.對單肢計算確定對單肢計算確定Mx右肢的軸線壓力最大右肢的軸線壓力最大xxx15 . 22504001000400200500400400200MMMNN第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure7 .164 . 2/40cm,40, 4 . 2111xxxli1111

59、0.17,500cm,500/10.1749.1yyyil按按a類查附表類查附表4.1919. 0y單肢穩(wěn)定計算單肢穩(wěn)定計算fANy/1215105 .48919. 0/10)5 . 2250(23xMmkN3 .283xM 經(jīng)比較可知，此壓彎構(gòu)件所能承受的彎矩設計值為經(jīng)比較可知，此壓彎構(gòu)件所能承受的彎矩設計值為283.3kNm，整體穩(wěn)定和分肢穩(wěn)定的承載力基本一致。，整體穩(wěn)定和分肢穩(wěn)定的承載力基本一致。第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure1 1、拉彎、壓彎構(gòu)件的應用和截面形式、拉彎、壓彎

60、構(gòu)件的應用和截面形式2 2、拉彎、壓彎構(gòu)件的強度、拉彎、壓彎構(gòu)件的強度3 3、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算4 4、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算5 5、實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定、實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定6 6、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設計、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設計7 7、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算小結(jié)小結(jié)第七章第七章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理鋼結(jié)構(gòu)設計原理 Design Principles of Steel Structure拉彎、壓彎構(gòu)件的設計內(nèi)容拉彎、壓