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文件名称:钢结构设计原理:拉弯、压弯构件PPT教学课件.pptx
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总页数:91 页
更新时间:2025-06-29
总字数:约1.56万字
文档摘要

第6章;学习目标;学习目标;拉弯、压弯构件概述;6.1拉弯、压弯构件概述;在钢结构中,拉弯构件的应用较少,钢屋架中有节间荷载的下弦杆属于常见的拉弯构件;压弯构件的应用十分广泛,如屋架上(下)弦杆、单层厂房柱、多层框架柱等,如图6-2所示。;6.1拉弯、压弯构件概述;;拉弯、压弯构件的强度和刚度;6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度;?;式(6-2)可绘成如图6-5所示的相关曲线,对工字形截面也可根据上述方法得到截面形成塑性铰时的相关公式,但工字形截面规格尺寸的多样化,使得同一截面绕强轴和绕弱轴弯曲的公式有差别,相关公式也在一定范围内变动。图6-5中的阴影区分别表示工字形截面绕强轴和绕弱轴弯曲的相关曲线的变动范围。;图6-5中各类拉弯、压弯构件的相关曲线都是凸曲线,且有一定变化,不便于应用。为使计算简便和偏于安全考虑,取直线代替各曲线,其表达式为

(6-3)

若采用式(6-3),则构件截面会因出现塑性铰而产生过大的变形,不能正常使用,因此与受弯构件一样,采用塑性发展系数γ来控制其塑性发展深度。令

则可得单向压弯(拉弯)构件强度计算公式为

(6-4);对于双向压弯(拉弯)构件,采用与式(6-4)相衔接的相关公式来计算截面强度,即

(6-5)

式中,N为同一截面处轴心压力设计值;Mx、My分别为作用在同一截面处对x轴和y轴的弯矩设计值;γx、γy为截面塑性发展系数,根据其受压板件的内力分布情况确定其截面板件宽厚比等级,当截面板件宽厚比等级不满足S3级要求时,取1.0,满足S3级要求时,可按表4-2采用,需要验算疲劳强度的拉弯、压弯构件,宜取1.0;An、Wnx、Wny分别为构件的净截面面积和对x轴和y轴的净截面模量。;对以下3种情况,在设计时取γx=γy=1.0:

(1)对于直接承受动力荷载且需要计算疲劳的构件,目前对其截面塑性性能缺乏研究,在计算时不考虑塑性发展。

(2)为了保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳,当受压翼缘的自由外伸宽度b1与其厚度t的比值应取13εk≤b1/t≤15εk时,不考虑塑性发展。

(3)对于格构式构件,当弯矩绕虚轴作用时,由于截面腹部无实体部件,因此塑性开展的潜力不大。

双向受弯的圆形截面拉弯、压弯构件,其截面强度应按式(6-6)计算。

(6-6);式中,γm为圆形构件的截面塑性发展系数,对于实腹圆形截面取1.2,当圆管截面板件宽厚比等级不满足S3要求(见表6-1)时取1.0,满足S3级要求时取1.15,需验算疲劳强度的拉弯、压弯构件,宜取1.0;Wn为构件的净截面模量。;6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度;注1:b为工字形、H形截面的翼缘外伸宽度,t、h0、tw分别是翼缘厚度、腹板净高和腹板厚度。对轧制型截面,腹板净高不包括翼缘腹板过渡处圆弧段;对于箱形截面,b0、t分别为壁板间的距离和壁板厚度;D为圆管截面外径。

注2:箱形截面梁及单向受弯的箱形截面柱,其腹板限值可根据H形截面腹板采用。

注3:腹板的宽厚比可通过设置加劲肋减小。

注4:当按国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第9.2.14条第2款的规定设计,且S5级截面的板件宽厚比小于S4级经εσ修正的板件宽厚比时,可视作C类截面,εσ为应力修正因子,εσ=fy/σmax。;6.2拉弯、压弯构