压弯构件精简版.ppt

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1、拉弯、压弯构件.1概述.2拉弯、压弯构件的强度和刚度.3压弯构件的整体稳定.4 实腹式压弯构件的局部稳定.5压弯构件的计算长度.6格构式压弯构件的稳定性计算1）拉弯、压弯构件的种类1概述共同要求：（1）能提供强度所需要的截面积；（2）制作比较简单；（3）便于和相邻的构件连接；（4）截面宽大而壁厚较薄，以满足刚度的要求。2）拉弯、压弯构件的截面形式2拉弯、压弯构件的强度和刚度 规范弹塑性强度验算式：单向受弯：双向受弯：2.1拉弯、压弯构件的强度An 构件的净截面面积；Wnx，Wny 构件的x，y轴方向净截面抵抗矩；Mx，Myx，y轴方向弯矩；分别为按两主轴平面的截面塑性发展系数，式中：1、为保证

2、受压翼缘在截面发展塑性时不局部失稳，必须2.1拉弯、压弯构件的强度3、需要计算疲劳的拉弯、压弯构件，宜取2、梁受压翼缘宽厚比时，2拉弯、压弯构件的强度和刚度2.2拉弯、压弯构件的刚度拉 弯、压 弯 构 件 的 刚 度 也 以 规 定 它 们 的 容许 长 细 比 进 行 控 制，容 许 值 同 轴 心 受 拉、轴 心受压构件。例题1:验算一拉弯构件的强度和刚度。轴心拉力设计值N 100kN，横向集中荷载设计值F 8kN，均为静力荷载。构件的截面为2L10010，节点板厚度为10mm 钢材为Q235，350。1.5m 1.5m1.5m111-1截面解：1构件的最大弯矩MxFa81.512kNm2

3、.截面几何特性，由附表查得2L10010An219.2638.52cm2W1x263.2126.4cm3W2x225.150.2cm3ix=3.05cm，iv 4.52 cm1.5m 1.5m1.5m11xxyy1-1截面123 验算查附表得 f 215Nmm2查附表得：x11.05，x2 1.2(1)强度对1边缘对2边缘1.5m 1.5m1.5m11xxyy1-1截面1226-90.4-64.4Nmm2215Nmm2(满足要求)对1边缘1.5m 1.5m1.5m11xxyy1-1截面12(负号表示压应力)对2边缘26+199.2225.2Nmm2 f215Nmm2(不满足要求)1.5m 1.

4、5m1.5m11xxyy1-1截面12(满足要求)(2)刚度3压弯构件的整体稳定3.1压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象l 构件存在初弯曲挠度v0；l M 引起挠度vm；l N 与v0+vm引起附加弯矩DM，继而引起附加挠度Dv，DM 与Dv 彼此促增至稳定平衡;l 稳定平衡时挠度为vmax，跨中截面内力有N 和 M+Nvmax。l 稳定平衡的极限状态为N 和M+Nvmax在截面上产生的最大应力s 达到fy；弹性分析时s 为截面边缘应力，塑性极限分析时s 为折算截面边缘应力。l 稳定平衡极限状态实际为强度极限状态。MM.3压弯构件的整体稳定.3.3压弯构件在弯矩作用平面内的弹塑性稳定验算规范验

5、算式：1）双轴对称的实腹式压弯构件按下式验算：l W2x对无翼缘端的毛截面模量；l 余同前。2）单轴对称的实腹式压弯构件同时按下两式验算：l 第二式系考虑离中和轴较远端有可能先屈服而验算的；验算在以下三种受力情况下构件的承载能力：（a）轴力N=16 kN，在左端腹板的平面内作用着弯矩Mx=10kN.m；（b）轴力N=16 kN，在两端同时作用着弯矩Mx=10kN.m，并产生同向屈曲；（c）轴力N=16 kN，在两端同时作用着弯矩Mx=10kN.m，并产生异向屈曲；例题2 一个两端铰接的工字钢I10 压弯构件，长度为3.3m，在长度的三分之一处各有一个侧向支承以保证构件不发生弯扭屈曲。钢材为Q2

6、35 钢。解：通过查表确定：A、Wx、ix、x、f强度公式A=14.3cm2,Wx=49cm3,ix=4.14cm,x=1.05,f=215N/mm2（a）验算强度和平面内稳定：刚度弯矩作用平面内的稳定性mx等效弯矩系数(b)只验算弯矩作用平面内稳定(c)只验算弯矩作用平面内稳定 3压弯构件的整体稳定3.4实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算1）规范公式以工字形截面的简化相关关系为基础给出如下：（1）工字形截面双轴对称时：单轴对称时：（2）形截面（弯矩作用在对称轴平面，绕x轴）l 弯矩使翼缘受压时：两板组合形截面：l 弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不大于时：双角钢形截面：（3）其他未列构件可按

7、规范提供的精确方法计算。4 实腹式压弯构件的局部稳定l 工 字 形、形 和 箱 形 截 面 压 弯 构 件，其 受 压 翼缘板的自由外伸宽度b1与其厚度t之比应满足下式：4.1受压翼缘板的局部稳定（弹性设计，即）（塑性设计，即）l 箱形截面压弯构件受压翼缘板在两腹板之间的宽厚比应满足下式：4.1受压翼缘板的局部稳定1）工字形截面的腹板4.2腹板的局部稳定当100 时，取=100，即30100。当30 时，取=30，2）箱形截面的腹板4.2腹板的局部稳定3）T 形截面的腹板4.2腹板的局部稳定弯矩使腹板自由边受压时弯矩使腹板自由边受拉时3）T 形截面的腹板4.2腹板的局部稳定4.3圆管形截面的局

8、部稳定弯 矩 作 用 平 面 内 的 稳 定 性 和 实 腹 式 压 弯 构件相同：.6.1弯矩绕实轴作用时1）弯矩作用平面内的稳定性.6格构式压弯构件的稳定性计算其中2）弯矩作用平面外的稳定性（同实腹式闭合式箱形截面类似）.6.1弯矩绕实轴作用时.6格构式压弯构件的稳定性计算1）弯矩作用平面内的稳定性采用边缘纤维屈服作为设计准则，不考虑塑性发展，即x=1.0。.6.2弯矩绕虚轴作用时.6格构式压弯构件的稳定性计算公式：式中:x和NEx均由对虚轴的换算长细比l0 x确定。1）弯矩作用平面内的稳定性.6.2弯矩绕虚轴作用时.6格构式压弯构件的稳定性计算y0 由x 轴到压力较大分肢轴线的距离或到压

9、力较大分肢腹板边缘的距离，取两者大值。构件可看作一个平行桁架，分肢视为弦杆，将压力和弯矩分配到分肢并按轴心压杆计算。分肢的轴向力按下式计算：分肢分肢2）弯矩作用平面外的稳定性 分肢的稳定性.6.2弯矩绕虚轴作用时.6格构式压弯构件的稳定性计算分肢的计算长度：在缀件平面内取缀条相邻节点中心间的距离或缀板间的净距。在缀件平面外取侧向支承点之间的距离。稳定验算：与格构式轴心受压构件的缀件计算相同，但所受剪力取实际剪力和计算剪力两者中的较大值。其中计算剪力为：3）缀件的计算.6.2弯矩绕虚轴作用时.6格构式压弯构件的稳定性计算例题分析：如图所示Q235钢焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，承受的轴线压力设计值为N=600kN,构件一端承受，另一端弯矩为零。构件两端铰接，长12m。在侧向三分点处各有一侧向支承点。试验算构件在弯矩作用平面外的整体稳定性