钢结构压弯构件.

第4章单个构件的承载能力——稳定性§4.1稳定问题的一般特点§4.2轴心受压构件的整体稳定性§4.3实腹式柱和格构式柱的截面选择计算§4.4受弯构件的弯扭失稳§4.5压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算§4.6板件的稳定和屈曲后强度的利用§4.5压弯构件的稳定计算(压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算)NMNexzxyy面内失稳面外失稳4.5.1压弯构件在弯距作用平面内的稳定性压弯构件在弯距作用平面内的失稳现象（面内失稳)极值点失稳；偏心压杆的临界力与其相对偏心率有关，为截面核心矩，大则临界力低。eAWe极限承载力计算：实用计算公式：借用压弯构件在弹性状态截面边缘纤维屈服准则的相关公式，但考虑了各种初始缺陷、压力对弯距的增大影响和部分截面的塑性发展实用计算公式的推导：NyMMyxEI•挠曲线方程•挠曲线方程及解NyMMyxEI•近似解lπxvysin)724(M1maxENNMM弯距放大系数MmaxmM等效弯距系数利用等效弯距系数可以在面内稳定计算中，将各种荷载作用下的弯距分布形式转化为均匀受弯看待。•边缘屈服准则考虑初弯曲的影响ENNMMM1mmmax考虑构件缺陷的等效偏心率yxxfWMANma)734()1(e0myExfNNWNMANENNNM1e0m当M=0时，其承载能力为：yxxAfNN)()1(e0bfNAfWAfAAfyExyxxyxy)754()1(myExxxfNNWMAN•最大强度准则法)854()8.01(E1xmxxfNNWMANxxx考虑构件存在L/1000的初弯曲和实测的残余应力分布，算出近200条压弯构件极限承载力4、实腹式压弯构件在弯距作用平面内稳定计算的适用公式（掌握）)854()8.01(E1xmxxfNNWMANxxx塑性发展系数；量；大受压纤维的毛截面模在弯矩作用平面内对较计算区段的最大弯矩；件的稳定系数；弯矩作用平面内轴压构修正系数，压弯构件的轴线压力；式中：xxxxxExExExWMEANNNN122;8.01.1规范βmx对作出具体规定：1、无侧移框架柱和两端支承构件（1）没有横向荷载作用时：M1、M2为端弯矩，无反弯点时取同号，否则取异号，｜M1｜≥｜M2｜12mx0.350.65MM规范βmx对作出具体规定：1、无侧移框架柱和两端支承构件（1）没有横向荷载作用时：（2）有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时:βmx=1.0使构件产生反向曲率时:βmx=0.85横向荷载横向荷载规范βmx对作出具体规定：1、无侧移框架柱和两端支承构件（1）没有横向荷载作用时：（2）有端弯矩和横向荷载同时作用时:（3）仅有横向荷载时：βmx=1.0横向荷载规范βmx对作出具体规定：1、无侧移框架柱和两端支承构件（1）没有横向荷载作用时：M1、M2为端弯矩，无反弯点时取同号，否则取异号，｜M1｜≥｜M2｜12mx0.350.65MM（2）有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时:βmx=1.0使构件产生反向曲率时:βmx=0.85（3）仅有横向荷载时：βmx=1.02、悬臂构件:βmx=1.0补充：***单轴对称截面)864()1.251(Ex2xxxmxfNNWMAN－其余符号同前。）的毛截面模量；对无翼缘端（受拉边缘式中：xW2为此应满足：)864()1.251(Ex2xxxmxfNNWMAN－对单轴对称截面，补充：)854()8.01(E1xmxxfNNWMANxxx面内失稳适用公式[例题4-8]I10Q235钢。N=16kN,Mx=10kN.m验算如图(a),(b),(c）三种受力情况构件的承载力。4.5.2压弯构件在弯距作用平面外的稳定性弯矩作用平面外稳定的机理与梁失稳的机理相同，因此其失稳形式也相同——平面外弯扭屈曲。实腹式压弯构件在弯距作用平面外的实用计算公式)964(1xbxtxyfWMAN式中:；，其余截面面截面影响系数，闭口截件的稳定系数；弯矩作用平面外轴压构0.1)0.1(7.0byβtx—等效弯矩系数，取平面外两相邻支承点间构件为计算单元，取值同βmx；均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，对于一般工字形截面和T形截面压弯构件均可直接用近似公式(4.63)至(4.67)计算b注意：•当φb0.6时，不需要换算，因已经考虑塑性发展；•闭口截面φb=1.0。（1）工字形（含H型钢）截面双轴对称时：单轴对称时：：体稳定系数，计算如下均匀弯曲受弯构件的整b)634(2354400007.12yybf的惯性矩；轴翼缘对分别为受压翼缘和受拉、，yIIIIIfAhWbyybxb2121121)644(235140001.0207.1（2）T形截面（M绕对称轴x作用）①弯矩使翼缘受压时：双角钢T形截面：剖分T型钢和两板组合T形截面：2350017.00.1yybf2350022.00.1yybf2350005.00.1yybf②弯矩使翼缘受拉，且腹板宽厚比不大于时：yf235184.5.3格构式压弯构件设计1、在弯距作用平面内格构式压弯构件的受力性能和计算•弯距绕实轴作用)854()8.01(E1ymyyfNNWMANyyy)964(1ybytyxfWMAN注意：•φb=1.0•长细比取换算长细比1x22120xAA27orxxxλλλλ•弯距绕实轴作用•弯距绕虚轴作用)974()1(Ex1xmxxfNNWMANxx)854()8.01(E1ymyyfNNWMANyyy)964(1ybytyxfWMAN)974()1(Ex1xmxxfNNWMANxx其余符号同前。离，二者取大值。大分肢腹板外边缘的距线距离或到压力较轴到压力较大分肢的轴为由轴的毛截面惯性矩；对计算区段的最大弯矩；数；确定的轴压构件稳定系由式中：xyxIyIWMxxxxxx0010,弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算，但应计算分肢稳定性，分肢的轴心力按桁架的弦杆计算。2、单肢计算单肢1：)984(2x1aNzaMN单肢2：)994(12NNN缀条式压弯构件的单肢按轴心受压构件计算。作业•4.20(1)p167