《刚架柱梁设计》PPT课件

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1、第四节刚架柱、梁设计1.轻型门式刚架梁、柱截面哪些板件不允许发生局部屈曲？哪些板件可利用其屈曲后强度？2.何谓腹板的有效宽度？有效宽度如何分布？3.考虑腹板屈曲后强度的梁、柱截面抗弯承载力有何特点？4.变截面柱整体稳定计算时，轴力和弯距如何取值？5.确定变截面柱整体稳定系数时，依据哪个截面？6.确定变截面柱在刚架平面内计算长度有哪些方法？7.何谓一阶分析法？何谓二阶分析法？8.何谓有效截面、有效净截面？应用于哪些截面验算？9.刚架楔形柱计算长度与哪些因素有关？10.如何保证刚架梁的整体稳定性？11.刚架梁的

2、加劲肋应满足哪些要求？第四节刚架柱、梁设计一、板件宽厚比限值工字形截面受压翼缘板工字形截面受压腹板式中：b、t——受压翼缘板自由外伸宽度与厚度；hw、tw——腹板的计算高度与其厚度。二、腹板屈曲后强度的利用设计刚架梁、柱的截面时，为了节省钢材，允许腹板发生局部屈曲并利用其屈曲后强度。GB50017规范关于梁腹板屈曲后强度的计算公式适用于简支梁。门式刚架的构件剪应力最大处往往弯曲正应力也最大，翼缘对腹板没有约束作用，因而计算公式有所不同。1.腹板屈曲后抗剪承载力工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板高度变化不超

3、过60mm／m时可考虑屈曲后强度（拉力场），其抗剪承载力设计值应按下列公式计算：第四节刚架柱、梁设计（4）当λw≤0.8时（5a）当0.8＜λw＜1.4时（5b）当λw≥1.4时（5c）式中——腹板屈曲后抗剪强度设计值；fv——钢材抗剪强度设计值；hw——腹板高度，对楔形腹板取板幅平均高度；w——与板件受剪有关的参数，按式(6)计算。二、腹板屈曲后强度的利用(6)当a/hw<1时kτ=4+5.34/(a/hw)2(7a)当a/hw≥1时kτ=5.34+4/(a/hw)2(7b)式中a——腹板横向加劲肋的间

4、距；kτ——受剪腹板的凸屈系数，当不设横向加劲肋时取kτ=5.34。二、腹板屈曲后强度的利用2.腹板的有效宽度⑴腹板的有效宽度当工字形截面构件腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算截面特性。有效宽度取为当截面全部受压时he=ρhw(8a)当截面部分受拉时，受拉区全部有效，受压区有效宽度为he=ρhc(8b)式中hc——腹板受压区宽度；——有效宽度系数，按下列公式计算二、腹板屈曲后强度的利用当λp≤0.8时ρ＝1(9a)当0.8<λp≤1.2时ρ＝1－0.9（λp－0.8）(9b)当λp>1.

5、2时ρ＝0.64－0.24（λp－1.2）(9c)式中λp——与板件受弯、受压有关的参数，(10)(11)kσ——板件在正应力作用下的凸曲系数二、腹板屈曲后强度的利用当腹板边缘最大应力10时[图（a）]he1=2he/(5－β)(13a)he2=he－he1(13b)当截面部分受

6、拉，即<0时[图（b）]he1=0.4he(14a)he2=0.6he(14b)（b）部分截面受拉有效宽度的分布（a）全截面受压二、腹板屈曲后强度的利用三、刚架构件的强度计算1.工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度当V≤0.5Vd时M≤Me(15a)Me——构件有效截面所承担的弯矩，Me=Wef；We——构件有效截面最大受压纤维的截面模量；Vd——腹板抗剪承载力设计值，按公式(4)计算。当0.5Vd＜V≤Vd时(15b)当为双轴对称截面时Mf＝Af(hw+t)f(16)第四节刚架柱、梁设计式

7、中Mf——两翼缘所承担的弯矩；Af——构件翼缘的截面面积；2.工字形截面压弯构件在剪力V、弯矩M和轴力N共同作用下的强度当V≤0.5Vd时(17a)当0.5Vd＜V≤Vd时(17b)三、刚架构件的强度计算当为双轴对称截面时(18)式中MfN——兼承压力N时两翼缘所能承受的弯矩；Ae——有效截面面积。三、刚架构件的强度计算四、刚架柱截面设计刚架柱是典型的压弯构件，应按压弯构件进行验算。主要验算其强度、平面内稳定、平面外稳定、局部稳定。1.变截面柱在刚架平面内的稳定应按下式计算(19)第四节刚架柱、梁设计式中N

8、0——小头的轴向压力设计值；M1——大头的弯矩设计值；Ae0——小头的有效截面面积；We1——大头有效截面最大受压纤维的截面模量；xy——轴心受压构件整体稳定系数，按楔形柱确定其计算长度，取小头截面的回转半径，由现行国家标准《钢结构设计规范》查得；mx——等效弯矩系数。对有侧移刚架柱，取mx=1.0；——参数，按式（20）计算，计算时回转半径i0以小头为准。四、刚架柱截面设计(20)当柱的最大弯矩不出现在