钢结构―3构件的截面承载能力ppt课件.ppt

《钢结构―3构件的截面承载能力ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章构件的截面承载力第3章构件的截面承载能力-强度3.1轴心受力构件的强度及截面选择3.2梁的类型及强度3.3梁的局部压应力和组合应力3.4按强度选择梁截面3.5梁的内力重分布和塑性设计3.6拉弯、压弯构件的应用和强度设计v轴心受力构件的强度v梁的强度v拉弯、压弯构件的强度v按强度条件设计构件截面钢结构的承载能力分为三个层次：v1、截面承载能力：构件截面的承载能力取决于材料的强度和应力性质及其在截面上的分布，属于强度问题v2、构件承载能力:构件有可能在受力最大截面还未达到强度极限之前因丧失稳定而失去承载能力。稳定承载力取决于构件的整体刚度，因而属于构件承载力v3、结构承载能力:整体

2、结构的承载能力也往往和失稳有关。v4、局部失稳：钢构件的板件还有可能局部失稳，也不属于个别截面的承载能力问题3.1轴心受力构件的强度及截面选择n轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。n正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。v轴心受拉构件：强度控制v轴心受压构件：强度、稳定必须同时满足n稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。3.1.1轴心受力构件的应用和截面选择v应用：主要承重结构、平台、支柱、支撑等1.截面形式²热轧

3、型钢截面热轧型钢截面²冷弯薄壁型钢截面冷弯薄壁型钢截面²型钢和钢板的组合截面实腹式组合截面格构式组合截面(a)(b)(c)(d)图4-1轴心受力构件的截面形式(a)热轧型钢截面;(b)冷弯薄壁型钢截面;(c)实腹式组合截面;(d)格构式组合截面2、轴心受力构件的应用：主要承重钢结构，v轴心受拉构件：桁架拉杆、网架、塔架v轴心受压构件：桁架压杆、工作平台柱、各种结构柱3、对轴心受力的共同要求是:1能提供强度所需要的截面积;2制作比较简便;3便于和相邻的构件连接;4截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。这类构件的截面积往往取决于稳定承载力，整体刚度大则构件的稳定性好，用料比较经济3.1.2

4、轴心受拉构件的强度v承载极限：截面平均应力达到fu，但缺少安全储备；毛截面平均应力达fy，结构变形过大Ø计算准则：毛截面平均应力不超过fy钢材的应力应变关系v应力集中现象孔洞处截面应力分布(a)弹性状态应力(b)极限状态应力v设计准则：净截面平均应力不超过fyv设计公式：——钢材的抗拉强度设计值！对高强螺栓摩擦型连接，净截面强度验算要考虑孔前传力的影响。N—构件的轴心拉力或压力设计值；A—构件的净截面面积nf—钢材的抗拉或抗压强度设计值，查P333，附表11第3章构件的截面承载力Ø关于净截面面积AnⅠNAbt3dtbn0Ⅰ（a）ⅡⅠ构件可能沿ⅠⅠ截面破坏Nb也可能沿ⅡⅡ截

5、面破坏A应取ⅠⅠ截面和ⅡⅡnⅡⅠ沿ⅠⅠ面破坏沿ⅡⅡ面破坏截面的较小面积（b）3.1轴心受力构件的强度及截面选择v3.2.3轴心受压构件的强度v轴心受压构件的强度原则上和受拉构件没有区别。有孔洞削弱的压杆净截面按上式计算强度。不过一般情况下，轴心受压构件的承载力是由稳定条件决定的。3.2.4、索的受力性能和强度计算---采用容许应力法钢索是一种特殊的受拉构件，广泛应用于悬索结构，张拉结构、桅杆纤绳和预应力结构等。悬索作为柔性构件，其内力不仅和荷载作用有关，而且和变形有关，具有很强的几何非线性，需要由二阶分析来计算内力。悬索的内力和位移可按弹性阶段进行计算，通常采用下列基本假定:

6、(1)索是理想柔性的，不能受压，也不能抗弯。(2)索的材料符合虎克定律。钢索的强度计算，目前国内外均采用容许应力法，按下式进行:NfkmaxkAkN—按恒载、活载、预应力、地震荷载、温度等kmax各种组合工况下计算所得的钢索最大拉力标准值A—钢索的有效截面面积f—钢索材料强度的标准值kk—安全系数，宜取2.5~3.0例题1:某轻钢屋架的下弦杆是用Q235钢的圆钢制作的。在杆的中央需用花篮螺丝张紧，杆的轴心拉力为N=90kN。试设计此杆。v解：由NfAn22vA=N/f=90000/205=439mm=4.39cmv由附表7可知，直径为27mm的圆钢加工螺纹后，其有效直径只有2

7、4.19mm,有效面积A=4.59cm2>4.39cm2。v为了节省钢材，避免整个拉杆都用较粗的钢，可在没有螺纹的范围内采用直径为24mm的圆钢，它的截面积为4.52cm2,比需要的4.41cm2稍大。在中央有螺纹的范围内可焊一段直径为27mm的圆钢或采用局部镊粗的办法解决.第3章构件的截面承载力盖板钢板构件ⅠⅡ例2一块－40012的钢板用两块拼接0盖板－4008进行拼接。采用M20高强04NN度螺栓摩擦型连接，孔径d022mm，ⅠⅡ盖板内力变化排列如图所