钢结构设计原理复习.doc

上传人:牧羊曲112 文档编号:3964605 上传时间:2023-03-29 格式:DOC 页数:27 大小:352.50KB
返回 下载 相关 举报
钢结构设计原理复习.doc_第1页
第1页 / 共27页
钢结构设计原理复习.doc_第2页
第2页 / 共27页
钢结构设计原理复习.doc_第3页
第3页 / 共27页
钢结构设计原理复习.doc_第4页
第4页 / 共27页
钢结构设计原理复习.doc_第5页
第5页 / 共27页
点击查看更多>>
资源描述

《钢结构设计原理复习.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢结构设计原理复习.doc(27页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、钢结构设计原理复习第一章绪论1、钢结构的特点(前5为优点,后三为缺点)1)强度高、重量轻2)材质均匀,塑性、韧性好3)良好的加工性能和焊接性能(易于工厂化生产,施工周期短,效率高、质量好)4)密封性能好5)可重复性使用性6)耐热性较好,耐火性差7)耐腐蚀性差8)低温冷脆倾向2、钢结构的应用1)大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】(体育馆、会展、机场、厂房)2)工业厂房【具有耐热性】3)受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】4)多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】(宾馆、办公楼、住宅等)3、结构的可靠度:结构在规定的时间(50年),规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用、正常维护)下,

2、完成预定功能的概率。4、结构的极限状态:承载能力极限状态(计算时使用荷载设计值)、正常使用极限状态(荷载取标准值)5、涉及标准值转化为设计值的分项系数:恒荷载取1.2活荷载取1.4第二章钢结构的材料1、钢材的加工热加工:指将钢坯加热至塑性状态,依靠外力改变其形状,生产出各种厚度的钢板和型钢。(热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300)冷加工:指在常温下对钢材进行加工。(冷作硬化现象:钢材经冷加工后,会产生局部或整体硬化,即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度,降低了塑性和韧性的现象)热处理:指通过加热、保温、冷却的操作方法,使钢材的组织结构发生变化,以获得所需性能的加工工艺。(退火、正火

3、、淬火和回火)2、钢材的两种破坏形式:特征断口后果塑性破坏(延性破坏)脆性破坏构件应力超过屈服常为杯形,呈纤在破坏前有很明点,并且达到抗拉极限强维状,色泽发暗。显的变形,并有较长度后,构件产生明显的变的变形持续时间,便形并断裂。于发现和补救。在破坏前无明显变形,断口平直和呈有突然发生的,危险平均应力也小(一般都小光泽的晶粒。性大,应尽量避免。于屈服点),没有任何预兆。3、钢材的六大机械性能指标屈服点fy:它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。(作为钢结构设计可以达到的最大应力)抗拉强度fu:它是钢材破坏前所能承受的最大应力。(强度的安全储备)1伸长率:代表材料断裂前具有的塑性变

4、形能力。断面收缩率:断面收缩率越大,钢材的塑性越好。冷弯性能(塑性):钢材在冷加工(常温下加工)产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力。冲击韧性:【韧性:反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力,是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。】(衡量韧性指标用冲击韧性值表示,也叫冲击功,用符号Akv表示,单位为J)温度越低,冲击韧性越低。4、有害元素(S、O、P、N)的影响硫(S):有害元素,具有热脆性(温度达到800-1000时,硫化铁会熔化使钢材变脆,从而引发热裂纹)。规范规定结构用钢中硫的含量不得超过0.05%。氧(O):有害杂质,与S相似(热脆)。磷(P):磷在一定程度上可提高钢的强度和抗锈蚀的能力。

5、钢材中的有害元素,具有冷脆性(温度较低时促使钢材变脆)。因此,磷的含量也要严格控制,规范中规定不得超过0.045%。氮(N):有害杂质,与P相似。5、钢材的硬化( 1)冷作硬化:在冷加工或一次加载使钢材产生较大的塑性变形的情况下,卸载后再重新加载,钢材的屈服点提高,塑性和韧性降低的现象。( 2)时效硬化:随着时间的增加,纯铁体中有一些数量极少的碳和氮的固熔物质析出,使钢材的屈服点和抗拉强度提高,塑性和韧性下降的现象。【在交变荷载、重复荷载和温度变化等情况下,会加速时效硬化的发展】(3)应变时效硬化:钢材产生一定数量的塑性变形后,铁素体晶体中的固溶碳和氮更容易析出,从而使已经冷作硬化的钢材又发生

6、时效硬化现象。6、温度的影响1)高温温度在250左右的区间内,fu有局部性提高,冲击韧性降低,出现蓝脆现象。当温度达到600时,钢材进入热塑性状态,强度下降严重,将丧失承载能力。2)低温当温度低于常温时,T下降,随着温度的降低,钢材的强度提高,而塑性和韧性降低,逐渐变脆,称为钢材的低温冷脆。3)冲击功曲线的反弯点T0称为转变温度。在脆性转变温度以下,钢材表现为完全的脆性破坏;而在全塑性转变温度以上,钢材则表现为完全的塑性破坏。7、高周疲劳(应力疲劳):工作应力小于fy,没有明显的塑性变形,寿命n5104次。如吊车梁、桥梁、海洋平台在日常荷载下的疲劳破坏。低周疲劳(应变疲劳):工作应力大于fy,

7、有较大的塑性变形,寿命n1025104次。如强烈地震下一般钢结构的疲劳破坏。8、我国的建筑用钢主要为碳素结构钢、低合金高强度结构钢和建筑结构用钢板三种。碳素结构钢:按字母顺序由A到D,表示质量等级由低到高。除A级外,其他三个级别的含碳量均在0.20%以下。Q235B代表屈服点为235N/mm2的B级镇静钢。(在具体标注时,“Z”,“TZ”可省略)角钢型号:符号“”+“长边宽短边宽厚度”【对等边的可为:1258】I字钢:I20a表示高度为200mm,腹板厚度为a类的工字钢。2H型钢:高度H宽度B腹板厚度t1翼缘厚度t2第三章连接1、连接的方式:焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连

8、接。2、焊条:Q235钢选择E43型焊条Q345钢选择E50型焊条(E5001-E5048)Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500-E5518)不同钢种的钢材焊接,宜采用与低强度钢材相适应的焊条。3、焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置分为对接、搭接、T形连接和角部连接。4、焊缝形式:对接焊缝和角焊缝。对接焊缝按受力与焊缝方向分:1)正对接焊缝;2)斜对接焊缝角焊缝按受力与焊缝方向分:1)正面角焊缝:作用力方向与焊缝长度方向垂直。2)侧面角焊缝:作用力方向与焊缝长度方向平行。3)斜焊缝5、对接焊缝:对接焊缝的焊件常需做成坡口,又叫坡口焊缝。坡口形式与焊件厚度有关。(1)对接焊缝的构造处

9、理1)在对接焊缝的拼接处,当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角,以使截面过渡和缓,减小应力集中。2)在焊缝的起灭弧处,常会出现弧坑等缺陷,故焊接时可设置引弧板和引出板,焊后将它们割除。3)为防止熔化金属流淌必要时可在坡口下加垫板。(2)对接焊缝的优缺点优点:用料经济、传力均匀、无明显的应力集中,利于承受动力荷载。缺点:需剖口,焊件长度要求精确。6、对接焊缝的计算:3第3章连接Chapter3Connections斜向受力的对接焊缝对接焊缝斜向受力是指作用力通过焊缝重心,并与焊缝长度方向呈夹角,其计算公式为:Nsinftw或

10、fcw(3.2.2)blwtNcosfvw(3.2.3)lwtlw斜焊缝计算长度。加引弧板时,lwb/sin;不加引弧板时,lwb/sin2t。fvw对接焊缝抗剪设计强度。(P398表1.3)规范规定,当斜焊缝倾角56.3,即tan1.5时,可认为对接斜焊缝与母材等强,不用计算。3.2对接焊缝的构造和计算7、角焊缝的构造:角焊缝按截面形式(两焊脚边的夹角)可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。角焊缝按受力与焊缝方向分:1)正面角焊缝:作用力方向与焊缝长度方向垂直。【焊缝根部形成高峰应力,易于开裂。破坏强度高,但塑性差,弹性模量大】2)侧面角焊缝:作用力方向与焊缝长度方向平行。【主要承受剪应力,剪应力两

11、端大,中间小;强度低,弹性模量低,但塑性较好】3)斜焊缝注:hf焊脚尺寸;焊脚边的夹角;he有效厚度(破坏面上焊缝厚度)并有,hehfcos/28、构造要求:a)最小焊脚尺寸(hfmin)角焊缝的焊脚尺寸hfmin1.5t,t为较厚焊件厚度(mm)自动焊:hfmin1.5t-1,t为较厚焊件厚度(mm)T形连接单面角焊缝:hfmin1.5t+1,t为较厚焊件厚度(mm)焊件厚度t4mm时:取hfmin=tb)最大焊脚尺寸(hfmax)t较薄焊件的板厚hfmax1.2t对板件(厚度t)边缘的角焊缝(贴边焊)当t6mm时,hfmaxt;当t6mm时,hfmaxt-(12)mm。4c)侧焊缝最大计算

12、长度(lwmax)lwmax60hfd)角焊缝的最小计算长度lwmin侧面角焊缝和正面角焊缝的计算长度均不得小于:lwmin8hf和40mm考虑到焊缝两端的缺陷,其实际长度应较前述数值还要大2hfe)1)搭接连接的构造要求:每条侧焊缝的长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离,即b/lw1。2)两侧面角焊缝之间的距离b16t(t12mm)或190mm(t12mm),t较薄焊件的板厚3)当仅采用正面角焊缝时,其搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍,也不得小于25mm。4)三面围焊时:当焊缝端部在焊件转角处时,应将焊缝延续绕过转角加焊2hf。避开起落弧发生在转角处的应力集中。第3章连接Chapter3Co

13、nnections例题3.4试确定图3.3.15所示承受静态轴心力的三面围焊连接的承载力及肢尖焊缝的长度。已知角钢212510,与厚度为8mm的节点板连接,其搭接长度为300mm,焊脚尺寸hf=8mm,钢材为Q235-B,手工焊,焊条为E43型。解:角焊缝设计强度值ffw160N/mm2K1=0.7,K2=0.3,lw3=b=125mm第3章连接Chapter3Connections正面角焊缝所能承受的内力N3为:5f正面角焊缝的强度设计值增大系数。静载时f1.22,对直接承受动力荷载的结构,取1.0。he=0.7hf;lw角焊缝计算长度,考虑起灭弧缺陷时,每条焊缝取其实际长度减去2hf。9、

14、焊接残余应力的分类【1】纵向焊接应力:长度方向的应力(不均匀的温度场产生不均匀的膨胀)焊缝处钢材受热伸长,但受两侧低温区域的限制产生热塑性压缩;焊缝冷却时收缩又受到限制而产生拉应力;拉应力大小可达钢材屈服点fy;远离焊缝区域产生纵向压应力,焊件内应力自相平衡。【2】横向焊接应力:垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力;焊缝纵向收缩,焊件有反向弯曲变形的趋势,在焊缝处中部受拉,两端受压;先焊焊缝凝固阻止后焊焊缝横向自由膨胀,发生横向塑性压缩变形;焊缝冷却,后焊焊缝收缩受限产生拉应力,先焊焊缝产生压应力;应力分布与施焊方向有关;横向应力是上述两种应力合成。【3】厚度方向焊接应力:垂直于焊缝长度方

15、向且垂直于构件表面的应力。在厚钢板的焊接连接中,焊缝需要多层施焊。沿厚度方向先焊焊缝凝固,阻止后焊焊缝的膨胀,产生塑性压缩变形。冷却时外围焊缝散热快先冷固,内层焊缝收缩受限制产生沿厚度方向的拉应力,外部则产生压应力。10、螺栓连接优点:施工简单,装拆方便,对安装工的要求高;摩擦型高强度螺栓连接动力性能好;耐疲劳,易阻止裂纹扩展。缺点:费料、开孔截面削弱;螺栓孔加工精度更高。型号:C级4.8表示螺栓成品的抗拉强度不小于400N/mm2,屈强比(屈服点与抗拉强度之比)为0.811、螺栓的排列排列的方式有并列排列和错列排列两种。(1)受力要求a)端距限制防止孔端钢板剪断,2d0;b)螺孔中心距限制下

16、限:防止孔间板破裂3d0上限:防止板间张口和鼓曲。(2)构造要求螺栓的中距及边距过大,则构件接触面不够紧密,潮气易侵入缝隙而发生锈蚀。(3)施工要求要保证有一定的空间,以便转动扳手,拧紧螺母。12、螺栓的其它构造要求1)为了保证连接的可靠性,每个杆件的节点或拼接接头一端不宜少于两个永久螺栓;2)直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽,或其他措施以防螺帽松动;3)C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接13、受剪螺栓的破坏形式螺栓杆剪断;板件被剪坏;端距太小,端距范围内的板件被栓杆冲剪破坏;板件因6螺栓孔削弱太多而被拉断;螺栓杆发生弯曲破坏。【其中可由构造要求避免,前三个可由计算解决】14、单个普通

17、螺栓的受剪计算假定:假定螺栓受剪面上的剪应力均匀分布;假定挤压力沿栓杆直径平面(实际上是相应于栓杆直径平面的孔壁部分)均匀分布受剪承载力设计值:Nvbnvd2fvb4承压承载力设计值:Ncbdtfcb单个剪力螺栓的设计承载力:NminbminNcb,Nvbb验算:NvNmin第3章连接Chapter3Connections受剪承载力设计值:bd2bNvnv4fv剪面数目螺栓抗剪设计强度承压承载a力设计值:Ncbdtfcb承压设计强度螺栓直径承压构件一侧总厚度的较小值t1t2t1t2t3t1t2,t=t1t2t1+t2,t=t2d+ba+c+e,t=b+d图3.5.4剪力螺栓的剪面数和承压厚度第

18、3章连接Chapter3Connections例3.11验算如图所示普通螺栓连接强度。螺栓M20,孔径21.5mm,材料为Q235。分析螺栓受力状态荷载P通过螺栓截面形心O,分解o后得剪力V和拉力N,螺栓处于既受拉又受剪的状态。计算54步骤1计算螺栓上的力3N=1003/5=60kNP=100kNV=1004/5=80kNNv=V/n=80/4=20kNNt=N/n=60/4=15kN7步骤2计算螺栓抗拉、抗剪承载力设计值bb-3Nt=Aeft=244.817010=41.6kNb2bNv=nv(d/4)fv-32=13.1420/413010=31.9kN第3章连接Chapter3Conne

19、ctionsN=60步骤3用相关公式验算强度V=802222NvNt20151NvbNtb31.90.7241.6b-3Nv=20kNNc=202030510=122kN满足设计要求15、高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用(以例题说明公式)例题:双角钢拉杆与柱的连接如图。拉力N550kN。钢材为Q235B钢。角钢与节点板、节点板与端板采用焊缝连接,焊条采用E43型焊条。端板与柱采用10.9级M20高强螺栓连接。构件表面采用喷砂处理。试求:( 1)角钢与节点板连接的焊缝长度( 2)节点板与端板的焊缝高度( 3)验算高强螺栓连接(分别按摩擦型和承压型连接考虑)8解:查表3.3.1和附录知:

20、肢背:K1=0.65,肢尖:K2=0.35ffw160N/mm2,hf1hf26mmlw1k1Nffw20.7hf(1)肢背:0.655501000266mm20.76160l1lw12hf278mm取280mmlw2k2N0.35550100020.7hfffw20.76143mm肢尖:160l2lw22hf155mm取155mm(2)F389kNV389kN由于钢板厚度为14mm,端板厚为20mm,可设焊缝高度为10mmhfmax1.21416.8mm故取焊脚尺寸为10mmhfmin1.5206.7mm验算是否满足:lw4402hf420mmf(F)2(V)220.7hflwf20.7hf

21、lw(3891000)2(3891000)220.7104201.2220.71042085.6MPaffw160MPa故节点板与端点板的焊缝高为10mm(3)验算高强螺栓连接9F389Nt38.9kN螺栓的最大内力:n10V389Nv38.9kNn10Ntb0.8P0.8155124kNNt按摩擦型连接计算:Nvb0.9nf(p1.25Nt)0.90.35(1551.2538.9)33.5kNNv只有当NvbNv时,才满足故摩擦型验算不合格。查附录1.4知:ftb500N/mm2,fvb310N/mm2,fcb470N/mm2查附录9.2知:Ae245mm2NtbAeftb245500122

22、.5kN按承压型连接计算:NvbnvAefvb24531076kNNcbdtfcb2020470188kN2Nt2238.92Nv38.90.6021NvbNtb76122.5有:NvNcb188156.7kN1.21.2故满足要求。具体公式有以下几种:(1)摩擦型连接的计算NtNMy10.8PNNb0.9nP1.25Nnyi2vvft1(2)承压型连接的计算22NcbNvNt1NvNvbNtb1.2例2、试设计如图所示牛腿与柱的连接角焊缝,。钢材为Q235B,焊条E43型,手工焊。(见作业本P114,T3.11)第四章受弯构件的计算原理1、承受横向荷载和弯矩的构件叫受弯构件。102、弯曲强度

23、:梁的抗弯强度应满足:Mxfyf(绕x轴单向弯曲时)xWnxRMxMyf(绕x、y轴双向弯曲时)xWnxyWny式中:Mx、My梁截面内绕x、y轴的最大弯矩设计值;、y轴的净截面模量;Wnx、Wny截面对xx、y截面对x、y轴的有限塑性发展系数,小于;f钢材抗弯设计强度。注:对工字型钢取x1.05y1.23、在构件截面上有一特殊点S,当外力产生的剪力作用在该点时构件只产生线位移,不产生扭转,这一点S称为构件的剪力中心。剪力中心S位置的一些简单规律(1)双对称轴截面和点对称截面(如Z形截面),S与截面形心重和;( 2)单对称轴截面,S在对称轴上;( 3)由矩形薄板中线相交于一点组成的截面,每个薄

24、板中的剪力通过该点,S在多板件的交汇点处。4、弯曲剪应力计算(以工字型钢为例)工字型截面剪应力可近似按下式计算:Vfv,max1.2Vh0twfvh0tw5、局部压应力Ffctwlz式中:F集中荷载,动力荷载作用时需考虑动力系数集中荷载放大系数(考虑吊车轮压分配不均匀),重级工作制吊车梁=1.35,其它梁=1.0;腹板厚度twlz集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,可按下式计算:跨中集中荷载:lz=a+5hy6、折算应力:z2c2c321f11当和c异号时比同号时要提早进入屈服,而此时塑性变形能力高,危险性相对较小故取1=1.2。和c同号时屈服延迟,脆性倾向增加,故取1=1.1。7、受

25、弯构件的刚度:标准荷载下梁的最大挠度受弯构件的挠度限值,按附P384表2.1规定采用注:均布荷载下等截面简支梁5ql45Mxl2Mxl2384EIx48EIx10EIx集中荷载下等截面简支梁Pl3Mxl248EIx12EIx式中,Ix跨中毛截面惯性矩Mx跨中截面弯矩(为标准值)8、梁整体稳定:梁受竖向荷载P作用下,当P增加到某一数值时,梁将在截面承载力尚未充分发挥之前突然偏离原来的弯曲变形平面,发生侧向位移和扭转,使梁丧失继续承载的能力,这种现象称为梁的整体失稳,也称整体弯扭失稳或侧向失稳。9、影响梁整体稳定的因素1)截面刚度的影响梁的侧向抗弯刚度EIy扭转刚度GIt临界弯矩Mcr翘曲刚度EI

26、w2)侧向支撑距离的影响侧向支撑l1,临界弯矩Mcr。侧向支撑越是靠近受压翼缘,效果越好。3)荷载类型的影响弯矩图越饱满,临界弯矩越低4)荷载作用位置的影响荷载作用在下翼缘,附加扭矩会减缓梁的扭转变形,提高梁的临界荷载。5)受压翼缘的影响受压翼缘宽大的截面,临界弯矩高些。126.)支座约束程度的影响。梁端支承条件约束程度,临界弯矩。10、增强梁整体稳定的措施1)增大梁截面尺寸,增大受压翼缘的宽度最为有效;2)在受压翼缘设置侧向支撑;3)当梁跨内无法增设侧向支撑时,宜采取闭合箱形截面;4)增加梁两端的约束提高其稳定承载力。采取措施使梁端不能发生扭转。11、梁板件的局部稳定:可增加板厚控制。第五章

27、梁的设计1、标准值设计值:活载:M设=1.4Mk恒载:M设=1.2Mk对于x(工字型钢):要计算疲劳时取1.0;考虑塑性发展取1.05;在13235/fyb/t15235/fy时取1.02、梁的验算:1)强度验算正应力Mxf剪应力VySxfvxWxIxt局部压应力cFf折算应力2c2c321ftwlz2)梁的刚度验算标准荷载下梁的最大挠度受弯构件的挠度限值,按附表2.1规定采用3)整体稳定验算:(1) 判断梁是否需要进行整体稳定验算。(2) 如需要则按照梁的截面类型选择适当的计算公式计算整体稳定系数。(3)不论哪种情况算得的稳定系数大于0.6,都应采用修正公式进行修正。1.070.282b1.

28、0b(4)采用公式验算整体稳定承载力是否满足要求。MxfbWx4)局部稳定验算:(1) 型钢梁的局部稳定都已经满足要求不必再验算。(2) 对于焊接组合梁,翼缘可以通过限制板件宽厚比保证其不发生局部失稳。(3) 腹板则较为复杂,一种方法是通过设置加劲肋的方法保证其不发生局部失稳;另一种方法是允许腹板发生局部失稳,利用其屈曲后承载力。例题:如图所示,某焊接工字形等截面简支梁,跨度10m,在跨中作用有一静力集中荷载,13该荷载由两部分组成,一部分为横载,标准值为200KN;另一部分为活载,标准值为300KN。荷载沿梁的跨度方向支承长度为150mm。该梁在支座处设有支承加劲肋。若该梁采用Q235B钢制

29、作,试检验该梁的强度、刚度是否满足要求。解:由题知,需验算1、正应力2、剪应力:1.2Vxfv=Aw3、局部压应力:Ff4、折算应力:223ctwlzcc5、刚度:Mkxl2/12EIx求荷载设计值:g1)1.2200+1.4300=600KNMxFl/466010/41650KNm梁自重(标准值):gA(23002081200)1067.859.81.66KN/mMkxg220.75KNg1.2Mkxg1.22ggl/8m,Mxg1.6610/824.9KNmMkxFl/450010/41250KNgmVxF/21.2gl/2337.7KN2)截面特征值Ix812003/1223002061

30、025617.2106mm4WnxIx1200Ix40/29.06106mm3h/2Wnx1IxIx936104mm3Sx130020610366104mm3h1/2600由式知:Mx=165024.9106=176.1N/mm2f205,满足1xWnx1.059.06106由式2知:=1.2Vx1.2Vx42.21N/mm2fv=125,满足Aw81200由式3知:cF1.0660103330N/mm2f205,不满足twlz8250(需在集中荷载作用处设加劲肋)lza5hy0150520250mm由式4知:设加劲肋可满足折算应力的要求。14由式5知:Mkxl2125020.75106100

31、10610.98mm/12EIx2.061055617.210612l/40025mm,满足.第六章轴心受拉构件1、轴心受力构件:是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的构件。包括轴心受拉构件(轴心拉杆)和轴心受压构件(轴心压杆)。2、弯曲失稳:构件由直线形式改变为弯曲形式,且这种变化带有突然性。只发生弯曲变形,截面只绕一个主轴旋转,杆纵轴由直线变为曲线,是双轴对称截面常见的失稳形式;3、扭转失稳:对某些抗扭刚度较差的轴心受压构件(十字形截面),当轴心压力达到临界值时,稳定平衡状态不再保持而发生微扭转。当轴心力在稍微增加,则扭转变形迅速增大而使构件丧失承载能力的现象。4、弯扭失稳:截面为单轴对称

32、(T形截面)的轴心受压构件绕对称轴失稳时,由于截面形心和剪切中心不重合,在发生弯曲变形的同时必然伴随有扭转变形的现象。5、轴心受压构件的计算长度系数:两端铰接:1上端自由,下端固定:2上端铰接,下端固定:0.8两端固定:0.65上端可移动不转动,下端固定:1.2上端可移动不转动,下端铰接:26、截面设计原则1)等稳定性【尽可能使两个方向的稳定系数或长细比相等,以达到经济效果】xy或xy2)宽肢薄壁【前提是满足板件宽厚比限值】3)连接方便4)制造省工7、构件的截面验算:A 、截面有削弱时,进行强度验算;B 、整体稳定验算;C、局部稳定验算;对于热轧型钢截面,因板件的宽厚比较大,可不进行局部稳定的

33、验算。D、刚度验算:可与整体稳定验算同时进行。第七章拉弯、压弯构件1、长细比越大,整体稳定系数越小,稳定性越差。2、构件同时承受轴心压(或拉)力和绕截面形心主轴的弯矩作用,称为压弯(或拉弯)构件。3、拉弯、压弯构件的强度计算准则:( 1)边缘屈服准则,此时构件处于弹性工作阶段。( 2)全截面屈服准则,此时构件在轴力和弯矩共同作用下形成塑性铰。( 3)部分发展塑性准则,此时构件处于弹塑性工作阶段。15例题:试设计一工作平台柱。柱的轴心压力设计值为4500KN(包括自重),柱高6m,两端铰接,采用H型钢,截面无削弱,钢材为Q235。解:1.试选截面:令=60,对x轴,y轴均属于b类截面xy0.807AN/f4500103/0.807215102259.3cm3ixlox/iyloy/600/6010(查附录8.9),故选HW4144051828A296.2cm2,ix17.7cm,iy10.2cm若选HW4004082121,A251.5cm2,ix16.8cm,iy9.73cm但iy,A相比也小,NfAt2816,f205N/mm

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 生活休闲 > 在线阅读


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号