拉弯和压弯构件

1、拉弯和压弯构件本章内容：(1)拉弯和压弯构件的强度和刚度(2) 压弯构件的稳定(3) 框架中梁与柱的连接(4)框架柱的柱脚构造和计算本章重点：压弯构件的稳定 本章难点：压弯构件的稳定本章要求:掌握压弯和拉弯构件的强度计算掌握压弯构件的稳定计算概述压弯（拉弯）构件：同时承受轴心力和弯矩的构件。*产生原因：偏心荷载、横向荷载、弯距作用1nWN图6. 2桁架截面形式J实腹式1格构式压弯（拉弯）构件的应用:如桁架受节间荷载作用时；多高层结构中的框架柱；厂房柱等。拉弯和压弯构件设计应满足:承载力极限状态和正常使用极限状态的要求0拉弯构件：需要计算强度和刚度；压弯构件：需要计算强度、刚度、整体稳定和局部稳

2、定。拉弯和压弯构件的强度1、强度(1)工作阶段弹性阶段 弹塑性阶段 塑性阶段!M-X/申N图6. 1压弯构件JU/!图6. 3压弯构件截面应力的发展过程当截面出现塑性较时，根据力平衡条件可得轴 心压力与弯矩的相关方程，绘出曲线，为简化计算 且偏于安全，采用直线作为计算依据。2、强度公式p竹一无弯矩作用时，全部净截面屈服的承载力Np = fyA 必円一无轴力作用时，净截面塑性弯矩pn = 7Wnxfy当截面出现塑性较时，构件产生较大变形，只能考虑部分截面发展塑性NP= fyAn M Pn=rxWnX fy 代入，并引入* 得:单向拉弯和压弯构件 Yy-截面塑性发展系数,注:占)当13学V5不考虑

3、截面塑性发展235不考虑截面塑性发展;(2) 直接承受动力荷载时，(3) 对格构式构件，对绕虚轴作用的弯矩，不能发展塑性, 对绕实轴作用的弯矩，可考虑发展塑性。二、刚度22拉弯和压弯构件的允许长细比入同轴心受力构件压弯构件的稳定 、弯矩作用平面内的稳定:MxX：1、边缘纤维屈服准则N(PXA Wx(l-(pxN/Ne) 适用于实腹式压弯构件在弹性阶段的稳定计算及格构式 压弯构件。对实腹式压弯构件，截面可发展一定塑性，通过对11种 200多个常见截面形式构件的计算比较，规范采用下列公式:2、实腹式压弯构件整体稳定公式 滾1斗0的x 乔 丫丿仁(1-08N/N)SfM0X 平面内轴心受压构件的稳定

4、系数; Mx 一压弯构件的最大弯距设计值；,7T2 EAEx参数；NfEx21.1才W,-平面内对较大受压纤维的毛截面抵抗矩 B 一等效弯距系数； mx各种情况的等效弯矩系数，规范具体规定如下:(1) ,悬臂构件，0杠=10(2) 框架柱和两端有支撑的构件 无横向荷载/3 =0.65 + 0.35理丄林M IIIMi和M2为端弯矩，使构件件产生同向曲率取同号,：!：K使构件产生反向曲率时取异号|必|二|必2 有端弯矩和横向荷载使构件产生同向曲率时， 叽 二10使构件产生反向曲率时，B =0.85mx无端弯矩但有横向荷载作用时,际=1.0心乂(11.25N/NL)1.0拉弯和压弯构件N Y1nJ

5、拉弯和压弯构件拉弯和压弯构件拉弯和压弯构件拉弯和压弯构件crx用 NEy = cpyAfy Mcrx = cphWXxfy 并引入非均 匀弯矩作用时的等效弯矩系数，箱形截面的截面影响 系数以及抗力分项系数+ ?7甩化弯距作用平面外轴心受压构件的稳定系数;所计算构件段范围内的最大弯距设计;截面影响系数，箱形截面取07,其他截面取100“ 一等效弯矩系数；o 均匀弯曲梁的整体稳定系数。压弯构件的局部稳果组成构件的板件过薄，薄板可能会先于构件整体失稳, 与轴心受压构件和受弯构件相同，即限制翼缘和腹板的宽 厚比及高厚比。受力情况与 受弯构件基 本相同1.受压翼缘的局部稳定弯构件翼緣板的宽厚比限值同受弯

6、构件(1)工字形截面(2)箱形截面板之间的受压翼缘2.腹板的局部稳定根据分析，腹板宽厚比限值与应力梯度和长细比有关拉弯和压弯构件max拉弯和压弯构件max拉弯和压弯构件-(160 + 0.52 + 25)y!1!工字形截面压弯柱腹板的受力状 态，四边简支，二对边承受单向 线性分布压应力，同时四边承受 均布剪应力的作用。max拉弯和压弯构件max拉弯和压弯构件当16y%S20时 100 时，取 2 = 100（2）箱形截面箱形截面压弯构件腹板受力与工字形截面相同，但考虑到其腹板边缘嵌固不如工字形截面。 拉弯和压弯构件專当 0 0 1.6 叽 /、1235 0.8(160 + 0.52 + 25)

7、 W1 V当 1.6 Y % 2.0 时 0.8(480 + 0.52-26.2)235拉弯和压弯构件235拉弯和压弯构件但不小于40235第四节压弯构件的设计拉弯和压弯构件、单层等截面框架柱在框架平面内的计算长度其稳移移 架其无有 框，比以 撑架力般 支框界一 有纯鸟 是的其能 种撑，载 一支架承 ，无奮 种是的架 有一失故。 式，移。定 形移侧多确 稳侧灣力 失无。低界 能为囂临 可式 的形eg时 架稳式稳稳 框失聚失支撑框架纯框架未设支撑结构（剪力墙、支撑架、抗剪筒体）强支撑框架弱支撑框架91W)框架柱上端与横梁刚接。横梁对柱的约束作用取 决于横梁的线刚度与柱的线刚度的比值，BP：确定框

8、架柱的计算长度通常根据稳定理论, 并作如下假设： (1)框架只承受作用于节点的竖向荷载, 忽略横梁荷载和水平荷载产生梁端弯矩 的影响。 (2)所有框架柱同时失稳，即所有框架 柱同时达到临界荷载。 (3)失稳时横梁两端转角相等。单层框架柱在梅袈平面氏即的计算长度 系数表达为：叽=田“计算长度系数二、多层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 多层多跨框架的失稳形式也有两种，无 侧移失稳和有侧移失稳。计算时的基本 假定与单层框架相同。对于未设置支撑 结构的纯框架，属于有侧移反对称失稳； 对于有支撑框架，根据抗侧移刚度大小， 分为强支撑框架和弱支撑框架O第七章拉弯和压弯构件S丄备丄gW)第七章拉弯和压弯

9、构件结构的侧移m度（产生单位侧倾角的水平力）下式要求时，为强支撑框架，属于无侧移失稳3（1.2工叫-工.）Y 心 X 心 第i层层间所有框架柱用无侧移 框架和有侧移框架柱计算长度系数算 得的轴心压杆稳定承载力之和当支撑结构的侧移刚度不满足上式要求时，为弱支撑 框架。3+%2多层框架无论在哪一类型下失稳，每一根柱都要 受到柱端构件及远端构件的影响。迎多层框架柱在框架平面内的的计算长度系数表达为:H=yH有侧移的纯框架卩一查附表51无侧移框架（强支撑框架）“查附表52对弱支撑框架，卩查附表5：1和查附表52,得久一框架柱按无侧移框架柱和有侧移框架柱 计算长度系数算得的轴心压杆稳定系数0 = % + 一 久）Sb3（12工N迁 N爲此时，框架柱的轴心压杆稳定系数按下式计算：第七章拉弯和压弯构件架柱在框架平面外的计算长度框架柱在框架平面外的计算长度取侧向支撑点间距离。二、实腹式压弯构件的设计压弯构件的主要问题是稳定，稳定公式中包含多个截面几 何特性。一般的设计方法是假定截面，再进行截面验算。第七章拉弯