钢结构第三章315ppt课件

1、钢 结 构南昌大学建工学院土木工程系教师：盛明强班级：土木06级第三章第三章 构件的截面承载才干构件的截面承载才干强度强度v第一节第一节 轴心受力构件的强度及截面选择轴心受力构件的强度及截面选择v第二节第二节 梁的类型与强度梁的类型与强度v第三节第三节 梁的部分压应力和组合应力梁的部分压应力和组合应力v第四节第四节 按强度条件选择梁截面按强度条件选择梁截面v第五节第五节 梁的内力重分布和塑性设计梁的内力重分布和塑性设计v第六节第六节 拉弯、压弯构件的运用和强度计算拉弯、压弯构件的运用和强度计算作业发现问题讲解作业发现问题讲解v各班总体评价：各班总体评价：064班班065班班066班。班。v06

2、6班出现班出现23份解答几乎一样的作业本，尤份解答几乎一样的作业本，尤其错的地方完全一致，至于谁是抄袭，大家其错的地方完全一致，至于谁是抄袭，大家心里清楚就可以了，希望下次不要出现这种心里清楚就可以了，希望下次不要出现这种情况，尤其不要连错误的答案也抄袭。情况，尤其不要连错误的答案也抄袭。v赞赏何明杰和李清瑜同窗，指出了我解答的赞赏何明杰和李清瑜同窗，指出了我解答的几处小错误。表扬几处小错误。表扬064班的夏妙燕、陈院兰班的夏妙燕、陈院兰和全壁昕，她们的解答过程几乎完全正确。和全壁昕，她们的解答过程几乎完全正确。3.5 3.5 梁的内力重分布和塑性设计梁的内力重分布和塑性设计根据静力学知识，单

3、跨简支梁跨中截面一旦出根据静力学知识，单跨简支梁跨中截面一旦出现塑性铰，即构造发生强度破坏，但对于超静现塑性铰，即构造发生强度破坏，但对于超静定梁，出现一个塑性铰后仍能继续承载。课堂定梁，出现一个塑性铰后仍能继续承载。课堂提问：以上的根据何在？提问：以上的根据何在？两端固定梁的塑性铰出现先后次序，按从弹性两端固定梁的塑性铰出现先后次序，按从弹性阶段开场，逐渐过渡到塑性阶段，进展断定？阶段开场，逐渐过渡到塑性阶段，进展断定？梁的弯矩从弹性阶段逐渐转变为塑性阶段的过梁的弯矩从弹性阶段逐渐转变为塑性阶段的过程称为梁的内力塑性重分布。程称为梁的内力塑性重分布。塑性设计塑性设计塑性设计就是利用内力塑性重

4、分布，充分发扬塑性设计就是利用内力塑性重分布，充分发扬资料的潜力。塑性铰按理想弹塑性确定，忽略资料的潜力。塑性铰按理想弹塑性确定，忽略钢材应变硬化的影响。钢材应变硬化的影响。为保证梁端截面有较大塑性应变而不致断裂，为保证梁端截面有较大塑性应变而不致断裂，塑性设计时钢材的力学性能应满足一定要求。塑性设计时钢材的力学性能应满足一定要求。以上的根据何在？以上的根据何在？两端固定梁的塑性铰出现先后次序，按从弹性两端固定梁的塑性铰出现先后次序，按从弹性阶段开场，逐渐过渡到塑性阶段，进展断定？阶段开场，逐渐过渡到塑性阶段，进展断定？钢构造设计规范钢构造设计规范GB50017的规定的规定fWpnxxM2/h

5、IxenxW2nx1nxSSpnxW塑性设计只用于不直接接受动力荷载的固端塑性设计只用于不直接接受动力荷载的固端梁和延续梁，梁的弯曲强度应符合下式要求：梁和延续梁，梁的弯曲强度应符合下式要求：Mx弯矩设计值；弯矩设计值；f钢材抗拉强度设计值；钢材抗拉强度设计值；Wpnx对轴的塑性净截面模量。对轴的塑性净截面模量。留意留意Wpnx和和Wenx的区别，即弹性和塑性的区别，即弹性和塑性的的 净截面模量计算方法完全不同。净截面模量计算方法完全不同。受弯构件的剪力受弯构件的剪力V假定由腹板接受，可假定由腹板接受，可由前面提及的近似公式计算，即由前面提及的近似公式计算，即vwwfthV hw、tw腹板的高

6、度和厚度；腹板的高度和厚度；fv钢材抗剪强度设计值。钢材抗剪强度设计值。构造以构成机构作为极限形状构造以构成机构作为极限形状v2条件：不出现板件部分屈曲；构件不出现弯条件：不出现板件部分屈曲；构件不出现弯扭屈曲。扭屈曲。v为防止部分屈曲可控制翼缘的宽厚比和腹板为防止部分屈曲可控制翼缘的宽厚比和腹板的高厚比。的高厚比。v为防止构件在出现机构前弯扭屈曲应适当布为防止构件在出现机构前弯扭屈曲应适当布置侧向支撑，在出现塑性铰的截面处必需设置侧向支撑，在出现塑性铰的截面处必需设置侧向支撑，且该支撑点和相邻支撑点间构置侧向支撑，且该支撑点和相邻支撑点间构件的长细比应符合规范要求。件的长细比应符合规范要求。

7、钢构造设计规范钢构造设计规范GB50017的规定的规定钢构造设计规范钢构造设计规范GB50017的规定的规定钢构造设计规范钢构造设计规范GB50017的规定的规定3.6.1 拉弯、压弯构件的运用拉弯、压弯构件的运用3.6 3.6 拉弯、压弯构件的运用和强度计算拉弯、压弯构件的运用和强度计算 拉弯构件 运用：屋架受节间力下弦杆 承载才干极限形状 截面出现塑性铰(格构式 或冷弯薄壁型钢为截面边缘纤维屈服)、整体失稳、部分失稳 正常运用极限形状 刚度：限值长细比拉弯构件拉弯构件 截面方式热轧型钢截面热轧型钢截面冷弯薄壁型钢截面冷弯薄壁型钢截面组合截面组合截面 压弯构件压弯构件 运用： 厂房框架柱、多

8、高层建筑框架柱、屋架上弦压弯构件压弯构件 截面方式 双轴对称截面：同拉弯构件 单轴对称截面：受弯矩较大时采用压弯构件的单轴对称截面压弯构件的单轴对称截面变截面压弯构件变截面压弯构件(a) 阶形柱阶形柱(b)楔形柱楔形柱变截面柱变截面柱: 高大厂房常高大厂房常用用 压弯构件极限形状压弯构件极限形状承载才干极限形状承载才干极限形状强度强度: : 端弯矩很大或截面有较大减弱端弯矩很大或截面有较大减弱平面内弯曲失稳平面内弯曲失稳平面外弯扭失稳平面外弯扭失稳部分稳定部分稳定正常运用极限形状正常运用极限形状 刚度刚度: : 限制长细比限制长细比 压弯构件整体破坏方式压弯构件整体破坏方式强度破坏、弯曲失稳、

9、弯扭失稳强度破坏、弯曲失稳、弯扭失稳3.6.2 3.6.2 拉弯、压弯构件的强度计算拉弯、压弯构件的强度计算 强度极限形状：强度极限形状： 静载、实腹式构件静载、实腹式构件 受力最不利截面出现塑性铰时受力最不利截面出现塑性铰时压弯构件截面的受力形状压弯构件截面的受力形状000Pd222yyAyyNAy bfbhfNhh2220000P22d1414224yyAhhbhyyMy AbyyffMhh截面出现塑性铰时的应力分布截面出现塑性铰时的应力分布 强度计算公式推导：以矩形截面为例2PP1NMNM偏于平安且计算简便，以直线关系表示偏于平安且计算简便，以直线关系表示PP1NMNM压弯构件强度计算相

10、关曲线压弯构件强度计算相关曲线yyPbhfAfN全截面屈服压力全截面屈服压力y2yPP4fbhfWM全截面的塑性铰弯矩全截面的塑性铰弯矩那么有 强度计算准那么：强度计算准那么： 边缘屈服准那么：边缘屈服准那么：GB50018规范采用规范采用 全截面屈服准那么：塑性设计全截面屈服准那么：塑性设计 部分开展塑性准那么：部分开展塑性准那么：GB50017规范采用规范采用nxnxNMfAWyxnxnxynyMNMfAWW双向压弯拉弯构件双向压弯拉弯构件单向压弯拉弯构件单向压弯拉弯构件 GB50017规范规定：规范规定：截面塑性开展系数截面塑性开展系数x、 y值值F轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度F 准那么：净截面的平均应力不超越屈服强度准那么：净截面的平均应力不超越屈服强度F 规范公式规范公式F梁的强度梁的强度F 弯曲正应力弯曲正应力F 剪应力剪应力F 改动改动F 部分压应力部分压应力F 组合应力组合应力本章内容复习本章内容复习 弯曲正应力弯曲正应力 四个任务阶段四个任务阶段 设计准那么设计准那么 边缘纤维屈服准那么边缘纤维屈服准那么 全截面塑性准那么全截面塑性准那么 部分塑性开展准那么部分塑性开展准那么 GB5001