第4章受拉构件

1、第四章 受拉构件n4.1 轴心受拉构件n4.2 拉弯构件一、概述一、概述图图4.1 4.1 轴心受力构件在工程中的应用轴心受力构件在工程中的应用(a) (a) 桁架；桁架；(b)(b)塔架；塔架；(c)(c)网架网架二、轴心受拉构件的截面形式二、轴心受拉构件的截面形式截面形式可分为：截面形式可分为：实腹式实腹式和和格构式格构式两大类。两大类。1、实腹式截面、实腹式截面2、格构式截面、格构式截面截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。三、轴心受拉构件强度计算轴心受拉构件强度计算1.截面无消弱时的强度在工程设计中，考虑各种安全度的因素后，应采用比fy小的

2、强度设计值fd（或f）进行计算，所以ypfANddfAN截面削弱处应力分布dndfAN构件净截面面积计算构件净截面面积计算An 取取-、-截面的较小面积计算截面的较小面积计算(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)图图 净截面面积计算净截面面积计算有效净截面neAA净截面效率等于有效净截面面积与该处净截面面积之比。la1dndfAN有效净截面4.1.4 受拉构件的刚度轴心拉杆的刚度 一般情况下，杆件长细比 有预应力的拉杆不受限制。 max0maxil截面的回转半径；AIi构构件件的的计计算算长长度度； 0l取取值值详详见见规规范范或或教教材材。构构件件的的容容许许长长细细比比，其其 例

3、例4.14.1 如图所示一有中级工作制吊车的厂房屋架的如图所示一有中级工作制吊车的厂房屋架的双角钢拉杆，截面为双角钢拉杆，截面为210021001010，角钢上有交错排列，角钢上有交错排列的普通螺栓孔，孔径的普通螺栓孔，孔径d=20mmd=20mm。试计算此拉杆所能承受。试计算此拉杆所能承受的最大拉力及容许达到的最大计算长度。钢材为的最大拉力及容许达到的最大计算长度。钢材为Q235Q235钢。钢。(c)图图4.10 4.10 例例4.14.1图图查得查得2100210010,10,2/215mmNfiiyx4.52cm.3.05cm ,A=219.26cm2 2An = 2 (1926 - 2

4、0= 2 (1926 - 2010)=3452 10)=3452 mm2AnI I = 2= 2 (2(245+ 4045+ 402 2+100+1002 2 - 2- 220) 20) 10=3150 10=3150 mm2 2N=AnI I f =3150=3150215=677250N=677 kN215=677250N=677 kNlox = = ix x = 350 = 35030.5 = 10675 30.5 = 10675 mm 350loyoy = = iy y = 350 = 35045.2 = 1582045.2 = 15820 mm 解解 ：图图4.10 4.10 例例4

5、.14.1图图(b)(b)4.2 拉弯构件拉弯构件4.2.1 拉弯构件的强度计算准则拉弯构件的强度计算准则拉弯构件是指不仅承受轴向拉力轴向拉力还承受弯矩弯矩，可分为单向拉弯和双向拉弯。强度计算可取下列三种计算准则：1.边缘纤维屈服准则2.全截面屈服准则3.部分发展塑性准则基本假定和应力图示基本假定和应力图示4.2.2单向拉弯构件的强度1.按边缘纤维屈服准则计算时的强度按边缘纤维屈服准则计算时的强度4.2.2单向拉弯构件的强度2按全截面屈服准则计算时的强度按全截面屈服准则计算时的强度1pxxpMMNN工程设计时：dpnxxnfWMAN4.2.2单向拉弯构件的强度3.按部分发展塑性准则计算时的强度

6、按部分发展塑性准则计算时的强度例：4.2 一承受静力荷载的拉弯构件，已知N=1200kN，M=129kN.m，塑性发展系数=1.05，截面采用I45a，An=102cm2，Wn=1430cm3，Wpn1.12Wn，材料为Q235A，fd=205N/mm2。验算该截面强度。解：1）按边缘纤维屈服准则计算223623/205/2091014301012910102101200mmNfmmNWMANdnn2）按全截面屈服准则计算223623/205/2 .19810143012. 11012910102101200mmNfmmNWMANdpnn3）按部分发展塑性准则计算223623/205/6 .2

7、0310143005. 11012910102101200mmNfmmNWMANdnn4.2.3 双向拉弯构件的强度1）按边缘纤维屈服准则计算yeyyexxfWMWMAN2）按全截面屈服准则计算3）按部分发展塑性准则计算ypyypxxfWMWMANyeyyyexxxfWMWMAN4.2.3 双向拉弯构件的强度考虑截面消弱和采用强度设计值时1）按边缘纤维屈服准则计算denyyexnxnfWMWMAN2）按全截面屈服准则计算3）按部分发展塑性准则计算dpnyypnxxnfWMWMANdenyyyenxxxfWMWMAN4.2.4 拉弯构件的稳定问题拉弯构件是否考虑稳定问题，按下式判别：0WMAN考虑稳定0WMAN不考虑稳定4.2.5 拉弯构件的刚度拉弯构件的刚度当弯矩不大时，构件以轴向拉力为主，它的刚度当弯矩不大时，构件以轴向拉力为主，它的刚度要求同轴心受拉构件，即：要求同轴心受拉构件，即： max0