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文档简介
第五章钢结构基本构件计算掌握轴心受力构件的性能以及强度、刚度的计算方法,掌握轴心受压构件整体稳定和局部稳定的计算方法。点掌握受弯构件的性能及强度、刚度、整体稳定、局部稳定和加劲肋计算方法。掌握拉弯和压弯构件的性能和强度的计算方法,掌握压弯构件平面内弯曲屈曲、平面外弯扭屈曲和局部稳定的计算方法。学习要点15.1
轴心受力构件
轴心受力构件是指只受通过构件截面重心的纵向力作用的构件,分为轴心受拉构件和轴心受压构件。从截面形式及构造来看,轴心受力构件的截面可分为型钢截面和组合截面两大类,组合截面又可分为实腹式组合截面和格构式组合截面。一般而言,型钢截面适用于受力较小的构件,实腹式组合截面适用于受力较大的构件,格构式组合截面适用于受力小、构件长、刚度起绝对控制作用的构件。型钢截面只需少量加工即可用作构件,省工省时,成本低,但型钢截面受型钢种类及型钢号限制,难于完全与受力所需的面积相对应,用料较多。一、轴心受力构件的应用和截面形式2实腹式组合截面的截面的形状和尺寸几乎不受限制,可以根据构件的受力性质和力的大小选用合适的截面,从而节约钢材,但费工费时,成本较高。格构式组合截面由于可调整分肢间距,在增加钢材(缀材)很少的情况下,显著提高截面的惯性矩从而显著提高构件的刚度,当然,制作较麻烦。3
型钢截面只需少量加工即可用作构件,省工省时,成本低,但型钢截面受型钢种类及型钢号限制,难于完全与受力所需的面积相对应,用料较多。相反,实腹式组合截面的截面的形状和尺寸几乎不受限制,可以根据构件的受力性质和力的大小选用合适的截面,从而节约钢材,但费工费时,成本较高。格构式组合截面由于可调整分肢间距,在增加钢材(缀材)很少的情况下,显著提高截面的惯性矩从而显著提高构件的刚度,当然,制作较麻烦。轴心受拉构件必须满足强度和刚度的要求;轴心受压构件除满足强度和刚度要求外,还应满足整体稳定和局部稳定的要求。4二、轴心受力构件的强度和刚度1.强度轴心受力构件的承载力极限状态是以屈服强度为极限。《规范》规定净截面的平均应力不应超过钢材的强度设计值。除高强度螺栓摩擦型连接处外,应按下式计算:
对于高强度螺栓摩擦型连接处的强度,由于计算截面(最外列螺栓处)的高强度螺栓所承受力的一半已通过摩擦力传递,故应按下式计算:
52.刚度轴心受力构件的正常使用极限状态用限制构件的长细比来控制,即式中 λ——构件截面两轴方向长细比的较大值;
l0——与λ相应方向构件的计算长度;
i——与λ相应方向截面的回转半径;
[λ]——受拉构件的容许长细比。6【例5.1】
`已知一屋架下弦杆件,计算长度l0x=0.3m,l0y=1.485m,承受轴心拉力设计值(静力荷载)N=968kN。钢材为Q235,截面为双角钢组成的T形截面,试设计该杆件的截面。【解】1、截面选择由强度公式要求所需要净截面面积为由角钢规格中查得2L160×100×10(短肢相连):A=50.63cm2>An,ix=2.85cm,iy=7.71cm。72、各项验算(1)强度验算在节点设计时,将该杆连接支撑的螺栓孔包在节点板内,且使栓孔中心到节点板近端边缘距离不小于100mm,故截面强度验算中不考虑栓孔对截面的削弱(2)刚度验算满足要求。
83.实腹式轴心受压构件的整体稳定(1)关于稳定问题的概述稳定平衡状态是指结构或构件或板件没有突然发生与原受力状态不符的较大变形而丧失承载能力的状态。突然发生与原受力状态不符的较大变形而丧失承载能力叫丧失稳定(简称失稳),失稳之前的最大力则称为稳定承载力或临界力(相应的应力称为临界应力)。保证结构安全的条件之一,是要求所设计的结构(或构件或板件)处于稳定的平衡状态。研究稳定问题就是要研究如何计算结构(或构件或板件)的稳定承载力(或临界应力),以及采用何种有效措施来提高其稳定承载力(临界应力)。9轴心受压构件稳定承载力传统计算方法概述(a)欧拉公式在求解轴心受压构件临界力时,欧拉采用了下列基本假定:①杆件为两端铰接的理想直杆;②材料为理想的弹塑性体;③轴心压力作用于杆件两端,杆件发生弯曲时,轴心压力的方向不变;④临界状态时,变形很小,可忽略杆件长度的变化;⑤临界状态时,杆件轴线挠曲成正弦半波曲线,截面保持平面。由此得出欧拉临界力计算公式:10式中γ1是单位剪力作用下的剪切角。对实腹式构件,其值很小,它对Ncr的影响不超过千分之五,略去不计:相应的临界应力为:欧拉公式理论上严谨,最后得出的解析式简单,对细长柱其计算结果与实测结果吻合较好,故现仍为基础课之经典公式。
(b)改进的欧拉公式——切线模量理论11众所周知,构件越细长,越容易失稳,即失稳的临界应力越低。当欧拉公式计算的临界应力σcr≤fp(比例极限)时,欧拉假定中的线弹性假定才成立,欧拉公式的计算结果才接近实际情况。当构件较为粗短,失稳时的临界应力较高,σcr>fp时,杆件进入弹塑性阶段,虽仍可采用欧拉公式的形式进行计算,但应采用弹塑性阶段的切线模量Et代替欧拉公式中的弹性模量E。因而,临界应力改用下式计算:式中:
12λ这样,临界应力和杆件的长细比()为双曲线关系,如上图所示13(c)整体稳定计算的表达形式形式式中,φ()称为稳定系数。(2)实际轴心受压构件的受力性能上述介绍的是理想轴心受压构件的稳定问题,实际轴心受压钢构件的受力性能与理想轴心受压构件有很大不同。以欧拉公式为例,严格说来,其假定均不成立,只不过有的影响大些,有的影响小些而已。已有的研究表明,实际轴心受压钢构件必须考虑下列因素对其受力性能的影响。14截面的残余应力故得出如下结论:残余应力不仅会降低轴心钢压杆的稳定承载力,而且绕不同轴其稳定承载力降低的程度是不同的,对弱轴稳定承载力的降低远大于对强轴。因为k<1.0,所以k3<k<1.0,15构件初弯曲实际的轴心受压构件不可能是完全理想直杆。在加工、制造、运输和安装过程中,构件不可避免地会产生微弯曲,这样,所谓的轴心受压构件实质上是压弯构件,弯矩的存在自然会降低纵向力(轴心力)的承载能力。实际轴心受压构件的稳定承载力除了上述截面残余应力、构件初弯曲有影响外,构件的初偏心、构件端部的约束条件等都有影响。(3)设计规范对轴心受压构件稳定承载力的计算根据以上的分析、介绍,真正的轴心受压构件实际上并不存在,实际构件都存在诸如残余应力、构件初弯曲、初偏心等所谓的缺陷,它们会在一定程度上影响轴心受压构件的稳定承载能力,有的影响还很大。16现行钢结构设计规范对轴心受压构件临界力的计算,考虑了杆长千分之一的初挠度,并计入残余应力的影响,根据最大强度理论用数值方法计算构件的稳定承载力(临界力)。根据临界力计算临界应力,计入材料抗力分项系数,即得在形式上和《材料力学》轴心受压构件稳定验算相同的表达式。式中φ=σcr/fy为轴心受压构件的稳定系数,可从附表查得,它与长细比λ、截面形式、加工条件、验算稳定所绕的轴及钢号有关,A是构件的毛截面面积。17在进行理论计算时,由于考虑了不同截面形式、尺寸、加工条件和相应的残余应力,并考虑了1/1000杆长的初弯曲,若仍用一条柱子曲线(φ-λ关系曲线)来表达,显然不合理,所以进行了分类,把稳定承载能力相近的截面及弯曲失稳所对应的轴合为一类,归纳为a、b、c、d四类。每类中柱子曲线的平均值(即50%分位值)作为代表曲线,如图4.6所示。这四条曲线各代表一组截面及弯曲失稳所对应的轴,如表4.2所示。18a类轧制,b/h≤0.8,对强轴轧制,对两主轴194.实腹伞式轴牙心受辞压构苹件的度局部隐稳定正如鬼前述侵,提欲高轴丸心受必压构际件整莲体稳欠定承备载力揪的措垫施是撒尽可险能采派用宽械展的治截面税以增蚊大截波面的凡惯性榨矩,休从而玻达到疤节约梦钢材雨的目灰的。趋所以蛙,实宅腹式户轴心往受压逐组合辞构件课一方炼面常伐采用抽钢板泳组成柏工字袋形和新箱形比截面满等宽既展的滑截面稿形式次,另眠一方正面采窝用较限薄的芒钢板分(板田件)奋组成正构件麦。然而张,组适成实退腹式案轴心念受压的组合君构件具的板钥件本迫身也四受均部匀压康应力颗(轴魔心受府压)申,也辈有稳淋定问讨题。遮板件笼愈宽袄愈薄估,愈叶容易返失稳存。当薪其临犯界应冤力低难于整艰体失喜稳的猎临界独应力搬时,掏组成脉构件侍的板掉件失酸稳将壮发生渗在整叮体失尾稳之匪前,辟这种础现象摊称为黄局部麻失稳之。20板件锦的局毛部失到稳并恰不一爪定导钢致整极个构拢件丧益失承企载能俯力,夏但由愧于失手稳板央件退现出工筝作,栋将使岭能承盲受力姑的截煮面(节称为员有效由截面蕉)面鸡积减始少,允同时缘瑞还可秋能使旋原本斧对称节的截乏面变厕得不启对称乓,促鹊使构萝件整咳体破案坏。奖因此孤,构挎件的家局部杂稳定获必须盲得以叉保证每,它陈属于枕构件策承载屈能力出极限遵状态主的一相部分乎。常见励组合昌构件浓的板廉件的岗四边额支承往情况以图4.洲8所示妙的工拢字形驾截面什构件正为例竭,翼担缘有炉一自旬由边羽(悬亏空边婆);嘴两直划接应薪力作武用边锻(两识端边往)与头在接林点处自通过女接点脏板与冰其它份构件闪相连鸭接,目从连睬接的罗实际铃支承严来看小,属描于弹堪性嵌躬固中献近于眠简支亮的情着况,俗可先乡丰偏于坦安全皂的按择简支温边考邪虑;泰至于磨翼缘旷与腹刺板相修连边炊,由其于腹师板较尿薄,喊在约想束翼慎板该渣边转第动的拌能力层较弱惰,可饲按简疤支边遵考虑柏。因巡寿此,黄翼板末按三梳边简蓄支一凯边自湿由考吐虑。戚同理垂,腹隙板可坡按四篇边简水支考饥虑。21在组矮合构知件中干任取崖一板例件,绑如图4.潜9所示洋。根童据弹护性理葵论,巡寿建立背弹性兔失稳梁时的蔬平衡内微分蛋方程仔,并桶用二巩重三买角正艇弦级历数求公解(杨失稳丙时的增半波木因此躲称为悬正弦殖半波傍),弹得板法件弹胀性失门稳时丙的临愁界应早力22式中χ—讯—考虑页组成柜构件晚的板当件间缩慧实际信上有茄一定汇的弹衡性嵌咐固作辛用,礼从而交临界总应力准比简增支的扶情况淹要高蝇的提顷高系棚数;k—染—板件喇的屈忍曲系团数,胃与荷肯载种夫类、贼荷载魔分布匀情况弯及板隆件的瓶边长慨比例泳有关月;E—匹—钢材朵的弹跨性模琴量;ν—悟—钢材英的泊正松比下;t—卡—板件膝的厚痛度;b—从—板件言受载胁边的咽边长蛙(受氧剪时侧为板忠件短虎边边键长)市。23对于量中等恐长细软比的巡寿构件伯系弹俯塑性巨阶段蛇屈曲见。当险板件块在弹毕塑性搁阶段板屈曲违时,宿板件州在受榆力方往向的胁变形游是非拒线性元的,某可用说切线荡模量Et滤=η悟E表示族其应誉力-应变本间的船变化倦规律妥。但发在垂惭直于泛受力钥的方等向则跑仍为眼线弹海性。超于是菌,这粮时的辣板为获正交塑异性窑板,追其屈依曲应蚁力可眯由下筒式确殃定:对工叶字形例截面煌的腹受板,来属于闸四边呢简支备板。扁达到醉临界舍状态摧时,左沿横锡向(y方向摄)出惯现一锤个正竹弦半垫波,偷而在德纵向稿(x方向锁)随锤板长梢的增岭加可缩慧能出盆现多咏个正每弦半洽波,蛛其屈著曲系款数为24板的柿屈曲很系数初与板预的边谅长比a/量b有关歼,如乐图4.爆10所示条。板物为正垮方形a/他b=磁1时,成出现降一个茂正弦余半波(m辱=1破);a/天b=琴2时,手出现负两个显正弦赶半波(m婆=2辛)等等铺。当a/缸b>出1时,教板虽群呈现惊几个降正弦遣半波蓄,但表板的闷屈曲珠系数k基本件上为铜常数际(变充化很梁小)湾;只稳有当a/秘b<佣1时,壳板的屈曲延系数载(临袭界应驳力)隐变化吐较大居,而稠实际判工程非中几排乎没近有这寒种情档况(愚因为泰需要篮设置以较多千的横挥向加定劲肋母,不倒经济厚)。荣因此犹,可弄按a/钩b>熄1的情员况考童虑并丈偏于汉安全舟的取k=偷km猛in贪=4。同扯时考厘虑到违四边牙有一棉定的早弹性额嵌固灵作用额,屈谅曲系需数提斤高30瞎%,即婶取χ=浅1.景3。25对工题字形碍截面弄翼缘凑板,咸属于唱三边房诚简支派一边谣自由描板,豪其屈佳曲系偷数为式中a往往拢是构潜件的委长度箭,远呆远大搂于翼驶缘板糟宽度才的一盏半b1,偏奸安全狼地取a/毛b1坝=∞门,即k=房诚km锁in母=0街.4排25。腹牲板虽倦是翼暖缘板瓣的一惩个支模承边驻,但肌它在升平面苦外的蓄刚度便很小艘,故嚼不考检虑其锁对翼墓缘板呀边的浩弹性针嵌固初作用锄,即句取χ=茅1。构件夏局部掩稳定临的验宋算方史法及稍板件朵宽厚岔比限悟制值1、构鼠件局抚部稳员定的胜验算良方法理论沿上,讽轴心共受压葵构件运的局风部稳搭定验圾算有梢如下雁两种葛方法啄:(1)和馆验算伞整体隔稳定琴一样烈的方犁法验童算应伯力;(2)验勒算组宫成构间件的叨板件正的宽萍厚比沿。实际遇应用寻中,银常采斯用验苍算板李件宽烛厚比确的方订法来慢保证伙构件换的局编部稳遣定。262、宽霸厚比蜓验算从板馋件失未稳时煌的临箱界应六力计疼算式(4姿.1货2)可知卧,组吹成轴疲心受梁压构宅件的呀板件票的厚横宽比(t娘/b塘)愈大序,其爱临界狠应力琴愈大尿;反摩之,阶厚宽瓶比愈纪小,抱其临完界应卸力愈滨小。软换言证之,拆板件唤的宽棋厚比(b靠/t纤)愈小莫,其增临界浩应力蔬愈大候。不慎难看泄出,甜当板病件的浆宽厚哲比小任到一弦定程妇度,智临界色应力醉大到袋一定斜程度政,比熊如大荒于等拜于材农料的表强度慨(而旨强度俩已验奏算并胡通过腾)或键大于象等于也整体降失稳泰的临砖界应株力(泰整体偷稳定挥已验案算并蚀通过悄),血则不燥会发浑生局丈部失暮稳。宇因此偿,保为证板棵件的碰局部佣稳定机就可要以通砖过限高制板敬件的馅宽厚缝比来冷实现灯。(1)宽座厚比纳限制孤值的违确定些原则确定犁板件蛾宽厚祖比限际制值般的原详则是你:①板联件局梦部失米稳的彼临界凡应力柱不低沿于构险件整盏体失菠稳的送临界颈应力控;②板钻件局挡部失化稳的别临界贿应力柔足够得大(也接近充钢材裕的屈滩服强咸度)菠。27(2)宽叶厚比慢限制影值《钢结唯构设倒计规常范》在由鞭上述软原则稳确定罩宽厚梨比限坟制值避的过歌程比雷较复恢杂,款编者卷换一佳种讲口法,冰旨在且用较婶短的撑篇幅土加深威对规否范条辱文的趣理解泼并能缘瑞正确朋应用邀,仅积此而屈已。原则貌①对仍“细诱长构恋件”藏而言苍,因狡为细鲁长而荡容易斥失稳词,失设稳时根的临皇界应绍力低诱,材恋料在枪失稳层前处何于弹披性阶撑段,绞欧拉苍公式鼻近似渐可用饱。因吩此,役有即28上述良不等捞式右舒边即绢为板蹄件的元宽厚奸比限荐制值济。C1为常饥量。熄可见肝,由惩原则扛①得痕出的右宽厚肚比限衡制值立与构赶件两嫁主轴阔方向巨的较五大长怎细比λ(因扁为欧绞拉临铲界应懂力由艘两主贤轴方隙向较蜡大长张细比良控制公)有歌关。原则塘②对恰“粗业短构振件”逐而言域,因菠为粗盐短而苏不容片易失雁稳,魂失稳跪时的悄临界茄应力层高,猎临界痛应力唐接近标钢材坑的屈错服强嫌度。冠规范仍取:即即上述脉不等隙式右著边即遥为板膜件的邮宽厚颠比限裹制值锄。由琴原则窃②得臣出的寒宽厚壤比限科制值勾为常猪量C2。29对轴根心受筝压构调件开饭口截卡面(游比如路工字泥形截肌面、T形截疗面、H形截谅面等岩),蜻刚度巧较小效,认矿为是壶“细丙长构器件”随,板应件局拍部稳减定验蛋算采木用式(4另.1沃5)的形歌式;称对闭浅口截敏面(腥箱形栏截面疑、圆鉴管截链面)恳,刚它度较渴大,杆认为蕉是“判粗短拼构件苹”,阔板件党局部阀稳定桌验算个采用莲式(4运.1嗽6)的形秆式。犁结合期板件锻的四吧边支斧承情可况、倘不同韵等级台钢材涨换算见及不餐同的格加工土工艺纯,规祝范规狮定:①工件字形豆、H形截升面轴晋心受骗压构疑件翼缘腹板30式中b1钥——为翼侄板自品由外步伸宽内度;t—斯—为翼真板自袋由外作伸厚众度;h0祖——为腹先板计年算高乡丰度;tw惠——为腹危板计午算厚览度;λ—猛—构件科两主蚕轴方冒向长嚼细比梦的较惯大值渠:当λ<风30时,饮取λ=橡30穿;当λ>视10亿0时,镰取λ=争10抹0;②箱形报截面迎轴心需受压达构件自由字外伸涛翼缘腹板倦(腹蜡板间敌无支宗撑翼静缘)式中b0帐——为翼顾缘在乌两腹茶板之冷间的越无支歇撑宽窃度31③T形截畜面轴古心受勉压构音件由于T形截脚面自厅由外湾伸翼垃缘与秧腹板猜的支们承条察件同挪为三齿边简绣支一当边自这由,神两者坝宽厚罢比验波算式友同为警:热轧纠剖分T形钢焊接T形钢④圆管肆截面留轴心掏受压棋构件式中D、t—欧—分别袖为圆钥管的懒外径嚷和壁绿厚323、宽桐大截列面腹脂板局累部稳它定的鹅处理为方法对于虎十分岛宽大粘的工肌字形搞、H形或朝箱形闷截面要轴心弓受压思构件订,当弓腹板竟的高勿厚比兼不满镇足式(4盼.1浮8)、式(4绕.2统0)要求辛时,钱有如漠下三侨种处轮理措婆施。(1)增妖加腹爱板厚馋度,娃使其诵满足崭宽厚辆比限央制要崖求。泉不过府,对圈宽大陵截面励构件轰,增虹加腹轮板厚耀度意煌味着充显著毅增加深用钢桨量,弄不经剖济。(2)设组置纵志向加掠劲肋勾。纵伴向加狐劲肋颗由一天对沿锹纵向凝焊接笛于腹受板中轮央两永侧的查肋板伟组成民,它象能有浓效阻秀止腹虚板凹嗽凸变恋形,惕从而订提高组腹板烫的局舱部稳穷定性退。增药加的慈用钢利量有决限。(3)任怎其腹誉板局闻部失郊稳。侵腹板问局部蛙失稳艺后,亦抵抗铸轴心勒力的母截面的减少所(减萌少后翠的截牲面称绕为有丝式效截趟面)崖,因缴此,记构件涝的强顿度和征整体荐稳定佣都应饥按有浆效截笛面进跟行重皮新计沸算。脊考虑身到腹柔板两卡边受33翼板背的弹控性嵌岛固作斥用不女会失谎稳,羡规范予将腹犹板计具算高睛度范攻围内降两侧荣宽度阻各为逮的部尼分与亡翼板稀一起粗作为共有效仓截面贫。毫无详疑问阿,在讽腹板向局部班稳定顿起绝规对控燃制作挤用的仁情况庭下(篇按有筑效截香面计峰算构透件的鹊强度宾和整慕体稳笔定也铸能满盐足要岗求)束,任趣腹板毙局部求失稳注是经版济的陵,因阔为无度需增冷加钢贼材用宣量。腹板僚加劲姥肋及跑有效障截面序如图4.滴12所示渣。需要六指出快:对房诚于轧骆制型霸钢构取件,饱由于买翼缘浅、腹绩板较喂厚,伶且相概连出陶倒圆滚角,书一般陪都能滚满足商局部弃稳定饮要求壶,无殊需进偶行局担部稳笋定(填宽厚摊比)劝验算快。345.格构句式轴讲心受市压构连件格构恼式轴锈心受关压构溜件是奇将分门肢用习缀材识连成坊一体析的一烧种构涌件。秩按分扎肢数御不同通,有亿双肢屿、三寻肢和佩四肢诉之分艘,常查用双祥肢柱荒;按差缀材莲(缀龟材分垮为缀箱条和伙缀板思两种性)不只同分计为缀谣条柱渡(图4.终14棋(a堤)、(b杯))和富缀板袖柱(图4.爸14哪(c钟))两种擦。35二、腿格构目式轴坝心受咸压构跃件的竹整体锣稳定变性对既宅有实泊轴又产有虚欺轴的扛格构振式轴巡寿心受扛压构捎件的捉整体迅稳定淋需对销实轴唤和虚羡轴分智别考皂虑。(一眉)绕裤实轴(y伪-y轴)的整兄体稳必定格构部式轴惯心受摇压构锁件绕产实轴(y京-y轴)的整粪体稳傻定承庭载力异计算婚和实枕腹式恳轴心广受压行构件洗完全序相同棋。即泉直接喝由绕殿实轴澡的长顺细比λy查附毛表4得整项体稳寻定系宿数φy值,充再由政式(4屡.1板0)计算姥绕实写轴(y浊-y轴)的整洪体稳孤定承迅载力滤。(二谎)绕位虚轴(x唐-x轴)的整卧体稳臂定轴心强受压绩构件舒整体史弯曲棚后,梳构件草截面蛮将产质生弯叮矩和疫剪力阶,对彻实腹框式轴话心受粒压构界件(气或格池构式家轴心哥受压还构件挡的实走轴)依由于习抗剪龙刚度贸大,唐剪力勿产生定的剪刊切变贴形很争小,朗对整培体稳珠定承孙载力持的影梯响小虏从而制忽略箭不计静。36但对扯于格点构式蹄轴心饱受压演构件旁绕虚皱轴发演生弯枝曲失惑稳时盖,所魄产生讨的剪理力由爹缀材梯承担飘,缀确材抵前抗剪企变形且的能献力小购,剪抗力产悲生的魄剪切宝变形韵大,斤对整唐体稳泛定承辩载力遥的不庙利影猎响必遍须予将以考懒虑。现以粪欧拉倒公式旨来说进明格舍构式望轴心颈受压受构件蜘绕虚巴轴稳旨定承壮载力历的计甲算方柄法。音前已鼓述及垫,考工虑剪尾切变崖形不蚊利影老响的威欧拉羊公式扶为:令则式(4贤.5匆)成为与不储考虑启剪切求变形尺的不休利影雪响(则绕实受轴)37相比夫,考铁虑剪渣切变帜形的冻不利拆影响潮(绕紧虚轴燃)的膊整体季稳定黄承载岭力计锯算只叹需用傅换算销长度μl代替浴计算业长度l,然至后和伴实腹魔式构河件一仇样的救方法悬计算昼格构斯式轴雄心受非压构达件绕青虚轴修的稳叛定承画载力替。从革这个国意义番上讲献,μ(捕>1爱.0创)称为始计算企长度咽放大桨系数连。用欲换算结长度μl计算挑的长师细比λ0售=μ丈l/险i=凝μλ撞(λ赖=l逝/i乎,为构近件的煤实际朗长细粪比),称腾为换免算长脾细比央。从绪这个身意义泊上讲黑,μ(塔>1跑.0睡)又称雨为长贞细比赔增大跳系数鞋。可妄见,夹格构卷式轴承心受肿压构角件绕辱虚轴从的整湿体稳昼定承岭载力巩计算北的关绢键是声计算泛换算趋长细洽比。a.双肢示缀条围柱的激换算礼长细轧比38图4.雪15所示须为双值肢缀诊条柱雾处于牧临界遵状态赶微微邀弯曲斩的情嚷况。歪上面μ表达讲式中浇的γ1为单逝位剪晋力V=咸1作用来下产绵生的裁剪切般角,静若取姐一个钳节间半的一恐个缀快条平吼面(敏图4.惧15供(b滑))来餐考虑节,由真于有坏两个肯缀条炮平面虽,每衡个缀口条平胡面承牧受剪橡力V1爹=1就/2。从卵结构队上来捐看,鬼它是就一个皮平面贪桁架询。39由斜邀缀条炎与水宽平缀链条交跪点处膨水平灶方向挖力的熊平衡居条件(图4.冶15长(c刺)所示),得押斜缀衫条拉花力:Sd权=1哨/(避2c磨os迈α)斜缀雀条伸早长Δd寄=S垦dl续d/齐EA馋d=l极1/顾(树2E远Ad撒si谊nα棋co索sα常)Δ=猴Δd费/c距os驼α故γ1青≈t狸gγ剂1=陡1/贪(2圈EA阔ds状in嘱αc星os优2α棒)式中善:Ad、ld分别取是斜毁缀条秤的截身面面拉积和厘长度拿;α是斜绝缀条薪与水程平线籍的夹效角。肺将γ1代入稿式(4物.2陷4),并炼应用茅到虚盆轴(x-置x轴)凡,得40通常α=旅30混0~怒60贱0,近码似取si匀nα羊co窄s2退α=刺0.驶35,代鱼入上罩式得最后应得双筝肢缀存条柱环对虚探轴(x-享x轴)核的换筛算长役细比场:b.双肢萍缀板赵柱的破换算款长细密比图4.劝16所示愤为双控肢缀拥板柱受处于角临界偿状态耀微微钞弯曲拆的情证况。宽由于常缀板皇是一尼块钢冷板,应在其丧平面塘内的泼刚度济大,积它和雕分肢身之间畅的连廊接可感看成纹固接睁,并堆和分颂肢一性起组耀成多薄层框可架体坛系。41对常珍用二齿分肢荒截面枕相等赞,各笑缀板悬刚度律相同扇且等经间距亏布置湖的情阁况,畜当柱肠子达往到临傲界状烦态绕摘虚轴纵整体缴弯曲矩时,乞体系仅中的训所有兆杆件称都按S形弯上曲,植反弯结点(什零弯烟矩点偶)在妹缀板产中点璃和分菠肢二袋缀板深间的及中点唇位置窄,在由反弯扰点无皆弯矩庙只有番因杆溉件弯稍曲而竖产生导的剪投力。42通常星缀板蚕在其益自身沙平面齐的刚打度远借大于评分肢额刚度园。当晨前后嫩两块让缀板宗的线渣刚度辆之和孕大于栋单个量分肢体线刚范度的6倍时失,缀哀板的烟变形雁可忽柳略不鹊计。趴这样镇(假朝设单奖位剪阴力平灭均分啊配于点二分释肢)受,柱渴的单仁位剪道切角γ1为:式中I1童=A庙i1骡2/坊2是单肝个分扯肢对唱自身嗽轴1—波1的惯济性矩椒(i1是相滩应的婶回转申半径票),A是柱弯两个缸分肢逮的截罚面面啦积,l1是节叫间长肉度。菠单个核分肢爸长细经比λ1询=l火1/赴i1,代努入式(4凯.2晴2)(并袄注意束应用香到虚抚轴x-系x轴)牵,得43最后膏得双义肢缀牧板柱征绕虚及轴的戴换算驴长细疫比:格构对式轴锣心受拆压构炒件绕挎虚轴厌的整必体稳占定验燥算先瓣由换荒算长恭细比λ0翻x查附臂表?幼得稳松定系稿数φx,然申后用煮和实旱腹式段轴心机受压槐构件驳整体俊稳定翁验算躁一样凳的公坛式进赏行验贫算,炼即分肢哄的稳酒定性格构后式轴没心受章压构晃件相灭邻两敲缀材巩之间鄙的分寻肢是巩一个耻单独菌的实河腹式惜轴心迹受压询构件版。和法实腹纱式轴奶心受贺压构均件中氧局部娘失稳采不先凤于构榜件的西整体友失稳岂一样由,分怜肢失日稳应麻不先车于构法件整病体失泼稳。44《规范》规定墓:(千一)监对缀铺条柱吴,分址肢长商细比λ1不大士于整芦个构旱件最昂大长辉细比λm稀ax冲(λ最y和λ0著x中的悲较大姐者)的0.缠7倍;种(二键)对插缀板巩柱,熟分肢熔长细惰比λ1不大员于40,也暂不大而于整背个构跟件最验大长复细比λm炼ax德(λ典y和λ0锡x中的恐较大楼者)的0.滨5倍(衬当λm饱ax朝<5魂0时取λm对ax恭=5责0)时撇,分药肢失类稳不睡发生亏在整镜体失明稳前壮,无顿需进走行分禾肢稳叨定性毁验算顽。四、岛缀材包计算(一份)剪梅力值音的计命算轴心险受压瞧构件挺屈曲荡时,岸纵向腐力将级在垂孙直于害构件马轴线缩慧方向闲有分掏力(垃即横灵向剪痛力)假如图4.绪17拣(b汗)所示翁,此棕剪力诸由缀湾材承海受。图4.氏17割(a战)所示与轴心屡受压糠构件伤在临店界力Nc蚁r作用霸下处厨于弯筐曲平亡衡的辛临界坛状态敞。设坏构件份轴线泪挠曲容成正功弦半声波,y=哑ym舞si助n(粥πZ欢/L顷),则45M=散Nc梨ry助=N安cr此ym燃si粘n(佛πZ购/L弱)V=寄dM葵/d尤Z=和N雄cr牙ym蛛co才s(超πZ疏/L气)在Z=万0和Z=岛L处,肃剪力铃值为贵最大持:46根据毙纤维丽屈服蝴条件怪确定舒杆件衬中部私挠度ym。杆其件中修部截宝面在幕轴心轨压力Nc萍r和弯但矩Nc盖ry殊m作用侦下,胞最大乏纤维旬压应闸力为特(图4.聚17连(c愧))因为Ix被=A闯ix无2,对伙常用令的槽堪钢组齿合截亿面,h≈岁2.妨27傻ix映(附录7.厅3),且Nc挎r/祥A=但φf系y,由货上式解之峰,得47代入购式(4目.2榴7),得式中羞:K=絮λx践/[惜0.租88椒π(煮1-劝φ)跳]经分蛾析,坚对通角常情违况λx毙=4匠0~船16熄0,当伟采用Q2泼35钢材榆时,养可统斥一取K=券85,再动考虑馆不同法钢材乌的强貌度换扮算系兆数,卧有(二性)缀辽材计杠算1、缀蔬条计淹算(1)缀椅条受励力计顾算48图4.补18所示含双肢粮缀条轨柱为招例,驳将剪春力Vm谋ax平均袄分配粗到两颠个缀福条平雹面内勺,则太每个音缀条唉平面慢(平忆面桁搜架)文所受雨剪力仰为V1栽=V厘ma鼠x/符2。根逐据截摸面法炒知斜声缀条辩所受冠轴心藏拉(归压)溪力为由于贫构件疏达到塔临界脆状态团时可缴能向晌左也蜓可能州向右确弯曲震,即浙斜缀堡条可租能轴常心受袍拉也锈可能抹轴心扬受压孟,受读压控接制,形故按纳轴心谷受压葛计算愉。(2)缀弯条的世各项渣验算强度释验算因缀奋条与猾分肢徐多用善焊接贪,截店面无寻削弱课,故乐无须葵进行那强度驳验算队。49②缀条顾稳定剃验算σ=溉N1今/A鸣≤φ昏f头(4慨.3赌0)式中茫:φ是根竟据斜银缀条盯的长怎细比λ=醋l1袋/i熟1查表计而得梦的稳沾定系你数,济这里l1是斜告缀条己的几队何长垫度,i1是斜领缀条稍的最可小回事转半减径。需要稿指出凶的是建:缀穷条常酬用单伞角钢苍,缀骡条实旅际上修属偏歌心受速压,谅但规售范为爬简化稿计算恐,仍挂按轴境心受间压计便算,绑至于遗偏心刷矩的为不利炸因素捕,是什通过彼对其顺强度河设计船值f进行联折减路来考规虑的锣。其烘折减查系数偶为:等边匆角钢0.桂6+穷0.猪00器15辩λ,且烤≤1.揉0;短边涌相连踏的不为等边培角钢0.登5+沿0.步00津25否λ,且效≤1.页0;长边抵相连卧的不轮等边克角钢0.骑7。50其中窃:λ—潜—对于会中间恋无联挺系的吼单角恰钢斜妻缀条生,按竖最小处回转句半径饶计算绒的长
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