钢结构第三章 构件的截面承载力

钢结构普通高等学校土建学科专业“十五”规划教材第3章构件的截面承载力

——强度轴心受力构件的强度梁的强度拉弯、压弯构件的强度主要内容：重点：按强度条件设计构件截面第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度3.1轴心受力构件的强度应用：主要承重结构、平台、支柱、支撑等截面形式

3.1.1轴心受力构件的应用和截面选择热轧型钢截面热轧型钢截面第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度

冷弯薄壁型钢截面冷弯薄壁型钢截面第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度型钢和钢板的组合截面实腹式组合截面格构式组合截面第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度对截面形式的要求能提供强度所需要的截面积制作比较简便便于和相邻的构件连接截面开展而壁厚较薄第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度承载极限：截面平均应力达到fu

，但缺少安全储备毛截面平均应力达fy，结构变形过大3.1.2轴心受拉构件的强度钢材的应力应变关系

计算准则：毛截面平均应力不超过fy

第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度应力集中现象孔洞处截面应力分布(a)弹性状态应力(b)极限状态应力第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度设计准则：净截面平均应力不超过fy

设计公式：——钢材的抗拉强度设计值！对高强螺栓摩擦型连接，净截面强度验算要考虑孔前传力的影响。3.1.3轴心受压构件的强度强度计算与轴心受拉一样，一般其承载力由稳定控制第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度3.2梁的类型和强度分类：3.2.1梁的类型钢梁类型按制作方式分：型钢梁和组合梁第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度楔形梁按梁截面沿长度有无变化分：等截面梁和变截面梁蜂窝梁第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度双向弯曲梁按受力情况分：单向弯曲梁和双向弯曲梁(a)屋面檩条(b)吊车梁第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度预应力梁基本原理：受拉侧设置高预拉力的钢筋，使梁受荷前反弯曲。制作、施工过程复杂。预应力梁第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度梁的极限承载能力包括：截面的强度：弯、剪、扭及综合效应。构件的整体稳定板件的局部稳定直接受重复荷载时，疲劳梁的应用范围：房屋建筑和桥梁工程。如楼盖梁、平台梁、吊车梁、檩条及大跨斜拉桥、悬索桥中的桥面梁等。第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度梁的正应力：3.2.2梁的弯曲、剪切强度梁的M-ω曲线应力-应变关系简图第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度正应力发展的四个阶段：梁的正应力分布(a)

弹性工作阶段：疲劳计算、冷弯薄壁型钢(b)弹塑性工作阶段：一般受弯构件(c)塑性工作阶段：塑性铰(d)应变硬化阶段：一般不利用第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度弹性工作阶段Me=Wnfy塑性工作阶段Mp=WpnfyWpn=S1n+S2n弹塑性阶段F=Wp/W各阶段最大弯矩：！对矩形截面F=1.5;圆形截面F=1.7;圆管截面F=1.27;工字形截面对轴在1.10和1.17之间第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度！截面塑性发展系数：x和y，取值1.0~1.2之间。如工字形截面x

=1.05，y=1.2；箱形截面x=y=1.05截面简图第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度GB50017计算公式：单向弯曲时双向弯曲时！对于x和y：

(1)疲劳计算取1.0;

(2)取1.0。第3章构件的截面承载力－强度3章构件的截面承载力－强度塑性茶设计涌时：GB挤50安01缸8计算脾公式：单向尿弯曲吹时双向芦弯曲晕时第3著章躺构件短的截沉面承罩载力疲－强踏度3章茫构件正的截累面承君载力只－强妙度梁的州剪应促力：弯曲之剪应佳力分珠布——钢材守的抗资剪强穗度设躺计值S—交—计算罩剪应贩力处扔以上坦毛截清面对务中和捕轴的员的面咳积矩第3仗章秃构件词的截金面承齿载力布－强咬度3章载构件忧的截督面承除载力毕－强陶度3.造2.毕3梁的碍扭转扭转华形式装：自由卸扭转才和约在束扭走转梁的胁扭转第3哀章传构件辆的截卫面承抚载力殊－强触度3章揪构件赴的截圾面承疯载力姐－强六度自由乱扭转对于郊矩形自截面呀杆件趋，当b>外>t时矩形个截面证杆件翁的扭巩转剪烟应力It——扭转茎常数碗或扭氏转惯叮性矩第3尤章昼构件绿的截勺面承垮载力帖－强俱度3章围构件门的截秧面承暑载力舍－强鼓度对于壳矩形昨组合牵开口惹薄壁察截面薄板极组合提截面扭转酷剪力下和扭专矩第3恶章点构件弹的截唉面承资载力疑－强权度3章锁构件破的截扑面承肃载力另－强徐度对于构热轧俩型钢蝴开口信截面添，考功虑圆柜角影籍响系数k第3柔章乎构件忍的截纷面承稠载力帐－强躲度3章延构件篇的截源面承衫载力雾－强披度对于胃闭口帮截面It≈1伞:5爪00给,≈3宪0:男1闭合渐截面蠢的循蔑环剪妄力流截面享面积并相同锡的两腾种截善面第3歪章侵构件尾的截钱面承锄载力降－强市度3章耳构件尤的截蚊面承泛载力理－强男度约束畏扭转:翘曲专变形植受到铁约束驶的扭宿转悬臂脚工字梦梁的茧约束阻扭转第3建章环构件理的截当面承罗载力记－强区度3章谨构件幻玉的截苍面承你载力肠－强杠度扭矩巩平衡想方程其中扭转布剪应防力分刷布上翼格缘的表内力第3烫章颤构件倍的截葛面承股载力六－强裂度3章策构件惕的截览面承首载力睁－强要度约束池扭转姐正应桨力B——双弯萍矩（董双力絮矩）对工尸形截衣面梁对冷伤弯槽偶钢等常非双疫轴对锄称梁第3唯章仓构件要的截侮面承他载力峰－强植度3章挑构件俩的截密面承师载力育－强及度3.耽3.店1局部忆压应毙力3.守3梁的局技部压谈应力植和组剃合应爱力局部淹压应夕力作免用第3蝇章蔽构件凤的截析面承顷载力天－强德度3章哑构件徐的截邀面承帝载力乞－强离度式中——集中随荷载发增大耀系数求，对滚重级盲工作顿制吊哪车梁显取=1.轿35，其暂他取=1.炊0lz——压应针力分陈布长贷度第3卸章缺构件怀的截沸面承中载力蚀－强性度3章每构件帅的截谈面承低载力颤－强茫度3.你3.肚2多种范应力疾的组宝合效膏应一个烤截面杠上弯盈矩和右剪力乌都较奇大时满，需端要考瓣虑组锄合效陆应梁的肺弯剪巾应力管组合第3拾章冻构件絮的截脏面承特载力傍－强冒度3章甚构件法的截凯面承抄载力陵－强汗度式中1——与c异号何时取1.级2，同号况时取1.宴1当横茂向荷固载不峡通过味剪心圣时：验算基公式宽：第3伴章晕构件跳的截浮面承毛载力场－强含度3章遗构件掏的截枝面承睡载力管－强昏度3.伪4.例1初选兔截面3.威4按强障度条匙件选择雪梁截屿面型钢咸梁HW丧41摄44长05仙1男8畜28，Wx=4删49摄0c黎m3，g=侦23夸3k划g/立mHM唉59眉43古02鸟1永4监23，Wx=4垮62外0c格m3，g=丙17雕5k谷g/铲mHN旗69赵23抹00被1分3候20，Wx=4胜98脸0c必m3，g=蠢16肥6k熔g/榨m第3当章咱构件撇的截往面承乡丰载力左－强眯度3章余构件猾的截诱面承碎载力课－强稳度焊接挥组合只截面垄梁截面眯高度容许浇最大碎高度hma婶x容许齿最小糟高度hmi茧nhmi点n>=nl/6惰00标0经济云高度hehmi吃n≤h≤hma辛x，h≈he焊接蛛梁截敬面第3猫章夸构件腾的截招面承讨载力健－强罗度3章犬构件麻的截探面承孤载力旺－强拼度均布途荷载影作用钢下简游支梁悔的最麻小高意度hmi犯n第3散章妈构件速的截营面承圈载力楚－强天度3章缩慧构件剥的截匆面承饭载力光－强蹈度腹板渡高度hw腹板毯高度hw比h略小。腹板牌厚度tw抗剪可取1.罩2~龄1.阁5局部明稳定焊接勾梁截青面第3狼章送构件在的截衰面承它载力挡－强气度3章腿构件幅的截婚面承爹载力项－强冠度翼缘贫尺寸b和t所需伙截面殖模量盯为：初选菠时取h≈h1≈hw考虑勒局部瘦稳定寻，通脊常取b=2灰5t，且h/2肉.5篮<b<h/6。焊接医梁截垫面第3抚章烤构件嗽的截思面承未载力催－强弹度3章轮构件遭的截宋面承唐载力约－强勾度3.拜4.躺2截面痕验算验算欠时要包含炼自重产生勤的效题应强度弯曲帐正应怠力单向安弯曲既时双向苗弯曲疤时第3烈章省构件慢的截拿面承亏载力标－强勺度3章骆构件烫的截籍面承华载力遥－强钟度剪应长力局部渗压应苍力折算域应力第3娱章家构件咏的截随面承史载力那－强遵度3章危构件细的截舟面承谱载力墨－强鱼度3.滤4.崇3梁截浓面沿生长度忽的变盯化弯矩剪力加工框因素不考鞋虑整翻体稳阳定变截器面梁变梁折截面划考虑铜的因议素：两种罚变化摸方式变截同面高扯度变翼哗缘面站积第3朗章竞构件丸的截段面承挣载力蹲－强歌度3章汪构件券的截紫面承区载力贯－强承度变翼貌缘面士积变翼坛缘宽反度变翼翼缘厚锦度变宽讽度梁变高喉度梁第3那章挺构件洁的截捞面承颂载力坝－强鸟度3章剃构件妇的截证面承倦载力棋－强嫩度端部弊有正鼻面角盲焊缝党时：hf≥0仪.7套5t,l1≥b；hf<0谨.7敏5t,l1≥1著.5b端部左无正侄面角泄焊缝旅时：l1≥2b变翼提缘厚泛度切断肠外层哀翼缘子板的遥梁第3争章谨构件其的截遣面承炒载力胜－强地度3章肺构件伍的截丸面承摔载力羽－强露度3.掏6.秩1拉弯般、压劣弯构冬件的萝应用3.象6拉弯买、压爽弯构客件的应桌用和叮强度抄计算拉弯蒸构件应用稠：屋浅架受搏节间拉力下稠弦杆承载境能力鼓极限态状态截面尚出现弟塑性游铰(格构强式觉或冷废弯薄妹壁型射钢为登截面任边缘肝纤维酬屈服)、整体蔽失稳灭、局失部失置稳正常铃使用搁极限和状态刚度：限越值长勉细比拉弯耀构件第3帖章邀构件坊的截照面承腥载力疯－强际度3章抹构件盖的截婚面承方载力候－强势度截面结形式热轧隆型钢吩截面冷弯多薄壁信型钢哗截面组合价截面第3秆章军构件停的截亡面承嫂载力沟－强袍度3章愤构件笨的截炸面承徒载力誉－强绿度压弯胜构件应用摄：厂房抗框架池柱、惕多高抬层建汉筑框是架柱春、屋漂架上向弦压弯己构件截面绵形式双轴屯对称斧截面锣：同将拉弯社构件单轴满对称晨截面因：受组弯矩都较大右时采洁用第3直章想构件部的截宝面承拢载力薄－强怪度3章宅构件睛的截恒面承墙载力省－强营度压弯岸构件蓝的单际轴对捞称截葛面第3伍章海构件涌的截画面承世载力贫－强质度3章逼构件菜的截陆面承孕载力驶－强堤度变截狮面压催弯构池件(a)阶形倡柱(b)楔形兄柱变截束面柱:高大尺厂房则常用第3悉章记构件适的截葵面承哥载力帝－强菠度3章细构件覆的截达面承蒙载力填－强者度压弯洗构件侄极限劣状态承载肢能力道极限细状态强度:端弯岁矩很众大或霸截面全有较桃大削厘弱平面隐内弯诉曲失迅稳平面肝外弯看扭失期稳局部督稳定正常耗使用夸极限产状态刚度:限制什长细防比压弯就构件递整体眉破坏痕形式强度泛破坏屋、弯内曲失描稳、森弯扭铜失稳第3愤章首构件促的截劈燕面承慰载力瞒－强索度3章谅构件幼的截符面承潮载力浑－强和度3.川6.愤2拉弯混、压脑弯构仗件的惕强度改计算强度蒜极限程状态宵：（静泻载、镇实腹疤式构隔件）受力离最不损利截觉面出停现塑庸性铰狼时压弯晨构件皆截面商的受踩力状颗态第3节章眠构件良的截权面承悠载力族－强荐度3章符构件摩的截保面承面载力百－强签度截面色出现逢塑性烧铰时代的应焰力分应布强度姜计算趋公式森推导冠：以矩尿形截钳面为侵例第3配章钳构件摘的截杰面承堂载力慕－强纱度3章泼构件揪的截麦面承脖载力寒－强亮度引入善：偏于当安全撑且计舞算简鲜便，累以直晋线关谅系表跪示压弯非构件逢强度植计算祥相关衡曲线全截芬面屈脆服压窄力全截咏面的撞塑性简铰弯抚矩则有第3呀章街构件闸的截暂面承贼载力妙－强悉度3章愚构件唇的截肉面承燥载力滥－强弱度强度区计算倒准则橡：边缘舌屈服廊准则崭：GB香50阔01干8规范交采用全截笑面屈半服准微则：晚塑性诉设计部分想发展可塑性斤准则瞒：GB继50您01走7规范掘采用双向辅压弯捉（拉因弯）林构件单向针压弯配（拉愧弯）荣构件GB5肠0