钢结构基本原理课件VIP

第一章绪论

第1章绪论1.1钢结构的特点及应用1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.3钢结构的组成原理1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法1.5钢结构的发展第一章绪论1.1钢结构的特点和应用1.1钢结构的特点和应用1.轻质高强，塑性、韧性好★2.

材质均匀，性能稳★3.制作简便，施工工期短★4.密闭性好5.耐腐蚀性差6.耐热不耐火★1.1.1钢结构的特点return轻质——材料的质量密度与强度的比值小Q235钢C30混凝土轻质高强Q235钢

密度：7850kg/m3强度：235N/mm2

C30混凝土

密度：2450kg/m3强度：14.3N/mm2

return2.塑性、韧性好塑性和韧性是概念上完全不同的两个物理量塑性——承受静力荷载时，材料吸收变形能的能力。塑性好，会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂，给人以安全保证

韧性——承受动力荷载时，材料吸收能量的多少。韧性好，说明材料具有良好的动力工作性能。

return日本装配式钢结构住宅50天施工过程第一日堪察现场第二日维护现场，拆除旧房第十日基础完成第二十日房屋单元安装完毕第二十五日门窗安装完毕，内墙安装完毕、石膏板安装完毕天棚、地面开始制作第三十日室内外装修基本完毕第三十五日电器、洁具、上下水管道安装调试完毕第四十三日班组自行检查调整第四十八日公司检查第四十九、五十日使用说明介绍完工后的室内完工后的外观return3.耐热不耐火100℃以内，强度无影响150℃以上，必须进行遮挡处理600℃左右，钢材进入塑性，无承载能力措施：防火涂料、防火漆、外包混凝土return第一章绪论1.1钢结构的特点和应用1.1.2钢结构的应用范围（1）重：重工业厂房★（2）大：大跨度结构★（3）高：高层建筑、高耸结构★（4）动：受动荷载作用的厂房（5）轻：荷载较小的轻钢结构★（6）小：小型、可拆装的结构returnreturnreturnreturnreturn第一章绪论1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.2.1钢结构的建造过程

建造的两个主要步骤：工厂制造、工地安装

一、工厂制造的工序：钢材的验收、整理、保管按图放样加工如切割、冲孔等构件整平构件装配变形矫正除锈涂漆

二、工地安装的工序：现场的扩大拼装子结构吊装就位精确就位后固定第一章绪论1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.2.2钢结构的内在缺陷

钢结构的两种缺陷：几何缺陷、力学缺陷一、几何缺陷：构件的几何偏差等二、力学缺陷：钢材的非匀质，不是理想的各向同性体第一章绪论1.3钢结构的组成原理1.3钢结构的组成原理1.3.1平面及空间跨越结构1.3.2高层、高耸结构第一章绪论1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法1.4.1钢结构的极限状态

钢结构的极限状态：承载能力、正常使用一、承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形。包括倾覆、疲劳、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形二、正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。包括出现影响正常使用或外观的变形、振动和局部破坏。1.4.2结构的荷载效应分析

荷载效应通过内力计算分析得到第一章绪论1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法1.4.3概率极限状态法

结构可靠度的定义

结构的功能函数1.4.4设计表达式第一章绪论钢结构的设计方法

设计方法：以概率理论为基础的极限状态设计方法

计算疲劳仍采用容许应力幅法

计算强度、稳定、连接用荷载设计值

计算疲劳、变形用荷载标准值

对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定时，动力荷载设计值应乘动力系数在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不应乘动力系数1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法第一章绪论1.5钢结构的发展1.5钢结构的发展（1）高性能钢材的研究与应用（2）设计方法的改进（3）稳定理论的进一步发展（4）预应力钢结构的研究与应用（5）空间钢结构与高层钢结构的研究与应用（6）组合结构的研究与应用第二章钢结构的材料2.钢结构的材料2.1

对钢结构用材的要求2.2

钢材的主要性能及其鉴定2.3

影响钢材性能的因素2.4

钢材的破坏形式2.5

建筑钢材的类别及钢材的选用第二章钢结构的材料2.1对钢结构用材的要求

较高的强度2.1对钢结构用材的要求

足够的变形能力，塑性、韧性好具有

良好的加工性能（包括冷加工、热加工和可焊性）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定：承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。规范推荐的钢种为Q235、Q345、Q390、Q420第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定2.2.1、单向拉伸时的工作性能2.2钢材的主要性能及其鉴定强度指标是由钢材的单向均匀受拉试验测得的强度指标：比例极限；屈服强度；极限强度

试验条件：标准试件在常温（20℃）下缓慢加载，一次完成return第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定

钢材在单向均匀受拉时工作性能表现为四个阶段

弹性阶段:应力最高点对应比例极限弹性模量应力2.弹塑性阶段:应力介于和之间弹塑性模量是变数3.塑性阶段:应力达到屈服强度4.强化颈缩阶段:应力最高点对应抗拉极限第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定

钢材的工作性能可以看作理想弹性塑性体1.计算简便2.与相差不大3.虽然＞，但对应的应变非常大（不满足正常使用极限状态）4.以作为设计强度的依据，具有较大的强度储备，若出现偶然因素，使人们有机会补救

屈强比：Q235钢为0.57，Q345钢为0.67第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定

简化计算,采用理想弹塑性模型

作为钢结构设计的最大应力

作为钢材实际破坏强度第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定2.2.2、塑性性能塑性：在静力荷载作用下，钢材吸收变形能的能力衡量塑性性能的指标：伸长率第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定2.2.3、冲击韧性冲击韧性：在动力荷载作用下，材料吸收能量的能力衡量冲击韧性的指标：冲击功

韧性是钢材强度和塑性的综合指标

梅氏U型缺口试件:冲击试验的标准试件型式：夏比V型缺口试件:我国采用夏比V型缺口试件

冲击韧性受温度的影响return第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定2.2.4、冷弯性能

冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标

冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力的指标

冷弯性能由冷弯试验确定

冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标return第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定2.2.5、可焊性

可焊性指采用一般焊接工艺就可完成合格的焊缝的性能

可焊性受化学成分的影响比较大碳当量：

衡量低合金钢的可焊性的计算<0.38焊接性能一般=0.38~0.45焊接性能较难>0.45焊接性能难第二章钢结构的材料2.2钢材的主要性能及其鉴定

钢材物理性能指标弹性模量泊松比剪变模量线膨胀系数质量密度第二章钢结构的材料2.3影响钢材性能的因素一、化学成分2.3影响钢材性能的因素普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1%普通低合金钢中有＜5%的合金元素碳（C）：钢材强度的主要来源，但是随其含量增加，强度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低。一般控制在0.12％～0.2%，在0.2％以下时，可焊性良好硫（S）：热脆性，不得超过0.05%磷（P）：冷脆性。抗腐蚀能力略有提高，可焊性降低。不得超过0.045%第二章钢结构的材料2.3影响钢材性能的因素锰（Mn）：合金元素。弱脱氧剂。与S形成MnS，熔点为

1600℃，可以消除一部分S的有害作用。硅（Si）：合金元素。强脱氧剂。氧（O）：有害杂质，效果同S。氮（N）：有害杂质，效果同P。第二章钢结构的材料二、冶金缺陷常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹等。偏析——化学成分分布的不均匀程度。三、加荷速度1．材性试验要求缓慢加载

2．要考虑动荷载对结构的不利影响加荷速度高，钢材屈服点提高，呈脆性。因此，2.3影响钢材性能的因素第二章钢结构的材料四、钢材硬化冷作硬化—当加载超过材料比例极限卸载后，出现残余变形，再次加载则屈服点提高，塑性和韧性降低的现象，也称“应变硬化”应变时效——钢材产生塑性变形时，碳、氮化合物更易析出。即冷作硬化的同时可以加速时效硬化，因此也称“人工时效”。

时效硬化——随时间的增长，碳和氮的化合物从晶体中析出，使材料硬化的现象。2.3影响钢材性能的因素第二章钢结构的材料五、温度的影响1.正温范围

100℃以内对钢材性能无影响；

100℃以上随温度升高，总的趋势是强度、弹性模量降低，

塑性增大

250℃左右 抗拉强度略有提高，塑性和韧性降低，脆性增加——蓝脆现象。该温度区段称为“蓝脆区”。

250～350℃

在应力不变的情况下，钢材以很缓慢的速度继续变形——徐变现象。

600℃左右

弹性模量趋于零，承载能力几乎完全丧失。2.3影响钢材性能的因素第二章钢结构的材料2.负温范围

当温度低于常温时，钢材的脆性倾向随温度降低而增加。T1～T2

之间温度转变脆性区，冲击功急剧下降。而且不同的钢材其脆性转变区温度不同，必须通过试验确定。使用温度必须高于T1

，但不一定高于T22.3影响钢材性能的因素第二章钢结构的材料六、应力集中的影响构造缺陷：构件表面不平整，有刻槽、缺口，厚度突变等应力集中：由于构造缺陷，应力不均匀，力线变曲折，缺陷处有高峰应力。应力集中的危害：塑性降低，脆性增加

构造设计时应避免截面突变和尖锐角的情况七、厚度的影响随着厚度的增加，钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降2.3影响钢材性能的因素第二章钢结构的材料八、复杂应力作用下钢材的屈服条件假定：1.材料由弹性转入塑性的强度指标用变形时单位体积中积聚的能量来表达；

2.当复杂应力状态下变形能等于单轴受力时的变形能时，钢材即由弹性转入塑性。弹性状态塑性状态平面应力状态梁的应力状态纯剪应力状态2.3影响钢材性能的因素第二章钢结构的材料2.4钢材的破坏形式

塑性破坏：破坏前有明显的变形，破坏历时时间长，可以采取补救措施。2.4钢结构的破坏形式

脆性破坏：破坏前没有明显的变形，破坏发生突然，没有机会补救。脆性破坏的原因：钢材内部缺陷，焊接缺陷、构造不合理、使用不当等。

应尽量发挥材料的塑性避免一切脆性破坏的可能性

第二章钢结构的材料2.5钢的种类和钢材规格2.5钢的种类和钢材规格一、钢的种类1.化学成分普通碳素钢Q235普通低合金钢Q345、Q390、Q420平炉成本高，质量好（6小时100t左右）氧气顶吹转炉成本低，质量也可（15分钟150t）2.炉种3.脱氧程度沸腾钢（F）脱氧较差镇静钢（Z）脱氧充分半镇静钢（b）脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间特殊镇静钢（TZ）第二章钢结构的材料2.5钢的种类和钢材规格4.质量等级A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击韧性（分别为20℃、0℃、-20℃）及碳、硅、锰、硫、磷含量E级：除满足D级的要求外，还要求-40℃时的冲击韧性5.钢材编号碳素钢：Q×××质量等级（A～D）脱氧程度（F，b）低合金钢：Q×××质量等级（A～E）如Q235-A·F、Q345-C第二章钢结构的材料2.5钢的种类和钢材规格6.钢材的选择（1）结构或构件的重要性；（2）荷载的种类（静荷载或动荷载）；（3）连接方法（焊接或非焊接）；（4）工作条件（温度，腐蚀等）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定：承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。第二章钢结构的材料2.5钢的种类和钢材规格二、钢材的规格1.热轧钢板（1）工字钢普通工字钢Ⅰ20aH型钢HW300×300×10×15T型钢TW150×300×10×15（2）槽钢[32b（3）角钢L125×10L125×80×10（4）钢管φ400×62.热轧型钢（P318，附录型钢表）3.冷弯薄壁型钢壁厚1.5～5mm第3章构件的截面承载力3.构件的截面承载能力3.1轴心受力构件的强度及截面选择3.2梁的类型及强度3.3梁的局部压应力和组合应力3.4按强度选择梁截面3.5梁的内力重分布和塑性设计3.6拉弯、压弯构件的应用和强度设计第3章构件的截面承载力3.1轴心受力构件的强度及截面选择3.1轴心受力构件的强度及截面选择

一、轴心受力构件的应用

轴心受拉构件：桁架拉杆、网架、塔架

轴心受压构件：桁架压杆、工作平台柱、各种结构柱承载力极限状态：强度、稳定正常使用极限状态：刚度3.1.1轴心受力构件的应用及截面形式轴心受拉构件：强度控制轴心受压构件：强度、稳定必须同时满足轴心受力构件应满足两个极限状态：实腹式构件：型钢截面焊接截面二、轴心受力构件的截面形式格构式构件3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力3.1.2轴心受力构件的强度一、轴心受力构件的强度计算

二、索的受力性能和强度计算---采用容许应力法3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力

关于净截面面积3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力

用摩擦型连接高强度螺栓连接的构件的强度计算构件净截面上所受的力应扣去已传走的力同时还应验算构件截面无削弱处的强度：孔前传力——由于摩擦型连接高强度螺栓是靠摩擦力传力的，每个螺栓所传的力已由摩擦力在螺栓孔前传走。用摩擦型连接高强度螺栓连接的构件，存在孔前传力3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力ⅠⅠⅡⅡ3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力ⅠⅠⅡⅡ3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力3.1轴心受力构件的强度及截面选择第3章构件的截面承载力例3.2、图4.1所示一焊接工字形轴心受压柱的截面，承受的轴心压力设计值N=4500kN（包括柱自重），绕X轴的计算长度为7米，绕轴的计算长度为3.5米，翼缘钢板为火焰切割边，每块翼缘板上设有两个直径为24毫米的螺栓孔。钢板为Q235-B钢，验算此柱截面。3.2梁的类型和强度3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力3.2.1梁的类型梁——承受横向荷载的实腹式受弯构件。桁架——承受横向荷载的格构式受弯构件。按功能分为：楼盖梁、平台梁、吊车梁、檩条、墙架梁按制作方法分为：型钢梁、组合梁梁的承载能力极限状态包括：截面的强度、构件的整体稳定、局部稳定、梁的正常使用极限状态指梁的刚度即挠度3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力3.2.2梁的弯曲、剪切强度1.梁的抗弯强度——正应力实腹梁的截面正应力发展过程分为弹性、弹塑性、塑性和应变硬化四个阶段ttwhyσ≤fbfydcfyyfdyfyσ≤f塑性阶段会出现过度的变形而不适于继续承载，因此设计中不应用到此阶段。3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力（1）弹性设计（需验算疲劳的梁、薄壁杆）（2）部分发展塑性设计（一般的梁）允许截面部分发展塑性，塑性发展区高度3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力ttwhb为了避免梁受压翼缘的局部失稳出现在强度破坏之前：3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力2.梁的抗剪强度——剪应力在主平面内受弯的梁，其抗剪强度应按下式计算：3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力3.2.3梁的扭转自由扭转截面不受任何约束，能够自由产生翘曲变形的扭转。3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力2.约束扭转

杆件在扭转荷载作用下由于支承条件或荷载条件的不同，截面不能完全自由地产生变形，即翘曲变形受到约束的扭转3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力3.2梁的类型和强度第3章构件的截面承载力3.约束扭转正应力3.3梁的局部压应力和组合应力第3章构件的截面承载力3.3.1局部压应力3.3梁的局部压应力和组合应力h0twahyRaFhy当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋时，腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算：3.3梁的局部压应力和组合应力第3章构件的截面承载力3.3.2多种应力的组合效应在梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力，或同时受有较大的正应力和剪应力时，按下式验算折算应力：3.4按强度条件选择梁截面3.4按强度条件选择梁截面第3章构件的截面承载力3.4.1初选截面一、型钢梁：二、焊接工字钢梁截面选择步骤为：估算梁的高度，决定腹板的厚度和翼缘尺寸。1.梁的截面高度3.4按强度条件选择梁截面第3章构件的截面承载力选择腹板厚度要考虑抗剪强度腹板厚度一般用经验公式进行估算：2.腹板厚度3.4按强度条件选择梁截面第3章构件的截面承载力3.翼缘尺寸确定翼缘尺寸时，应注意满足局部稳定的要求：3.4按强度条件选择梁截面第3章构件的截面承载力3.4.2梁截面验算按照实际的截面尺寸进行梁的强度验算3.4按强度条件选择梁截面第3章构件的截面承载力3.4.3梁截面沿长度改变梁的弯矩沿长度而变，为了节约钢材可将组合梁截面随弯矩变化而改变。变截面梁可以改变梁宽，也可改变梁高。梁高改变时可使上翼缘保持一平面，支座处的高度应满抗剪强度的要求，但不宜小于跨中高度的1/2。梁宽改变时，主要变上下翼缘宽度，较窄翼缘宽度b’

应满足截面开始改变处的弯矩M1下的强度要求，还应验算该截面的腹板与翼缘交接处的折算应力。3.4按强度条件选择梁截面第3章构件的截面承载力对于均布荷载作用下的简支梁，最优截面改变处是离支座1/6跨度处。梁截面一般只改变一次，对于跨度较小的组合梁，不宜改变截面。多层翼缘板的梁，可用切断外层板的方法来改变梁的截面。3.5梁的内力重分布和塑性设计例3.3某焊接工字形等截面简支楼盖梁，截面尺寸见图，截面无削弱，在跨度中点和两端设有支撑，材料为Q345-B级钢。集中荷载标准值Pk=330kN，为间接动力荷载，其中永久荷载和可变荷载效应各占一半，作用在梁的顶面，其沿梁跨度方向的支承长度为130毫米，试计算该梁的强度和刚度是否满足要求？第3章构件的截面承载力3.5梁的内力重分布和塑性设计3.5梁的内力重分布和塑性设计第3章构件的截面承载力3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力3.6.1、拉弯、压弯构件的应用压弯（拉弯）构件——同时承受轴向力和弯矩的构件

轴向力的偏心作用弯矩的产生端弯矩作用横向荷载作用压弯构件拉弯构件3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力一、压弯构件设计时应满足两个极限状态的要求：1.承载力极限状态强度稳定实腹式构件格构式构件整体稳定局部稳定平面内稳定平面外稳定弯矩作用在实轴上弯矩作用在虚轴上2.正常使用极限状态：即刚度要求，主要是限制构件的长细比二、拉弯构件设计时应满足两个极限状态的要求：1.承载能力极限状态：主要为强度2.正常使用极限状态：限制构件的长细比3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力3.6.2、拉弯、压弯构件的强度计算假设轴向力不变而弯矩不断增加，截面应力发展分为四个阶段：边缘纤维最大应力达屈服点；最大应力一侧部分发展塑性；两侧均部分发展塑性；全截面进入塑性。3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力一、拉弯、压弯构件的强度计算准则：1.边缘纤维屈服准则：构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服，便达到强度极限，构件处在弹性工作阶段。计算采用弹性抵抗矩2.全截面屈服准则：构件受力最大截面形成塑性铰，便达到强度极限，构件处在塑性工作阶段。计算采用塑性抵抗矩3.部分发展塑性准则：构件受力最大截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限，界面塑性发展深度根据具体情况确定。计算采用弹性抵抗矩乘以截面塑性发展系数单向压弯（拉弯）构件的强度计算公式：双向压弯（拉弯）构件的强度计算公式：3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力例1如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，轴心压力设计值N=800kN，两端弯矩设计值M1＝600kNm，M2＝600kNm，绕截面强轴作用，方向如图所示，不计构件自重。钢材为Q345钢，截面尺寸及构件支承情况如图所示，验算此压弯构件的强度。1660030010167m800kN7m800kN600kNm600kNm600kNm600kNm3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力166003001016600kNm600kNm7m800kN7m800kN600kNmABC3.6拉弯、压弯构件的应用和强度计算第3章构件的截面承载力第4章单个构件的承载力-稳定性4.单个构件的承载力-稳定性4.1稳定问题的一般特点4.2轴心受压构件的整体稳定4.3实腹式柱和格构式柱的截面选择计算4.4受弯构件的弯扭失稳4.5压弯构件的面内和面外失稳及截面选择4.6板件的稳定和屈曲后强度的利用4.1稳定问题的一般特点4.1稳定问题的一般特点

按照屈曲后性能分：1、稳定分岔屈曲——第一类稳定问题2、不稳定分岔屈曲3、跃越屈曲4.1.1失稳的类别第4章单个构件的承载力-稳定性4.1稳定问题的一般特点材料力学中学习的理想轴心压杆稳定承载力的计算是不考虑任何缺陷的，实际工程中构件存在着几何与物理里格方面的缺陷，因此应该对构件的稳定承载力进行非线性分析。4.1.2一阶和二阶分析第4章单个构件的承载力-稳定性内力与变形之间不存在线性关系，所以迭加原理在稳定分析中不适用4.1.3稳定的极限承载力如图所示构件建立平衡微分方程：4.1稳定问题的一般特点4.1.3稳定问题的多样性、整体性、相关性第4章单个构件的承载力-稳定性1、不同的失稳形式耦合在一起——相关性2、构件组成的单元作为整体丧失稳定——整体性3、受力构件可以有不同的失稳形式——多样性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性4.2.1理想轴心受压构件理想的轴心压杆——等截面、无初始变形、无初偏心、无残余应力、材质均匀的轴心压杆。由于截面形式不同，轴心受压构件丧失整体稳定的形式有三种:弯曲屈曲：双轴对称截面（工字钢）弯扭屈曲：单轴对称截面（槽钢，等边角钢）扭转屈曲：十字形理想轴心压杆的稳定属于第一类稳定问题两端铰接的等截面轴心压杆的屈曲临界力为：对于其它支承情况：欧拉临界应力

欧拉（Euler）临界力——理想轴心压杆弯曲屈曲临界力理想轴心压杆的稳定曲线第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性4.2.2实际轴心受压构件实际轴心受压构件存在初始缺陷，这些初始缺陷包括：初弯曲、初偏心、残余应力由于存在初始缺陷，实际轴心压杆的失稳属于第二类稳定问题4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性

初始缺陷对轴心压杆稳定极限承载力的影响：1）初弯曲和初偏心的影响初弯曲（初偏心）越大，则变形越大，承载力越小。无论初弯曲（初偏心）多么小，压力一开始就产生挠曲，并随荷载增大而增大。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性2）残余应力的影响按有效截面的惯性矩近似计算两端铰接的等截面轴压构件的临界力和临界应力：由于k<1，所以残余应力对构件稳定的不利影响对弱轴比对强轴严重得多。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2.3实腹式轴心受压构件整体稳定的计算对于具有截面削弱的构件，在满足之后，还需验算轴心受压构件的应力应不大于构件整体稳定的临界应力：4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性

构件长细比的确定：（1）截面为双轴对称或极对称的构件：（2）截面为单轴对称的构件：截面剪心和形心不重合的构件，沿形心纵轴受压时必须考虑绕对称轴（y轴）发生弯扭屈曲的可能性。构件绕非对称轴（x轴）仍然发生弯曲屈曲。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性把按弹性稳定理论算得的弯扭屈曲临界力换算成为长细比较大的弯曲屈曲杆件，再按换算长细比从规范中查得相应的稳定系数。轴压弯扭屈曲的实用计算方法是：4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性b1>b2b24.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性2b2btt4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性2000200020004.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性6000—460×16—500×224.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性6000—460×16—500×224.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性接例3.2、图所示一焊接工字形轴心受压柱的截面，承受的轴心压力设计值N=4500kN（包括柱自重），绕X轴的计算长度为7米，绕轴的计算长度为3.5米，翼缘钢板为火焰切割边，每块翼缘板上设有两个直径为24毫米的螺栓孔。钢板为Q235-B钢，验算此柱截面。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性4.2.4格构式轴压构件整体稳定的计算4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性1.格构柱的截面形式格构柱由缀材和柱肢组成，穿过柱肢板的轴为实轴，穿过缀材平面的轴为虚轴。

缀条式格构柱根据缀材的不同，格构柱分为

缀板式格构柱4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性2.格构柱绕虚轴的换算长细比格构柱与实腹式轴压构件的区别：实腹式轴压构件无论因丧失稳定而产生弯曲变形或存在初始弯曲，构件中横向剪力总是很小的，并且实腹式压杆的抗剪刚度很大，因此横向剪力对构件产生的附加变形很小。格构式轴压构件绕实轴失稳与实腹式轴压构件相同格构式轴压构件绕虚轴弯曲失稳时，剪力主要靠缀材承担，剪切变形较大，导致构件产生附加变形，对格构式轴压构件的稳定承载力影响不能够忽略。格构柱绕实轴的整体稳定计算与实腹柱相同，绕虚轴的整体稳定应采用换算长细比进行计算。(1)双肢格构柱的换算长细比4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性采用以上公式计算双肢格构柱的换算长细比时应保证：①斜缀条与柱轴线间的夹角应在400～700之间；4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性②缀板线刚度之和应大于6倍的分肢线刚度。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性3格构式轴心受压构件的分肢稳定分肢稳定承载力不小于整体稳定承载力4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.缀材设计(1)轴心受压格构柱的横向剪力(2)缀条的设计缀条式格构柱可看作桁架体系，柱肢是桁架弦杆，缀条是腹杆。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性第五章轴心受力构件5.4轴心受压柱的设计按轴心压杆选择缀条截面缀条一般采用单角钢，考虑到偏心受力和受压时的弯扭，按轴心受力构件设计时，强度设计值应乘以折减系数:缀板式格构柱可看作多层框架，柱肢是框架柱，缀板是横梁。(3)缀板的设计4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性5.柱的横隔横隔一般用钢板或交叉角钢做成。横隔间距≤截面较大宽度的9倍或8m。每个运输单元的端部都应设置横隔。4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性压柱计算框图格构式轴心受4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4000200020004.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性L45×44.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性8644.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性8644.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性8644.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性864焊缝计算截面4.2轴心受压构件的整体稳定性第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳4.4.1、梁失去稳定的现象双轴对称工字形截面简支梁纯弯，支座为夹支座（只能绕x轴，y轴转动，不能绕z轴转动，只能自由挠曲，不能扭转）。

梁整体失稳的现象：侧向弯曲，伴随扭转——出平面的弯扭屈曲4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4.2、梁的临界荷载4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性

双轴对称工字形截面简支梁纯弯曲时的临界弯矩4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4.3、梁的整体稳定系数4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性公式推广至单轴对称及不同荷载作用下4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性公式推广至弹塑性工作阶段时的修正整体稳定系数的近似计算见教材118页4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4.4、梁的整体稳定性的保证及计算规范规定，当符合下列情况之一时，不必计算梁的整体稳定：有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向侧移时；2.工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过P152，表6.2所规定的数值时；3.箱形截面简支梁，其截面尺寸满足时。一、不需验算稳定的条件4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性二、稳定验算公式4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性

梁的整体稳定系数的计算（见P316，附录3）1.焊接工字形等截面简支梁和扎制H型钢简支梁4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性2.轧制普通工字钢简支梁4.双轴对称工字形等截面（含H型钢）悬臂梁3.轧制槽钢简支梁4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性

影响梁整体稳定承载力的因素1.荷载的类型2.荷载作用位置3.梁的截面形式4.梁受压翼缘侧向支承点间的距离5.端部支承条件6.初始缺陷7.钢材强度4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性6m6m6m4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性例3.3某焊接工字形等截面简支楼盖梁，截面尺寸见图，截面无削弱，在跨度中点和两端设有支撑，材料为Q345-B级钢。集中荷载标准值Pk=330kN，为间接动力荷载，其中永久荷载和可变荷载效应各占一半，作用在梁的顶面，其沿梁跨度方向的支承长度为130毫米，试计算该梁的强度和刚度是否满足要求？4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性例4.7某简支钢梁跨度为l=6米，跨中无侧向支撑点，截面如图所示。承受均布荷载设计值q=180kN/m，跨中处还有一个集中力，集中荷载设计值P=400kN。两种荷载均作用在梁的上翼缘板上。钢材为Q345钢。4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性例4.8某焊接工字形截面简支梁。跨度取l=15米，在支座及三分点处各有一个侧向支点，钢材为Q345钢，承受均布荷载作用在上翼缘，永久荷载的标准值为12.5kN/m，可变荷载的标准值为27.5kN/m

。验算该梁的整体稳定。4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4-1.计算梁的

时，应用净截面的几何参数？(A)正应力(B)剪应力(C)整体稳定(D)局部稳定4-2.为了提高梁的整体稳定性，什么方法最经济有效？(A)增大截面(B)增加侧向支撑点(C)设置横向加劲肋(D)改变荷载作用位置4-3.单向受弯梁失去整体稳定时是

的失稳？(A)弯曲(B)扭转(C)弯扭(D)双向弯曲4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4-4.跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用？(A)加大梁的截面积(B)加大梁的高度(C)加大受压翼缘板的宽度(D)加大腹板的厚度4-5.当梁整体稳定系数时，用代替主要是因为

？(A)梁的局部稳定有影响(B)梁已进入弹塑性阶段(C)梁发生了弯扭变形(D)梁的强度降低了4-6.双轴对称工字形截面梁，在弯矩和剪力共同作用下，关于截面中应力的说法正确的是？(A)弯曲正应力最大的点是3点(B)剪应力最大的点是2点(C)折算应力最大的点是1点(D)折算应力最大的点是2点4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4-7.一承受固定集中力P的等截面焊接梁，截面1-1处需验算折算应力，其验算部位为

？(A)①(B)②(C)③(D)④4-8.在梁的整体稳定计算中，说明所设计梁

。(A)处于弹性工作状态(B)不会丧失整体稳定(C)梁的局部稳定必定满足要求(D)梁不会发生强度破坏4-9.如图所示钢梁，因整体稳定要求，需在跨中设侧向支点，其位置以

为最佳方案。4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4-10.以下图示各简支梁，除截面放置和荷载作用位置有所不同，其他条件均相同，则以

的整体稳定性最好，

的最差。4-11.对同一根梁，当作用不同荷载时，出现下列四种弯矩（M均等值），以

最先出现整体失稳，以

最后出现整体失稳。4.4受弯构件的弯扭失稳第4章单个构件的承载力-稳定性4-12.单向受弯梁从

变形状态转变为

变形状态时的现象称为整体失稳。4-13.提高梁整体稳定的措施主要有

。4-14.影响梁弯扭屈曲临界弯矩的主要因素有

。4.5压弯构件的面内及面外稳定压弯构件的失稳

弯矩作用平面内的弯曲失稳

弯矩作用平面外的弯扭失稳4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性一、弯矩作用平面内的稳定1、弯矩作用平面内压弯构件的弹性性能两端弯矩相同的等截面压弯构件，在轴线压力和弯矩共同作用下的弯曲方程：4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性2、弯矩作用平面内的稳定计算公式：4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性规范对等效弯矩系数的取值作了以下规定：（1）无横向荷载但有端弯矩作用时：同向曲率取“＋”，反向曲率（有反弯点）取“－”（2）有端弯矩和横向荷载同时作用时：（3）无端弯矩但有横向荷载作用时：2.悬臂构件1.框架柱和两端支承的构件4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性

较大翼缘受压的单轴对称截面压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算公式：4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性二、弯矩作用平面外的稳定弯矩作用平面外的稳定计算公式：4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性1.工字形截面（含H型钢）：均匀弯曲梁的整体稳定系数的近似计算公式2.T形截面：（2）弯矩使翼缘受拉时3.箱形截面：注：以上公式已考虑了构件的弹塑性失稳问题，时不必换算（1）弯矩使翼缘受压时4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性例4-9如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，轴心压力设计值N=800kN，两端弯矩设计值M1＝600kNm，M2＝600kNm，绕截面强轴作用，方向如图所示，不计构件自重。钢材为Q345钢，截面尺寸及构件支承情况如图所示，验算此压弯构件的强度和整体稳定。1660030010167m800kN7m800kN600kNm600kNm600kNm600kNm4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性166003001016600kNm600kNm7m800kN7m800kN600kNmABC4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性166003001016600kNm600kNm600kNm7m800kN7m800kN600kNmABC4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性600kNm600kNm600kNm7m800kN7m800kN600kNmABC4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性例4-10如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，轴心压力设计值N=500kN，跨中集中荷载设计值为P=200kN，不计构件自重。钢材为Q235钢，其侧向支承分为两种情况：（1）在构件的三分点处设置侧向支承，（2）在构件的二分点处设置侧向支承。验算此压弯构件在弯矩作用平面外的整体稳定。4.5m4.5mABC4.5m4.5mABCD14500300814450kNm4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性145003008144.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.5m4.5mABCD450kNm4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性450kNm4.5m4.5mABC4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性例4-11如图所示为一双角钢T形截面压弯构件，由长边相连的两个不等边角钢2L80×50×5组成，截面无削弱，节点板厚12mm。承受的荷载设计值为：轴心压力N=38kN，均布线荷载q=3kN/m，不计构件自重。构件两端铰接并有侧向支承，材料Q235钢。验算此压弯构件的强度和整体稳定。3mqNN3.38kNm2L80×50×54.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性3mqNN3.38kNm2L80×50×54.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性三、双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定双轴对称的工字形截面（含H型钢）和箱形截面压弯构件，弯矩作用在两个主平面内的稳定计算公式：4.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性例4-12如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，承受的荷载设计值为：轴心压力N=900kN，端弯矩M1＝490kNm，M2＝0，绕截面强轴作用，方向如图所示，不计构件自重。钢材为Q235钢，构件两端铰接，并在三分点处各有一侧向支承，验算此压弯构件平面外的整体稳定和局部稳定。10mABCD490326.7163.31675025010164.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性1675025010164.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性10mABCD490326.7163.34.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6.1轴心受压构件的板件稳定1.薄板的临界荷载在单向压应力作用下，板件的临界应力为：4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性2.轴心压杆的局部稳定构件的整体稳定与局部稳定的关系：1、整体失稳前不出现局部失稳2、允许出现局部屈曲，整体稳定计算考虑局部失稳带来的影响板件的宽厚比限定1、影响板件屈曲的主要因素：板件的宽厚比2、板件的局部稳定问题归结为板件的宽厚比限制问题轴心压杆局部稳定计算采用等稳定准则，即保证板件的局部失稳临界应力不小于构件整体稳定的临界应力。4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性以工字形截面的轴压构件为例：（1）翼缘板——三边简支，一边自由的均匀受压板4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性（2）腹板——两边简支，两边弹性嵌固的均匀受压板4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性6000—460×16—500×224.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性6000—460×16—500×224.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6.2梁的局部稳定和腹板加劲肋设计一、受压翼缘的局部稳定4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性梁受压翼缘板的局部稳定计算采用强度准则，即保证受压翼缘的局部失稳临界应力不低于钢材的屈服强度。1.工字形截面梁的受压翼缘

三边简支，一边自由的均匀受压板4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性2.箱形截面梁的受压翼缘

受压翼缘的局部稳定不满足，可加大翼缘板的厚度。四边简支的均匀受压板4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性二、腹板的局部稳定梁腹板受到弯曲正应力、剪应力和局部压应力的作用，在这些应力的作用下，梁腹板的失稳形式如图所示。4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性1.腹板加劲肋的作用横向加劲肋：防止由剪应力和局部压应力引起的腹板失稳；纵向加劲肋：防止由弯曲压应力引起的腹板失稳，通常布置在受压区；短加劲肋：防止局部压应力引起的失稳，布置在受压区。同时布置有横向加劲肋和纵向加劲肋时，断纵不断横。提高梁腹板局部稳定可采取以下措施：①加大腹板厚度——不经济②设置加劲肋——经济有效4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性2.腹板在不同受力状态下的临界应力梁腹板的局部稳定计算采用强度准则，即保证腹板的局部失稳临界应力不低于钢材的屈服强度。设置加劲肋后，腹板被划分为不同的区格：梁端区格主要受剪力，跨中区格主要受弯曲正应力，其余区格一般是两者联合作用，有时有局压应力存在。4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性3.腹板加劲肋的设计4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性1)根据以上分析，可得到以下结论：4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性考虑到几种应力同时作用的情况，并考虑工程设计经验，规范对在梁腹板上配置加劲肋作了以下规定：4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性2)腹板加劲肋的配置计算加劲肋有三种布置情况，分别进行腹板局部稳定验算。（1）仅用横向加劲肋加强的腹板4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性（2）同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板应分别计算区格Ⅰ和区格Ⅱ的局部稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性（3）在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性计算时，先布置加劲肋，再计算各区格的平均作用应力和相应的临界应力，使其满足稳定条件。4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性3）、加劲肋的构造要求4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4）、支承加劲肋的计算1.按轴心压杆计算支承加劲肋在腹板平面外的稳定性。2.支承加劲肋的端面承压强度按下式计算：3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按承受全部集中力或支反力进行计算，假定应力沿焊缝长度均匀分布。支承加劲肋——承受固定集中荷载或支座反力的横向加劲肋。4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6.3压弯构件的板件稳定限制翼缘和腹板的宽厚比及高厚比来保证压弯构件的局部稳定。4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性例4-12如图所示为一焊接工字形压弯构件，翼缘为焰切边，承受的荷载设计值为：轴心压力N=900kN，端弯矩M1＝490kNm，M2＝0，绕截面强轴作用，方向如图所示，不计构件自重。钢材为Q235钢，构件两端铰接，并在三分点处各有一侧向支承，验算此压弯构件平面外的整体稳定和局部稳定。10mABCD490326.7163.31675025010164.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性1675025010164.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性10mABCD490326.7163.34.5压弯构件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性4.6板件的稳定第4章单个构件的承载力-稳定性10mABCD第五章整体结构中的压杆和压弯构件

第5章整体结构中的压杆和压弯构件

5.1桁架中压杆的计算长度

5.2框架稳定和框架柱计算长度

本章重点：框架柱的计算长度5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件5.1桁架中压杆的计算长度5.1桁架中压杆的计算长度5.1.1弦杆和单系腹杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件桁架中杆端约束来自于刚性连接的其他杆。某一个压杆屈曲时将带动节点的其他杆件一起变形，同时这些被带动的杆件将对发生屈曲的杆件施加反作用，提供约束，使其推迟临界状态。根据上述原则，桁架平面内，弦杆、支座斜杆及支座竖杆的计算长度取杆件的节间长度桁架平面内的中间腹杆考虑与上弦杆的连接为铰接，与下弦杆的连接为半刚结，计算长度为节间长度的0.8倍5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件项次弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座竖杆其他腹杆1在屋架平面内2在屋架平面外3斜平面—屋架弦杆和单系腹杆的计算长度5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件5.1.2压力有变化的弦杆和腹杆5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件5.1.3交叉腹杆的计算长度5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件5.1桁架中压杆的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件5.1.3交叉腹杆的计算长度桁架平面内的计算长度取节点中心到交叉点间的距离桁架平面外的计算长度相交的杆件中拉杆可以作为压杆的平面外支承点，压杆受力较小时可以作为支点，综合上述对交叉腹杆中压杆的平面外计算长度给出公式。见教材P1715.2框架稳定及框架柱计算长度5.2框架稳定及框架柱计算长度5.2.1框架的稳定第五章整体结构中的压杆和压弯构件框架的失稳有侧移失稳——无支撑框架：临界力较低无侧移失稳——有支撑框架：临界力较高影响框架稳定的因素：1、框架的失稳模式：即结构的侧向支承情况2、柱脚的约束情况3、横梁的刚度情况5.2框架稳定及框架柱计算长度5.2.2单层多跨等截面框架柱的计算长度第五章整体结构中的压杆和压弯构件无侧移有侧