钢结构-钢基本构件

建筑结构钢结构任务偏心受力构件（一）概述偏心受力构件偏心受力构件实际上就是轴力与弯矩共同作用的构件，也就是为轴心受力构件与受弯构件的组合，典型的三种拉、压弯构件如下图所示。同其他构件一样，拉、压弯构件也需同时满足正常使用及承载能力两种极限状态的要求。正常使用极限状态：满足刚度要求。承载能力极限状态：需满足强度、整体稳定、局部稳定三方面要求。（一）概述偏心受力构件构件受到沿杆轴方向的拉力（或压力）和绕截面形心主轴的弯矩作用，称为拉弯（或压弯）构件。如果只有绕截面一个形心主轴的弯矩，称为单向拉弯（或压弯）构件；绕两个形心主轴均有弯矩，称为双向拉弯（或压弯）构件。弯矩由偏心轴力引起的压弯构件也称作偏压构件。（二）分类偏心受力构件截面形式：同轴心受力构件，分实腹式截面与格构式截面实腹式：型钢截面与组合截面格构式：缀条式与缀板式（三）破坏形式偏心受力构件强度破坏——指截面的一部分或全部应力都达到甚至超过钢材屈服点的状况；

整体失稳破坏单向压弯构件弯矩作用平面内失稳—在弯矩作用平面内只产生弯曲变形，不存在分枝现象，属于极值失稳；单向压弯构件弯矩作用平面外失稳—在弯矩作用平面外发生侧移和扭转，又称弯扭失稳。如构成各截面的几何与物理中心是理想直线，弯矩也只作用在一个平面内，这种失稳具有分枝失稳的特点；双向压弯构件的失稳—同时产生双向弯曲变形并伴随有扭转变形；

局部失稳破坏—发生在压弯构件的腹板和受压翼缘，其产生原因与受弯构件局部失稳相同。

建筑结构钢结构任务受弯构件（一）概述受弯构件梁主要是用作承受横向荷载的实腹式构件（格构式为桁架），主要内力为弯矩与剪力；梁的正常使用极限状态为控制梁的挠曲变形；梁的承载能力极限状态包括：强度、整体稳定性及局部稳定性；（二）分类受弯构件1.按截面分类型钢梁。焊接组合截面梁（二）分类受弯构件型钢梁—通常采用工字钢（I形钢）或宽翼缘工字钢（H型钢），槽钢和冷弯薄壁型钢等。工字钢和H型钢的材料在截面上的分布较符合受弯构件的特点，用钢较省。槽钢截面单轴对称，剪力中心在腹板外侧，绕截面受弯时易发生扭转。冷弯薄壁型钢多用在承受较小荷载的场合下，例如房屋建筑中的屋面檩条和墙梁。焊接组合截面梁—由若干钢板或钢板与型钢连接而成。它截面布置灵活，可根据工程的各种需要布置成工字形和箱形截面，多用于荷载较大、跨度较大的场合。（二）分类受弯构件2.按支承条件分：简支梁连续梁悬臂梁3.梁格的分类--梁格是由许多梁排列而成的平面体系，例如楼盖和工作平台等。荷载先由铺板传给次梁，再传给主梁，然后传到柱或墙，最后传给基础和地基。铺板可采用钢筋混凝土板、钢板或由压型钢板与混凝土组成的组合板。铺板宜与梁牢固连接使两者共同工作，可分担梁的受力而节约钢材，并增强梁的整体稳定性。（二）分类受弯构件3.梁格的分类--根据梁的排列方式，梁格可分成下列三种典型的形式：①简式梁格——只有主梁，适用于梁跨度较小的情况；②普通式梁格——有次梁和主梁，次梁支承于主梁上；③复式梁格——除主梁和纵向次梁外，还有支承于纵向次梁上的横向次梁。建筑结构钢结构任务轴心受力构件（一）概述轴心受力构件轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。（一）概述轴心受力构件轴心受力构件包括轴心受压杆和轴心受拉杆。轴心受力构件广泛应用于各种钢结构之中，如网架与桁架的杆件、钢塔的主体结构构件、双跨轻钢厂房的铰接中柱、带支撑体系的钢平台柱等等。实际上，纯粹的轴心受力构件是很少的，大部分轴心受力构件在不同程度上也受偏心力的作用，如网架弦杆受自重作用、塔架杆件受局部风力作用等。但只要这些偏心力作用非常小（一般认为偏心力作用产生的应力仅占总体应力的3％以下。）就可以将其作为轴心受力构件。（二）分类轴心受力构件(a)实腹式柱(b)格构式缀板柱(c)格构式缀条柱轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类，如右图：实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢），组合截面（钢板组合与型钢组合截面）格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面图1轴心受力构件（二）分类轴心受力构件轴心受力的构件可采用图中的各种形式。其中(a)类为单个型钢实腹型截面，(b)类为多型钢实腹型截面，(c)类为格构式截面

图2轴心受力构件截面（二）分类轴心受力构件a）类为单个型钢实腹型截面，一般用于受力较小的杆件。其中圆钢回转半径最小，多用作拉杆，作压杆时用于格构式压杆的弦杆。钢管的回转半径较大、对称性好、材料利用率高，拉、压均可。大口径钢管一般用作压杆。型钢的回转半径存在各向异性，作压杆时有强轴和弱轴之分，材料利用率不高，但连接较为方便，单价低。