轴心受力构件ppt课件.ppt
《轴心受力构件ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《轴心受力构件ppt课件.ppt(72页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、NNl4.1 4.1 轴心受力构件的应用及截面形式轴心受力构件的应用及截面形式 l4.2 4.2 轴心受力构件的强度和刚度轴心受力构件的强度和刚度 l4.3 4.3 轴心受压构件的整体稳定轴心受压构件的整体稳定 l4.4 4.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定实腹式轴心受压构件的局部稳定 l4.5 4.5 实腹式轴心受压构件设计实腹式轴心受压构件设计 l4.7 4.7 轴压柱柱头与柱脚的构造与计算轴压柱柱头与柱脚的构造与计算4 轴心受力构件轴心受力构件(1)(1)轴心受力构件的应用轴心受力构件的应用+4.1 应用及截面形式应用及截面形式轴压轴压构件构件破坏破坏形式形式 刚度破坏刚度破坏强度破坏强
2、度破坏整体失稳整体失稳局部失稳局部失稳正常使用极限状态正常使用极限状态 刚度破坏刚度破坏强度破坏强度破坏轴拉构件轴拉构件破坏形式破坏形式 承载能力极限状承载能力极限状态态 4.1 应用及截面形式应用及截面形式(2)(2)截面形式截面形式(a)(b)(c)型钢截面实腹式组合截面格构式组合截面(1) (1) 轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度 对截面无削弱的构件,其承载力的极限状态应控制其毛截面的平均应力不超过材料屈服强度,即: yRfNfA 对截面有局部削弱的构件,应控制构件净截面上的平均应力不超过材料抗拉强度。unuRfNfA4.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受力构件的强度及刚度 为简化计
3、算,方便使用,按偏安全的原则,对轴心受力构件,强度计算式统一为: nNfA式中N 轴向力设计值; An构件净截面面积; f 钢材抗拉或抗压强度设计值。4.2.1 4.2.1 轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度4.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受力构件的强度及刚度4.2.1 4.2.1 轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度4.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受力构件的强度及刚度0.7unNfANfA毛截面屈服: 净截面断裂: 准新规准新规 正常使用极限状态要求轴心受拉构件和轴心受压构件应具有一定的刚度, 式中lmax构件最不利方向的计算长细比; l0构件相应方向的计算长度; i构件截面相应方
4、向的回转半径; l 受拉构件或受压构件的容许长细比,按表4.1和4.2取值。 0maxlill4.2.2 4.2.2 轴心受力构件的刚度轴心受力构件的刚度4.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受力构件的强度及刚度4.2.2 4.2.2 轴心受力构件的刚度轴心受力构件的刚度4.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受力构件的强度及刚度注意:注意:构件在两方向上计算长度可能不同!xyyx4.2.2 4.2.2 轴心受力构件的刚度轴心受力构件的刚度4.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受力构件的强度及刚度0 xxxlil0yyylil l0y l0yl0 x maxmax(,)xyll lll轴心受压构件受力
5、后的破坏方式主要有轴心受压构件受力后的破坏方式主要有两类:两类:短而粗的受压构件主要是强度破坏。当其短而粗的受压构件主要是强度破坏。当其某一截面上的平均应力到达某控制应力如某一截面上的平均应力到达某控制应力如屈服点,就认为构件已到达承载能力极限屈服点,就认为构件已到达承载能力极限状态。状态。长而细的轴心受压构件主要是失去整体稳长而细的轴心受压构件主要是失去整体稳定性而破坏。定性而破坏。4.3 轴压构件的整体稳定轴压构件的整体稳定l4.3.1 稳定问题概述l4.3.2 理想轴压杆及其屈曲形式l4.3.3 轴压杆整体稳定临界力l4.3.4 初始缺陷对轴压杆稳定性的影响l4.3.5 实际轴压杆整体稳
6、定计算4.3 轴压构件的整体稳定轴压构件的整体稳定4.4 实腹式轴压构件的局部稳定实腹式轴压构件的局部稳定ABCDEFGABCDEFPQb1轴心受压构件的局部失稳腹板失稳翼缘失稳 与构件的整体失稳不同,构件丧失了局部稳定性后,还可以继续维持构件的整体平衡,但会降低构件的整体稳定性,影响构件的承载力。钢构件的局部失稳大多属于矩形薄板失稳。 4.4 实腹式轴压构件的局部稳定实腹式轴压构件的局部稳定 与构件的整体失稳不同,构件丧失了局部稳定性后,还可以继续维持构件的整体平衡,但会降低构件的整体稳定性,影响构件的承载力。钢构件的局部失稳大多属于矩形薄板失稳。 外伸翼缘宽厚比: y1235)1 . 01
7、0(ftbl腹板高厚比yw0235)5 . 025(fthl 构件两方向长细比的较大值,当100时,取100。 btwtth0twb(a)(b)(c)btwwt0th0th0tb14.4 实腹式轴压构件的局部稳定实腹式轴压构件的局部稳定1 1)工字型截面)工字型截面腹板: 热轧剖分T形钢 焊接T形钢 y1235)1 . 010(ftbl0y235(130.17 )whtfl0y235(150.2 )whtflbtwtth0twb(a)(b)(c)btwwt0th0th0tb1翼缘: 00y23540whbttf或4.4 实腹式轴压构件的局部稳定实腹式轴压构件的局部稳定2 2)T T型截面型截面
8、3 3)箱型截面)箱型截面 对轴心受压钢管柱,也有局部屈曲问题, 钢结构设计规范(500172003)中规定钢管外径D与壁厚t之比满足下式: y235100ftDwth0bzbsztst03a横 向纵 向h加 劲 肋加 劲 肋4.4 实腹式轴压构件的局部稳定实腹式轴压构件的局部稳定4 4)钢管截面)钢管截面当板件宽(高)厚比不满足要求时,可调整截面尺寸或设置加劲肋使其满足局部稳定。1)等稳定性原则;2)宽肢薄壁 ;3)制造省工 ;4)连接方便。 4.5 实腹式轴压构件设计实腹式轴压构件设计(1) (1) 设计原则设计原则1)计算所需的截面面积假定长细比50100(N大取小值,反之)。 根据所选
9、压杆截面类型查fx ,fy ;计算所需截面面积 fNAmin4.5 实腹式轴压构件设计实腹式轴压构件设计(2) (2) 截面设计截面设计计算截面所需的回转半径:l/x0 xli l/y0yli 若用型钢,可根据所需的A、ix、iy值,直接在型钢表中选择对应参数相近的、合适的型钢。 若用组合截面,应根据各种截面回转半径与截面轮廓尺寸的近似关系(附录5),计算所需的近似轮廓尺寸:1x/ih 2y/ib 再由局部稳定条件确定t;由面积确定A=2bt+h0tw。 2)截面选取4.5 实腹式轴压构件设计实腹式轴压构件设计(2) (2) 截面设计截面设计整体稳定性验算:须同时考虑两个主轴方向,但一般可取其
10、中长细比较大值进行,A为毛截面面积。 局部稳定验算:对于各种焊接组合截面。而对于各种规格的型钢,均已满足局部稳定条件,不需再进行局部稳定验算。强度验算:一般截面有削弱时进行。刚度验算:一般应按两个主轴方向进行。3)截面验算4.5 实腹式轴压构件设计实腹式轴压构件设计(2) (2) 截面设计截面设计 2) 当h0/tw80时,在运输和安装过程中可能产生扭转变形。为此,常在腹板两侧上下翼缘间,垂直于腹板对称设置加劲肋,称为横向加劲肋:bs(h0/30)+40mm, ts bs /15。 3) 实腹式轴心受压柱的纵向焊缝可按构造要求确定焊缝尺寸。 1) 常沿腹板腰部两侧对称设置沿轴向的加劲肋,称为纵
11、向加劲肋:tz 0.75tw, bz10tw。wth0bzbsztst03a横 向纵 向h加 劲 肋加 劲 肋4)构造要求4.5 实腹式轴压构件设计实腹式轴压构件设计(2) (2) 截面设计截面设计yXyXXyy1)设计原则 设计时应遵循如下基本原则: 传力准确可靠 ;便于制作与安装;经济合理。2)梁与柱的铰接连接 轴心受压柱只承受梁端传来的轴心压力,因此其连接形式为铰接;同时根据梁与柱的不同位置,铰接连接又分为支承于柱顶和柱侧两种。4.6 轴压柱柱头与柱脚设计轴压柱柱头与柱脚设计(1) (1) 柱头柱头 柱脚是将柱身荷载传给基础的部分,根据所需传递的荷载情况以及基础的连接形式,将其分为铰接柱
12、脚和刚接柱脚两种,一般情况下,轴心受压柱多用铰接柱脚,而偏心受压柱(框梁柱)多用刚接柱脚。形式与构造 在柱脚端增加靴梁、隔板、肋板等传力零件,可增强柱脚刚度和传力焊缝的长度,同时将底板分成了多格,减小了底板的反力弯矩,从而可使底板更薄一些。 4.6 轴压柱柱头与柱脚设计轴压柱柱头与柱脚设计(2) (2) 柱脚柱脚板式铰接柱脚底板(b)(a)靴梁膈板a1c tt ca4.6 轴压柱柱头与柱脚设计轴压柱柱头与柱脚设计(2) (2) 柱脚柱脚底板抗剪键靴梁垫板靴梁靴梁肋板(c)(d)b1a1(柱脚组装动画)4.6 轴压柱柱头与柱脚设计轴压柱柱头与柱脚设计(2) (2) 柱脚柱脚靴梁靴梁铰接铰接基础基
13、础底板底板传力路线传力路线XYN焊缝焊缝柱柱底板底板靴梁靴梁传力路线传力路线焊缝焊缝1柱柱基础基础冼平冼平焊缝焊缝2锚栓锚栓锚栓锚栓焊焊缝缝3柱脚柱脚肋板肋板b1靴梁靴梁铰接铰接底板底板靴梁靴梁传力路线传力路线焊缝焊缝1柱柱基础基础焊缝焊缝2锚栓锚栓肋板肋板焊缝焊缝4焊缝焊缝5焊焊缝缝3柱脚柱脚铰接铰接靴梁靴梁隔板隔板底板底板隔板隔板锚栓锚栓柱柱底板底板靴梁靴梁传力路线传力路线焊缝焊缝1柱柱基础基础焊缝焊缝2锚栓锚栓隔板隔板焊缝焊缝4焊缝焊缝5焊焊缝缝3柱脚柱脚铰接铰接底板底板柱柱带靴梁平板式柱脚设计带靴梁平板式柱脚设计平面尺寸确定平面尺寸确定由基础材料抗压强度确定由基础材料抗压强度确定LA/
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 轴心 构件 ppt 课件
限制150内