钢结构课件全套_1-4章.ppt

高强度螺栓分类： 根据确定承载力极限的原则不同，分为高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接。 为了说明问题的方便，以忽略腹板的热轧H型钢柱为例，推求临界应力： 根据前述推导可知，N作用下增加的挠度也呈正弦曲线分布，即 对于仅考虑初弯曲的轴心压杆，截面边缘开始屈服的条件为： 解式4-18，其有效根即为以截面边缘屈服为准则的临界应力： 上式称为柏利(Perry)公式。 前面推导仅针对铰支支承情况，实际压杆支承千差万别，对于任意支承情况的压杆，其临界力为： （3）由截面面积A和两主轴方向的回转半径ix，iy，优先选用轧制型钢，如工字钢、H型钢等。型钢截面不能满足时，选用组合截面，组合截面的尺寸可由回转半径确定。 截面任一点的弯矩为： 所以截面任一点的剪力为： 横缀条设计方法： 交叉缀条体系的横缀条应按轴压构件计算，取其内力N=V1； 单缀条体系为减小分肢的计算长度，可设横缀条，其截面一般与斜缀条相同，或按容许长细比[λ]=150确定。 对y轴 对x轴 截面形式 c类 c类 c类 b类 焊接，翼缘为轧制或剪切边 x x y y x x y y x x y y 焊接，翼缘为轧制或剪切边 x y x y 焊接，板件宽厚比≤20 x y x y y x x y x y 焊接 b类 b类 格构式 x y y x y x y x 轴心受压构件截面分类（板厚t≥40mm） c类 c类 板件宽厚比小于等于20 d类 c类 翼缘为轧制或剪切边 板件宽厚比大于20 翼缘为焰切边 d类 c类 t≥80mm t＜80mm c类 b类 b类 b类 b类 b类 对y轴 对x轴 截面形式 x y h b 轧制工字形或H形截面 焊接工字形形截面 x x y y x y 焊接箱形截面 （2）构件长细比的确定 ①截面为双轴对称或极对称构件： x x y y 对双轴对称十字形截面，为了防止发生扭转屈曲，尚应满足： lox、 loy——构件对主轴x和y的计算长度； ix、iy——构件截面对主轴x和y的回转半径。 x x y y x x y y b t ②截面为单轴对称的构件： 绕非对称轴x轴失稳形式为弯曲失稳，长细比： x x y y 绕对称轴y轴失稳时，一般为弯扭失稳，其临界力比弯曲失稳的要低，所以计算时，以计及扭转效应的换算长细比λyz代替λy ，计算公式如下： x x y y Eo —截面形心至剪切中心的距离； Io —截面对剪切中心的极回转半径； λy—构件对对称轴的长细比； λz—扭转屈曲的换算长细比； It —毛截面抗扭惯性矩； A —毛截面面积； 式中： Iω——毛截面扇性惯性矩，对T形截面（轧制、双板焊接、双角钢组合）、十字形截面和角形截面可近似取Iω=0； lω——扭转屈曲的计算长度，对两端铰接端部截面可自由翘曲或两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束的构件，取lω= loy。 讨论1：剪切中心 剪心是截面的一个特征,仅与截面的形状、尺寸有关，与荷载无关。 截面剪心的位置具有以下规律： 在构件截面上有一特殊点S，当外力产生的剪力作用在该点时构件只产生线位移，不产生扭转，这一点S称为构件的剪切中心，也称弯曲中心。 （A）有对称轴的截面，剪心一定在对称轴上； （B）双轴对称截面，剪心与形心重合； （C）由矩形薄板相交于一点组成的截面，剪心必在交点上。 x x y y S,O x x y y S,O x x y y O S x x y y O S O S y x x O S 图4.3.15 简单截面的剪切中心S和形心O位置 讨论2：抗扭惯性矩——自由扭转时的截面特性 (A)矩形狭长截面的抗扭惯性矩为： (B)对由狭长矩形截面组成的截面，其抗扭惯性矩为： 式中,bi相ti是组成截面各狭长矩形的宽度和厚度， k是考虑各组成截面实际是连续的影响而引人的增大系数，对角形截面可取：k=1.0；对T形截面可取k=1.15；对槽形截面可取k=1.12；工字型截面可取k=1.25。 讨论3：扇性惯性矩——开口薄壁杆件约束扭转时的截面 特性 EIω是构件的翘曲刚度，与前述弯曲刚度EIx和扭转刚度GIt相对应。一般由公式计算，例如单轴对称工字形截面的Iω为 x x y y h 图4.3.16 式中： I1，I2为工字形截面较大翼缘和较小翼缘各对工字截面对称轴y的惯性矩； Iy=I1+I2； h为上、下两翼缘板形心间的距离。