钢结构施工 单元三 项目三 拉弯压弯构件.ppt

一、应用 一般工业厂房和多层房屋的框架柱均为拉弯和压弯构件。 1.1.3、计算内容 拉弯构件： 承载能力极限状态：强度 正常使用极限状态：刚度 可设置腹板加劲肋，或在计算构件的强度和稳定性时将腹板的截面仅考虑计算高度边缘范围内两侧宽度各为 的部分（计算构件的稳定系数时，仍用全部截面）。但在受压较大翼缘与纵向加劲肋之间的腹板仍应按上述要求验算局部稳定性。 设计原则： 等稳定性、肢宽壁薄、制造省工和连接简便。 截面设计步骤： 截面选择、强度验算、弯矩作用平面内和平面外 的整体稳定验算、局部稳定验算、刚度验算等。 　　和轴心受压柱一样，压弯柱也由柱头、柱身和柱脚三部分组成。由于偏心受压柱所受的荷载(或传递的内力)与轴心受压柱不同，因而其柱头、梁柱连接、柱脚的构造也有所差异，但构造原则相同，即：构造简捷、传力明确，安全可靠、经济合理。 1、柱头 实际设计当中，为防止连接处发生局部破坏，柱子的腹板一般需在梁的翼缘板或水平连接板的同一位置设置横向加劲肋，如图，加劲肋的厚度一般与梁的翼缘板或连接板相同，这样相当于把柱侧两梁连为一整体。如果梁端弯矩很小，也可不设加劲肋。　 　 压弯柱的柱脚可以做成铰接和刚接两种。 铰接柱脚只传递轴心压力和剪力，它的计算和构造与轴心受压柱相同。刚接柱脚要求既能传递轴向压力、剪力和弯矩，同时要求具有足够的刚度，使之尽量接近刚接的假定。　　刚接柱脚分为整体式和分离式两种，一般实腹式压弯构件多采用整体式柱脚。 2、柱脚 3、整体式刚性柱脚的设计 承担M作用下产生的拉力，且锚栓是柱脚与基础牢固连接的关键部件，其直径大小由计算确定。 同轴压柱脚，内力可偏安全地按计算处的最大基底反力计算。 　　压弯构件的计算长度与构件端部的约束条件有关。 对于端部约束条件比较简单的单根受压构件，可按轴心受压构件的计算长度系数 P92（表3—9）确定。 对于框架柱，端部约束条件比较复杂，而且需要分别计算框架平面内和平面外的稳定性。框架平面内的计算长度通过对框架的整体稳定分析得到；框架平面外的计算长度则根据支承点的布置情况确定。 §1.6 压弯构件的计算长度 轴心受压构件的计算长度系数? P92 表3-9 （1）单层、多层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 　　 框架柱在框架平面内的计算长度可用下式表达： 式中：H——柱的几何长度； 　——计算长度系数。　 柱计算长度系数 见附表2-9。 P265 ①有侧移框架 ②无侧移框架 a、强支撑框架 当支撑结构（支撑桁架、剪力墙、电梯井等）的侧移刚度Sb满足下式要求时，为强支撑框架，其柱计算长度系数 按附表2-8确定： b、弱支撑框架 当支撑结构的侧移刚度Sb不满足上式要求时，为弱支撑框架，框架柱的压杆稳定系数按下式计算： （2）框架柱在框架平面外的计算长度 　　框架柱在框架平面外的计算长度可取柱的全长。当有侧向支撑时，取支撑点间的距离。 §1.7 实腹式压弯构件的设计 1.7.1 截面形式 1.对于N大、M小的构件，可参照轴压构件初估； 2.对于N小、M大的构件，可参照受弯构件初估； 因影响因素多，很难一次确定。 1.7.2 截面验算 1. 强度验算 2. 整体稳定验算 3. 局部稳定验算—组合截面 4. 刚度验算 1.7.3 构造要求 与实腹式轴心受压构件相似。 例题1.1： 某压弯构件的简图、截面尺寸、受力和侧向支承情况如图所示，试验算所用截面是否满足强度、刚度和整体稳定要求。钢材为Q235钢，翼缘为焰切边；构件承受静力荷载设计值（标准值）F=100kN和N=900kN。 [解]：1.内力（设计值） 轴心力 N =900kN 弯 矩 2.截面特性和长细比： l0x=16m，l0y=8m 刚度满足。 3.强度验算 满足要求。 4.在弯矩作用平面内的稳定性验算 满足要求。 满足要求！ 5.在弯矩作用平面外的稳定性验算： AC段（或CB段）两端弯矩为M1=400 kN.m，M2＝0，段内无横向荷载： 6.局部稳定验算 翼缘的宽厚比 腹板计算高度边缘的应力 腹板高厚比 局部稳定满足要求 ?o =（?max-?min）/ ? max §2.1 压弯构件的柱头与柱脚的连接构造 实腹式压弯构件柱头分为铰接和刚接两种，主要作用是将上部构件或梁传来的荷载(N、M)传给柱身， 柱头由顶板和肋板组成。　　框架梁柱的连接可分为柔性和刚性连接，柔性连接一般采用高强度螺栓连接，属铰接，而刚性连接是用焊接连接。 图2.1 梁柱连接构造 横向