钢结构-3构件的截面承载能力.pptx

第3章构件的截面承载能力-强度第3章构件的截面承载力轴心受力构件的强度及截面选择梁的类型及强度梁的局部压应力和组合应力按强度选择梁截面梁的内力重分布和塑性设计拉弯、压弯构件的应用和强度设计

01轴心受力构件的强度梁的强度拉弯、压弯构件的强度重点内容：难点：020304按强度条件设计构件截面

截面承载能力：构件截面的承载能力取决于材料的强度和应力性质及其在截面上的分布，属于强度问题01构件承载能力:构件有可能在受力最大截面还未达到强度极限之前因丧失稳定而失去承载能力。稳定承载力取决于构件的整体刚度，因而属于构件承载力02结构承载能力:整体结构的承载能力也往往和失稳有关。03局部失稳：钢构件的板件还有可能局部失稳，也不属于个别截面的承载能力问题04钢结构的承载能力分为三个层次：

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，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。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。3.1轴心受力构件的强度及截面选择

3.1.1轴心受力构件的应用和截面选择热轧型钢截面应用：主要承重结构、平台、支柱、支撑等截面形式热轧型钢截面

冷弯薄壁型钢截面冷弯薄壁型钢截面

型钢和钢板的组合截面实腹式组合截面格构式组合截面

2、轴心受力构件的应用：主要承重钢结构，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3、对轴心受力的共同要求是:1能提供强度所需要的截面积;2制作比较简便;3便于和相邻的构件连接;4截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。这类构件的截面积往往取决于稳定承载力，整体刚度大则构件的稳定性好，用料比较经济载极限：截面平均应力达到fu，但缺少安全储备；毛截面平均应力达fy，结构变形过大轴心受拉构件的强度钢材的应力应变关系计算准则：毛截面平均应力不超过fy

弹性状态应力(b)极限状态应力孔洞处截面应力分布应力集中现象

设计准则：净截面平均应力不超过fy设计公式：——钢材的抗拉强度设计值！对高强螺栓摩擦型连接，净截面强度验算要考虑孔前传力的影响。

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

013.2.3轴心受压构件的强度02轴心受压构件的强度原则上和受拉构件没有区别。有孔洞削弱的压杆净截面按上式计算强度。不过一般情况下，轴心受压构件的承载力是由稳定条件决定的。

3.2.4、索的受力性能和强度计算---采用容许应力法

钢索是一种特殊的受拉构件，广泛应用于悬索结构，张拉结构、桅杆纤绳和预应力结构等。

悬索作为柔性构件，其内力不仅和荷载作用有关，而且和变形有关，具有很强的几何非线性，需要由二阶分析来计算内力。悬索的内力和位移可按弹性阶段进行计算，通常采用下列基本假定:

(1)索是理想柔性的，不能受压，也不能抗弯。

(2)索的材料符合虎克定律。钢索的强度计算，目前国内外均采用容许应力法，按下式进行:

例题1:某轻钢屋架的下弦杆是用Q235钢的圆钢制作的。在杆的中央需用花篮螺丝张紧，杆的轴心拉力为N=90kN。试设计此杆。

解：由A=N/f=90000/205=439mm2=4.39cm2由附表7可知，直径为27mm的圆钢加工螺纹后，其有效直径只有24.19mm,有效面积A=4.59cm24.39cm2。为了节省钢材，避免整个拉杆都用较粗的钢，可在没有螺纹的范围内采用直径为24mm的圆钢，它的截面积为4.52cm2,比需要的4.41cm2稍大。在中央有螺纹的范围内可焊一段直径为27mm的圆钢或采用局部镊粗的办法解决.

ⅡⅠ

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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例3、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。

01梁的类型和强度023.2.1梁的作用与类型03梁——承受横向荷载的实腹式受弯构件。04桁架——承受横向荷载的格构式受弯构件。05按功能分为：楼盖梁、平台梁、吊车梁、檩条、墙架梁06按制作方法分为：型钢梁、组合梁

1、型钢梁：1）热轧型钢梁:工字钢、槽钢或H型钢，应用最为广泛，成本也较为低廉。2）冷弯薄壁型钢梁：用于