第六章拉弯和压弯构件 第一节概述 定义同时承受弯矩和轴心拉力或轴心压力的 构件称为拉弯构件或压弯构件。压弯构件也称为 梁一柱。 应用单层厂房的柱、多层或高层房屋的框架 柱、承受不对称荷载的 工作平台柱、以及支架 柱、塔架、桅杄塔等常 是压弯构件;桁架中承 M 受节间内荷载的杆件则 Nez (a) Cb) 是压弯或拉弯构件。 图6-1拉弯构件和压弯构件
第六章 拉弯和压弯构件 第一节 概 述 一、定义 同时承受弯矩和轴心拉力或轴心压力的 构件称为拉弯构件或压弯构件。压弯构件也称为 梁—柱。 二、应用 单层厂房的柱、多层或高层房屋的框架 柱、承受不对称荷载的 工作平台柱、以及支架 柱、塔架、桅杆塔等常 是压弯构件;桁架中承 受节间内荷载的杆件则 是压弯或拉弯构件
截面形式当弯矩较小和正负弯矩绝对值大 致相等或使用上有特殊要求时,常采用双轴对称 截面。当构件的正负弯矩绝对值相差较大时,为 了节省钢材,常采用单轴对称截面 王王日王丰王 <Bl 王H王王£王十王∞ 图6-2拉弯和压弯构件的截面型式 四拉弯构件的设计要求需进行强度和刚度计算 五、压弯构件的设计要求 1.压弯构件的破坏方式:(1)强度破坏
三、截面形式 当弯矩较小和正负弯矩绝对值大 致相等或使用上有特殊要求时,常采用双轴对称 截面。当构件的正负弯矩绝对值相差较大时,为 了节省钢材,常采用单轴对称截面。 四.拉弯构件的设计要求 需进行强度和刚度计算。 五、压弯构件的设计要求 1.压弯构件的破坏方式:(1)强度破坏
丧失 当N<N时 构件 内、外力矩的平衡是稳定的。当达到N后,在减小荷 载情况下ν仍不断增大,截面内力矩已不能与外力矩保 持稳定的平衡。称这种现象为压弯构件丧失弯矩作用平 面内的整体稳定,它属于弯曲失稳(屈曲)。 (3)弯矩作用平面外丧失整体稳定当荷载达某一值N 构件将突然发生弯矩作用平面外的弯曲变形,并伴随绕 纵向剪切中心轴的扭转,而发生破坏。称这种现象为压 弯构件丧失弯矩作用平面外的整体稳定,它属于弯扭失 稳(屈曲)。 (4)局部失稳(屈曲)将导致压弯构件整体稳定承载力 降低 2.设计要求应进行强度、刚度、整体稳定性和局部稳定 性计算
(2)为弯矩作用平面内丧失整体稳定 当N<Nux时,构件 内、外力矩的平衡是稳定的。当N达到Nux后,在减小荷 载情况下v 仍不断增大,截面内力矩已不能与外力矩保 持稳定的平衡。称这种现象为压弯构件丧失弯矩作用平 面内的整体稳定,它属于弯曲失稳(屈曲)。 (3)弯矩作用平面外丧失整体稳定 当荷载达某一值Nuy , 构件将突然发生弯矩作用平面外的弯曲变形,并伴随绕 纵向剪切中心轴的扭转,而发生破坏。称这种现象为压 弯构件丧失弯矩作用平面外的整体稳定,它属于弯扭失 稳(屈曲)。 (4)局部失稳(屈曲)将导致压弯构件整体稳定承载力 降低。 2. 设计要求 应进行强度、刚度、整体稳定性和局部稳定 性计算
H2 H H H H (b) 图6-4尢攴撑纯框架的弹性分析 Hnu 理想杆 实际杆 图6-3假想水平荷载 坡0 图6-5单向压弯构件的轴力~位移曲线
第 拉弯、压弯构件的强度和刚度计算 强度计算 1、强度极限状态构件的受力最不利截面出现塑性 铰时,即达到构件的强度极限状态 2、强度极限承载力计算根据内外力平衡条件,求 得在强度极限状态时N与M的相关关系式。各种截 面的拉弯和压弯构件的强度相关曲线均为凸曲线, 其变化范围较大。 为了使计算简化,且可 工字形截面绕强轴弯曲 工字形截面绕弱轴弯曲 与轴心受力构件和梁的计算 0.6 矩形截面 公式衔接,设计规范偏于安王 M 全地采用相关曲线中的直线 0.20.40.60.81.0 作为计算依据,其表达式为 图6-6压弯构件强度计算相关曲线
第二节 拉弯、压弯构件的强度和刚度计算 一、强度计算 1、强度极限状态 构件的受力最不利截面出现塑性 铰时,即达到构件的强度极限状态。 2、强度极限承载力计算 根据内外力平衡条件,求 得在强度极限状态时N与M的相关关系式。各种截 面的拉弯和压弯构件的强度相关曲线均为凸曲线, 其变化范围较大。 为了使计算简化,且可 与轴心受力构件和梁的计算 公式衔接,设计规范偏于安 全地采用相关曲线中的直线 作为计算依据,其表达式为