轴心受力构件部分公式及例题公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx
《轴心受力构件部分公式及例题公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《轴心受力构件部分公式及例题公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx(60页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件第1页第1页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件 截面抗扭惯性矩。当截面由几种狭长短形板构成时(如工字形、T形、槽形、角形等),可由下式计算:式中:、任意矩形板宽度和厚度;考虑连接处有利影响系数,其值由试验拟定。对角形截面可取 1.0;T形截面 1.15;槽 形截面 1.12;工
2、字形截面 1.25。第2页第2页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件第3页第3页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件第4页第4页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件第5页第5
3、页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.1某焊接组合工字形截面轴心受压构件截面尺寸如图所某焊接组合工字形截面轴心受压构件截面尺寸如图所表示,承受轴心压力设计值(包括自重)表示,承受轴心压力设计值(包括自重)N=kN,计算长度,计算长度l0 x=6m,l0y=3m,翼缘钢板为火焰切割边,钢材为,翼缘钢板为火焰切割边,钢材为Q345,f=315N/mm2,截面无削弱,试计算该轴心受压构件整体稳定,截面无削弱,试计算该轴心受压构件整体稳定性。性。-250
4、8-25012yyxx第6页第6页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件惯性矩:惯性矩:回转半径:回转半径:1、截面及构件几何性质计算、截面及构件几何性质计算长细比:长细比:-2508-25012yyxx截面面积截面面积第7页第7页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件扇形惯性矩:扇形惯性矩:极回转半径:极回转半径:2
5、、判断是否由扭转屈曲控制、判断是否由扭转屈曲控制扭转屈曲扭转屈曲换算长细换算长细比:,比:,-2508-25012yyxx截面抗扭惯性矩:截面抗扭惯性矩:故该构件由弯曲屈曲控制设计。故该构件由弯曲屈曲控制设计。第8页第8页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件3、整体稳定性验算、整体稳定性验算查表得:查表得:满足整体稳定性要求。满足整体稳定性要求。其整体稳定承载力为:其整体稳定承载力为:截面关于截面关于x轴和轴和y轴都属于轴都属于b类,而类,而,故,故第9
6、页第9页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.2某焊接某焊接T形截面轴心受压构件截面尺寸如右图所表示,形截面轴心受压构件截面尺寸如右图所表示,承受轴心压力设计值(包括自重)承受轴心压力设计值(包括自重)N=kN,计算长度,计算长度l0 x=l0y=3m,翼缘钢板为火焰切割边,钢材为,翼缘钢板为火焰切割边,钢材为Q345,f=315N/mm2,截面无削弱,试计算该轴心受压构件整体稳定,截面无削弱,试计算该轴心受压构件整体稳定性。性。y-2508-25
7、024ycyxx第10页第10页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1、截面及构件几何性质计算、截面及构件几何性质计算截面重心:截面重心:截面面积:截面面积:惯性矩:惯性矩:y-2508-25024ycyxx第11页第11页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件y-2508-25024ycyxx回转半径:回转半径:长
8、细比:长细比:2、整体稳定性验算、整体稳定性验算由于绕由于绕y轴属于弯扭失稳,必须计算换算长细比轴属于弯扭失稳,必须计算换算长细比 yz因因T形截面剪力中心在翼缘板和腹板中心线交点,因此剪力中形截面剪力中心在翼缘板和腹板中心线交点,因此剪力中心距形心距离心距形心距离e0等于等于yc。即:。即:第12页第12页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对于对于T形截面形截面I 0截面关于截面关于x轴和轴和y轴均属于轴均属于b类,类,查表得:查表得:第13页第13
9、页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件满足整体稳定性要求,不超出满足整体稳定性要求,不超出5。其整体承载力为:其整体承载力为:从以上两个例题能够看出,例题从以上两个例题能够看出,例题4.24.2截面只是把例题截面只是把例题4.14.1工字形截面工字形截面下翼缘并入上翼缘,因此两种截面绕腹板轴线惯性矩和长细比是同下翼缘并入上翼缘,因此两种截面绕腹板轴线惯性矩和长细比是同样。只因例题样。只因例题4.24.2截面是截面是T T形截面,在绕对称轴失稳时属于弯扭失
10、稳,形截面,在绕对称轴失稳时属于弯扭失稳,使临界应力设计值有所减少。使临界应力设计值有所减少。第14页第14页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.3如图所表示一管道支架,其支柱设计压力为如图所表示一管道支架,其支柱设计压力为N1600kN(设计值),柱两端铰接,钢材为(设计值),柱两端铰接,钢材为Q235,截面无孔削,截面无孔削弱弱,试设计此支柱截面:,试设计此支柱截面:用普通轧制工字钢,用普通轧制工字钢,用热轧用热轧H型型钢,钢,焊接工字形截面
11、,翼缘板为火焰切割边焊接工字形截面,翼缘板为火焰切割边。xxxxyyyyN NN N解:支柱在两个方向计算长度解:支柱在两个方向计算长度不相等故取图中所表示截面朝不相等故取图中所表示截面朝向,将强轴顺向,将强轴顺x轴方向,弱轴轴方向,弱轴顺顺y轴方向,这样柱轴在两个轴方向,这样柱轴在两个方向计算长度分别为方向计算长度分别为l0 x=600cml0y=300cm第15页第15页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1.初选截面初选截面假定假定 90,对于热轧
12、工字钢,当绕轴,对于热轧工字钢,当绕轴x失稳时属于失稳时属于a类截面类截面当当绕轴绕轴y失稳时属于失稳时属于b类截面类截面。一、热轧工字钢一、热轧工字钢查附表得查附表得查附表得查附表得 需要截面几何量为需要截面几何量为第16页第16页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件由附表由附表7.1中不也许选出同时满足中不也许选出同时满足A、ix、iy型号,可适当照料型号,可适当照料到到A、iy进行选择,试选进行选择,试选I56a,A135.38cm2、ix=22.
13、01cm、iy=3.18cm.2、截面验算、截面验算因截面无孔削弱,可不验算强度;又因轧制工字钢翼缘和腹板因截面无孔削弱,可不验算强度;又因轧制工字钢翼缘和腹板均较厚,可不验算局部稳定,只需进行刚度和整体稳定验算。均较厚,可不验算局部稳定,只需进行刚度和整体稳定验算。满足要求满足要求第17页第17页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件故整体稳定性满足要求。故整体稳定性满足要求。第18页第18页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel
14、Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件由于热轧由于热轧H型钢能够选取宽翼缘形式,截面宽度较大,因而型钢能够选取宽翼缘形式,截面宽度较大,因而长细比假设值可适当减小,假设长细比假设值可适当减小,假设=60,对宽翼缘,对宽翼缘H型钢因型钢因b/h0.8,因此无论对,因此无论对x轴或轴或y轴均属类轴均属类b截面。截面。1、初选截面、初选截面二、热轧二、热轧H型钢型钢查附表得查附表得 需要截面几何量为需要截面几何量为第19页第19页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Princi
15、ples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件由附表中试选由附表中试选HW250250914A92.18cm2、ix=10.8cm、iy=4.29cm2、截面验算、截面验算因截面无孔削弱,可不验算强度;又因轧制钢翼缘和腹板均较因截面无孔削弱,可不验算强度;又因轧制钢翼缘和腹板均较厚,可不验算局部稳定,只需进行刚度和整体稳定验算。厚,可不验算局部稳定,只需进行刚度和整体稳定验算。故刚度满足要求故刚度满足要求第20页第20页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structur
16、e第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求第21页第21页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件假设假设 60,组合截面普通,组合截面普通b/h0.8无论对无论对x轴或轴或y轴均属轴均属b类类截面截面。1、初选截面、初选截面三、焊接工字钢三、焊接工字钢查附表得查附表得 需要截面几何量为需要截面几何量为第22页第22页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles
17、of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件查附录对工字形截面查附录对工字形截面依据h=23cm,b=21cm,和计算A=92.2cm2,设计截面以下图。这一步,不同设计者差异较大。预计尺寸h、b只是一个参考,给出一个量概念。设计者可依据钢材规格与经验确定截面尺寸。A=90cm2第23页第23页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件因截面无孔削弱,可不验算强度。因截面无孔削弱,可不验算强度。故刚度满足要求故刚度满足要求(1)刚
18、度和整体稳定验算)刚度和整体稳定验算2、截面验算、截面验算第24页第24页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求(2)局部整体稳定验算)局部整体稳定验算故局部稳定性满足要求故局部稳定性满足要求第25页第25页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件 由上述计算结果可知,采用热轧普通
19、工字钢截面比热轧由上述计算结果可知,采用热轧普通工字钢截面比热轧H型钢型钢截面面积约大截面面积约大46。尽管弱轴方向计算长度仅为强轴方向计算长。尽管弱轴方向计算长度仅为强轴方向计算长度度1/2,但普通工字钢绕弱轴回转半径太小,因而支柱承载能力是,但普通工字钢绕弱轴回转半径太小,因而支柱承载能力是由绕弱轴所控制,对强轴则有较大富裕,经济性较差。对于热轧由绕弱轴所控制,对强轴则有较大富裕,经济性较差。对于热轧H型钢,由于其两个方向长细比比较靠近,用料较经济,在设计轴型钢,由于其两个方向长细比比较靠近,用料较经济,在设计轴心实腹柱时,宜优先选取心实腹柱时,宜优先选取H型钢。焊接工字钢用钢量至少,但制
20、作型钢。焊接工字钢用钢量至少,但制作工艺复杂。工艺复杂。比较上面三种截面面积比较上面三种截面面积热轧工字型钢:热轧工字型钢:A135.38cm2热轧热轧H型钢:型钢:A=92cm2组合工字钢:组合工字钢:A=90cm2第26页第26页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.4某厂房柱,某厂房柱,l0 xl0y6m,承受轴心压,承受轴心压力设计值力设计值N1600kN,钢材为,钢材为Q235B,f215N/mm2,拟采用格构式柱(,拟采用格构式柱(x为
21、虚轴,为虚轴,y为为实轴),柱肢采用热轧槽钢,试设计此柱。实轴),柱肢采用热轧槽钢,试设计此柱。xyxyb1128bl l1 11、按实轴(、按实轴(y轴)稳定条件拟定分肢截面尺寸轴)稳定条件拟定分肢截面尺寸一、缀条柱设计一、缀条柱设计设设 y60,对实轴对实轴按按b类查类查附表附表4.2第27页第27页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件 需要截面几何量为:需要截面几何量为:xyxyb1128bl l1 1查查附表,初附表,初选选228b,其截面特性其
22、截面特性为为:A245.62=91.24cm2,iy10.5910.6cm,y02.02cm,i12.3cm,I1241.5cm4第28页第28页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对实轴对实轴整体整体稳稳定定验验算算满满足要求足要求第29页第29页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2、按双轴等稳定原则拟定两分肢
23、间距、按双轴等稳定原则拟定两分肢间距初初选缀选缀条条规规格格为为L454,一个角一个角钢钢截面面截面面积为积为:A13.486cm2,前后两平面前后两平面缀缀条条总总面面积积:A1x23.4866.97cm2 需要需要绕绕虚虚轴轴回回转转半径半径ixxyxyb1128bl l1 1由表由表4.6得得ix0.44b则则b11.24/0.4425.54cm,取,取b270mm则则两槽两槽钢钢翼翼缘间净间缘间净间距距270-284102mm100mm第30页第30页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structu
24、re第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对虚轴整体稳定验算对虚轴整体稳定验算回转半径回转半径绕虚轴换算长细比绕虚轴换算长细比xyxyb1128bl l1 1第31页第31页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求刚度验算刚度验算满足要求满足要求3、单肢稳定验算、单肢稳定验算设设 45,则,则b-2y0=27-22.02=22.96cm,单肢长细比,单肢长细比满足规范要求,不必验算分肢刚度、强度和整体稳定;满足规范要求
25、,不必验算分肢刚度、强度和整体稳定;分肢采用型钢,也不必验算其局部稳定。分肢采用型钢,也不必验算其局部稳定。第32页第32页钢结构原理钢结构原理 Principles of Steel Structure Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件柱剪力柱剪力4、缀条设计、缀条设计 每肢斜缀条内力每肢斜缀条内力单单根根缀缀条截面面条截面面积为积为A13.486cm2,最小回,最小回转转半径半径i0.89cm长细比长细比查查表截面表截面为为b类类,查查附表得:附表得:0.912第33页第33页钢结构原理钢结构原理 Principles of
- 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 部分 公式 例题 公开 一等奖 优质课 大赛 获奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。