3.尽量采用对轴对称截面,避免弯扭失稳。
4.构造简单,便于制作。便于与其他构件连接,选择可供应的钢材规格。
实腹式轴心受压构件有型钢构件和组合截面构件两类,型钢构件制作费用低,优先选用。 对于轧制H型钢,由于其两个方向长细比比较接近,经济,设计轴心受压实腹柱优先采用。 提高轴心压杆钢材的抗压强度设计值能否提高其稳定承载能力?为什么?不能。 因为轴心受压柱正常条件下要满足强度条件外,还必须满足构件受力的稳定性要求。 而且在通常情况下其极限承载力是由稳定条件决定的,而影响轴心受压杆件整体稳定的因素主要有构件的长细比λ,截面形状、钢材种类等因素故仅提高轴心受压柱的钢材抗压强度是不能提高其稳定承载能力的。
轴心受力构件的稳定系数ψ为什么要按截面形式和对应轴分成4类?同一截面关于两个形心主轴方向对承载力的影响有何不同?
由于轴心受压构件稳定承载力和多种因素有关,根据常用截面形式,不同加工所产生残余应力,经过数理统计和可靠度分析按照截面形式、 板厚、屈曲方向、和加工条件归纳为4种。 轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定计算公式中,λ为什么不取两方向长细比的较小值? 考虑板的局部失稳不先于杆件的整体失稳的原则σ≤σcr,杆件整体失稳计算中σcr=ψf,ψ对应的是较大的长细比。
热轧型钢制成的轴心受压构件是否要进行局部稳定性验算?H型钢需要。 轴心受压构件为何要进行刚度计算?计算公式是什么形式? 当构件处于非竖直位置时,自重可使构件产生较大挠曲,在动力荷载作用时会发生较大的振动。因此,构件应具有一定的刚度来满足结构的正常使用要求。 第五章 梁
毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。 净截面面积是扣除孔洞的截面面积。
有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。 有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。
主要承受弯矩或者弯矩与剪力共同作用的平面结构称为受弯构件,分为实腹式和格构式两类 实腹式受弯构件通常称为梁,格构式受弯构件称为桁架。 钢梁按制作方法可分为型钢梁和组合梁两大类。 型钢梁又可分为热轧型和冷成型两大类。
根据梁截面沿长度方向有无变化,分为等截面梁和变截面梁两类。
根据支撑情况分为简支梁,悬臂梁,连续梁,多采用简支梁,制造简单,安装方便,可以避免支座沉陷所产生的内力。 预应力梁:使梁在工作荷载作用前产生反向弯曲,从而提高钢梁在外荷载作用下的承载能力。 钢梁在荷载作用下,可在一个主轴平面内受弯,称为单向弯曲梁。 也可在两个主轴平面内受弯,称为双向弯曲梁或斜向弯曲梁。
梁格:主梁和次梁纵横交叉连接组成。分为简单梁格,普通梁格,复式梁格。 设计梁时按照极限承载状态计算,包括强度,整体稳定,局部稳定三方面。 若验算不满足要求,对于固定集中荷载作用,可设置支承加劲肋; 对于移动荷载作用,则需选用腹板较厚的截面。
对于翼缘上承受均布荷载的梁,不需要进行局部承压应力的验算。
梁丧失稳定性总是表现为受压翼缘发生较大的侧向变形和受拉翼缘发生较小的侧向变形的 梁不需要计算稳定性的两轴情况:
1.有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接。
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2.工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过表5-8 上述稳定计算的理论依据是以梁不产生扭转变形为前提的。
为防止扭转变形,可以在梁的支座翼缘处设置侧向支撑,设置加劲肋,或采用箱型截面。 加劲肋的种类和作用
横向加劲肋:防止剪应力和局部压应力作用可能引起的腹板失稳, 纵向加劲肋:防止弯曲应力可能引起的腹板失稳。
短加劲肋:主要防止由局部压应力可能引起的腹板失稳。
当集中荷载作用处设有支撑加劲肋,将不再考虑集中荷载对腹板产生的局部压应力作用。 截面上通过分支腹板的轴线称为实轴,通过缀材平面的轴线称为虚轴。 简支梁需要哪些条件,才能按部分截面发展塑性计算抗弯强度? 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的简支梁,只是有限制地利用塑性发展,取塑性发展总深度不大于截面高度的1/4.
截面塑性发展系数的意义是什么?与截面形状系数(形常数)有什么关系?
有一定塑性发展的截面弯矩与截面边缘刚达到屈服应力时的截面弯矩的比值定义为截面塑性发展系数。截面形状系数是梁截面极限弯矩值与屈服弯矩值的比值。 截面形状系数与截面的几何形状有关,而与材料的性质无关。 提高梁的整体稳定性最有效的方法是什么?
(1)改变梁截面形状。如提高梁的高度或增大翼缘宽度;(2)增加侧向支撑点,这样可以减小梁的在弱轴计算截面内的计算长度;(3)无法增加侧向支撑,就将截面改为箱型截面;(4)改变端部支撑形式,如铰接改为固端,增加梁两端支撑点对梁的约束程度。
最有效而经济的方法是(1)最有效的方法是增大受压翼缘的宽度;(2)在梁的侧向增设支撑点来提高梁的抗扭和侧向抗弯能力。
若考虑截面部分塑性,设计组合梁时,梁的翼缘板应该满足什么条件?宽厚比限值。 组合梁的截面高度由哪些条件确定?是否都必须满足?当he 轴心受力构件:只承受通过截面形心线的轴向作用力构件。分为轴心受拉和轴心受压。 弯矩由形心引起。 拉弯和压弯构件:同时承受弯矩和轴心拉力或轴心压力的构件。压弯构件称为梁——柱 弯矩可由纵向荷载不通过截面形心的偏心所引起。也可由横向荷载引起。或由构件端部的转角约束产生的端部弯矩引起。 只有绕截面一个形心主轴的弯矩时,称为单向拉弯构件或压弯构件。 绕截面两个形心主轴都有弯矩时,称为双向拉弯构件或压弯构件。 截面形式分为实腹式和格构式两大类。 当弯矩较小和正负弯矩的绝对值大致相等或使用有特殊要求时,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。 破坏形式: 拉弯构件是其强度破坏,以截面出现塑性铰作为其承载力极限。 拉弯构件一般只进行强度和刚度计算,但当弯矩较大而拉力较小时,拉弯构件与梁的受力状态接近,也应考虑和计算构件的整体稳定以及受压板件或分肢的局部稳定。 截面抵抗矩(W)就是截面对其形心轴惯性矩与截面上最远点至形心轴距离的比值。 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是:抗拉强度、屈服强度、伸长率 计算梁的正应力时,应该采用净截面的几何参数。 格构轴心受压柱设横隔的目的a保证柱截面几何形状不变b提高柱抗扭刚度c传递必要剪力 7 为提高轴心受压构件的整体稳定,在杆件截面面积不变的情况下,杆件截面的形式应使其面积分布尽可能远离形心 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的提高梁的局部稳定性 钢结构用钢的含碳量一般不大于 0.22% 影响梁的整体稳定的主要因素有哪些? (1)梁的抗弯刚度;(2)梁的抗扭刚度;(3)端部约束条件;(4)受压翼缘的自由长度;(5)截面形式 何谓受弯构件的整体失稳? 受弯构件在弯矩作用下上翼缘受压,下翼缘受拉,使其犹如受压构件和受拉构件的组合体。对于受压的上翼缘可沿刚度较小的翼缘板平面外方向屈曲,但腹板和稳定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗弯和抗剪约束,使它不可能在这个方向上发生屈曲。当外荷载产生的翼缘压力达到一定值时,翼缘板只能绕自身的强轴发生平面内的屈曲,对整个梁来说上翼缘发生了侧向位移,同时带动相连的腹板和下翼缘发生侧向位移并伴有整个截面的扭转,这时我们称其发生了整体失稳。 什么是格构式轴心受压构件的换算长细比? 在轴心受压构件的整体稳定计算中,按临界应力相等的原则,将格构式构件换算为实腹式构件进行计算时对应的长细比或将弯纽及扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。 钢梁强度计算一般包括弯曲正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力计算四个方面。 提高钢梁整体稳定性的有效措施增大受压区高度和增加侧向支撑。 部分T型钢是半个工字型钢。 组合梁的局稳公式是按局部失稳发生在翼板最大应力达屈服之前原则确定。 支承加劲肋应验算的内容是支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性 、切角后端部进截面强度、 与腹板焊缝连接。 随着时间的增长,钢材强度提高,塑性和韧性下降的现象称为—时效硬化 自动埋弧焊角焊缝焊脚尺寸最小值为(1.5根号t-1)mm。侧面角焊缝最小计算长度应不小于8hf和40mm,最大计算长度在承受静载或间接动荷载时应不大于60hf,承受动荷载应不大于40hf。 钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。 焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。 影响钢梁的整体稳定的主要原因有荷载类型、载作用点位置、梁截面形式、侧向支撑点位置和距离、端部支撑条件。 焊接组合工字型截面钢梁,翼缘的局部稳定是采用限制宽厚比的方法来保证,而腹板的局部稳定则采用配置加筋肋的方法来保证。 钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy除以(分项系数)。 8