轴心受力构件计算ppt课件.ppt

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.1 概述概述图图4.1 4.1 轴心受力构件在工程中的应用轴心受力构件在工程中的应用(a)(a)桁架；桁架；(b)(b)塔架；塔架；(c)(c)网架网架在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 轴心受力构件常用截面形式轴心受力构件常用截面形式实腹式、格构式实腹式、格构式图图4.2 4.2 柱的型式和组成部分柱的型式和组成部分 柱头柱脚柱身缀板缀条 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定

2、的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(a)(a)型钢型钢(b)(b)组合截面组合截面1 1、实腹式构件截面形式、实腹式构件截面形式图图4.3 4.3 轴心受力实腹式构件的截面形式轴心受力实腹式构件的截面形式在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(c)(c)双角钢双角钢(d)(d)冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢图图4.3 4.3 轴心受力实腹式构件的截面形式轴心受力实腹式构件的截面形式在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.2.格构式构件的常用截面形式格构式构

3、件的常用截面形式图图4.4 4.4 格构式构件常用截面形式格构式构件常用截面形式图图4.5 4.5 缀板柱缀板柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3 3、格构式构件缀材布置、格构式构件缀材布置缀条、缀板缀条、缀板图图4.6 4.6 格构式构件的缀材布置格构式构件的缀材布置(a)(a)缀条柱；缀条柱；(b)(b)缀板柱缀板柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 4.2 轴心受力构件的强度和刚度轴心受力构件的强度和刚度 f 钢材强度设计值，钢材强度设计值

4、，；An 构件净截面面积构件净截面面积4.2.1 强度计算强度计算图图4.7 4.7 有孔洞拉杆的截面应力分布有孔洞拉杆的截面应力分布(a)(a)弹性状态应力；弹性状态应力；(b)(b)极限状态应力极限状态应力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 a a）构件净截面面积计算）构件净截面面积计算An 取取-、-截面的较小面积计算截面的较小面积计算(a(a)(b(b)(c(c)(d(d)图图4.8 4.8 净截面面积计算净截面面积计算在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出

5、的问题也很明确孔前传力孔前传力一个螺栓受力一个螺栓受力 N/n第一排受力第一排受力 ；孔前孔前:孔后孔后:Nb b）摩擦型高强螺栓连接的构件）摩擦型高强螺栓连接的构件n1 1计算截面上的螺栓数。计算截面上的螺栓数。n连接一侧螺栓数；连接一侧螺栓数；计算截面上的力为：计算截面上的力为：Nnn1 1Nnn121Nnn121N图图4.9 4.9 高强度螺栓的孔前传力高强度螺栓的孔前传力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确摩擦型高强螺栓净截面强度：摩擦型高强螺栓净截面强度：摩擦型高强螺栓还应验算毛截面强度：摩擦型高强螺栓还应验算毛

6、截面强度：N-计算截面上的受到的力计算截面上的受到的力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 构件计算长度构件计算长度i-截面的回转半径截面的回转半径 构件的最大长细比构件的最大长细比4.2.2 刚度计算刚度计算表表4.2 4.2 受拉构件的容许长细比受拉构件的容许长细比在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确表表4.14.1受压构件的容许长细比受压构件的容许长细比4.2.3 轴心拉杆的设计轴心拉杆的设计 受拉构件受拉构件的极限承载力一般由强度控制，设计时只

7、考的极限承载力一般由强度控制，设计时只考虑虑强度和刚度强度和刚度。钢材比其他材料更适于受拉，所以钢拉杆不但用于钢钢材比其他材料更适于受拉，所以钢拉杆不但用于钢结构，还用于钢与钢筋混凝土或木材的组合结构中。此种结构，还用于钢与钢筋混凝土或木材的组合结构中。此种组合结构的受压构件用钢筋混凝土或木材制作，而拉杆用组合结构的受压构件用钢筋混凝土或木材制作，而拉杆用钢材做成。钢材做成。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 例例4.14.1 图图4.104.10所示一有中级工作制吊车的厂房屋架的双角钢所示一有中级工作制吊车的厂房屋架的

8、双角钢拉杆，截面为拉杆，截面为210010210010，角钢上有交错排列的普通螺栓孔，角钢上有交错排列的普通螺栓孔，孔径孔径d=20mmd=20mm。试计算此拉杆所能承受的最大拉力及容许达到的。试计算此拉杆所能承受的最大拉力及容许达到的最大计算长度。钢材为最大计算长度。钢材为Q235Q235钢。钢。(c)图图4.10 4.10 例例4.14.1图图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确查得查得210010,210010,2/215mmNf=ii=yx4.52cm.3.05cm,A=219.26cm2 2An=2(1926-2

9、010)=3452=2(1926-2010)=3452 mm2AnI I=2=2(2(245+4045+402 2+100+1002 2 -2-2202010)=3150 10)=3150 mm2 2N=AnI I f=3150215=677250N=677 kN=3150215=677250N=677 kNlox=ix x=35030.5=10675 =35030.5=10675 mm 350=lloyoy=iy y=35045.2=15820=35045.2=15820 mm 解解：图图4.10 4.10 例例4.14.1图图(b)(b)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而

10、问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 理理想想轴轴心心压压杆杆：假假定定杆杆件件完完全全挺挺直直、荷荷载载沿沿杆杆件件形形心心轴轴作作用用,杆杆件件在在受受荷荷之之前前无无初初始始应应力力、初初弯弯曲曲和和初初偏偏心心,截截面面沿杆件是均匀的。沿杆件是均匀的。此种杆件失稳此种杆件失稳,称为发生屈曲。称为发生屈曲。屈曲形式屈曲形式:1)1)弯曲屈曲：弯曲屈曲：只发生弯曲变形只发生弯曲变形,截面绕一个主轴旋转；截面绕一个主轴旋转；2)2)扭转屈曲：扭转屈曲：绕纵轴扭转绕纵轴扭转;3)3)弯扭屈曲：弯扭屈曲：即有弯曲变形也有扭转变形。即有弯曲变形也有扭转变形。理想轴心压杆理想轴心

11、压杆-屈曲准则屈曲准则 4.3 轴心受压构件的稳定轴心受压构件的稳定 4.3.1 轴心受压构件的屈曲形式轴心受压构件的屈曲形式在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确弯曲屈曲弯曲屈曲：双轴对称截面，单轴对称截面绕非对称轴；：双轴对称截面，单轴对称截面绕非对称轴；扭转屈曲扭转屈曲：十字形截面；：十字形截面；弯扭屈曲弯扭屈曲：单轴对称截面（槽钢，等边角钢）。：单轴对称截面（槽钢，等边角钢）。图图4.11 4.11 轴心压杆的屈曲变形轴心压杆的屈曲变形(a)(a)弯曲屈曲；弯曲屈曲；(b)(b)扭转屈曲；扭转屈曲；(c)(c)弯扭屈

12、曲弯扭屈曲在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确欧拉临界应力欧拉临界应力4.3.24.3.2理想轴心压杆弯曲屈曲临界应力理想轴心压杆弯曲屈曲临界应力NE E 欧拉欧拉（EulerEuler）临界力临界力 222222222222lpppppssE(l0/I)Eil0EAIl0EAl0EIANEEcr=)(=图图4.12 4.12 有初弯曲的轴心压杆有初弯曲的轴心压杆杆件长细比，杆件长细比，=l/i；i 截面对应于屈曲的回转半径，截面对应于屈曲的回转半径，i=I/A。1.1.理想轴心压杆弹性弯曲屈曲临界应力理想轴心压杆弹性弯曲

13、屈曲临界应力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 当当 ，压压杆杆进进入入弹弹塑塑性阶段。采用切线模量理论计算。性阶段。采用切线模量理论计算。Et-切线摸量切线摸量 E E为常量为常量,因此因此crcr 不超过材料的比例极限不超过材料的比例极限 fp2.2.理想压杆的弹塑性弯曲屈曲临界应力理想压杆的弹塑性弯曲屈曲临界应力屈曲准则建立屈曲准则建立 的临界应力的临界应力或长细比或长细比图图4.13 4.13 应力应力-应变曲线应变曲线fpcrE E在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由

14、浅入深，所提出的问题也很明确弹塑性屈曲弹性屈曲O图图4.14 理想轴心受压构件的稳定曲线理想轴心受压构件的稳定曲线 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.3.3轴心受压构件稳定承载力的影响因素轴心受压构件稳定承载力的影响因素1.残余应力的影响残余应力的影响实际轴心受压构件存在初始缺陷实际轴心受压构件存在初始缺陷 -初弯曲、初偏心、残余应力初弯曲、初偏心、残余应力考虑初始缺陷的临界应力考虑初始缺陷的临界应力-边缘屈服准则边缘屈服准则前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过

15、程中，会在钢构件前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题

16、也很明确+-+-+-+-+-+在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确无残余应力有残余应力0轴心受压构件截面平均压应力应变的关系轴心受压构件截面平均压应力应变的关系 O绕x轴绕y轴柱子曲线柱子曲线 0.4fy0.6fy 图图3.16残余应力对轴心受压构件残余应力对轴心受压构件稳定承载能力的影响稳定承载能力的影响 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确绕强轴绕强轴x-x弯曲屈曲弯曲屈曲时的的临界界应力力为：绕弱弱轴y-y弯曲屈曲时的临界应力为弯曲屈曲时的临界应

17、力为：注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确e0kN e0kN 0图图4.174.17有初弯曲的轴心压杆及其压力挠度曲线有初弯曲的轴心压杆及其压力挠度曲线在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确e0 zy y N ke00N v kv v=0.10y 01.00.50=0.3y y EN/N=00

18、z 0e=0.3e=000e=0.11.00.5N/N E0 弹塑性阶段弹塑性阶段压力挠度曲线压力挠度曲线 有初弯曲有初弯曲(初偏心初偏心)时，一开始就产生挠曲时，一开始就产生挠曲,荷载荷载，v,当当N NN NE E时，时，v 初弯曲（初偏心）越大初弯曲（初偏心）越大,同样压力下变形越大。同样压力下变形越大。初弯曲（初偏心）即使很小初弯曲（初偏心）即使很小,也有也有 2.2.初弯曲和初偏心的影响初弯曲和初偏心的影响图图4.18 4.18 轴心压杆及其压力挠度曲线轴心压杆及其压力挠度曲线在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确

19、 弹塑性阶段弹塑性阶段压力挠度曲线压力挠度曲线 压力超过压力超过NA后后,构件进入弹塑构件进入弹塑性阶段性阶段,塑性区塑性区,v B B点是具有初弯曲压杆真正的点是具有初弯曲压杆真正的极限承载力极限承载力 “最大强度准则最大强度准则”以以NB作为最大承载力。作为最大承载力。最大强度准则最大强度准则 挠度挠度 v 增大到一定程度增大到一定程度,杆件中点截面边缘杆件中点截面边缘(A或或A),),塑塑性区增加性区增加-弹塑性阶段弹塑性阶段,压力小于压力小于Ncr丧失承载力。丧失承载力。A表示压杆跨中截面边缘屈服表示压杆跨中截面边缘屈服“边缘屈服准则边缘屈服准则”以以NA作为最大承载力作为最大承载力图

20、图4.19 4.19 轴心压杆及其压力挠度曲线轴心压杆及其压力挠度曲线在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1.实际轴心压杆的稳定曲线实际轴心压杆的稳定曲线1-1-欧拉临界力欧拉临界力2-2-切线摸量临界力切线摸量临界力3-3-有初弯曲临界力、残余应力有初弯曲临界力、残余应力图图4.204.20轴心压杆的压力轴心压杆的压力-挠度曲线挠度曲线4.3.4 轴心受压构件的截面分类轴心受压构件的截面分类在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.2.实际轴压构件的截

21、面分类实际轴压构件的截面分类实际轴压构件的截面分类实际轴压构件的截面分类 初初初初始始始始弯弯弯弯曲曲曲曲与与与与初初初初始始始始偏偏偏偏心心心心的的的的影影影影响响响响规规规规律律律律相相相相同同同同，按按按按概概概概率率率率理理理理论论论论两两两两者者者者同同同同时时时时取取取取最最最最大大大大值值值值的的的的几几几几率率率率很很很很小小小小，工工工工程程程程中中中中把把把把初初初初弯弯弯弯曲曲曲曲考考考考虑虑虑虑为为为为最最最最大大大大（杆杆杆杆长长长长的的的的千千千千分分分分之之之之一一一一）以以以以兼兼兼兼并并并并考考考考虑虑虑虑初初初初弯弯弯弯曲曲曲曲的的的的影影影影响响响响；按按

22、按按弯弯弯弯曲曲曲曲失失失失稳稳稳稳理理理理论论论论计计计计算算算算，考考考考虑虑虑虑弯弯弯弯扭扭扭扭失失失失稳稳稳稳的的的的影影影影响响响响，同同同同时时时时考考考考虑虑虑虑残残残残余应力的影响余应力的影响余应力的影响余应力的影响.在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 轴心压杆即使面积相同轴心压杆即使面积相同,材料相同材料相同,但截面形式不同但截面形式不同,加工条件不同加工条件不同,其残余应力影响也不同其残余应力影响也不同-既承载力不同既承载力不同,柱子曲线不同柱子曲线不同。各国都采用多柱子曲线各国都采用多柱子曲线,我国

23、采用我国采用4 4条曲线条曲线,即把柱即把柱子截面分为子截面分为4 4类类.a a曲线包括的截面残余应力影响最小曲线包括的截面残余应力影响最小,相同的相同的值值,承载力承载力大大,稳定系数大；稳定系数大；c c曲线包括的截面残余应力影响较大；曲线包括的截面残余应力影响较大；d d曲线承载力最低。曲线承载力最低。cr与长细比与长细比的关系曲线称为柱子曲线，的关系曲线称为柱子曲线，越大，承载力越越大，承载力越低，即低，即cr 越小越小,稳定系数稳定系数=cr/R 越小。越小。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图图4.21 4

24、.21 我国的柱子曲线我国的柱子曲线在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.3.5 4.3.5 轴心受压构件的整体稳定计算轴心受压构件的整体稳定计算由截面类型和由截面类型和确定确定,根据表根据表4.4和和4.5截面截面分分类类,按附表按附表8查出。查出。235yfl 轴心压杆临界应力轴心压杆临界应力crcr确定之后，构件的整体稳定计确定之后，构件的整体稳定计算，其稳定计算式应为：算，其稳定计算式应为：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 例例4.24.

25、2验算轴心受压构件的强度、刚度和整体稳定性。验算轴心受压构件的强度、刚度和整体稳定性。Q235Q235钢材，钢材，热轧型钢，热轧型钢，32a32a，强轴平面内一端固定，强轴平面内一端固定,一端铰接，柱高一端铰接，柱高6m,6m,N=980KNN=980KN。200020002000 解解=yxiiA，aI：32截面对截面对x轴为轴为a类，对类，对y轴为轴为b类，类，x=0.957,y=0.712，=y=0.7122/215mmNf=0.80.8对对 x 轴、对轴、对 y 轴轴 b b 类类,试选(g(g)图图4.25 4.25 例例4.44.4图图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学

26、习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(2)(2)截面验算截面验算 刚度验算刚度验算整体稳定整体稳定因对因对 x 轴、对式轴、对式 y 轴轴 b b 类类,故由长细比的较大值查表故由长细比的较大值查表(g(g)图图4.25 4.25 例例4.44.4图图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确设设=60,=60,参照参照H H型截面，翼缘型截面，翼缘2-250142-25014，腹板，腹板-2508-25083.3.焊接工字形截面焊接工字形截面(1)(1)试选截面试选截面(h(h)图图4.25 4.25

27、 例例4.44.4图图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(2)(2)整体稳定和长细比验算整体稳定和长细比验算因对因对 x 轴、对式轴、对式 y 轴轴 b b 类类,故由长细比的较大值查表故由长细比的较大值查表 长细比：长细比：(h(h)图图4.25 4.25 例例4.44.4图图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确翼缘板：翼缘板：腹腹 板：板：（4 4）构造）构造 ，不设加劲肋，不设加劲肋 腹板与翼缘的连接焊缝，最小焊脚尺寸腹板与翼缘的连接焊缝，最小

28、焊脚尺寸取取hf=6mm(3)(3)局部稳定局部稳定在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 4.6 格构式格构式轴心受压柱的整体稳定计算轴心受压柱的整体稳定计算 1、格构柱的截面形式、格构柱的截面形式 格构式构件常用截面形式格构式构件常用截面形式缀板柱缀板柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确XyyX轴-虚轴y轴-实轴 格构式构件的缀材布置格构式构件的缀材布置 缀条柱；缀条柱；(b)(b)缀板柱缀板柱 缀板柱缀板柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问

29、题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2 2、格构柱绕虚轴的换算长细比、格构柱绕虚轴的换算长细比 绕虚轴的承载力低，加大长细比。绕虚轴的承载力低，加大长细比。在剪力作用下，缀板柱：刚架；缀条柱：桁架在剪力作用下，缀板柱：刚架；缀条柱：桁架。绕虚轴的稳定性比具有同样长细比的实腹柱差。绕虚轴绕虚轴的稳定性比具有同样长细比的实腹柱差。绕虚轴 弯曲产生横向剪力，由缀材承担。弯曲产生横向剪力，由缀材承担。V VV VV V缀板柱缀条柱实腹柱 轴心受压柱失稳轴心受压柱失稳在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明

30、确（1 1）双肢缀条柱）双肢缀条柱 单位剪力作用下的轴线转角。单位剪力作用下的轴线转角。缀条柱的剪切变形缀条柱的剪切变形在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 A1 两个缀条截面面积。两个缀条截面面积。x 双肢对双肢对x x轴的长细比；轴的长细比；0 x 换算长细比；换算长细比；A 柱的毛截面面积；柱的毛截面面积；取取=45o，得：，得：双肢柱的换算长细比为双肢柱的换算长细比为 缀条柱缀条柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 1 1 分肢长细比，分肢长

31、细比，1 1=l0101/i1 1；i1 1 分肢弱轴的回转半径；分肢弱轴的回转半径；l01 01 缀板间净距。缀板间净距。缀板柱缀板柱（2 2）双肢缀板柱）双肢缀板柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(1)(1)轴心受压格构柱的横向剪力轴心受压格构柱的横向剪力A 柱的毛截面面积；柱的毛截面面积；f 钢材强度设计值；钢材强度设计值；f y钢材的屈服强度。钢材的屈服强度。3 3、缀材设计、缀材设计 剪力计算简图剪力计算简图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也

32、很明确 内力内力：弯曲可能或左或右，剪力：弯曲可能或左或右，剪力 方向变化，缀条或拉或压。方向变化，缀条或拉或压。一个缀材面上的剪力一个缀材面上的剪力一个缀条的内力一个缀条的内力(2)(2)缀条的设计缀条的设计V1 1分配到一个缀材面上的剪力分配到一个缀材面上的剪力;n 一个缀材面承受剪力的斜缀条数。单系缀条一个缀材面承受剪力的斜缀条数。单系缀条 时，时，n=1,n=1,交叉缀条时，交叉缀条时，n n2 2；缀条与横向剪力的夹角缀条与横向剪力的夹角。图图4.30 4.30 缀条的内力缀条的内力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也

33、很明确 强度折减强度折减 单角钢有偏心，受压时产生扭转。单角钢有偏心，受压时产生扭转。斜缀条对最小刚度轴的长细比，斜缀条对最小刚度轴的长细比，2020时时,取取=20,=20,l0101-斜缀条长度斜缀条长度.按轴压构件计算按轴压构件计算按轴心受力计算构件的强度和连接时按轴心受力计算构件的强度和连接时 ，=0.85=0.85。按轴心受压计算构件的稳定性时按轴心受压计算构件的稳定性时 等边角钢等边角钢 ：,但不大于但不大于1.01.0 短边相连的不等边角钢：短边相连的不等边角钢：,但不大于但不大于1.0 1.0 长边相连的不等边角钢：长边相连的不等边角钢：=0.70=0.70在整堂课的教学中，刘

34、教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 横缀条横缀条 交叉缀条体系交叉缀条体系：按承受压力按承受压力N=VN=V1 1计算计算;单系缀条体系单系缀条体系：主要为减小分肢计算长度主要为减小分肢计算长度,取和斜缀条相同的截面。取和斜缀条相同的截面。交叉缀条体系和单系缀条体系交叉缀条体系和单系缀条体系在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确a a）确定）确定 假设假设 1 1 0.5 0.5max，1 1 40 40 b b）计算内力）计算内力 按多层刚架计算按多层刚架计算,反弯反弯

35、点在中点。点在中点。(3)(3)缀板的设计缀板的设计缀板柱缀板柱在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确剪力剪力弯矩弯矩缀板计算简图缀板计算简图l1 1缀板中心线间的距离；缀板中心线间的距离；aa肢件轴线间的距离。肢件轴线间的距离。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确c c）计算缀板的强度和连接）计算缀板的强度和连接d d）缀板尺寸）缀板尺寸I1分肢截面对分肢截面对1-1的惯性矩。的惯性矩。hbtb 只需用上述只需用上述M和和T验验算缀板与肢件间的连接焊缝

36、。算缀板与肢件间的连接焊缝。宽度宽度 hb 2a/3，厚度，厚度tba/40,并不小于并不小于6mm。端缀板宜适当加宽，取端缀板宜适当加宽，取hb=a。同一截面处两侧缀板线刚度之和不得小同一截面处两侧缀板线刚度之和不得小于一个分肢线刚度的于一个分肢线刚度的6倍。倍。缀板尺寸缀板尺寸在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确由由查查设设选槽钢型号选槽钢型号4 4、格构柱的设计步骤、格构柱的设计步骤中小型柱可用缀板或缀条柱，大型柱宜用缀条柱。中小型柱可用缀板或缀条柱，大型柱宜用缀条柱。（1 1）按对实轴）按对实轴(y-y轴轴)的整体

37、稳定选择柱的截面，方法与的整体稳定选择柱的截面，方法与实腹柱的计算相同。实腹柱的计算相同。（2 2）按对虚轴）按对虚轴(x-x轴轴)的整体确定两分肢的距离。的整体确定两分肢的距离。为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，即使为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，即使oxox=y y。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确缀板柱：缀板柱：设设1 1（4 4）设计缀条或缀板。）设计缀条或缀板。缀条柱：选缀条缀条柱：选缀条 A10.110.1A（3 3）验算对虚轴的整体稳定性，不合适时应修改柱宽）验算对虚轴的整体稳定性，不合

38、适时应修改柱宽b b 再进行验算。再进行验算。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确设计时注意设计时注意:(1)(1)(2)(2)缀条柱分肢长细比缀条柱分肢长细比(3)(3)缀板柱分肢长细比缀板柱分肢长细比1 b/50=278/50=5.6mm。验算隔板抗剪、抗弯强度：验算隔板抗剪、抗弯强度：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3 3、靴梁计算、靴梁计算靴梁与柱身的连接（靴梁与柱身的连接（4条焊缝），按承受柱的压力条焊缝），按承受柱的压力N=1700kN

39、。计算，此焊缝为侧面角焊缝，设计算，此焊缝为侧面角焊缝，设 ，求其长度：，求其长度：取靴梁高取靴梁高400mm。靴梁作为支承于柱力的悬但梁，设厚度靴梁作为支承于柱力的悬但梁，设厚度t=10mm，验算其抗剪，验算其抗剪和抗弯强度。和抗弯强度。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确靴梁与底板的连接焊缝和隔板与底板的连接焊缝传递全部柱的靴梁与底板的连接焊缝和隔板与底板的连接焊缝传递全部柱的压力，设焊缝的焊脚尺寸均为压力，设焊缝的焊脚尺寸均为 。所需的焊缝总计算长度应为：所需的焊缝总计算长度应为：显然焊缝的实际计算总长度已超过此值。

40、显然焊缝的实际计算总长度已超过此值。柱脚与基础的连接按构造采用两个柱脚与基础的连接按构造采用两个20mm的锚栓。的锚栓。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 a a）净截面面积）净截面面积1 1、强度计算、强度计算 第第4章章 轴心受压构件小结轴心受压构件小结 (a(a)(b(b)(c(c)图图4.8 4.8 净截面面积计算净截面面积计算在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确b b）摩擦型高强螺栓连接的构件）摩擦型高强螺栓连接的构件计算截面上的力为：计算

41、截面上的力为：孔前传力孔前传力NN图图4.9 4.9 高强度螺栓的孔前传力高强度螺栓的孔前传力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2 2、刚度计算、刚度计算 构件计算长度；构件计算长度；i截面的回转半径。截面的回转半径。构件的最大长细比；构件的最大长细比；在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3 3、整体稳定计算、整体稳定计算由截面类型和由截面类型和确定确定,根据表根据表4.34.3和和4.44.4分类分类,按附表按附表4.14.1附表附表4.44.4查

42、出。查出。235yfl式中式中 轴心压杆稳定系数，轴心压杆稳定系数，；f 轴心压杆稳定系数，轴心压杆稳定系数，。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（1 1）翼缘（三边简支一边自由）翼缘（三边简支一边自由）当当小于小于3030时，取时，取3030；两方向长细比的较大值，两方向长细比的较大值，上面条件不满足时加大厚度上面条件不满足时加大厚度t t。4 4、局部稳定、局部稳定 当当大于大于100100时，取时，取100100。图图4.21 4.21 轴心受压构件的翼缘失稳轴心受压构件的翼缘失稳在整堂课的教学中，刘教师总是让学生

43、带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（2 2）腹板（四边简支）腹板（四边简支）当当小于小于3030时，取时，取3030；当当大于大于100100时，取时，取100100。图图4.22 4.22 轴心受压构件的腹板失稳轴心受压构件的腹板失稳图图4.23 4.23 实腹柱的腹板加劲肋实腹柱的腹板加劲肋(b)(b)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(3)(3)型钢构件由型钢构件由A、ix x、iy y 选择型钢号，选择型钢号，（1 1）假设）假设,查查,求求A A。5 5、实腹柱设计、实腹

44、柱设计（2 2）求截面回转半径）求截面回转半径 查几何值验算；查几何值验算；焊接截面由焊接截面由ix x、iy y 求两个方向的尺寸求两个方向的尺寸在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(4)(4)确定截面的初选尺寸确定截面的初选尺寸,b、t；h0 0、tw w.(5)(5)构件强度、稳定和刚度验算。构件强度、稳定和刚度验算。6 6、格构柱的设计、格构柱的设计（1 1）按对实轴）按对实轴(y-y轴轴)的整体稳定选择柱的截面，方的整体稳定选择柱的截面，方法与实腹柱的计算相同。法与实腹柱的计算相同。由由查查设设选槽钢选槽钢型型 号号在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（2 2）按对虚轴）按对虚轴(x-x轴轴)的整体确定两分肢的距离。的整体确定两分肢的距离。为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，即使即使oxox=y y。缀板柱：缀板柱：设设1 1缀条柱：选缀条缀条柱：选缀条 A10.110.1A