徐州建筑职业技术学院 第三篇钢结构 第六讲 教学目标： 1.了解实腹式轴心受压构件的局部稳定性概念； 2.理解轴心受压构件的构造要求。 土木工程学院
土木工程学院 1. 了解实腹式轴心受压构件的局部稳定性概念； 2. 理解轴心受压构件的构造要求。 第三篇 钢 结 构 教学目标： 第六讲
徐州建筑职业技术学院 重点 1.受压构件的整体稳定性验算； 2.受压构件局部稳定的概念、设置加劲肋的规定及 构造要求。 难点 受压构件的整体稳定性验算。 土木工程学院
土木工程学院 1.受压构件的整体稳定性验算； 2.受压构件局部稳定的概念、设置加劲肋的规定及 构造要求。 受压构件的整体稳定性验算。 重 点 难 点
公州率和ù少法尘兴空 §21.2 钢结构构件计算 3)局部稳定验算 概念：工字型截面轴心受压 构件，若腹板及翼缘的板件太宽 太薄，当轴压力达到某一数值时， 板件就可能在构件丧失强度和整 体稳定之前不能维持平面平衡状 态而产生凹凸鼓出变形，这种现 实腹式轴心受压构件局部屈进 象称为板件失去稳定，或称板件 屈曲。 土木工程学院
土木工程学院 3）局部稳定验算 概念：工字型截面轴心受压 构件，若腹板及翼缘的板件太宽 太薄，当轴压力达到某一数值时， 板件就可能在构件丧失强度和整 体稳定之前不能维持平面平衡状 态而产生凹凸鼓出变形，这种现 象称为板件失去稳定，或称板件 屈曲。 §21.2 钢结构构件计算
徐州建筑职业技术学院 实腹式轴心受压构件截面设计的步骤：先选择截面的 形式，然后根据整体稳定和局部稳定等要求选择截面尺寸， 最后进行强度和稳定性验算。 【例21.2.2】试设计一两端铰接的焊接工字形组合截面， 该柱承受的轴心压力设计值为N=800kN,柱的长度为4.8m, 钢材Q235,焊条E43型，翼缘为轧制边，板厚小于40mm。 250 图11.2.6例11.2.2附图 土木工程学院
土木工程学院 实腹式轴心受压构件截面设计的步骤：先选择截面的 形式，然后根据整体稳定和局部稳定等要求选择截面尺寸， 最后进行强度和稳定性验算。 【例21.2.2】 试设计一两端铰接的焊接工字形组合截面， 该柱承受的轴心压力设计值为N=800kN，柱的长度为4.8m， 钢材Q235，焊条E43型，翼缘为轧制边，板厚小于40mm
徐建筑职业技术学院 【解】(1)初选截面 由表2.1.5查得215N/mm,根据表11.2.3可知，该截面对 x轴属b类截面，对y轴属c类截面。 假定λ=80，由 235 查附录5得Φ=0.688，中，=0.578 800×103 6438 yf 0.578×215 mm2=64.4cm2 lox 4.8×102 入 80 cm = 4.8×102 入 80 二6cm 根据附录5的近似关系得a1=0.43,a2=0.24 h= 红= =14 b=- = 0.43 cm, 02 6=25cm 0.24 土木工程学院
土木工程学院 【解】(1)初选截面 由 表 2.1.5 查得 f=215N/mm2 ,根据表 11.2.3 可知，该截面对 x 轴属 b 类截面，对 y 轴 属 c 类截面。 假 定 λ=80，由 235 y f 查附录 5 得 φx=0.688 ，φy =0.578 6438 0.578 215 800 10 . 3 = = = f N A y T m m2 =64.4cm2 6 80 4.8 102 = = = ox xT l i cm ， 6 80 4.8 102 = = = oy yT l i cm 根据附录 5 的近似关系得 α1=0.43 ， α2=0.24 14 0.43 6 1 = = = xT i h cm ， 25 0.24 6 2 = = = yT i b cm
徐州建筑职业技术学院 先确定截面的宽度，取b=250mm,根据截面高度和 宽度大致相等的原则取h=260mm,翼缘采用10×250，其 面积为25×1.0×2=50cm2 腹板所需面积A一50=64.3-50=14.3cm2 14.3 腹板的厚度w= (26-2) ≈0.6cm,取tw=6mm 土木工程学院
土木工程学院 先确定截面的宽度，取b=250mm，根据截面高度和 宽度大致相等的原则取h=260mm，翼缘采用10×250，其 面积为 25×1.0×2=50cm2 腹板所需面积AT -50=64.3-50=14.3cm2 腹板的厚度tw = cm 6 ， 取 tw =6mm 0. (26 2) 14.3 −
绛步酸盖鼙章学宽 截面几何特性仁2×25×1.0+24×0.6=64.6cm2 243 Z,=0.6X12+2×25×1.0x12.5=8503.7cm 253 I,=2×1.0× 12=2604.2cm ,--5m4-月 =6.4 cm 4.8×102 =41.7 入y o_4.8×102 i这 11.5 iy 75 6.4 1)强度验算 N800×103 An64.4×102 =124.2N/mm2<f215N/mm2,满足。 土木工程学院
土木工程学院 （2） 截面验算 截面几何特性 A=2×25×1.0+24×0.6=64.6cm2 Ix =0.6× 2 25 1.0 12.5 8503.7 12 24 2 3 + = cm4 Iy =2×1.0× 12 253 =2604.2cm4 = =11.5 A I i x x cm = = 6.4 A I i y y cm 41.7 11.5 4.8 102 = = = x ox x i l 75 6.4 4.8 102 = = = y oy y i l 1）强度验算 124.2 64.4 10 800 10 2 3 = = An N N/mm2 ＜f=215N/mm2 ,满足
徐建筑职业技术学院 2)刚度验算 入mx-入y=75≤)]=150，满足。 3)整体稳定验算 查附录5得Φ=0.893(b类)，中，=0.610(c类) N 800×103 y.4 0.610×644×10=203.6N/mm2<fF215N/mm,满足。 4)局部稳定验算 b_122 t10 =12.2<10+0.1=10+0.1×75=17.5,满足。 h,-240 tw 6 =40<25+0.51=25+0.5×75=62.5,满足。 土木工程学院
土木工程学院 2）刚度验算 max = y = 75 =150 ，满足。 3）整体稳定验算 查附录 5 得 φx=0.893（b 类）， φy =0.610(c 类) 203.6 0.610 64.4 10 800 10 . 2 3 = = A N y N/mm2＜f=215N/mm2 ，满足。 4）局部稳定验算 12.2 10 0.1 10 0.1 75 17.5 10 1 122 = = + = + = t b ，满足。 40 25 0.5 25 0.5 75 62.5 6 0 240 = = + = + = t W h ，满足
徐州建筑职业技术学院 2.轴心受压构件的构造 (1)实腹式轴心受压柱 截面形式： 口 型钢截面 I 组合截面 7厂 C 格构式截面 8。 土木工程学院
土木工程学院 2． 轴心受压构件的构造 （1）实腹式轴心受压柱 截面形式： 型钢截面 组合截面 格构式截面
徐州建筑职业技本学院 为避免弯扭失稳，常采用双轴对称截面。 单角钢截面适用于塔架、桅杆结构和起重机臂杆 或轻便桁架。 双角钢便于在不同情况下组成接近于等稳定的压 杆截面，常用于由节点板连接杆件的平面桁架。 H型钢的宽度与高度相同时对强轴的回转半径约 为弱轴回转半径的2倍，对于在中点有侧向支撑的独立 柱最适合。 土木工程学院
土木工程学院 为避免弯扭失稳，常采用双轴对称截面。 单角钢截面适用于塔架、桅杆结构和起重机臂杆 或轻便桁架。 双角钢便于在不同情况下组成接近于等稳定的压 杆截面，常用于由节点板连接杆件的平面桁架。 H型钢的宽度与高度相同时对强轴的回转半径约 为弱轴回转半径的2倍，对于在中点有侧向支撑的独立 柱最适合