钢结构第4章 轴心受力构件

1、第4章 受弯构件的计算原理,理解受弯构件的工作性能 掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法； 了解受弯构件整体稳定和局部稳定的基本概念， 理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施； 熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。,承受横向荷载和弯矩的构件称为受弯构件。结构中的实腹式受弯构件一般称为梁，梁在钢结构中是应用较广泛的一种基本构件。例如房屋建筑中的楼盖梁、墙梁、檩条、吊车梁和工作平台梁。,4.1 概述,受弯构件的设计应满足：强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的要求。 前三项属于承载能力极限状态计算，采用荷。

2、第5章 轴心受力构件,知识点,轴心受力构件的强度计算方法，刚度及长细比概念；轴心受压构件整体稳定理论、整体稳定承载力的计算方法和设计简化；轴心受压构件局部稳定，组成板件的容许宽厚比及腹板屈曲后强度的应用；实腹式及格构式轴心受压柱的设计方法；连接节点及柱脚的构造与计算。,重点,本章有关整体稳定和局部稳定的概念是整个钢结构基本构件稳定计算的基础，需要重点学习。,轴心受力构件构件承受通过截面形心轴线的轴向力作用。,轴心受力构件截面形式分为：实腹式和格构式,实腹式截面,格构式截面,4-1 概 述,4-1 概 述,轴心受力构件。

3、4 轴心受力构件设计,主要内容:,1、轴心受拉构件的强度和刚度 2、轴心受压构件的强度 3、轴心受压实腹式构件的整体稳定 4、轴心受压格构式构件的整体稳定 5、轴心受压实腹式构件的局部稳定 6、轴心受压格构式构件的局部稳定 7、轴心受力构件的刚度,第四章 轴心受力构件,4 轴心受力构件设计,学习目标,1.掌握轴心受拉构件强度的计算方法、净截面的概念；2.掌握轴心受压构件整体失稳的形态，实腹式构件整体稳定问题的基本原理、稳定工程计算方法的特点；3.掌握轴心受压格构式构件绕虚轴的整体稳定原理和计算方法；4.掌握轴心受压实腹式构件的。

4、4.5 实腹式轴心受压构件的截面设计,一、概述实腹式轴心受压构件的截面设计基本可按以下两个步骤进行：初选截面、截面验算。 二、实腹式轴心受压构件的截面设计过程1、初选截面设计截面时，首先要选择截面形式，确定钢号，然后根据轴力设计值 N 和两个主轴方向的计算长度初步选定截面尺寸。具体步骤如下：（对于轴心受压型钢构件和轴心受压组合截面的初选截面略有不同）,4 轴心受力构件设计,实腹式轴压杆常用截面形式及其优缺点 表6-6,4 轴心受力构件设计,4 轴心受力构件设计,1）假定柱的长细比 ，一般在60100范围内，当轴力大而计算长度小。

5、4-4 柱头、柱脚的设计 一、柱头的构造设计、1、柱顶支承梁的构造设计 图（a）、（b）、（c）,2、柱侧支承梁的构造设计图（d）、（e）二、柱脚设计1、柱脚型式和构造（1）铰接柱脚：（图4.26）平板式,2、轴心受压柱脚计算底版计算 靴梁计算 厚 与柱翼缘同高隔板计算厚 隔板长 高取连接焊缝 长度,隔板与底板的连接,隔板高度 肋板高度（按悬臂梁）隔板强度验算 肋板强度验算,例4.4根据例5.2所选择的焊接工字形截面设计其柱脚。轴心压力的设计值1700kN柱脚钢材为Q235钢，焊条E43型。基础混凝土的抗压强度设计值：。 解 采用平板式铰接柱脚图（。

6、第四章,轴心受力构件,2.2.4.实际轴心受压构件缺陷对弯曲屈曲的影响,理想轴心受压构件在实际结构中并不存在，实际结构都存在不同程度的缺陷，一般指几何缺陷和力学缺陷。如构件的初始弯曲，截面的几何形状和尺寸都可能存在偏差，荷载的作用点也可能偏离构件的轴线等对构件都有一定的影响，这些组成了构件的几何缺陷，其中以初弯曲和初偏心对构件的影响最具代表性。除几何缺陷外，构件在承受荷载前存在的残余应力也可作为一种缺陷，即力学缺陷。试验和理论分析均表明，缺陷的存在降低了构件的稳定承载力，因此不能直接用理想条件所得到的临。

7、钢 结 构,主 讲：陈建锋,1、了解“轴心受力构件”的应用和截面形式；2、掌握轴心受拉构件设计计算；3、了解“轴心受压构件”稳定理论的基本概念和分析方法；4、掌握现行规范关于“轴心受压构件”设计计算方法，重点及难点是构件的整体稳定和局部稳定；5、掌握格构式轴心受压构件设计方法。,大纲要求,第四章 轴心受力构件,1.结构及受力特点,（1）作用在构件上的荷载是轴心压力或轴心拉力； （2）构件理想的直杆；,4.1 概述,主要用于承重结构，如：桁架、网架、塔架和支撑结构等。,2.应用,3.塔架,1.桁架,2.网架,图4-2 轴心受力构件截面形式,。

8、钢结构 第四章 轴心受拉构件,任翠玲 2019年2月24日,2,4.1 概述,4,4.1概述,4.1.1轴心受拉构件的应用,网壳,塔架,桁架,5,4.1.2轴心受拉构件的类型,4.1概述,实腹式,按截面形式分,格构式,缀条式,缀板式,6,a）热轧型钢和冷弯薄壁型钢；b）由型钢或钢板组合成的截面；c）格构式,4.1概述,4.1.3轴心受拉构件的截面形式,7,（a）缀条式 （b）缀板式,4.1概述,格构式的两种类型,8,状态,4.1.4轴心受力构件的设计内容,4.1概述,4.2 轴心受拉构件的强度,10,4.2.1截面无削弱时的强度计算,轴力作用下，截面上只有拉或压应力。,其中 f 为钢材强度设计值：,4.2。

9、1,本章难点：轴心受压构件的稳定理论实腹柱、格构柱的设计,本章内容：,本章重点：轴心受压构件的强度、稳定,4.1 概述 4.2 轴心受力构件的强度和刚度 4.3 轴心受压构件的稳定 4.4 轴心受压柱的设计 4.5 柱头和柱脚,第四章 轴心受力构件,2,4.1 概 述,1.轴心受力构件的应用,轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的构件。包括轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心受压构件（轴心压杆）。,在钢结构中应用广泛，如桁架、网架、塔架中的杆件，工业厂房及高层钢结构的支撑，操作平台和其它结构的支柱等。,3,图4.1 轴心受力构件在工程中的。

10、1,第4章 轴心受力构件,4.1 概述 4.2 轴心受力构件的强度和刚度 4.3 轴心受力构件的整体稳定性 4.4 轴心受压构件的局部稳定 4.5 实腹式轴心受压构件的的截面设计和构造要求 4.6梁与轴心受压柱的连接 4.7柱头和柱脚的构造设计,2,4.1 概述,4.1.1基本概念,轴心受力构件：只受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。 轴心受拉构件：轴向力为拉力时称轴心受拉构件。 轴心受压构件：当轴向力为压力时称轴心受压构件 。 柱：用来支承梁、桁架等构件并将荷载传递给基础的受 压构件。它由柱头、柱身、柱脚组成。 拉弯构件：同时受拉和受弯的构件。

11、第四章 轴心受力构件,第一节 概述,一、定义 指只承受通过构件截面形心线的轴向力作用的构件。 二、分类 1.按轴力特点可分为轴心受压或轴心受拉构件。N NN N,2.按截面构成可分为实腹式构件和格构式构件。(1)实腹式构件具有整体连通的截面，构造简单，制做方便，可采用热轧和冷弯型钢或用型钢和钢板组合而成。,(2)格构式构件由两个或多个分肢用缀材相连而成。因缀材不是连续的，故在截面图中缀材以虚线表示。截面上通过分肢腹板的轴线叫实轴，通过缀材平面的轴线叫虚轴。,三、轴心受力构件的工程应用平面桁架、空间桁架（包括网架和塔架）结。

12、第四章 轴心受力构件,4.1 概述,1.结构及受力特点,（1）作用在构件上的荷载是轴心压力或轴心拉力； （2）构件理想的直杆； （3）构件无初应力； （4）节点铰支。,主要用于承重结构，如：桁架、网架、塔架和支撑结构等。,2.应用,3.截面型式,图4-2 轴心受力构件截面形式,热轧型钢、冷弯薄壁型钢、实腹式组合、格构式组合。,4.2 轴心受力构件的强度及刚度,式中， N荷载引起的轴心拉力或压力An净截面面积f钢材抗拉或抗压设计强度,一、轴心受力构件的强度,要求：净截面平均应力不超过设计强度。,验算公式,二、轴心受力构件的刚度,轴心受力构件的。

13、1.了解轴心受力构件的构造特点和计算内容。 2.掌握轴心受力构件的强度和刚度计算方法。 3.掌握轴压构件的整体稳定和局部稳定计算。 4.掌握轴心受压柱的设计方法。,4.1 概述 4.2 轴心受力构件的强度和刚度 4.3 轴心受压构件的稳定 4.4 轴心受压柱的设计 4.5 柱头和柱脚,本章目录,基本要求,第4.1节 概述,1. 轴心受力构件的应用 2. 轴心受力构件类型 3. 轴心受力构件的截面形式 4. 轴心受力构件的计算内容,了解轴心受力构件的类型、应用及计算内容,本节目录,基本要求,4.1.1 轴心受力构件的应用,轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力。

14、河海大学钢结构课件,Steel Structure,第四章 轴心受力构件,第一节 概述,一、 定义,二、 分类,三、 应用,四、截 面选型 的原则,五、设 计要求,河海大学钢结构课件,一、定义,指只承受通过构件截面形心线的轴向力作用的构件。,二、分类,1. 依轴力特点分:,轴心受压或轴心受拉构件。,N,N,N,N,(a) 轴心受压构件,(b) 轴心受拉构件,河海大学钢结构课件,2. 依截面构成分:,实腹式构件和格构式构件。,(1) 实腹式构件,具有整体连通的截面，构造简单，制做方便，可采用热轧和冷弯型钢或用型钢和钢板组合而成。,河海大学钢结构课件,(2) 格构式构件,由两。