【正文】 時 2 3 50 0 1 yyb f?? ??2 3 50 0 2 yyb f?? ??yf235182 3 50 0 0 yyb f?? ?? 整體穩(wěn)定系數(shù) ?b值的近似計算 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 整體穩(wěn)定性的保證 符合下列任一情況時，不必計算梁的整體穩(wěn)定性。因此，當(dāng) ?cr fy ，即當(dāng)算得的穩(wěn)定系數(shù) ?b，梁已進入了彈塑性工作階段，其臨界彎矩有明顯的降低。 ybyxybb fhtWAh 2354 3 2 0 212 ??????????????????? ????? 整體穩(wěn)定系數(shù) 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 上述公式都是按照彈性工作階段導(dǎo)出的。 2125 ???????????htAhM yycr??2125 ????????????htAhWWM yxyxcrcr??? 整體穩(wěn)定系數(shù) 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 保證梁不喪失整體穩(wěn)定，應(yīng)使梁受壓翼緣的最大應(yīng)力小于臨界應(yīng)力 ?cr 除以抗力分項系數(shù) ?R ，即： 取梁的整體穩(wěn)定系數(shù) ?b為： 有： RcrxxWM???ycrb f?? ?ffWMbRybxx ????? 整體穩(wěn)定系數(shù) 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 即： 此式即為規(guī)范中梁的整體穩(wěn)定計算公式。 ttycr GIlEIGIEIlM 221 ??? ?? 梁的臨界荷載 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 單軸對稱截面簡支梁 (下圖 )在 不同荷載作用下的一般情況， 依彈性穩(wěn)定理論可導(dǎo)得其臨界 彎矩的通用計算公式： ? ????????????????? ????????????EIGIlIICaCCaClEICM tyyyycr 2223232221 1單軸對稱截面 梁的臨界荷載 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 整體穩(wěn)定系數(shù) 對于雙軸對稱工字形截面簡支梁，在純彎曲作用下，其臨界彎矩為： 可改寫為： 2222ytyycr EIGIlIIlEIM?? ???ttycr GIlEIGIEIlM 221 ??? ??第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 在修訂鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時，為了簡化計算，引用： 式中 A ? 梁的毛截面面積； t1 ? 梁受壓翼緣板的厚度； h ? 梁截面的全高度。說明臨界荷載的求解方法 梁的微小變形狀態(tài) 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 依梁到達臨界狀態(tài)發(fā)生微小側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)的情況來建立平衡關(guān)系。 n ? 承受剪力 Vb的斜綴條數(shù) 綴條計算簡圖 ? ??c o snVN bt ?第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 格構(gòu)式柱的截面選擇計算 對于綴板柱，將綴板看作綴板和肢件組成多層剛架進行計算。 2 3 585yfAfV ?軸心壓桿剪力 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 格構(gòu)式柱的截面選擇計算 ?5. 綴材設(shè)計 對于綴條柱，將綴條看作平行弦桁架的腹桿進行計算。 綴板式壓桿：要預(yù)先假定單肢的長細(xì)比 ?1 ，且單肢的長細(xì)比 ?1不應(yīng)大于 40，且不大于桿件最大長細(xì)比的 (當(dāng) ?max50時取 ?max=50)。 可得： 或 xyxxx AAAA 12120 /27/27 ???? ???2122120 ????? ???? yxx第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 格構(gòu)式柱的截面選擇計算 算出需要的 ?x和 ix=l0x／ ?x以后 ，可以利用附表 14中截面回轉(zhuǎn)半徑與輪廓尺寸的近似關(guān)系確定單肢之間的距離。 xxx AA 120 27?? ??2120 ??? ?? xx第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 格構(gòu)式柱的截面選擇計算 ?3. 桿件的截面選擇 對實軸的穩(wěn)定和實腹式壓桿那樣計算，即可確定肢件截面的尺寸。 實腹式柱的截面選擇計算 ? ? fAN ??例題 4 5 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 格構(gòu)式柱的截面選擇計算 ?1. 格構(gòu)式軸心壓桿的組成（雙肢、四肢、三肢組合） 在構(gòu)件的截面上與肢件的腹板相交的軸線稱為實軸，如圖中前三個截面的 y軸，與綴材平面相垂直的軸線稱為虛軸，如圖中前三個截面的 x軸。 引進扭轉(zhuǎn)屈曲換算長細(xì)比 ?z ： ???????? ??22201lEIGIiN tz??1220 22 5 . 7tzIIiAl??????????? 軸心受壓構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 軸心受壓構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 ?2. 彎扭屈曲 單軸對稱截面 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 開口截面的彎扭屈曲臨界力 Nxz ，可由下式計算： NEx為關(guān)于對稱軸 x的歐拉臨界力。 例題 42 ? ? fAN ??第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算（彎曲屈曲） ?2. 列入規(guī)范的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) ?3. 軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的表達式 ?附：例題 43 軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 軸心受壓構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 軸心受壓構(gòu)件的屈曲形態(tài)除彎曲屈曲外 (下圖 a所示 )，亦可呈扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 (下圖 b， c所示 )。 計算式 。 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算 軸心受壓構(gòu)件所受應(yīng)力應(yīng)不大于整體穩(wěn)定的臨界應(yīng)力， 考慮抗力分項系數(shù) ， 即為： 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算采用下列形式 式中 —軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù) 。 一般的截面情況屬于 b類。 在上述理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實際，將這些柱子曲線合并歸納為四組，取每組中柱子曲線的平均值作為代表曲線，即 4四條曲線。 軸壓柱子曲線分布在虛線所包的范圍內(nèi) ， 呈相當(dāng)寬的帶狀分布 。 壓桿失穩(wěn)時臨界應(yīng)力與長細(xì)比之間的關(guān)系曲線稱為柱子曲線 。由熱軋鋼板和型鋼組成的普通鋼結(jié)構(gòu)， 通常只考慮影響最大的殘余應(yīng)力和初彎曲兩種缺陷。曲線的最高點 B處的壓力， 才是初彎曲壓桿真正的極限承載力。但具有初彎曲 (或初偏心 )的壓桿，壓力一作用就產(chǎn)生撓度。 壓桿的壓力撓度曲線 以上介紹了理想軸心受壓構(gòu)件臨界力的計算和各種缺陷對實際軸心受壓構(gòu)件承載力的影響 。計算長度系數(shù)，取值如；桿件計算長度，式中：??????????llllEIlEINcr0020222第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算（彎曲屈曲） ?1. 軸心受壓柱的實際承載力 實際軸心受壓柱不可避免地存在幾何缺陷和殘余應(yīng)力，同時柱的材料還可能不均勻。 有初偏心壓桿的 壓力撓度曲線 構(gòu)件初偏心對軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性的影響 ????????????????? ??? 12s e c0m a x ENNeyv ?第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 實際壓桿并非全部鉸接，對于任意支承情況的壓桿，其臨界力為： 式中： l0— 桿件計算長度； μ— 計算長度系數(shù)，取值見課本表 4－ 3（ p94）。實際壓 桿并非無限彈性體，當(dāng) N達到某值時，在 N和 N?v的共同作用下，截面邊緣開始屈服，進入彈塑性階段，其壓力 — 撓度曲線如虛線所示。規(guī) 范 規(guī) 定 ：具有初彎曲的軸心壓桿 ? ?0yyNyEI ?????0000s i n1000xyvlvvl????式 中 ： 長 度 中 點 最 大 初 始 撓 度 。 例題 41 軸心受壓柱 σcr－ λ無量綱曲線 縱向殘余應(yīng)力對軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性的影響 第四章 單個構(gòu)件的承載能力 —穩(wěn)定性 構(gòu)件初彎曲對軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性的影響 假定：兩端鉸支壓桿的初彎曲曲線為： 式中： υ0— 長度中點最大 撓度。 根據(jù)力的平衡條件再建立一個截面平均應(yīng)力的計算公式： 聯(lián)立以上各式，可以得到與長細(xì)比 λx和 λy對應(yīng)的屈曲應(yīng)力 σx和σy。 根據(jù)壓桿屈曲理論，當(dāng) 或 時，可采用歐拉公式計算臨界應(yīng)力； rcyp ff ???pfrc?rcyp ffAN ?? ????pp fE??? ??222222????? ElEIlEINcrE ??? 縱向殘余應(yīng)力對軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性的影響 第四章 單個構(gòu)件的承載能力