6.5+格构式压弯构件的设计

N Mx
拉弯和压弯构件
分肢 1
x M x
分肢2 分肢1
1 y
y
y2 M x N1 N a a
分肢 2
N2
y2
a
y1
N1
x y2
a
1 y1
N 2 N N1
分肢的内力计算
缀条式压弯构件的分肢按轴心压杆计算 在缀条平面内（分肢绕1-1轴) 在缀条平面外（分肢绕 缀条体系节间长度；
y y 轴)，构件两侧向支撑点间距离。
y
1
y
1
y x x
y0
y0
x
Mx
x
x
y0
M
x
Mx
x
y
y
y
(Leabharlann Baidu)
(b)
(c)
截面中空不能考虑塑性深入发展，适用边缘屈服准则
Ix y0 由0x确定 y0——由x轴到压力较大分肢轴线的距离或压力较大分肢 腹 板边缘的距离，两者去较大值。
βmx M x N f , x A W1x (1 x N N Ex )
分肢1的弯矩：
I 1 /y 1 M y1 My I 1 /y 1 I 2 /y 2
2
x
1
y
2
y
y2 x y1
1
a
第五章
分肢2的轴心力：N 2 N N 1 分肢2的弯矩： M y2 M y M y1
拉弯和压弯构件
式中 I1，I2——分肢1和分肢2对y轴的惯性矩；
x
分肢2
My
βty M y N f x A bW1y
第五章
6.5.3 双向受弯的格构式压弯构件
拉弯和压弯构件
ty M y N mx M x f 1、整体稳定计算 ： / x A W1x (1 x N N Ex ) W1y
2、分肢的稳定计算
x
Mx
y 1
My
分肢1
x
拉弯和压弯构件
格构式压弯构件当弯矩绕虚轴（x轴）作用时，应进行 弯矩作用平面内的整体稳定计算和分肢的稳定计算。
y
1
y
1
y x x
y0
y0
x
Mx
x
x
y0
M
x
Mx
x
y
y
y
(a)
(b)
弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件截面
(c)
第五章
拉弯和压弯构件
1、弯矩作用平面内的整体稳定计算(N、Mx作用下) ： 压力较大边
第五章
2、分肢的稳定计算
拉弯和压弯构件
N
Mx
弯矩绕虚轴作用的压弯构件，在弯矩 作用平面外的整体稳定性一般由分肢的稳
定计算得到保证，故不必再计算整个构件分肢2
在弯矩作用平面外的整体稳定性。
分肢1
将缀条柱视为一平行弦桁架，分肢为
弦杆，缀条为腹杆，则由内力平衡得：
2
x
1
y
2
y
y2 x y1 1
a
第五章
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
钢结构课程组
钢结构
第六章
拉弯和压弯构件
土木工程学院钢结构课程组
第五章
拉弯和压弯构件
主要内容
6.1 拉弯和压弯构件的概述 6.2 拉弯和压弯构件的强度和刚度 6.3 压弯构件的稳定 6.4 实腹柱压弯构件的设计 6.5 格构式压弯构件的设计 6.6 框架中梁与柱的连接 6.7 柱脚的设计
第五章
拉弯和压弯构件
缀板式构件分肢计算时，除轴心力N1（或N2）外，还考 虑由缀板的剪力作用引起局部弯矩，按实腹式压弯构件验算 单肢的稳定性。
在缀板平面内分肢的计算长度（分肢绕1-1轴）取缀板间净距。
3、缀材的计算 与格构式轴心受压构件相同。
第五章
6.5.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件 1、平面内
x y y x y2
a My
1
分肢1
y
y
x
1 y1
(a)
(b)
弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件截面
第五章 6.5 格构式压弯构件的设计
拉弯和压弯构件
截面高度较大的压弯构件，采用格构式可以节省材料，所以 格构式压弯构件一般用于厂房的框架柱和高大的独立支柱。 由于截面的高度较大且受有较大的外剪力。故构件常采用缀 条连接。缀板连接的格构式压弯构件很少采用。
第五章 6.5 格构式压弯构件的设计
拉弯和压弯构件
y
分肢2
双向受弯格构柱
y2
a
y1
1
第五章
2、分肢稳定 —— 按实腹式压弯构件计算 轴心压力N在两分肢间的分配与分肢轴线 至虚轴x轴的距离成反比；My弯矩在两分
拉弯和压弯构件
My
N
Mx
肢间的分配与分肢对实轴y轴的惯性矩成
分肢2
分肢1
正比、与分肢轴线至虚轴x轴的距离成反比。
y2 M X 分肢1的轴心力： N1 N a a
当柱中弯矩不大或正负弯矩绝对值相差不大时。可用对称 截面形式[图(a)、(b) 、(d)]
如果正负弯矩的绝对值相差较大时，常采用不对称截面[图 (c)]，并将较大肢放在受压较大的一侧。
两分肢背面间的距离b≈（1/15~1/22)H，H为构件高度。
第五章 6.5 格构式压弯构件的设计
6.5.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件
拉弯和压弯构件
格构式压弯构件弯矩绕实轴(y轴)作用时，与实腹式压弯构
件相同。弯矩作用平面内整体稳定计算与实腹式构件相同。
βmx M x N f ' x A γ xW1x (1 0.8 N N Ex )
2、平面外 计算弯矩作用平面外的整体稳定时，长细比应取换算长细 比，整体稳定系数取 b =1.0。