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1、钢 结 构,南昌大学建工学院土木工程系,教师：盛明强 班级：土木06级,第三章 构件的截面承载能力强度,第一节 轴心受力构件的强度及截面选择 第二节 梁的类型与强度 第三节 梁的局部压应力和组合应力 第四节 按强度条件选择梁截面 第五节 梁的内力重分布和塑性设计 第六节 拉弯、压弯构件的应用和强度计算,作业发现问题讲解,各班总体评价：064班065班066班。 066班出现23份解答几乎相同的作业本，尤其错的地方完全一致，至于谁是抄袭，大家心里清楚就可以了，希望下次不要出现这种情况，尤其不要连错误的答案也抄袭。 感谢何明杰和李清瑜同学，指出了我解答的几处小错误。表扬064班的夏妙燕、陈院兰和全
2、壁昕，她们的解答过程几乎完全正确。,3.5 梁的内力重分布和塑性设计,依据静力学知识，单跨简支梁跨中截面一旦出现塑性铰，即结构发生强度破坏，但对于超静定梁，出现一个塑性铰后仍能继续承载。课堂提问：以上的依据何在？ 两端固定梁的塑性铰出现先后次序，按从弹性阶段开始，逐步过渡到塑性阶段，进行判定？ 梁的弯矩从弹性阶段逐步转变为塑性阶段的过程称为梁的内力塑性重分布。,塑性设计,塑性设计就是利用内力塑性重分布，充分发挥材料的潜力。塑性铰按理想弹塑性确定，忽略钢材应变硬化的影响。 为保证梁端截面有较大塑性应变而不致断裂，塑性设计时钢材的力学性能应满足一定要求。以上的依据何在？ 两端固定梁的塑性铰出现先后
3、次序，按从弹性阶段开始，逐步过渡到塑性阶段，进行判定？,钢结构设计规范（GB50017）的规定,塑性设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁，梁的弯曲强度应符合下式要求：,Mx弯矩设计值； f钢材抗拉强度设计值； Wpnx对轴的塑性净截面模量。 注意Wpnx和Wenx的区别，即弹性和塑性的 净截面模量计算方法完全不同。,受弯构件的剪力V假定由腹板承受，可由前面提及的近似公式计算，即,hw、tw腹板的高度和厚度； fv钢材抗剪强度设计值。,结构以形成机构作为极限状态,2条件：不出现板件局部屈曲；构件不出现弯扭屈曲。 为防止局部屈曲可控制翼缘的宽厚比和腹板的高厚比。 为防止构件在出现机构前弯扭
4、屈曲应适当布置侧向支撑，在出现塑性铰的截面处必须设置侧向支撑，且该支撑点和相邻支撑点间构件的长细比应符合规范要求。,钢结构设计规范（GB50017）的规定,钢结构设计规范GB50017的规定,钢结构设计规范（GB50017）的规定,3.6.1 拉弯、压弯构件的应用,3.6 拉弯、压弯构件的应用和强度计算,拉弯构件 应用：屋架受节间力下弦杆 承载能力极限状态 截面出现塑性铰(格构式 或冷弯薄壁型钢为截面边缘纤维屈服)、整体失稳、局部失稳 正常使用极限状态 刚度：限值长细比,拉弯构件,截面形式,热轧型钢截面,冷弯薄壁型钢截面,组合截面,压弯构件,应用： 厂房框架柱、多高层建筑框架柱、屋架上弦,压弯
5、构件,截面形式,双轴对称截面：同拉弯构件 单轴对称截面：受弯矩较大时采用,压弯构件的单轴对称截面,变截面压弯构件,(a) 阶形柱,(b)楔形柱,变截面柱: 高大厂房常用,压弯构件极限状态 承载能力极限状态 强度: 端弯矩很大或截面有较大削弱 平面内弯曲失稳 平面外弯扭失稳 局部稳定 正常使用极限状态 刚度: 限制长细比,压弯构件整体破坏形式 强度破坏、弯曲失稳、弯扭失稳,3.6.2 拉弯、压弯构件的强度计算,强度极限状态： （静载、实腹式构件） 受力最不利截面出现塑性铰时,压弯构件截面的受力状态,截面出现塑性铰时的应力分布,强度计算公式推导：以矩形截面为例,偏于安全且计算简便，以直线关系表示,
6、压弯构件强度计算相关曲线,全截面屈服压力,全截面的塑性铰弯矩,则有,强度计算准则： 边缘屈服准则：GB50018规范采用 全截面屈服准则：塑性设计 部分发展塑性准则：GB50017规范采用,双向压弯（拉弯）构件,单向压弯（拉弯）构件,GB50017规范规定：,截面塑性发展系数x、 y值,轴心受力构件的强度 准则：净截面的平均应力不超过屈服强度 规范公式 梁的强度 弯曲正应力 剪应力 扭转 局部压应力 组合应力,本章内容复习,弯曲正应力 四个工作阶段 设计准则 边缘纤维屈服准则 全截面塑性准则 部分塑性发展准则 GB50017公式 梁的剪应力,梁的扭转 自由扭转 约束扭转 梁的局部应力 折算应力 按强度选择梁截面的过程,拉弯、压弯构件的强度 准则：受力最不利的截面出现塑性铰 规范：考虑部分塑性发展,