石河子大学：《钢结构基本原理》课程教学资源（课件讲稿）第七章 钢压弯构件（钢偏压柱）轴心受力构件和拉弯、压弯构件

LOGO §6轴心受力构件和拉弯、压弯构件

LOGO §§66 轴心受 轴心受力力构件和 构件和拉拉弯弯、压弯构件 压弯构件

§6.7拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、 拉弯、压弯构件的强度 强度 (承载能力极限状态) 偏心受拉构件 刚度 (正常使用极限状态) （拉弯) 偏心受力构件 强度 (承载能力极限状态) 偏心受压构件 稳定 (压弯) 刚度 (正常使用极限状态)

§6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 偏 心 受 力 构 件 偏心受拉构件 （拉弯） 偏心受压构件 （压弯） 强度 （承载能力极限状态） 刚度 （正常使用极限状态） 强度 刚度 （正常使用极限状态） 稳定 （承载能力极限状态）

§6.7拉弯、 压弯构件的强度和刚度 一、 拉弯、压弯构件的强度 拉弯构件和没有发生整体和局部失稳的压弯构件， 其最不利截面（最大弯矩截面或有严重削弱的截面）最 终将以形成塑性铰而达到承载能力的强度极限。 弹性阶段 工作阶段 弹塑性阶段 塑性阶段 N

§6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 拉弯构件和没有发生整体和局部失稳的压弯构件， 其最不利截面(最大弯矩截面或有严重削弱的截面)最 终将以形成塑性铰而达到承载能力的强度极限。 N N 工作阶段 弹性阶段 弹塑性阶段 塑性阶段

§6.7拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 MW

§6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 N/An M f /W n b σmax σmin y fy fy fy fy fy fy

§6,7拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 由于拉弯、压弯构件的截面形式和工作条件不同， 其强度计算方法所依据的应力状态亦分为如下两种： )对于直接承受动力荷载的实腹式拉弯、压弯构件 和弯矩绕虚轴作用时的格构式拉弯、压弯构件： 不宜考虑截面塑性发展，因此《规范》规定以截面边缘 屈服状态作为强度极限状态。弯矩绕虚轴作用时的格构 式拉弯、压弯构件由于截面腹部空 虚，塑性发展的潜力不大，故也以 边缘屈服作为它的计算准则。 W

x Mx N My y §6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 由于拉弯、压弯构件的截面形式和工作条件不同， 其强度计算方法所依据的应力状态亦分为如下两种： f W M A N + £ nx x n 1)对于直接承受动力荷载的实腹式拉弯、压弯构件 和弯矩绕虚轴作用时的格构式拉弯、压弯构件： 不宜考虑截面塑性发展，因此《规范》规定以截面边缘 屈服状态作为强度极限状态。弯矩绕虚轴作用时的格构 式拉弯、压弯构件由于截面腹部空 虚，塑性发展的潜力不大，故也以 边缘屈服作为它的计算准则

§6.7拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、 拉弯、压弯构件的强度 2)对承受静力荷载或间接动力荷载的实腹式拉弯、压 弯构件以及弯矩绕实轴作用的格构式拉弯、压弯构件： 应以截面形成塑性铰为其承载能力的强度极限。 N 格构式拉弯、压弯构件图 截面形成塑性铰时的应力状态

§6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 2)对承受静力荷载或间接动力荷载的实腹式拉弯、压 弯构件以及弯矩绕实轴作用的格构式拉弯、压弯构件： 应以截面形成塑性铰为其承载能力的强度极限。 格构式拉弯、压弯构件图 截面形成塑性铰时的应力状态 x Mx N My y fy fy fy fy H H N fy fy η h η h h - 2 η h

§6,7拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 当截面出现塑性铰时，根据力平衡条件可得轴心压 力与弯矩的相关方程，绘出曲线，为简化计算且偏于安 全，采用直线作为计算依据。 N/N。+MM。=1 1.0 Mp=YWnfy 工字形截面绕强轴弯曲 N。=Anfy 0.8 工字形截面绕弱轴弯曲 引入抗力分项系数 0.6 矩形截面 M 0. ≤f 0.2 rW nx 0.2 0.40.60.8 1.0

§6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 当截面出现塑性铰时, 根据力平衡条件可得轴心压 力与弯矩的相关方程, 绘出曲线, 为简化计算且偏于安 全, 采用直线作为计算依据。 N Np + 1 M Mp = 引入抗力分项系数 n y M W f p = g p n y N = A f f W M A N x ± £ nx x n g

§6.7拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 单向拉弯和压弯构件 Mx≤f A YWs 双向拉弯和压弯构件 M 土 YWs YW 注： 当13 235≤≤15 235 不考虑截面塑性发展

§6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度 一、拉弯、压弯构件的强度 双向拉弯和压弯构件 f W M W M A N y ny y x ± ± £ g g nx x n 单向拉弯和压弯构件 f W M A N x ± £ nx x n g 当 注： 不考虑截面塑性发展 y y t f b f 235 15 235 13 1 £ £

§6,7拉弯、压弯构件的强度和刚度 二、拉弯、压弯构件的刚度 一同轴心受力构件 入m=max久x,2,}s[2] [2】-取值同轴压构件

二、拉弯、压弯构件的刚度 ——同轴心受力构件 { } - -取值同轴压构件。 = £ [ ] max , [ ] max l l l x l y l §6.7 拉弯、压弯构件的强度和刚度

§6,8实腹式压弯构件的整体稳定 对于压弯构件来说，弯矩和轴力都是主要荷载。 轴压杆的弯曲失稳是在两个主轴方向中长细比 较大的方向发生，而压弯构件失稳有两种可能。 ①由于弯矩通常绕截面的强轴作用，故构件可能在 弯矩作用平面内发生弯曲屈曲，简称平面内失稳； ②也可能像梁一样由于垂直于弯矩作用平面内的刚 度不足，而发生由侧向弯曲和扭转引起的弯扭屈曲， 即弯矩作用平面外失稳，简称平面外失稳

§6.8 实腹式压弯构件的整体稳定 对于压弯构件来说，弯矩和轴力都是主要荷载。 轴压杆的弯曲失稳是在两个主轴方向中长细比 较大的方向发生，而压弯构件失稳有两种可能。 ①由于弯矩通常绕截面的强轴作用，故构件可能在 弯矩作用平面内发生弯曲屈曲，简称平面内失稳； ②也可能像梁一样由于垂直于弯矩作用平面内的刚 度不足,而发生由侧向弯曲和扭转引起的弯扭屈曲， 即弯矩作用平面外失稳，简称平面外失稳