5.2 拉弯构件和压弯构件


5.2.1 弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件,其强度应按下列规定计算:
式中 γ x、γ y——与截面模量相应的截面塑性发展系数,应按表5.2.1采用。
表5.2.1 截面塑性发展系数γx、γy
 截面塑性发展系数γx、γy

续表5.2.1
 截面塑性发展系数γx、γy
当压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于 而不超过 时,应取γ x=1.0。
需要计算疲劳的拉弯、压弯构件,宜取γ x=γ y=1.0。
5.2.2 弯矩作用在对称轴平面内(绕x轴)的实腹式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:
1 弯矩作用平面内的稳定性:
式中 N——所计算构件段范围内的轴心压力;
N' Ex——参数,N' Ex=π 2EA/(1.1λ x 2);
φ x——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数;
M x——所计算构件段范围内的最大弯矩;
W 1x——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量;
β mx——等效弯矩系数,应按下列规定采用:
1)框架柱和两端支承的构件:
①无横向荷载作用时: ,M 1和M 2为端弯矩,使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号;使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号,|M 1|≥|M 2|;
 ②有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时,β mx=1.0;使构件产生反向曲率时,β mx=0.85;
③无端弯矩但有横向荷载作用时:β mx=1.0。
2)悬臂构件和分析内力未考虑二阶效应的无支撑纯框架和弱支撑框架柱,β mx=1.0。
对于表5.2.1的3、4项中的单轴对称截面压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且使翼缘受压时,除应按公式(5.2.2-1)计算外,尚应按下式计算:
式中 W 2x——对无翼缘端的毛截面模量。
2 弯矩作用平面外的稳定性:
式中 φ y——弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数,按5.1.2条确定;
φ b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按附录B计算,其中工字形(含H型钢)和T形截面的非悬臂(悬伸)构件可按附录B第B.5节确定;对闭口截面φ b=1.0;
M x——所计算构件段范围内的最大弯矩;
η——截面影响系数,闭口截面η=0.7,其他截面η=1.0;
β tx——等效弯矩系数,应按下列规定采用:
1)在弯矩作用平面外有支承的构件,应根据两相邻支承点间构件段内的荷载和内力情况确定:
①所考虑构件段无横向荷载作用时: ,M 1和M 2是在弯矩作用平面内的端弯矩,使构件段产生同向曲率时取同号;产生反向曲率时取异号,|M 1|≥|M 2|;
②所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件段产生同向曲率时,β tx=1.0;使构件段产生反向曲率时,β tx=0.85;
③所考虑构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时:β tx=1.0。
2) 弯矩作用平面外为悬臂的构件,β tx=1.0。
5.2.3 弯矩绕虚轴(x轴)作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面内的整体稳定性应按下式计算:
式中W 1x=I x/y 0,I x为对x轴的毛截面惯性矩,y 0为由x轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的距离,二者取较大者;φ x、N' Ex由换算长细比确定。
弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算,但应计算分肢的稳定性,分肢的轴心力应按桁架的弦杆计算。对缀板柱的分肢尚应考虑由剪力引起的局部弯矩。
5.2.4 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均与实腹式构件相同。但在计算弯矩作用平面外的整体稳定性时,长细比应取换算长细比,φ b应取1.0。
5.2.5 弯矩作用在两个主平面内的双轴对称实腹式工字形(含H形)和箱形(闭口)截面的压弯构件,其稳定性应按下列公式计算:
式中 φ x、φ y——对强轴x-x和弱轴y-y的轴心受压构件稳定系数;
φ bx、φ by——均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数,按附录B计算,其中工字形(含H型钢)截面的非悬臂(悬伸)构件φ bx可按附录B第B.5节确定,φ by可取1.0;对闭口截面,取φ bx=φ by=1.0;
M x、M y——所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩;
N' Ex、N' Ey——参数,N' Ex=π 2EA/(1.1λ x 2),N' Ey=π 2EA/(1.1λ y 2)
W x、W y——对强轴和弱轴的毛截面模量;
β mx、β my——等效弯矩系数,应按5.2.2条弯矩作用平面内稳定计算的有关规定采用;
β tx、β ty——等效弯矩系数,应按5.2.2条弯矩作用平面外稳定计算的有关规定采用。
5.2.6 弯矩作用在两个主平面内的双肢格构式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:
1 按整体计算:
式中 W 1y——在W y作用下,对较大受压纤维的毛截面模量。
2 按分肢计算:
在N和M x作用下,将分肢作为桁架弦杆计算其轴心力,M y按公式(5.2.6-2)和公式(5.2.6-3)分配给两分肢(图5.2.6),然后按5.2.2条的规定计算分肢稳定性。
式中 I 1、I 2——分肢1、分肢2对y轴的惯性矩;
y 1、y 2——M y作用的主轴平面至分肢1、分肢2轴线的距离。
 格构式构件截面
图5.2.6 格构式构件截面

目录导航