7.3一压弯构件的受力支承及截面如图7-23所示(平面内为两端铰支支承)。
设材料为Q235(2235/y f N mm =),计算其截面强度和弯矩作用平面内、平面外的
稳定性,其中 1.07b ϕ=
B =
—300×12—376×10
—300×12
图7-23习题7.3
解:(1)截面特性计算:
截面面积:2
2300123761010960A mm =××+×=绕截面主轴x 轴的惯性矩:3384
1(300400290376) 3.151012
x I mm =
×−×=×绕截面主轴y 轴的截面模量:374
1(3761000212300) 5.401012y I mm =×+××=×绕截面主轴x 轴的截面模量:631.5810200x x I W mm ==×绕截面主轴x 轴的截面塑性模量:
2634001240012223001210 1.7510222px
W mm ⎛⎞⎛⎞−⎜⎟⎜⎟⎛⎞⎝
⎠⎜⎟=×××−+×=×⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎜⎟⎝⎠(2)截面强度计算(验算右端):
A 按边缘屈服准则计算:
36226
8001012010149.10/215/10960 1.5810x x M N N mm f N mm A W σ××=+=+=<=×
B 按部分发展塑性准则计算(取 1.05x γ=):
36226
8001012010145.47/215/10960 1.05 1.5810x x x M N N mm f N mm A W σγ××=+=+=<=××C 按全截面屈服准则计算:
36226
8001012010141.55/215/10960 1.7510x px M N N mm f N mm A W σ××=+=+=<=×故截面强度满足要求。
(3)平面内稳定计算(验算右端):
回转半径:169.6x i mm ==平面内为两端铰支,故计算长度为:012000x l mm
=长细比:01200070.74169.6
x x x l i λ===
相对长细比为:70.74x λλ==折减后的欧拉临界力为:225'
22
2.0610109604047.81.1 1.170.74Ex x EA N kN ππλ×××===×由于弯矩作用平面内构件段没有横向荷载作用,有端弯矩作用且端弯矩产生反向曲率,故取:800.650.350.417120
mx β=−×=采用B 类截面,查附表4-4得:0.746
x φ=采用稳定极限承载力准则(取截面塑性发展系数 1.05x γ=):
36
61'2
800100.417120100.88000.74610960 1.05 1.5810(1)10.84047.8133.72215/mx x x x x Ex M N A N W N f N mm βϕγ×××+=+××⎛⎞×××−−⎜⎟⎝
⎠=<=故平面内稳定满足要求。
(4)平面外稳定计算(验算右端):回转半径:mm
A I i y
y 2.70==平面外计算长度为:06000y l mm
=长细比:0600085.4770.2
y
y y l i λ===
相对长细比为:85.47
y λλ==
整体稳定系数: 1.070.904
b ϕ=−=右段两端弯矩分别为:()
112080202B M kN m +−==⋅2120B M kN m =⋅,由
于弯矩作用平面外右端构件段没有横向荷载作用,有端弯矩作用且端弯矩产生同向曲率,故取:200.650.350.708120
tx β=+×=采用B 类截面,查附表4-4得:0.652
y φ=3626
80010 1.00.8212010171.58215/0.652109600.904 1.5810tx x y b x M N f N mm A W βηϕϕ××××+=+=<=×××故平面外稳定满足要求。