钢结构设计原理 L5受弯构件.ppt

* 第五章 受弯构件－梁 1）了解受弯构件的类型与应用； 2）掌握梁强度和刚度的计算方法； 3）梁整体稳定的概念； 4）理解梁引起局部失稳的原因及提高局部稳定的措施； 5）掌握型钢梁和焊接组合梁的设计要点与计算； 6）掌握腹板加劲肋的设计方法； 7）掌握梁的拼接和连接主要方法和要求。 本章要求： 第五章 受弯构件－梁 第一节 受弯构件的形式和应用 第三节 受弯构件的整体稳定 第二节 受弯构件的强度和刚度 第五节 型钢梁的设计 第六节 焊接钢梁的设计 第四节 受弯构件的局部稳定和腹板加劲肋设计 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 受弯构件－承受横向荷载作用的直线或曲线形构件。有实腹式和格构式之分。其中实腹式受弯构件常称为梁，格构式受弯构件称为桁架。 梁主要内力为弯矩、剪力，有时也承受扭矩，其主要变形为弯曲变形，有时为弯扭变形。 一、概念 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 二、梁的类型 1、按支承条件分： －简支梁、悬臂梁、连续梁、伸臂梁、框架梁等 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 二、梁的类型 1、按支承条件分： －简支梁、悬臂梁、连续梁、伸臂梁、框架梁等 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 二、梁的类型 单向弯曲构件——构件在一个主轴平面内受弯 双向弯曲构件——构件在两个主轴平面内受弯 2、按弯曲变形状况分： 3、按材料及加工工艺分： 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 二、梁的类型 型钢梁－热轧型钢、冷弯型钢等 组合梁－各类焊接型钢 4、梁的轻型化（降低用钢量）措施： 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 二、梁的类型 钢与混凝土组合梁、蜂窝梁、变截面梁、预应力梁等 三、梁的应用 楼层梁、屋面梁、吊车梁，平台梁等 墙梁，檩条 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 四、梁格布置 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 1、简单梁格：只有主梁，适用于主梁跨度较小或面板规格较大的情况 梁格是由许多梁平行或交叉排列组成的结构承重体系，通常由纵横交叉的主梁和次梁组成，常用于楼盖和工作平台等。 梁格按主次梁排列情况可分成下列三种型式； 四、梁格布置 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 2、普通梁格：在主梁间设次梁，适用于大多数的梁格尺寸和情况，应用最广。 四、梁格布置 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 3、复式梁格：在主梁间设纵向次梁，在纵向次梁间设横向次梁。荷载传递层次多，梁格构造复杂，只适用于荷载大和主梁跨度和间距大的情况. 五、梁的设计要求 截面选型 满足强度、稳定性要求(承载力极限状态) 满足挠度要求(正常使用极限状态) 构造措施 第五章 受弯构件 第一节 受弯构件的形式和应用 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 抗弯强度 抗剪强度 局部承压强度 复杂应力强度 疲劳强度 一、强度计算内容 二、抗弯强度 1、工作性能 梁截面在抗弯时经历两个阶段： 弹性阶段 弹塑性阶段 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 二、抗弯强度 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 弹性阶段截面最大弯曲正应力： 1、工作性能 当s=fy时，时弹性工作阶段的极限状态 My= Wne fy ，弹性极限弯矩 Wne —弹性截面抵抗矩 MxMy时截面发生塑性变形进入弹塑性工作阶段 全截面应力达到 fy 时达到塑性极限状态 Mp= Wp fy ，塑性极限弯矩 Wp —塑性截面抵抗矩，面积矩之和 矩形截面： We =bh2/6， Wp =bh2/4 Wp =1.5 We 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 二、抗弯强度 1、工作性能 定义截面形状系数：gp= Wp/ We 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 反映截面在边缘纤维屈服后继续承载的能力大小 矩形截面gp=1.5，工形截面对强轴gp≈1.10 弹性设计： 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 二、抗弯强度 2、设计要求 现行规范对钢梁的抗弯强度计算有三种标准： gx为截面塑性发展系数: 1 gx gp 塑性设计： 弹塑性设计（考虑部分塑性发展）： （1）单向弯曲梁： 一般情况下，钢梁设计不利用完全塑性的极限弯矩强度，只能部分利用材料塑性，即使梁的工作状态处于弹塑性工作阶段。 （为什么？） 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 二、抗弯强度 2、设计要求 梁的抗弯强度计算公式可综合为： （2）双向弯曲梁： （1）单向弯曲梁： 第五章 受弯构件 第二节 受弯构件的强度和刚度 （2）双