钢结构设计原理第5章受弯构件new.ppt

3.翼缘板尺寸的确定 可以根据需要的截面抵抗矩和腹板截面尺寸计算。有： 初选截面时可取，则上式可以写为： 由此可得： 由上式可求出翼缘面积。在确定b和t时，可参考以下数据 宽度b 通常为梁高的 ，过大，翼缘中应力分布不均匀，对梁的工作不利；过小，对梁的整体稳定不利。厚度还应符合的条件，b 和 t 都应符合钢板的规格尺寸。通常腹板的高度取50mm的倍数，厚度取2mm的倍数，翼缘宽度取10mm的倍数。 5.7.2 截面验算 1.弯曲正应力验算 5.整体稳定性验算 2.最大剪应力验算 3.局部压应力验算 4.折算应力验算 6.刚度验算 7.对于承受动力荷载作用的梁，必要时应按规范规定进行疲劳验算。 5.7.3 组合梁截面沿长度的改变 图5.7.1 梁翼缘宽度的改变 bt 2.5 l bt’ (a) M2 M1 l M l 6 ~ l 6 ~ (b) 梁改变一次截面约可节约钢材10％～20％。如再多改变一次，约再多节约3％～ 4％ ，效果不显著。为了便于制造，一般只改变一次截面。 对承受均布荷载的梁，截面改变位置在距支座z／6处[图5.7.1(b)]最有利。较窄翼缘板宽度 bf′ 应由截面开始改变处的弯矩 梁的弯矩是沿梁的长度变化的，因此，梁的截面如能随弯矩而变化，则可节约钢材。对跨度较小的梁，截面改变经济效果不大，或者改变截面节约的钢材不能抵消构造复杂带来的加工困难时，则不宜改变截面。 单层翼缘板的焊接梁改变截面时，宜改变翼缘板的宽度(图5.7.1)而不改变其厚度。因改变厚度时，该处应力集中严重，且使梁顶部不平，有时使梁支承其他构件不便。 多层翼缘板的梁，可用切断外层板的办法来改变梁的截面(图5.7.2)。理论切断点的位置可由计算确定。 为了保证被切断的翼缘板在理论切断处能正常参加工作,其外伸长度z。应满足下列要求： 端部有正面角焊缝： 当hf≥0.75t1时， ll≥b1, 当hf0.75t1时， l1≥1.5b1 ， 端部无正面角焊缝 l1≥2b1， M1确定。为了减少应力集中，宽板应从截面开始改变处向弯矩减小的一方以不大于1:2.5的斜度切斜延长，然后与窄板对接。 有时为了降低梁的建筑高度，简支梁可以在靠近支座处减小其高度，而使翼缘截面保持不变(图5.7.3)， 其中图5.7.3(a)构造简单制作方便。梁端部高度应根据抗剪强度要求确定，但不宜小于跨中高度的1/2。 图5.7.2 梁翼缘板的切断 M2 M1 l1 l2 l 图5.7.3 变高度梁 5.7.4 焊接组合梁翼缘焊缝的计算 图5.7.4 翼缘焊缝的水平剪力 当腹板与翼缘板用角焊缝连接时，角焊缝有效截面上承受的剪应力不应超过角焊缝强度设计值，如下式所示： 当梁弯曲时，由于相邻截面中作用在翼缘截面的弯曲正应力有差值，翼缘与腹板之间将产生水平剪应力（如图5.7.4所示）。沿梁单位长度的水平剪力为 需要的焊脚尺寸为： 当梁的翼缘上受有固定集中荷载而未设置支承加劲肋时，或受有移动集中荷载(如吊车轮压)时，上翼缘与腹板之间的连接焊缝，除承受沿焊缝长度方向的剪应力τf 外，还承受垂直于焊缝长度方向的局部压应力： 图5.7.5 K形焊缝 tw/2 tw/2 tw 从而 对承受动力荷载的梁(如重级工作制吊车梁和大吨位中级工作制吊车梁)，腹板与上翼缘的连接焊缝采用焊透的T形对接（图5.7.4），此种焊缝与基本金属等强，不用计算。 因此，受有局部压应力的上翼缘与腹板之间的连接焊缝应按下式计算强度： 第5.8节 梁的拼接、连接和支座 1．梁的拼接 2．主梁与次梁的连接 3．梁的支座 1．了解梁拼接种类、特点； 2．了解主梁与次梁连接种类、特点； 3．了解梁支座的形式。 章目录 本节目录 基本要求 5.8.1 梁的拼接 图5.8.1 型钢梁的拼接 图5.8.2 组合梁的工厂拼接 ≥10tw 5.8.2 主梁与次梁的连接 图5.8.3 组合梁的工地拼接 ~500 ~500 1 3 5 5 4 4 2 1 3 5 4 2 5 4 (a) (b) 图5.8.4 采用高强度螺栓的工地拼接 图5.8.5 次梁与主梁的叠接 主梁 次梁 主梁 主梁 次梁 (a) (b) 5.8.3 梁的支座 图5.8.6 梁的支座 v r b (a) (b) (c) (d) 当 ????? 时，已超出了弹性范围，应按下式修正或查下表，用 ??代替 ??。 ≥