钢结构课件第五章受弯构件a强度.ppt

第五章 本章难点：如何进行梁的整体稳定、局部稳定验算， 腹板加劲肋、型钢梁和组合梁如何设计 。 （1）梁的强度和刚度 （2）梁的整体稳定 （3）梁的局部稳定和腹板加劲肋设计 （4）型钢梁的设计 （5）组合梁的设计 （6）梁的拼接、连接和支座 本章内容： 本章重点：梁的整体稳定，梁的局部稳定和腹板 加劲肋设计，型钢梁和组合梁的设计。 §5-1 受弯构件的形式和应用 钢梁——承受横向荷载的受弯实腹式构件 一、实腹式受弯构件 楼盖梁 平台梁 按功能分 吊车梁 檩条等 1.型钢梁 按制作方法分：型钢梁、组合（截面）梁 2.组合梁 3.单向弯曲梁与双向弯曲梁 4.梁的计算内容 正常使用极限状态 刚度 承载能力极限状态 强度 抗弯强度 抗剪强度 局部压应力 折算应力 整体稳定 局部稳定 §5-2 梁的强度和刚度 Vmax Mmax (一)抗弯强度 1.工作性能 （1）弹性阶段 x x 一、梁的强度 σ fy 弹性阶段的最大弯矩: (2)弹塑性阶段 (3)塑性工作阶段 弹性区消失，形成塑性铰 。 x x σ fy a a fy fy 分为 和 两个区域。 式中： Wpnx 截面塑性模量。 x x σ fy a a fy fy 塑性铰弯矩 与弹性最大弯矩 之比: 只取决于截面几何形状而与材料的性质无关 的形状系数。 对X轴 对Y轴 X X Y Y A1 Aw 2.抗弯强度计算 梁设计时只是有限制地利用截面的塑性，如工字 形截面塑性发展深度取a≤h/8。 (1)单向弯曲梁 (2)双向弯曲梁 x x a a fy 式中： 截面塑性发展系数，对于工字形截面梁: 其他截面见表5.1。 当翼缘外伸宽度b与其厚度t之比满足: 时， 需要计算疲劳强度的梁: X X Y Y b t （二）抗剪强度 Vmax Mmax t max x x （三）局部压应力 当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且荷载处又未设置支承加劲肋时，或有移动的集中荷载时，应验算腹板高度边缘的局部承压强度。 F ——集中力,对动力荷载应考虑动力系数； ——集中荷载增大系数，重级工作制吊车为1.35， 其他为1.0； lz --集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度： a--集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可 取为50mm； hy--自梁承载边缘到腹板计算高度边缘的距离； hr--轨道的高度，计算处无轨道时取0； a1 --梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得 大于2.5hy。 梁端支座反力： 跨中集中荷载： 腹板的计算高度ho的规定： 1．轧制型钢，两内孤起点间距; 2．焊接组合截面，为腹板高度; 3．铆接时为铆钉间最近距离。 ho b t1 ho b t1 ho （四）折算应力 应带各自符号，拉为正。 计算折算应力的设计值增大系数。 异号时， 同号时或 原因：1．只有局部某点达到塑性 2．异号力场有利于塑性发展——提高设计强度 二、刚度 分别为全部荷载下和可变荷载下受弯构件挠度限值，按规范取,见书附表2.1。 对于的算法可用材料力学算法解出，也可用简便算法。 等截面简支梁： 梁的最大挠度，按荷载标准值计算。 例1 一工作平台的次梁，采用40a号热轧工字钢，材料为Q235。梁的跨度l=6m，在主梁上的支承长度a=80mm，支座处未设支承加劲。线荷载标准值gk=10kN/m，qk=29kN/m，线荷载设计值g+q=49.7kN/m。试验算梁的强度和刚度。 解 1.梁的强度 kN.m kN kN 型钢表 16mm 材料强度设计值 抗弯：f=205 N/mm2 局部承压、复合受力：f=215 N/mm2 抗剪：fv=205 N/mm2 （1）抗弯强度 N/mm2 f=205 N/mm2 满足 （2）抗剪强度 N/mm2 fv=125 N/mm2 满足 （3）局部承压强度 未设支承加劲，需要验算局部承压强度 N/mm2 f=215 N/mm2 满足 （4）复合应力 mm 腹板计算点局部应力和剪应力较大，但弯曲正应力为零，故无需计算折算应力。 l g+q 跨中截面弯矩最大、剪力为零 支座截面剪力最大、弯矩为零 2. 刚度计算 mm mm mm 满足要求！ * *