钢结构设计原理6.1(免费阅读).ppt

* 6.1 梁的种类和截面形式 1、梁的定义 发生弯曲或扭转变形的构件称为梁。 2、梁的分类 按计算简图分：简支梁、连续梁，伸臂梁等。 按功能分：楼层梁、吊车梁、塔架梁等。 按制造工艺分：型钢梁、组合梁。 3、梁的作用 承受横向荷载与扭转。 第6章 受弯构件 4、截面形式 图6-1 梁的截面型式 图6-2 蜂窝量 f ? 6.2 梁的强度计算 一、弯曲正应力 1、钢材应力-应变关系理想化 实际：弹性—弹塑性— 塑性—强化 理想化：弹性—理想塑性 —强化 （对截面上一点的应力而言） 2、钢梁截面正应力两阶段强度 图5-3a fy fp （1）弹性工作阶段 图6-3 特点：截面上所有点都处于弹性状态； 应力三角形分布； 用途：某些受弯构件设计依据，不允许任何点进 入屈服的构件，如直接承受动态荷载的梁。 抗弯强度检算式: 承载能力的极限状态表达为最大应力达到屈服应力，强度条件为： —净截面抵抗矩 —屈服应力 此时最大弹性弯矩： （6-1） （2）、塑性工作阶段 特点： 截面全部进入塑性状态，形成塑性铰； 梁的刚度降低，变形大。 应力分布：矩形 用途：是塑性设计的理论依据，承受静荷载 或间接承受动荷载梁的设计出发点。 抗弯强度检算式： —净截面塑性抵抗矩 （6-2） （6-2a） 、 —中性轴以上、下净截面对中性轴的静面矩。 引入塑性发展系数? ?与截面形状有关。 3、梁的正应力设计公式归纳 （1）承受静力和间接动力荷载作用的梁 ① 绕x轴单向弯曲 ② 绕x、y轴单向弯曲 （6-2b） （6-3） （6-4） Mx、My ——梁截面内绕x、y轴的最大计算弯矩 Wnx、Wny ——截面对x、y轴的净截面抵抗矩 ?x、?y ——截面对x、y轴的塑性发展系数 f ——钢材抗弯设计强度 （2）直接承受动力荷载作用的梁 仍按式（6-3）、（6-4）计算，但应取 ?x= ?y =1.0 即，按弹性设计。 （3）塑性发展系数取值 《规范》规定：承受静力和间接承受动力荷载作用时，书表5-1取值。 如： 工字型截面 ?x=1.05 ?y= 1.2 圆形截面 ?x=1.2 ?y= 1.2 箱型截面 ?x=1.05 ?y= 1.05 二、剪应力 主要发生在实腹梁的腹板上。按弹性设计，以最 大剪应力达到钢材的抗剪 屈服剪应力为极限状态。 检算式为： （6-5） 图5-6 式中 V ——剪力 S ——中性轴以上或以下毛截面对中性轴的 面积矩 I——毛截面惯性矩 tw——腹板厚度 f v——钢材抗剪设计强度 三、局部压应力 1、主要用于集中力情形（如：吊车梁） 当翼缘的竖向集中力作用处无竖向支撑肋时，腹板边缘存在沿高度方向的局部压应力。 2、验算腹板时应计入该部分应力 图6-13 3、公式 集中力在梁的上翼缘时