钢构件受弯计算原理.ppt

梁的整体稳定系数φb 1．双轴对称工型截面其临界应力为 §4-4 梁的整体稳定 式中： Mx----绕强轴(x轴)弯矩； Wx-----x轴截面抵抗矩； φb----绕强轴弯曲所确定的整体稳定系数； 钢结构规范规定，单向受弯的钢梁，弯矩作用在最大刚度平面内，其整体稳定按下式计算： §4-4 梁的整体稳定 对于其它荷载种类我们仍可以通过式求得整体稳定系数 ，定义等效临界弯矩系数 ， 对于单轴对称工字型截面，应引入截面不对称修正系数 与 有关。 加强受压翼缘时， 加强受拉翼缘时， 双轴对称截面， §4-4 梁的整体稳定 轧制普通工字钢，公式简化，直接查得稳定系数 。 轧制槽钢规范按纯弯情况给出其稳定系数 式中：h、b、t 分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和其平均厚度。 上述整体稳定系数 是按弹性稳定理论求得的，如果考虑残余应力的影响， 当 时梁已进入弹塑性阶段。 进行修正，用 代替 ，考虑钢材弹塑性对整体稳定的影响。 §4-4 梁的整体稳定 受弯构件整体稳定系数的近似计算 均匀弯曲的受弯构件，当 时，其整体稳定系数 可按下列近似公式计算： ? 工字形截面（含H型钢）： 双轴对称时： 单轴对称时： §4-4 梁的整体稳定 ???? T形截面（弯矩作用在对称轴平面，绕x轴） ? 弯矩使翼缘受压时： 双角钢T形截面： 部分T型钢和两板组合T形截面： ???? 弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不大于 时： 值大于0.6时， 不需换算成 , 大于1.0时取1.0。 §4-4 梁的整体稳定 二. 双向受弯 经验公式计算： 4.4.5 影响整体稳定因素及增强梁整体稳定措施 一. 影响因素 §4-4 梁的整体稳定 影响梁整体稳定的因素: 1. 梁的侧向抗弯刚度EIy、抗扭刚度GIt，和抗翘曲刚度EIw愈大，则临界弯矩愈大。 2. 梁的跨度 l 愈小，其临界弯矩愈大。 §4-4 梁的整体稳定 3. 当梁受纯弯曲时，弯矩图为矩形,梁中所有截面的弯矩都相等，此时β1=1．其他荷载作用下β1均大于1.0； 4. 荷载作用位置对临界弯矩有影响。荷载作用于上翼缘时α 负值，易失稳；荷载作用下翼缘时，α为正值，不易失稳； 5. 梁端约束程度愈大，则临界弯矩愈大。 §4-4 梁的整体稳定 二. 增强措施 1. 增大受压翼缘的宽度是最为有效的； 2. 减小构件侧向支承点间的距离l1，应设在受压翼缘处，将受压翼缘视为轴心压杆计算支撑所受的力； 3. 当梁跨内无法增设侧向支撑时，宜采用闭合箱型截面，因其Iy、It和I?均较开口截面的大。 4. 增加梁两端的约束。 1. 有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在受压翼缘上，亦与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移。 4.4.6 不需验算整体稳定的情况 铺板的链接 §4-4 梁的整体稳定 2. 工字型截面简支梁，如受压翼绕的自由长度l1与其宽度b1的比值不超过表中的规定时。对于跨中无侧向支承点梁，l1为其跨度；对于跨中有侧向支承点的梁，l1为受压翼绕侧向支承点间的距离。 L1 L1 b1 3. 重型吊车梁和锅炉构架大板梁有时采用箱型截面，截面抗扭刚度大，只要截面尺寸满足h/b0?6, l1/b1 ?95(235/fy)就不会丧失整体稳定。 §4-4 梁的整体稳定 b0 b1 h 根据弹性力学小挠度理论，薄板的屈曲平衡方程为： §4?5 梁板件的局部稳定 4.5.1 矩形薄板的屈曲 §4-5 梁板件的局部稳定 对于简支矩形板，可用下式表示： 式中：m为板屈曲时沿x方向的半波数，n为沿y方向的半波数。 其中