第4篇 受弯构件05127.ppt

引入通用高厚比　　　　　 5.2.2 截面验算 5.3.3 支承加劲肋计算 截面确定后，求得截面几何参数Ix 、Wx 、Iy 、Wy 等。 1.强度验算：抗弯强度、抗剪强度、局压强度、折算应力； 2.刚度验算； 3.整体稳定验算； 4.局部稳定验算，对于腹板一般通过加劲肋来保证。 横向加劲肋的间距a应满足下列构造要求：横向加劲肋贯通，纵向加劲肋断开； 0.5hw≤a≤2hw；无局部压应力的梁，当hw/tw≤100时a≤2.5hw；同时设有纵向加劲肋时a≤2h2。纵向加劲肋应布置在距腹板计算高度受压边缘h1=（1/5～1/4）h0范围内。短加劲肋的间距a1≤0.75h1。 加劲肋可以成对布置于腹板两侧，也可以单侧布置，支承加劲肋及重级工作制吊车梁必须两侧对称布置。 h1 h2 h0 5.3.1 加劲肋布置 §5.3 腹板加劲肋的布置和设计 ho 外伸宽度： 横向加劲肋的厚度： 单侧布置时，外伸宽度增加20％，厚度不小于其外伸宽度1/15。 横向加劲肋应满足: 纵向加劲肋应满足: 5.3.2 加劲肋的构造要求 加劲肋必须具备一定刚度，截面尺寸及惯性矩应满足： 1.端面承压 Ace—加劲肋端面实际承压面积; fce—钢材承压强度设计值。 C C C C C 50-100 t ≤2t 2. 加劲肋应按轴心受压构件验算其垂直于腹板方向的整体稳定，截面为十字形截面，取加劲肋每侧腹板长度为 及加劲肋, 作为计算截面面积。 3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按承受全部集中力或支座反力，计算时假定应力沿焊缝长度均匀分布。 4.支承加劲肋与翼缘的连接焊缝，应按传力情况进行连接焊缝计算。 [例5-1] 跨度为3米的简支梁，承受均布荷载，其中永久荷载标准值qk=15kN/m，各可变荷载标准值共为q1k=20kN/m，整体稳定满足要求。试选择普通工字钢截面，材料为3号钢。结构安全等级为二级。（型钢梁设计问题） [分析] 解题步骤（先按弹性设计、再按塑性设计） 荷载组合→计算弯矩→选择截面→ 验算强度、刚度。 [解] （1）荷载组合 标准荷载 q0= qk+q1k =15+20=35kN/m 设计荷载 q=?0(?Gqk+ ψ?G1q1k) ?0——结构重要性系数。安全等级二级， ?0 =1.0 ?G——永久荷载分项系数，一般取 ?G =1.2 ?G1——可变荷载分项系数，一般取 ?G1 =1.4 ψ——荷载组合系数，取 ψ =0.9 （1）荷载组合 荷载设计值：q=1.0(1.2×15+0.9×1.4×20)=43.2kN/m 荷载标准值：q=1.0(15+20)=35kN/m （未包括梁的自重） （2）计算最大弯矩（跨中截面） 在设计荷载下（暂不计自重）的最大弯矩 M=ql2/8=43.2×32/8=48.6kN-m （3）选择截面 需要的净截面抵抗矩 Wnx=M/f=47×103/215=218.6cm3 由附录8 P427，选用I20a， Ix=2370cm4，Wx=237cm3，Ix/Sx=17.2cm ， tw=7mm，g= 0.28kN/m。 弹性设计 （4）验算强度、刚度 加上梁的自重，重算最大弯矩： M=ql2/8=（43.2+1.2×0.28)×32/8=49kN-m ① 强度验算 ② 刚度验算(采用标准荷载) ③ 局部压应力验算 在支座处有局部压应力。支座构造被设计如图，不设支承加劲肋。需验算局部压应力。 lz=a+2.5hy =80+2.5×20.4=131mm F=ql/2=43.2×3/2=64.8kN 由式（4.2.7） 支座构造 lz tw=7 a=80 20.4 F 20a 可 塑性发展系数 （4） 再按塑性设计验算 按塑性设计，有 Wnx=M/(?xf)=47×103/(1.05×215)=210cm3 可采用较小截面，省些钢材。适合于承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构。 [例5.2] 验算一跨度为9m的工作平台简支梁的整体稳定截面尺寸如图所示。永久荷载标准值qk=42kN/m，各可变荷载标准值共为q1k=50kN/m。钢材选用Q235，fy=235MPa。 [解]