中南大学钢结构原理课件 5第四讲.ppt

第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 为保证梁不发生整体失稳，梁的最大压应力不应大于临界弯矩Mcr产生的的临界压应力?cr 。 4.4.4 梁整体稳定实用算法 1.单向受弯梁 （4.4.22） ?b为梁的整体稳定系数 ?——梁上翼缘的最大设计应力；Mx——对强轴弯曲的最大弯矩； Wx——按受压翼缘确定的毛截面模量；?R——抗力分项系数； f——钢材的抗弯强度设计值（=fy/?R）；?b ——梁的整体稳定系数 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 将式（4.4.18）代入?b的表达式得纯弯下简支的双轴对称工字形截面梁的整体稳定系数： （4.4.24） ?y=l1/iy——梁在侧向支点间，截面绕y-y轴的长细比； l1——受压翼缘侧向支承点间距离（梁的支座处视为有侧向支承）； iy——梁毛截面对y轴的截面回转半径； A——梁的毛截面面积； h、t1——梁截面全高、受压翼缘厚度； 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 整体稳定系数?b通用计算公式： ?b——等效临界弯矩系数； 它主要考虑各种荷载种类和位置所对应的稳定系数与纯弯条件下稳定系数的差异；按附表3.1或附表3.3采用。 （4.4.25） ?y=l1/iy——梁在侧向支点间，截面绕y-y轴的长细比； l1——受压翼缘侧向支点间距离（梁的支座处视为有侧向支承）； iy——梁毛截面对y轴的截面回转半径；A——梁的毛截面面积； h、t1——梁截面全高、受压翼缘厚度； ?b——截面不对称修正系数。 双轴对称工字形截面： ?b=0 单轴对称工字形截面取值见规范。 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 轧制槽钢?b计算公式： （4.4.26） h、b、t分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和其平均厚度 当算得的?b0.6时，考虑初弯曲、加荷偏心及残余应力等缺陷的影响，此时材料已进入弹塑性阶段，整体稳定临界力显著降低，必须以?’b代替进行修正。 （4.4.27） 轧制普通工字钢根据钢号和侧向支承点间的距离，其?b值直接由查表得到，当?b值大于0.6时，也需要进行修正。 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （4.4.28） 2.双向受弯梁 My——绕弱轴的弯矩； Wx 、Wy——按受压纤维确定的对x轴和对y轴的毛截面模量； ?b—— 绕强轴弯曲确定的梁整体稳定系数。 ?y取值同塑性发展系数，但并不表示截面沿y轴已经进入塑性阶段，而是为了降低后一项的影响和保持与强度公式的一致性。 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 1）荷载的类型； 2）荷载的作用位置； 3）梁的侧向刚度EIy、扭转刚度GIt 、翘曲刚度EIω； 4）受压翼缘的自由长度l1 ； 5）梁的支座约束程度。 4.4.5 影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施 提高梁受压翼缘的侧向稳定性是提高梁整体稳定的有效方法。较经济合理的方法是设置侧向支撑，减少梁受压翼缘的自由长度。 1.影响梁整体稳定的因素 2.增强梁整体稳定的措施 1）增大受压翼缘的宽度； 2）在受压翼缘设置侧向支撑； 3）当梁跨内无法增设侧向支撑时，宜采取闭合箱形截面； 4）增加梁两端的约束提高其稳定承载力。采取措施使梁端不能发 生扭转。 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 4.4.6 不需验算梁的整体稳定的情况 （1） H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘自由长度l1与其宽度b1之比不超过下表所列数值时。 H型钢或工字形截面简支梁不需验算整体稳定性的最大l1/b1值 第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （3）对箱形截面简支梁，当满足h/b0 ≤ 6，且 l1/b1≤95（ 235