[工学]钢结构设计原理第四章受弯构件.ppt

§5-1 受弯构件的形式和应用 1.型钢梁 2.组合梁 4.梁的计算内容 §5-2 梁的强度和刚度 塑性铰弯矩 与弹性最大弯矩 之比: 2.抗弯强度计算 （二）抗剪强度 （三）局部压应力 （四）折算应力 二、刚度 §5-3 受弯构件的整体稳定 原因： 二、梁的临界弯矩Mcr建立 4.单轴对称截面工字形截面梁的临界弯矩 三、影响梁整体稳定的主要因素 五、梁的整体稳定计算 3）对于箱形截面简支梁，其截面尺寸满足： 可不计算整体稳定性。 2、整体稳定计算 当截面仅作用Mx时： （1）不满足以上条件时，按下式计算梁的整体稳定性： 任意横向荷载作用下：  A、轧制H型钢或焊接等截面工字形简支梁 B、轧制普通工字形简支梁 C、其他截面的稳定系数计算祥见规范。 上述稳定系数时按弹性理论得到的，当 时梁已经进入弹塑性工作状态，整体稳定临界离 显著降低，因此应对稳定系数加以修正，即： 当截面同时作用Mx 、 My时： 规范给出了一经验公式： §5-4 梁的局部稳定 将 E =206X103 N/mm2，ν=0.3代入上式，得： 因此，规范规定不发生局部失稳的板件宽厚比： 强度计算考虑截面塑性发展时： 强度计算不考虑截面塑性发展（γx=1.0）时： 对于箱形截面受压翼缘在两腹板（或腹板与纵向加劲肋）间的无支承宽度b0与其厚度的比值应满足： 三、腹板的局部稳定 1.纯弯屈曲 2.纯剪屈曲 3.局部压应力下的屈曲 （二）配置加劲肋的腹板稳定计算 引入通用高厚比　　　　　 引入通用高厚比　　　　　 (３)受压翼缘和纵向加劲肋间设有短加劲肋的区格板 (四）加劲肋的构造和截面尺寸 (五）支承加劲肋计算 §5-5 型钢梁的设计 一、设计原则 强度、整体稳定、刚度要求、局压承载力 局部稳定一般均满足要求。 二、设计步骤 （一）单向弯曲型钢梁 以工字型钢为例 1、梁的内力求解： 设计荷载下的最大Mx’ 及V’（不含自重）。 2、Wnx求解： 选取适当的型钢截面，得截面参数。 3、弯曲正应力验算： 求得设计荷载及其自重作用下的，截面最大设计内力Mx和V 4、最大剪力验算 5、整体稳定验算 6、局压验算 7、刚度验算 （二）双向弯曲型钢梁 以工字型钢为例 1、梁的内力求解： 设计荷载下的最大Mx’ 、V’ （不含自重）和My 。 2、Wnx可由强度初估： 选取适当的型钢截面，得截面参数。 3、抗弯强度验算： 求得设计内力Mx、V （含自重）和My 4、最大剪力验算 5、整体稳定验算 6、局压验算 7、刚度验算 §5-6 组合梁的设计 一、截面选择 原则：强度、稳定、刚度、经济性等要求 1、截面高度 （1）容许最大高度hmax—净空要求； （2）容许最小高度hmin 由刚度条件确定，以简支梁为例： 2、腹板高度hw 因翼缘厚度较小，可取hw比h稍小，满足50的模数。 3、腹板厚度tw 由抗剪强度确定： 一般按上式求出的tw较小，可按经验公式计算： 构造要求： 4、翼缘尺寸确定： 由Wx及腹板截面面积确定： 一般bf以10mm为模数， t以2mm为模数。 确定bf 、t尚应考虑板材的规格及局部稳定要求。 二、截面验算 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、整体稳定验算； 3、局部稳定验算，对于腹板一般通过加劲肋来保证 4、刚度验算； 5、动荷载作用，必要时尚应进行疲劳验算。 三、组合梁截面沿长度的改变 一般来讲，截面M沿l改变，为节约钢材，将M较小区段的梁截面减小，截面的改变有两种方式： 1、改变翼缘板截面 （1）单层翼缘板，一般改变bf，而t不变，做法如图： （2）多层翼缘板，可采用切断外层翼缘板的方法，断 点计算确定，做法如图： 为了保证，断点处能正常工作，实际断点外伸长度l1应满足： 1）端部有正面角焊缝时： 当hf ≥0.75t1时： l1 ≥b1 当hf 0.75t1时： l1 ≥1.5b1 2）端部无正面角焊缝时：l1 ≥2b1 b1 、t1---外层翼缘板的宽度和厚度；hf --焊脚尺寸。 2、改变梁高 具体做法如图： 四、焊接组合