哈尔滨工程大学钢结构课件第5章 受弯构件 .ppt

5.1受弯构件的类形和应用 图5-1型钢和薄壁型钢梁截面形式 5-2组合梁截面形式 5.1.2梁的设计计算内容 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 2.抗剪强度 3.局部压应力 4.折算应力 5.2.2 受弯构件的刚度 5.3 受弯构件的整体稳定 原因： 5.3.2 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 5.3.3影响梁整体稳定的主要因素 5.3.4梁的整体稳定计算 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）按下式计算梁的整体稳定性： 任意横向荷载作用下：  轧制H型钢或焊接等截面工字形简支梁 轧制普通工字形简支梁 其他截面的稳定系数计算详见规范。 上述稳定系数按弹性理论得到的，当 时梁已经进入弹塑性工作状态，整体稳定临 界力显著降低，因此对稳定系数加以修正： 当截面同时作用Mx 、 My时： 规范给出了一经验公式： 【例5-1】一焊接工字形截面简支梁，跨度12m， 无侧向支撑。跨度中央处上翼缘作用一集中力 荷载，标准值为 ，其中横荷载占20％，活荷 载占80％。钢材Q235B。选择两个截面如图示， 两梁的截面面积荷梁高均相等。求此梁各能承 受的集中荷载标准值 （梁自重不计）。设由 整体稳定和抗弯强度控制。 [解]1.双轴对称工字形截面 (1)截面几何特征值 (3)梁能承受的弯矩设计值 2.单轴对称工字形截面 (1)截面几何特征值 截面形心轴位置 侧向长细比 换算为 比较计算结果，两梁的截面面积和高度相同，单轴 对称截面梁承受的荷载比双轴对称截面梁大38.9％， 但截面惯性矩降低约2％，即挠度值比双轴对称截面 梁增加2％、。 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时： 5.4.2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 2.配置加劲肋的腹板稳定计算 用于抗弯计算的腹板通用高厚比　　　　　 (３)受压翼缘和纵向加劲肋间设有短加劲肋的 区格板 3.加劲肋的构造和截面尺寸 4.支承加劲肋计算 5.5 型钢梁的设计 （3）弯曲正应力验算 （4）最大剪力验算 （5）整体稳定验算 （6）局压验算 （7）刚度验算 2.双向弯曲型钢梁(以工字型钢为例) (1)梁的内力计算 由荷载设计值计算最大弯矩和剪力 (2)估算 选取适当的型钢截面。 (3)抗弯强度验算 (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 5.6.1截面选择 1.确定截面高度 (1)容许最大高度，满足净空高度要求； (2)容许最小高度,由刚度条件确定，以简支梁为例： 2.确定腹板尺寸 高度hw取比h稍小，满足50的模数。 腹板厚度tw 由抗剪强度确定： 按经验公式计算： 构造要求： 3.翼缘尺寸确定 由净截面模量及 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。 5.6.2 截面验算 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。 （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，做法如下图： 为了保证，断点处能正常工作，实际断点外伸长度l1应满足： 端部有正面角焊缝时： 当hf ≥0.75t1时： l1 ≥b1 当hf 0.75t1时： l1 ≥1.5b1 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 具体做法如下图： 5.6.4 焊接组合梁翼缘焊缝计算 单位长度上的剪力V1： 5.7 梁的拼接、连接和支座 5.7.1 梁的拼接 1、型钢梁的拼接： 腹板拼接板及其连接承担的内力为： 1）拼接截面处的全部剪力v； 2）按刚度分配到腹板上的弯矩Mw： 5.7.2 主、次梁的连接 1.主次梁不等高连接 5.7.3 梁的支座 支于砌体或混凝土上的支座有三种形式： 为了防止弧形支座的弧形垫块和滚轴支座的滚轴被劈