受弯构件强刚度整稳

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1、第五章受弯构件大纲要求:1.了解受弯构件的种类及应用；2.了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理（难点），掌握梁的计算方法（强度、刚度、整体稳定、局部稳定）；3.掌握组合梁设计的方法及其主要的构造要求；4.掌握梁的拼接和连接主要方法和要求。工作平台梁格布置示例一、受弯构件（梁）的含义梁——承受横向荷载的受弯构件第一节概论二、实腹式受弯构件的分类1、按功能分：楼盖梁、平台梁、吊车梁、檩条、墙架梁等实腹式格构式：当跨度超过40m时，最好采用格构桁架型钢截面：加工方便、制造简单、成本低；组合截面：型钢没法满足强度和刚度要求时；2、按加工方法分:型钢梁和组

2、合梁型钢粱构造简单，制造省工，成本较低，因而应优先采用。但在荷载较大或跨度较大时，由于轧制条件的限制，型钢的尺寸、规格不能满足梁承载力和刚度的要求，就必须采用组合梁。1.型钢梁2.组合梁3.单向弯曲梁与双向弯曲梁三、格构式受弯构件含义主要承受横向荷载的格构式受弯构件称为桁架，与梁相比，其特点是以弦杆代替翼缘、以腹杆代替腹板，而在各节点将腹杆与弦杆连接。这样，桁架整体受弯时，弯矩表现为上、下弦杆的轴心压力和拉力，剪力则表现为各腹杆的轴心压力或拉力。钢桁架可以根据不同使用要求制成所需的外形，对跨度和高度较大的构件，其钢材用量比实腹梁有所减少，而刚度却有所

3、增加。只是桁架的杆件和节点较多，构造较复杂，制造较为费工格构式受弯构件---桁架简支梁式、刚架横梁式、连续式、伸臂式、悬臂式图5.4梁式杵架的形式四、梁的计算内容正常使用极限状态刚度承载能力极限状态强度抗弯强度抗剪强度局部压应力折算应力整体稳定局部稳定§5-2梁的强度和刚度VmaxMmax(一)抗弯强度一、梁的强度：抗弯、抗剪、局压、折算应力（弹性阶段的最大弯矩）fyaafyfyhb（1）弹性阶段(2)弹塑性阶段(3)塑性阶段1.工作性能（1）弹性阶段σfyaafyfyhb（1）弹性阶段(2)弹塑性阶段（先定性分析，塑性分析后再定量分析）（此阶段是规

4、范设计中主要讨论对象：后面具体讨论）σfyaafyfyhb(2)弹塑性阶段规范条说：塑性发展深度a≤0.15h为宜（即a=0.15h来讨论弹塑性公式推导问题：即得出、值）(3)塑性工作阶段（弹性区消失，形成塑性铰）：σfyaafyfyhb(3)塑性阶段S1nx、S2nx分别为中和轴以上、以下截面对中和轴X轴的面积矩；Wpnx截面对中和轴的塑性抵抗矩。矩形截面：(1)弹性阶段：(2)塑性阶段：(3)弹塑性阶段:截面形状系数：(4)分析：弹塑性阶段（截面弹塑性阶段抗弯承载力）(实际为弹性部分M与塑性部分M之和)2.抗弯强度计算梁设计时只是有限制地利用截面

5、的塑性，如工字形截面塑性发展深度取a≤h/8。(1)单向弯曲梁(2)双向弯曲梁xxaafy式中：截面塑性发展系数，见下页。由前页知：式中：截面塑性发展系数。（二）抗剪强度VmaxMmaxtmaxxx方法：剪力流理论分析，假定沿薄壁厚度方向均匀分布；(1)当计算腹板上任一点竖向剪应力时：为计算剪应力处以上或以下毛截面对中和轴x的面积矩；(2)当计算翼缘上任一点的水平剪应力时：以左或右毛截面对中和轴x的面积矩；为计算剪应力处截面厚度；I—毛截面惯性矩；fv—钢材的抗剪强度设计值。lz：腹板的假定压力分布长度：具体见下页F–集中荷载(动荷考虑动力系数)ψ–

6、系数,重级工作制吊车轮压1.35,其他1.0；A：支承长度吊车轮压取50mm梁中部lz=a+5hy+2hR梁端lz=a+2.5hy+a1hR：轨道高度见下页（三）梁的局部承压强度（应力）hy：自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离移动集中吊车轮压固定集中荷载（支座反力）当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且荷载处又未设置支承加劲肋时，或有移动的集中荷载时，应验算腹板高度边缘的局部承压强度。腹板的计算高度ho的规定：1．轧制型钢，两内孤起点间距;2．焊接组合截面，为腹板高度;3．铆接时为铆钉间最近距离。hobt1hobt1ho图5.8局部压应力(a)

7、梁端lz=a+2.5hy+a1梁中部lz=a+5hy+2hR局部压应力(c)(b)（四）折算应力应带各自符号，拉为正。计算折算应力的设计值增大系数。异号时，同号时或原因：1．只有局部某点达到塑性2．异号力场有利于塑性发展——提高设计强度理论：应用：二、刚度为受弯构件挠度限值，按规范取。梁最大挠度的算法可用材力，也可用简便算法。梁的最大挠度，按荷载标准值计算。均布力下等截面简支梁：跨中毛截面抵抗矩支座附近毛截面抵抗矩翼缘截面改变的简支梁：Ix---毛截面惯性矩E---钢材弹性模量§5-3受弯构件的整体稳定一、概念侧向弯曲，伴随扭转——出平面弯扭屈曲。强

8、度---弯曲失稳—弯曲+扭转MyzMxMzM图5.10梁的整体失稳(c)(b)(d)(a)原因：受压翼缘应力