建筑结构全套配套课件第三版胡兴福11-6.ppt

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1、1.掌握受弯构件的受力及破坏形态；2.了解受弯构件的强度、刚度、稳定性验算方法3.掌握受弯构件的一般构造要求4.了解偏心受力构件教学目标：1.受弯构件强度、刚度、稳定性概念；2.受弯构件的强度、刚度、稳定性验算；3.受弯构件的一般构造要求。受弯构件的强度、刚度、稳定性验算。重点难点11.2.2受弯构件受弯构件分类：①按支承情况的不同，可以分为简支梁、悬臂梁和连续梁。②按截面形式可以分为型钢梁和组合梁两大类。11.2钢结构构件计算此外，还可根据跨度和荷载大小的需要，采用蜂窝梁。③根据梁截面沿长度方向有无变化，可以分为等截面梁和变截面梁。●等截面梁构造简单，制作方便，

2、适用于跨度不大的场合。●对于跨度较大的梁，为节约钢材，常采用变截面梁，如图11.2.15的楔形梁。④根据受力情况的不同，还可以分为单向受弯梁和双向受弯梁（斜弯曲梁）。1．受弯构件的计算（1）强度计算1）抗弯强度钢梁在弯矩作用下，可分为三个工作阶段，即弹性、弹塑性及塑性阶段。①弹性工作阶段：当弯矩M较小时，截面上的弯曲应力呈三角形直线分布，其外缘纤维最大应力为σ=M/Wn。这个阶段可以持续到σ达到屈服点fy，此时梁截面的弯矩达到弹性极限弯矩Me。Me=Wnfy式中Me——梁的弹性极限弯矩；Wn——梁的净截面（弹性）模量。②弹塑性工作阶段：弯矩继续增加，截面外缘部分进

3、入塑性状态，中央部分仍保持弹性。截面弯曲应力呈折线分布,随着弯矩增大，塑性区逐渐向截面中央扩展，中央弹性区相应逐渐减小。③塑性工作阶段：在塑性工作阶段，若弯矩不断增大，直到弹性区消失，截面全部进入塑性状态，即达到塑性工作阶段，此时梁截面应力呈两个矩形分布弯矩达到最大极限，称为塑性弯矩MP。Mp=Wpnfy式中Wpn——梁的净截面塑性模量。塑性铰：当截面上弯矩达到Mp时，荷载不能再增加，但变形仍可继续增大，截面可以转动，犹如一个铰，称为塑性铰。弹性设计与塑性设计：把梁的边缘纤维达到屈服强度作为设计的极限状态，叫做弹性设计。在一定条件下，考虑塑性变形的发展，称为塑性设

4、计。规范以梁截面塑性发展到一定深度（即截面只有部分区域进入塑性区）作为设计极限状态。式中M——弯矩；γ——截面塑性发展系数。对于工字形截面γx=1.05，γy=1.2；对于箱形截面γx=γy=1.05。梁的抗弯强度按下列公式计算：单向弯曲时双向弯曲时●对于直接承受动力荷载且需计算疲劳的梁，考虑塑性发展会使钢材硬化，促使疲劳断裂提早出现。●当梁的受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比较大时，考虑塑性发展对翼缘局部稳定有不利影响。f——钢材抗弯矩强度设计值。对下列情况，规范不允许截面有塑性发展，而以弹性极限弯矩作为设计极限状态，即取γ=1.0：表11.2.4截面塑性发展系数

5、γ式中V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；I——梁的毛截面惯性矩；S——中和轴以上或以下截面对中和轴的面积矩，按毛截面计算；tw——腹板厚度；fv——钢材抗剪强度设计值。对于轧制工字钢和槽钢，当无较大截面削弱时，可不必验算抗剪强度。2）抗剪强度3）局部承压强度式中F——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；Ψ——集中荷载增大系数，对重级工作制吊车梁Ψ=1.35；对其它梁Ψ=1.0。lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，lz=a+2hy+5hRa——集中荷载沿梁跨方向的支承长度，对吊车梁可取50mm；hR——轨道高度，对梁顶无轨道的梁hR=0hy——自吊

6、车梁轨顶或其它梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离。4)折算应力在组合梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力，或同时受有较大的正应力和剪应力，应验算其折算应力。折算应力验算公式为：式中σ——验算点处正应力；τ——验算点处剪应力；M——验算截面的弯矩；y——验算点至中和轴的距离；σc——验算点处局部压应力。当验算截面处设有加劲肋或无集中荷载时，取σc=0；β1——计算折算应力的强度设计值增大系数。当σ与σc异号时，取β1=1.2；当σ与σc同号或σc=0时，取β1=1.1。（2）刚度验算v≤[v]或v/l≤[v]/l式中[v]——梁的容许挠度

7、。梁的刚度属正常使用极限状态，故计算时应采用荷载标准值，且不考虑螺栓孔引起的截面削弱，对动力荷载标准值也不乘动力系数。表11.2.5受弯构件的容许挠度项次构件类别挠度容许值[vT][vQ]1吊车梁和吊车桁架(按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度)：（1）手动吊车和单梁吊车（含悬挂吊车）（2）轻级工作制桥式吊车（3）中级工作制桥式吊车（4）重级工作制桥式吊车l/500l/800l/1000l/12002手动或电动葫芦的轨道梁l/4003有重轨（重量≥38kg/m）轨道的工作平台梁有轻轨（重量≤24kg/m）轨道的工作平台梁l/600l/4004楼（屋）盖梁或桁架，工

8、作平台梁（