受弯构件课件.ppt

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1、第五章受弯构件teelBeams第一节梁的类型和应用第二节梁的强度和刚度第三节梁的整体稳定第四节梁的局部稳定和腹板加劲肋设计第五节考虑腹板屈曲后强度的组合梁承载力计算第六节型钢梁的设计第七节梁的拼接和连接第八节组合梁的设计第九节其他形式的梁LecturesonSteelStructures第一节梁的类型和应用受弯构件：实腹式——梁格构式——桁架受弯构件：实腹式——梁格构式——桁架梁按制作方法：型钢梁和组合梁一、型钢梁——热轧型钢和冷弯薄壁型钢特点：腹板较厚，材料未能充分利用；但构造简单，制造省工、成本较低应优先采用。适用条件：荷载较小，跨度较小时。工字钢：受弯时翼缘应力大，

2、腹板应力小；槽钢：y轴不对称，受弯时会产生约束扭转；冷弯薄壁型钢梁：板壁较薄，较为经济，但防腐要求较高适用条件：当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能力和刚度的要求，就必须采用焊接组合梁。钢组合梁是由板和型钢连接而成，最常见的形式是由三块钢板焊接而成的焊接工字形组合梁二、组合梁焊接组合梁：钢板焊接组合梁、型钢焊接组合梁、钢板与型钢焊接组合梁；截面组成灵活，可使材料在截面上的分布更为合理，节省材料；三、特殊梁1、异种钢梁：翼缘为合金钢、腹板为普通钢2、蜂窝梁：挖空腹板，减小自重3、钢混组合梁：混凝土受压、下翼缘受拉，充分利用两种材料的力学

3、性能图4-1梁的截面形式图4-2蜂窝梁图4-3钢混组合梁第二节梁的强度和刚度BendingStrengthofBeams梁的强度：抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力。梁的刚度：最大挠度表示。一、梁的强度图5—2梁正应力的分布称为塑性深度1、梁的抗弯强度LecturesonSteelStructures（1）、破坏过程弹性阶段：应力与应变呈三角形分布，边缘应力小于或等于屈服应力；弹塑性阶段（设计阶段）：应变呈三角形分布，边缘应力保持fy不变；塑性阶段：全截面进入塑性，应力呈两矩形，塑性变形急剧发展，形成塑性铰。形状系数：矩形F=1.5，工字形F=1.08～1.17P

4、171图5—3（3）、我国规范规定的设计方法弹性设计：偏于安全、保守；计算疲劳的梁；弹塑性设计：除弹性设计、塑性设计以外的构件。塑性设计：对于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及实腹式构件组成的单层和两层框架结构可以采用塑性设计（即以塑性弯矩为极限弯矩）；一般静定梁：塑性深度控制在范围内截面塑性发展系数：双轴对称工字形截面x=1.05，y=1.2箱形截面x=y=1.05LecturesonSteelStructures抗弯强度单向弯矩双向弯矩为避免梁强度破坏之前，梁受压翼缘局部失稳，规范规定：当梁受压翼缘的自由外伸宽度与厚度之比大于而不超过时，应取。对需进行疲劳

5、验算的梁，宜取。截面塑性发展系数P172表5—1（5—4）（5—5）LecturesonSteelStructures图5－4腹板剪应力2、梁的抗剪强度：（5—7）3、局部承压强度（5—8）—集中荷载增大系数；对重级工作制吊车梁；对其它梁；—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算：4、折算应力（5—9）—折算应力的强度增大系数（当、异号时，取；当、同号或时，取）。图5—5腹板边缘局部压应力分布二梁的刚度（5—11）教材给出了承受多个集中荷载的梁的挠度值的简化计算方法。（P175，式5—12）第三节梁的整体稳定LateralBucklingofBeams一梁

6、的整体失稳现象1、整体失稳：当荷载增大到某一值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。上翼缘在正弯矩作用下受压，由于腹板和下翼缘的加强，上翼缘只能沿其y-y方向屈曲，从而带动整个梁的侧弯和扭转而破坏。梁整体失稳的根本原因是：梁的侧向抗弯刚度和抗扭刚度较弱。LecturesonSteelStructures图5－6梁的整体失稳主要因素：钢梁整体稳定临界力取决于受压翼缘的自由长度、侧向抗弯刚度，和抗扭刚度，荷载作用位置及类型。越小、和越大，越大，荷载作用在下翼缘的临界应力较上翼缘高。纯弯最小，集中荷载

7、作用最大2、临界荷载：3、影响梁整体稳定性的因素：提高整体稳定性的措施：（1）加宽受压翼缘板，可使Ix和Iy都得到提高，从而提高临界弯矩（2）增加横向联系，减小梁的侧向计算长度l1，可提高临界弯矩（3）箱形截面、工字形截面较为有利，槽形、T形截面次之，避免选用L形截面。（4）增加梁两端的约束提高其整体稳定性（5）减少初始变形、初始偏心、残余应力等初始缺陷二、梁的扭转自学三、梁的整体稳定系数1、梁的整体稳定系数p181——称为梁的整体稳定系数。对单轴对称焊接工字形截面简支梁—梁整体稳定的等效弯矩系数。考虑荷载类型及其