钢结构原理 第五章 受弯构件课件.ppt

《钢结构原理 第五章 受弯构件课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、受弯构件flexuralmembers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；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。5.1受弯构件的可能破坏形式和影响因素◎只受弯矩作用或受弯矩与剪力共同作用的构件或以受弯受剪为主但同时作用着很小的轴力称为受弯构件，俗称梁。◎只在一个主平面内受弯，称为单向受弯构件◎在两个主平面内同时受弯，称为双向受弯构件。梁——承受横向荷载的受弯实腹式构件格构式梁——桁架按制作方法分：型钢梁、组合（截面）梁楼盖梁平台梁

2、按功能分吊车梁檩条墙架梁等1.型钢梁2.组合梁3.单向弯曲梁与双向弯曲梁4.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5.1.1截面强度破坏5.1.2整体失稳◎抗弯强度◎抗剪强度◎局部压应力◎折算应力◆当弯矩不大时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。◆当弯矩增大到某一数值后，梁会突然出现很大的侧向弯曲并伴随扭转，失去继续承载能力。◆只要外荷载稍微增加些，梁的变形就急剧增加并导致破坏．这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或梁整体失稳。影响受弯构件的整体稳定性的因素：◆荷载类型和沿梁跨分布情况。◆荷载作用点在

3、截面上的位置。◆梁的截面形式和其尺寸比例◆梁受压翼与侧向支承点间的距离◆端部支承条件◆初始变形、加载偏心和残余应力等初始缺陷◆钢材强度5.1.3局部失稳◆如果板件的宽度与厚度之比太大，在一定的荷载条件下，会出现波浪状的凸曲变形，这种现象称为局部失稳。◆若构件仅发生局部失稳，其轴线变形仍可视为发生在弯曲平面内。◆板件的局部失稳，虽然不一定使构件立即达到承载极限状态而破坏，但局部失稳会恶化构件的受力性能，使得构件的承载强度不能充分发挥。◆当板件宽厚比较小时，受弯构件截面上的最大应力能够接近屈服点，此后发生的板件凸曲变形属于弹塑性局部失稳。◆当截面的板件

4、宽厚比较大而成为薄柔截面时，板件会在弹性阶段发生局部失稳。5.1.4变形破坏受弯构件的变形破坏在设计中一般通过选择合理的结构或构件长细比进行控制。5.2受弯构件的强度和变形5.2.1梁的强度(一)抗弯强度VmaxMmax（1）弹性阶段xxσfy弹性阶段的最大弯矩:(2)弹塑性阶段(3)塑性工作阶段弹性区消失，形成塑性铰。xxσfyaafyfy分为和两个区域。式中：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。xxσfyaafyfy塑性铰弯矩与弹性最大弯矩之比:只取决于截面几何形状而与材料的性质无

5、关的形状系数。对X轴对Y轴XXYYA1Aw2.抗弯强度计算《规范》对于承受静荷载或间接动荷载的梁，梁设计时只是有限制地利用截面的塑性，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，对于工字形截面梁:其他截面见表5.1。当翼缘外伸宽度b与其厚度t之比满足:时，需要计算疲劳强度的梁:XXYYbt（二）抗剪强度VmaxMmaxtmaxxx（三）局部压应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。F——集中力,对

6、动力荷载应考虑动力系数；——集中荷载增大系数，重级工作制吊车为1.35，其他为1.0；lz--集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度：a--集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可取为50mm；hy--自梁承载边缘到腹板计算高度边缘的距离；hr--轨道的高度，计算处无轨道时取0；a1--梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得大于2.5hy。梁端支座反力：跨中集中荷载：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（四）折算应力应带各自符号，拉为正。

7、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——提高设计强度二、刚度分别为全部荷载下和可变荷载下受弯构件挠度限值，按规范取,见书附表2.1。对于的算法可用材料力学算法解出，也可用简便算法。等截面简支梁：梁的最大挠度，按荷载标准值计算。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：5.4单向受弯梁的整体稳定5.4.1梁整体稳定的概念侧向弯曲，伴随扭转——出平面弯扭屈曲。原因：受压翼缘应力达临应力，其弱轴为1-1轴，但由于有腹板作连续支承，（下翼缘和腹板下部均受拉，可以提供稳定的支承

8、），只有绕y轴屈曲，侧向屈曲后，弯矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然产生扭转。XXYY11XXYY梁维持其稳定平衡状态所