梁（受弯构件）ppt课件.ppt

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1、《钢结构与施工》课件建筑工程系建筑工程技术教研室束必清绪论1钢结构的材料2钢结构的连接34梁(受弯构件)5结构类型简介及识图6钢结构的加工制作7钢结构的安装8主要学习情境柱(轴心受力构件)涂装工程9课程主要内容钢结构工程施工质量验收10概述5.1梁的整体稳定5.35、梁梁的强度和刚度5.2组合梁的局部稳定和腹板加劲肋设计5.4梁的拼接和连接5.55.1概述1、梁的定义承受横向荷载受弯的实腹钢构件。2、梁的分类按计算简图分：简支梁、连续梁悬臂梁等。按截面形式分：型钢梁、组合梁3、梁的作用承受横向荷载与扭转。4、截面形式5、应用5.2梁的

2、强度和刚度一、梁的强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部压应力、折算应力的计算1、抗弯强度(弯曲正应力)弯曲应力的三个工作阶段：弹性阶段弹塑性阶段塑性阶段（1）弹性工作阶段特点：截面上所有点都处于弹性状态；应力三角形分布；公式:—净截面抵抗矩（净截面模量）—屈服应力（4-1）（2）弹塑性工作阶段特点：截面外缘部分进入塑性状态，中央部分仍保持弹性。（3）塑性工作阶段特点：截面全部进入塑性状态，形成塑性铰；梁的刚度降低，变形大。公式:——梁的净截面塑性模量、—中性轴以上、下净截面对中性轴的面积矩。截面形状系数（塑性发展系数）γF只与截面形状有关

3、，与材料性质无关。——P76表3－1。抗弯强度的验算单向弯曲双向弯曲Mx、My——梁截面内绕x、y轴的最大计算弯矩Wnx、Wny——截面对x、y轴的净截面抵抗矩x、y——截面对x、y轴的塑性发展系数f——钢材抗弯设计强度以梁内塑性发展到一定深度作为设计极限状态2、抗剪强度(剪应力)主要发生在实腹梁的腹板上。按弹性设计，以最大剪应力达到钢材的抗剪屈服剪应力为极限状态。式中S——计算剪应力处以上或以下毛截面对中性轴的面积矩I——毛截面惯性矩tw——腹板厚度fv——钢材抗剪设计强度3、局部压应力主要用于集中力情形（如：受支座反力R，集中

4、力F处，吊车梁吊车轮压等）当翼缘的竖向集中力作用处无竖向支撑肋时，腹板边缘存在沿高度方向的局部压应力。计算公式：F—集中荷载；—系数。重级工作制吊梁=1.35，其它梁=1.0；tw—腹板厚lz—局部压应力在腹板计算高度上的分布长度。确定lz跨中lz=a+5hy+2hR支座lz=a+2.5hy+hRhy—自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离hR—轨道高度a—集中荷载沿梁跨度方向的支撑长度4、折算应力《规范》规定，在组合梁的腹板计算高度处，同时受有较大的正应力、较大的剪应力和局部压应力c，应对折算应力进行验算。其强度验算式为：1—强

5、度系数。和c同号时，1=1.1；和c异号时，1=1.2。式中二、梁的刚度计算梁的刚度是为了保证正常使用，属于正常使用极限状态。控制梁的刚度通过对标准荷载下的最大挠度加以限制实现。或——标准荷载下梁的最大挠度——受弯构件（梁）的容许挠度——P79，表3－2。简支梁在均布荷载作用下5.3梁的整体稳定一、梁整体稳定的临界弯矩Mcr强度刚度分析右边公式为提高强度和刚度Wnx和Ix尽可能大梁截面尽量高、窄（等面积情况下）太高太窄又会引起失稳1、梁的整体失稳现象zxyP（1）当P较小时，偶有干扰，发生侧向弯曲和扭转，干扰撤去，变形恢复

6、。梁是整体稳定的。（2）当P增大，超过某一数值（临界值），有侧向干扰引起侧向弯曲和扭转，这时候，撤去干扰也不能恢复变形。梁是不稳定的。如凸面上的小球。抗扭刚度侧向抗弯刚度2、梁整体稳定的临界弯矩Mcr（梁失去稳定前能承受的最大弯矩）《规范》取理想直梁按弹性二阶分析方法计算出临界弯矩梁整稳的屈曲系数上下翼缘（）荷载种类作用位置MM梁整体稳定屈曲系数k3、影响梁整体稳定的因素抗扭刚度侧向抗弯刚度梁整稳的屈曲系数（1）侧向抗弯刚度和抗扭刚度（2）荷载的种类纯弯曲时的k值最低，其次是均布荷载，再次是集中力（3）荷载作用的位置梁一旦发生扭转，作

7、用在上翼缘的荷载P对弯曲中心产生不利的附加扭矩Pe，使梁的扭转加剧，助长梁屈曲，从而降低了梁的临界荷载；荷载作用在下翼缘，附加扭矩会减缓梁的扭转变形，提高梁的临界荷载。oePoeP梁整体稳定系数二、梁整体稳定的验算和稳定系数的计算1、梁整体稳定临界弯矩作用下截面临界应力2、保证梁整体稳定是梁截面上的最大应力Wx——按受压翼缘确定的毛截面抵抗矩R——抗力分项系数f——钢材的抗弯强度设计值（=fy/R）3、整体稳定验算公式单向受弯双向受弯fb-绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数受任意横向荷载，或单轴对称的截面受其它荷载4、《规范》中几种

8、典型截面的计算三、保证梁整体稳定性的措施1、支座构造必须是叉铰支座，即能约束扭转角，不允许支座截面侧向倾倒。否则梁极易侧向弯扭失稳破坏。2、减少梁的侧向计算长度（即加侧向支撑）3、增加梁对截面弱轴（y-y）的惯性矩Iy。