钢结构受弯构件精选文档.ppt

本讲稿第一页，共十七页（一）（一）梁梁整体整体失稳的概念失稳的概念失稳的概念失稳的概念侧向弯曲，伴随扭转侧向弯曲，伴随扭转出弯扭屈曲出弯扭屈曲 。本讲稿第二页，共十七页横向荷载作用下，梁在弯矩作用平面内弯曲，当荷载横向荷载作用下，梁在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到一定程度时，梁将突然发生侧向增大到一定程度时，梁将突然发生侧向弯扭弯扭，继而丧失，继而丧失承载能力，此现象称为承载能力，此现象称为梁丧失整体稳定梁丧失整体稳定 。梁的整体稳定梁的整体稳定梁的整体稳定梁的整体稳定失稳形态：失稳形态：弯扭失稳弯扭失稳；本讲稿第三页，共十七页失稳原因失稳原因：XXYY11XXYY1 1 1 1）受压翼缘及中性轴以上受压腹板内的）受压翼缘及中性轴以上受压腹板内的）受压翼缘及中性轴以上受压腹板内的）受压翼缘及中性轴以上受压腹板内的弯曲压应力弯曲压应力弯曲压应力弯曲压应力2 2 2 2）梁弯矩作用平）梁弯矩作用平）梁弯矩作用平）梁弯矩作用平面外刚度弱面外刚度弱面外刚度弱面外刚度弱（抗弯刚（抗弯刚度、扭转刚度）如：度、扭转刚度）如：高而窄梁，弯矩作用平面外刚度弱高而窄梁，弯矩作用平面外刚度弱梁跨度大，弯矩作用平面外约束少开口梁跨度大，弯矩作用平面外约束少开口梁跨度大，弯矩作用平面外约束少开口梁跨度大，弯矩作用平面外约束少开口截面，扭转刚度弱。截面，扭转刚度弱。截面，扭转刚度弱。截面，扭转刚度弱。3 3）平面内弯矩较大，达到临界弯矩；）平面内弯矩较大，达到临界弯矩；本讲稿第四页，共十七页2、临界弯矩、临界应力、临界弯矩、临界应力、临界弯矩、临界应力、临界弯矩、临界应力梁整体失稳时能承受的最大弯矩，称为临界弯矩梁整体失稳时能承受的最大弯矩，称为临界弯矩M Mcrcr此时受压翼缘的应力称为临界应力，记为此时受压翼缘的应力称为临界应力，记为 crcr。3、影响稳定承载力的主要因素、影响稳定承载力的主要因素结构跨度，侧向支撑间距结构跨度，侧向支撑间距结构跨度，侧向支撑间距结构跨度，侧向支撑间距本讲稿第五页，共十七页 梁端部支承条件：梁端部支承条件：支承对位移的约束越大，临界弯矩越支承对位移的约束越大，临界弯矩越大。大。荷载类型及沿梁长的分布情况：荷载类型及沿梁长的分布情况：对纯弯曲、全跨均布荷载、对纯弯曲、全跨均布荷载、跨中集中荷载，临界弯矩依次增大。跨中集中荷载，临界弯矩依次增大。本讲稿第六页，共十七页(二二)梁的整体稳定系数梁的整体稳定系数梁要保持整体稳定梁要保持整体稳定梁要保持整体稳定梁要保持整体稳定梁梁梁梁设计设计设计设计时，应满足下式时，应满足下式时，应满足下式时，应满足下式:本讲稿第七页，共十七页XXYY11q等截面焊接工字型和轧制型钢简支梁本讲稿第八页，共十七页讨论：哪种截面（单轴对称、双轴对称）的稳定性好？加强受压翼缘、对称、加强受拉翼缘加强受压翼缘、对称、加强受拉翼缘 其稳定性依次其稳定性依次降低降低本讲稿第九页，共十七页经分析经分析经分析经分析j j j jb b与与与与l l1 1/b b1 1成反比成反比成反比成反比故提高梁的整体稳定性途径：故提高梁的整体稳定性途径：减少减少l1或加宽受压翼缘或加宽受压翼缘或加宽受压翼缘或加宽受压翼缘b1l l1 1为侧向支承点的间距，不完全等同梁的跨度为侧向支承点的间距，不完全等同梁的跨度为侧向支承点的间距，不完全等同梁的跨度为侧向支承点的间距，不完全等同梁的跨度l lb b1 1，t t1 1为受压翼缘宽度和厚度为受压翼缘宽度和厚度为受压翼缘宽度和厚度为受压翼缘宽度和厚度q两个对称轴时本讲稿第十页，共十七页（三）现行规范规定的整体稳定设计方法（三）现行规范规定的整体稳定设计方法本讲稿第十一页，共十七页对对热轧热轧普通普通工字型工字型钢简支梁的直接查表；钢简支梁的直接查表；对等截面焊接工字型和轧制型钢对等截面焊接工字型和轧制型钢简支梁按式简支梁按式7.5.77.5.7计算计算;以上公式是在以上公式是在弹性假定弹性假定的基础上导出，而中小跨度梁在发生的基础上导出，而中小跨度梁在发生整体失稳时，梁截面往往处于整体失稳时，梁截面往往处于弹塑性弹塑性阶段，与假设条件不符。阶段，与假设条件不符。试验研究认为：当按以上各式求出的折减系数大于试验研究认为：当按以上各式求出的折减系数大于0.60.6时，时，应按以下经验公式进行折减应按以下经验公式进行折减本讲稿第十二页，共十七页（四）不需要计算整体稳定的条件（四）不需要计算整体稳定的条件1)1)、有铺板、有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止其发生侧向位移时上并与其牢固相连、能阻止其发生侧向位移时；本讲稿第十三页，共十七页2）、）、）、）、H型钢型钢型钢型钢or工形截面简支梁工形截面简支梁工形截面简支梁工形截面简支梁跨中无侧向支承点，荷载作用在上跨中无侧向支承点，荷载作用在上跨中无侧向支承点，荷载作用在上跨中无侧向支承点，荷载作用在上翼缘翼缘翼缘翼缘跨中无侧向支承点，荷载作用在下跨中无侧向支承点，荷载作用在下跨中无侧向支承点，荷载作用在下跨中无侧向支承点，荷载作用在下翼缘翼缘翼缘翼缘跨中有侧向支承点，荷载作用位跨中有侧向支承点，荷载作用位跨中有侧向支承点，荷载作用位跨中有侧向支承点，荷载作用位置不限置不限置不限置不限本讲稿第十四页，共十七页3）对于箱形截面简支梁，其截面尺寸满足：）对于箱形截面简支梁，其截面尺寸满足：可不计算整体稳定性。可不计算整体稳定性。本讲稿第十五页，共十七页例例:跨度跨度15m焊接工字形等截面简支梁，距两端支座焊接工字形等截面简支梁，距两端支座5m处分别支承一根次处分别支承一根次梁，各传递荷载梁，各传递荷载主梁采用主梁采用Q235Q235钢材，试验算梁的整体稳定性。钢材，试验算梁的整体稳定性。本讲稿第十六页，共十七页本讲稿第十七页，共十七页