钢结构原理与设计教程_第4章 受弯构件.ppt

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1、1.了解梁的构造特点和构造要求。2.掌握型钢梁和焊接梁的设计方法、设计过程和验算内容。3.理解梁的整体失稳和局部失稳问题，了解避免局部失稳的构造措施。,4.1 概述4.2 梁的强度4.3 梁的挠度4.4 梁的整体稳定4.5 梁的局部稳定,本章目录,基本要求,第4.1节 概述,1. 实腹式受弯构件梁2. 格构式受弯构件桁架,了解梁的分类方法与应用,本节目录,基本要求,4.1.1 实腹式受弯构件-梁,图4.1.2 工作平台梁格示意图,4.1.2 格构式受弯构件-桁架,第4.2节 梁的强度,1.梁的横向荷载作用下的工作 2.梁的抗弯强度3.梁的抗剪强度4.梁的局部承压应力5.梁的折算强度,掌握梁的正

2、应力、剪应力、局部压应力、折算应力强度和梁的刚度计算方法。,本节目录,基本要求,4.2.1 梁在横向荷载作用下的工作,梁在横向荷载作用下的工作可分为以下四个阶段：1.弹性工作阶段，屈服弯矩为：2.弹塑性工作阶段 3.塑性工作阶段 ，塑性弯矩，即：4.强化阶段,图4.2 梁各工作阶段正应力分布,4.2.2 梁的抗弯强度,单向受弯，截面绕x轴转动时，梁抗弯强度计算公式：,双向受弯时，梁抗弯强度计算公式：,式中：,同一截面处梁绕x、y轴的弯矩； 截面塑性发展系数； 对x、y轴的净截面模量； 钢材抗弯强度设计值。,式中： V计算截面处沿腹板平面 作用的剪力； S计算剪应力处以上截面 对中和轴的面积矩；

3、 I毛截面惯性矩； 腹板厚度； 钢材抗剪强度设计值。,4.2.3 梁的抗弯强度,截面上任意一点处剪应力可按下式计算：,图4.3 梁截面剪应力分布,式中： F集中荷载，对动荷载应考虑动力系数； 集中荷载增大系数，重级工作制吊车梁取1.35，其他梁取1.0； f钢材的抗压强度设计值； 集中荷载腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算：,4.2.4 梁的局部压力,板计算高度上便于的局部承压应力可按下式计算：,图4.5 腹板局部压应力,计算折算应力的强度设计值增大系数。当 和 异号时， 取1.2；同号时，取1.1； 腹板计算高度边同一点上同时产生的正应力、剪应力、 局部压应力。 按下式计算:,4.

4、2.4 梁的折算强度,折算应力计算公式：,式中： 梁净截面惯性矩； 所计算点至中和轴的距离。,式中：,第4.3节 梁的挠度,1.梁的挠度,掌握梁的挠度计算方法。,本节目录,基本要求,4.3 梁的挠度,规范规定梁的挠度应满足允许挠度限值：式中 作用在梁上的荷载标准值产生的梁的最大挠度； 规范规定的梁容许挠度，详见附表2.1,。 下面列出几种简支梁挠度计算公式：1.均布荷载作用下： 2.在跨度中点处集中荷载作用下:3.在跨度三分点处集中荷载作用下： 4.在跨度四分点处集中荷载作用下：,第4.4节 梁的整体稳定,1.梁丧失稳定的现象2.梁的临界弯矩3.梁整体稳定计算,1理解梁的整体失稳的基本概念；2

5、掌握保证梁整体稳定的措施；3能进行梁整体稳定性的验算。,本节目录,基本要求,4.4.1 梁丧失整体稳定的现象,当梁承受的弯矩逐渐增加，达到某一数值时，梁可能会发生突然的侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或梁丧失整体稳定。 这时梁承受的荷载称为临界荷载，弯矩称为临界弯矩，梁截面上的最大弯曲压应力称为临界应力,4.4.2 梁的临界弯矩,梁的临界弯矩计算通用公式：式中 随荷载类型确定的系数； 荷载作用点到剪切中心的距离，在中心下取正，反之取负； 剪切中心S到形心O的距离，SO指向受拉翼缘为正，反之 为负。,4.4.3 梁整体稳定计算,梁整体稳定计算公式：即式中 梁整体稳定

6、系数； 梁毛截面模量。对双对称H型钢和等截面工字形简支梁的整体稳定系数，规范采用下式：,第4.5节 梁的局部稳定,1.梁受压翼缘板的局部稳定2.梁腹板的局部稳定3.腹板加劲肋的设置,1理解梁的局部失稳的基本概念；2掌握保证梁受压翼缘稳定性的方法；3掌握保证腹板稳定的方法；4了解加劲肋构造和截面尺寸。,本节目录,基本要求,4.5.1 梁受压翼缘板的局部稳定,规范规定，梁在弹塑性阶段工作时，翼缘自由外伸宽度与厚度的比值应满足下式要求：按弹性设计的梁，受压翼缘上的应力比弹塑性阶段梁的应力低，翼缘板宽厚比值可适当放宽，即：,4.5.2 梁腹板的局部稳定,（1）腹板在纯剪切作用下的稳定（2）腹板在纯弯曲作用下的稳定（3）腹板在局部压应力作用下的稳定（4）腹板在 联合作用下的稳定,