第5章受彎構(gòu)件

1、 圖 5-2 楔形梁 圖 5-3 變截面高度吊車梁 根據(jù)梁的支承情況，可把梁分為簡支梁、懸臂梁和連續(xù)梁。按受力情況的不同，可以分為單向受彎梁和雙向受彎梁。如吊車梁、檁條等。 圖 5-1 梁的截面形式 為了更好發(fā)揮材料的性能，可以作成截面沿梁長度方向變化的變截面梁。常用的有楔形梁，如圖 5-2。對于簡支梁，可以在支座附近降低截面高度，除節(jié)約材料外，還可節(jié)省凈空，已廣泛地應(yīng)用于大跨度吊車梁中（圖 5-3） 。另外，還可以做成改變翼緣板的寬度或厚度的變截面梁。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) 的數(shù)值，如下圖：得到對于其它截面同樣可以如對矩形截面

2、截面形狀系數(shù)：塑性鉸彎矩：彈性最大彎矩：5 . 14/4226/2221nxpnxFpnxnxxexPFpnxynxnxyxpynxxeWWbhhbhWbhWMMWfSSfMfWMfWMWMnyyynxxxfWMnynxyxyx)()()(vwxftIVSfltFzwc式中 F集中荷載，對動力荷載應(yīng)乘以動力系數(shù)； 集中荷載增大系數(shù)，對重級工作制吊車輪壓，=1.35；對其它荷載，=1.0； lz集中荷載在腹板計算高度處的假定分布長度，對跨中集中荷載，lz=a+5hy+2hR；梁端支反力，lz=a+2.5hy+a1； a集中荷載沿跨度方向的支承長度， 對吊車輪壓， 無資料時可取50mm； hy自梁

3、頂至腹板計算高度處的距離； hR軌道高度，梁頂無軌道時取hR=0； a1梁端至支座板外邊緣的距離，取值不得大于2.5 hy。 當計算不能滿足時，對承受固定集中荷載處或支座處，可通過設(shè)置橫向加勁肋予以加強， 也可修改截面尺寸； 當承受移動集中荷載時， 則只能修改截面尺寸。 4）復(fù)雜應(yīng)力作用下的強度計算 當腹板計算高度處同時承受較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力或局部壓應(yīng)力時，需計算該處的折算應(yīng)力 fcc12223 （5-8） 式中 、c腹板計算高度處同一點的彎曲正應(yīng)力、 剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，=（Mx/Wnx）（h0/h） ，以拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負； 1局部承壓強度設(shè)計值增大系數(shù)，當與c同號或c=0 時，1=

4、1.1，當與c異號時取1=1.2。 梁的剛度指梁在使用荷載下的撓度，屬正常使用極限狀態(tài)。在荷載標準值的作用下，梁的撓度不應(yīng)超過規(guī)范容許值 v v （5-9） 式中 v由荷載標準值（不考慮動力系數(shù)）求得的梁的最大撓度； v規(guī)范容許撓度，見表 5-2。 梁的容許撓度 表 5-2 4321、。部位是驗算折算應(yīng)力，其驗算截面在集中力作用處需的等截面焊接組合梁，力設(shè)計值如圖為一承受固定集中DCBAF的值；必須知體穩(wěn)定系數(shù)；要求得繞強軸彎曲所確定的整穩(wěn)定性的計算式：字形截面構(gòu)件，其整體型鋼截面或在兩個主平面受彎的的計算式：性彎的構(gòu)件，其整體穩(wěn)定在最大剛度主平面內(nèi)受則不喪失整體穩(wěn)定性：梁受的最大彎矩。若保證

5、梁維持穩(wěn)定狀態(tài)所能承crbbyyyxbxxbxbRyycrRxcrRcrxMfWMWMIHfWMfffWMWM,maxc cr r臨臨界界彎彎矩矩MM151Pb010/623595()yhblbf 。試進行梁的驗算。和鋼。梁的變形容許值、的螺栓孔。鋼板采用翼緣板上設(shè)有兩個直徑在跨中和梁端處，每塊荷載標準值（含梁自重），可變久荷載標準值為承受均布荷載作用，永。，截面為，跨中有一惻向支承點一簡支梁跨度350/250/23522,/20/8 . 9365 . 50llFBmmdmkNqmkNgaImlQTkk。；則：。；）截面幾何特征：（342043428 .6482/9 .116772/2/436

6、0 .31/108 .1569. 25554 .76325cmhIWcmthtdIIcmhcmSImmtmmtcmicmIcmicmWcmIcmAPnxnxxnxxxwyyxxx得：代替），所以應(yīng)以（字鋼簡支梁的鋼扎制普通查，由由長度點，故受壓翼緣惻向自由于跨中有一側(cè)向支承整體穩(wěn)定驗算；驗算支座截面處抗剪強度；截面塑性發(fā)展系數(shù)壓）邊緣纖維處：驗算跨中截面受拉（受抗彎強度驗算截面強度驗算；剪力設(shè)計值；彎矩設(shè)計值梁的內(nèi)力計算：bbbvwxxnxxXxkkMAXkkXPIQlmllmmNfmmNtISVmmNmmNWMkNlqgVmkNlqgM3176 . 016. 223

7、57 . 22/125/6 .3410310104 .107/215/7 .212108 .64805. 1109 .14405. 14 .1074 . 12 . 1219 .1444 . 12 . 18111223maxmax22362字鋼滿足要求。扎制所以選用為：產(chǎn)生的最大撓度可變荷載標準值在跨中為：產(chǎn)生的最大撓度全部荷載標準值在跨中剛度計算：IaImmlmmEIlqmmlmmEIlqgmmNfmmNWMQxkQQTxkkTTxbxbb364 .153508 . 638456 .2125014.1038452158 0109 .144939. 0282. 007

8、. 14.max.max4.max.max2233焊接工字形截面簡支梁，其他條件均相同的情況下，當焊接工字形截面簡支梁，其他條件均相同的情況下，當（ ）時，梁的整體穩(wěn)定性最差。）時，梁的整體穩(wěn)定性最差。A A、兩端有相等彎矩作用（純彎）；、兩端有相等彎矩作用（純彎）； B B、滿跨均布荷載作用；、滿跨均布荷載作用；C C、跨中有集中荷載作用；、跨中有集中荷載作用； D D、在距支座、在距支座 處各有一相同集中處各有一相同集中力作用。力作用。焊接工字形截面簡焊接工字形截面簡支支梁，其他條件均相同的情況下，當（梁，其他條件均相同的情況下，當（ ）時，梁的整體穩(wěn)定性最好。時，梁的整體穩(wěn)定性最好。 A

9、 A、加強梁的受壓翼緣寬度；、加強梁的受壓翼緣寬度； B B、加強梁的受拉翼緣寬度；、加強梁的受拉翼緣寬度； C C、梁的受壓翼緣與受拉翼緣寬度相同；、梁的受壓翼緣與受拉翼緣寬度相同； D D、在距支座、在距支座 處減小受壓翼緣寬度。處減小受壓翼緣寬度。加強受壓翼緣的單軸對稱加強受壓翼緣的單軸對稱I I字形等截面簡支梁，跨中有一集中字形等截面簡支梁，跨中有一集中P P作用在腹板平面內(nèi)，集中作用在腹板平面內(nèi)，集中P P作用點位于（作用點位于（ ）時，梁的整）時，梁的整體穩(wěn)定性最好。體穩(wěn)定性最好。A A、受壓翼緣上表面；、受壓翼緣上表面； B B、形心與上翼緣之間的截面剪力中心；、形心與上翼緣之間

10、的截面剪力中心； C C、截面形心；、截面形心； D D、下翼緣下表面。、下翼緣下表面。4l6l作用作用yycrftbfbtE235151127 .0425.012122yftb235131yyftbf23515235131允許截面發(fā)展塑性由。，；同時受壓板，其支單向均勻于四邊簡腹板之間的部分，相當箱形截面梁翼緣板在兩yycrftbf2354025. 00 . 10 . 400025 . 0hah0c1000wth05 . 2 ha 25 . 2cchhmmhbs4030015ssbt 15ssbt 303wzthI305.1wythI30200)(45.05.2(wythhahaI85.00

11、ha85.00ha正應(yīng)力和剪應(yīng)力正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下共同作用下正應(yīng)力、剪應(yīng)力和正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力共同作用下局部壓應(yīng)力共同作用下注：配置加勁肋時，注：配置加勁肋時，一般先布置，然后驗一般先布置，然后驗算，并做必要的調(diào)整。算，并做必要的調(diào)整。2022)()1(12)(htEwcrcr23. 166. 1或25.1ab/255. 081. 1的關(guān)系圖為：與那么，又在彈性范圍內(nèi)取，比用高厚這時引入一個參數(shù)：通或bcrbcrbycrcrybywwcrywwcrffffhthtEfhthtE22206202220620221 . 123. 1)(105 . 5)()1 (1266. 1)(10

12、4 . 7)()1 (121)()(22crcrcccr1)()(21121crcrcccr1)()(22222crcrcccrfANcececefAN部穩(wěn)定性。重），然后驗算梁的局（忽略梁自彎矩設(shè)計值求該梁所能承受的最大點。從整體穩(wěn)定性出發(fā)在梁兩端設(shè)有側(cè)向支承，跨中無惻向支承，僅兩端承受端彎矩設(shè)計值的簡支梁如圖所示，在梁鋼制作的一等截面焊接、由MMFB235。；截面幾何特征：cmAIicmIcmhIWcmIcmAyyyxxx3 . 6/540012/302 . 12107 . 32/103 .1512802 .29124 .8230136808 . 012302433344332mkNmmN

13、fWMMfhtWAhilMMMMMMMIPxbxxbbbbybyxybbyybbbb2 .704102 .704215107 . 3883. 0883. 0282. 007. 16 . 051. 12354 . 4143202 .9563600000 . 13 . 005. 175. 11 . 33166621212121212為：計值所能承受的最大彎矩設(shè)由整體穩(wěn)定控制時，梁得：代替，所以應(yīng)以；截面不對稱影響系數(shù)，為：彎矩系數(shù)字形截面簡支梁的等效荷載作用時，梁端有彎矩，但跨中無式），附整體穩(wěn)定驗算（。為：高度邊緣彎曲壓應(yīng)力算純彎曲）產(chǎn)生的腹板計均彎矩則計算腹板區(qū)格內(nèi)由平同。區(qū)格局部穩(wěn)定性計算相

14、、由于是純彎曲，腹板（如圖）。；則本題中時，間距且，而勁肋時，規(guī)范：僅設(shè)橫向加加勁肋。所以梁腹板需配置橫向腹板局部穩(wěn)定性計算：翼緣板局部穩(wěn)定性計算20000000/1 .1842/(32125 . 25 . 2/235100025 . 0/235170/23580100880013/235132 .12122/8300mmNIhMMMmhahafthhahffthftbxxxywcyywy局部穩(wěn)定滿足要求。局部穩(wěn)定驗算式為：。所以，又為：厚比計算時的通用高受到約束，故腹板受彎由于梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未。壓應(yīng)力）。同時腹板邊緣局部剪力為（因為是純彎曲，平均，剪應(yīng)力均剪力產(chǎn)生的腹板平均計算腹板區(qū)格內(nèi)，由

15、平173. 0)(1)()(/21585. 065. 0235153/20002222crcrcrcccrcrbywcbbcmmNffthfMWfMWbxxnxmaxmax或56.64.0 xsWh54.61034.1106minmaxTTxlflhlEIlMl。對吊車梁有孔眼時；時梁：當最大彎矩無孔眼式中：對一般單向彎曲9 . 07 . 09 . 085. 005. 1maxxxfMWVwwVwwwxfhVtfthVtIVS2 . 12 . 1max5 . 3wwht6221222002030wxfxfwthhWAWthAhthhIWIfVSfhfhIVStwfwffwfffw4 . 14

16、. 117 . 02111111212212)(4 . 11)17 . 02()4 . 1(4 . 12xzfwffwffzffzfzefIVSlFfhfhlhFlhFlhF型焊條，試設(shè)計焊縫。角焊縫連接，手工焊、若梁的翼緣與腹板采用位置。置，并畫出實際變截面試求梁變截面的理論位。、翼緣板上。鋼材為兩種荷載作用在梁的上。荷載設(shè)計值（包括梁自重）和可變荷載標準值均布永久整體穩(wěn)定有保證。承受，截面無孔眼削弱。梁梁端尺寸如圖所示，（梁，跨中截面尺寸如圖字形截面簡支梁樓蓋主某焊接43235/45/40)()EFBQmkNqmkNgcbIkkmmNfWMMzzzqgzqglMMazcmScmhIWcmI

17、cmAcmIcmAxxxxkkkkzxzxxxxxx63111223131144331214433210127520510592405. 15 .556664 . 12 . 1214 . 12 . 1218306121559242/1073.3612120141212415180120121521006.591212029121243024012012302為：設(shè)計值改變后所能抵抗的彎矩按抗彎強度條件，截面為：）截面的彎矩設(shè)計值處（圖在離支座確定截面理論斷點位置。；改變后截面幾何特征：；改變前截面幾何特征：截面幾何特征：）：圖（際變截面位置及形狀如梁截面理論變截面和實為：距離對接焊縫位置到梁端

18、的因而實際邊截面拼接的），的斜面（圖：不大于寬度方向兩側(cè)做成坡度的應(yīng)力集中，應(yīng)分別在較大的突然改變而引起該處；為了避免因翼緣截面或取由cmzzcmmzmmzzzMMxzx1 . 24215. 03 . 04 . 25 . 216 . 94 . 261. 939. 212755 .556661121 2122224331112460111161/5 .2362151 . 1/3 .21131 . 2/9 .191010367280101830106 .399/5 .20821200103672801012752/6 .3994 . 12 . 14 . 12 . 121 . 21012751 .

19、21 . 24 . 2mmNfmmNmzmmNtISVmmNhIMkNzqgqglVVmzmmNMmzmzmzwXxXxkkkkx）折算應(yīng)力為：梁的翼緣改變后（為：剪應(yīng)力腹板計算高度邊緣處的為：彎曲正應(yīng)力腹板計算高度邊緣處的為：處截面的剪力設(shè)計值在。處截面的彎矩設(shè)計值在折算應(yīng)力驗算：處腹板計算高度邊緣處在補充驗算：處改變梁翼緣截面后的在的。處改變翼緣是滿足要求綜上：梁在。計算公式：其撓度可采用如下近似個集中荷載作用下，支梁，在均布荷載或多對于改變翼緣截面的簡度驗算翼緣截面改變后梁的剛梁的整體穩(wěn)定性。需要計算截面改變后穩(wěn)定性有保證，所以不由于在本題中，梁整體體穩(wěn)定性驗算翼緣截面改變后梁的整mzmmlmmIIIEIlMmmlmmIIIEIlMIIIEIMlTxxxxQQTxxxxTTxxxx4 . 224500/1025311030400/9 .18253110253110121212。焊縫強度驗算為：中豎向力為：由均