受彎構(gòu)件2011

1、大綱要求大綱要求: :1.1.了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2.2.了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原 理（難點(diǎn)），理（難點(diǎn)），掌握梁的計(jì)算方法掌握梁的計(jì)算方法；3.3.掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；4.4.掌握梁的拼接和連接主要方法和要求掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。鋼框架梁鋼框架梁連續(xù)吊車梁連續(xù)吊車梁梁梁承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件 格構(gòu)式梁格構(gòu)式梁桁架桁架一、實(shí)腹式受彎構(gòu)件一、實(shí)腹式受彎構(gòu)件 樓蓋梁樓蓋梁 平臺(tái)梁平臺(tái)梁按功能分按功能分 吊車梁吊車

2、梁 檁條檁條 墻架梁等墻架梁等按制作方法分：型鋼梁、按制作方法分：型鋼梁、組合（截面）梁組合（截面）梁3.3.單向彎曲梁與雙向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢号c雙向彎曲梁圖圖5.3 5.3 梁格形式梁格形式5.1.2 格構(gòu)式受彎構(gòu)件格構(gòu)式受彎構(gòu)件-桁架桁架簡(jiǎn)支梁式、剛架橫梁式、連續(xù)式、伸臂式、懸臂式簡(jiǎn)支梁式、剛架橫梁式、連續(xù)式、伸臂式、懸臂式圖圖5.4 5.4 梁式杵架的形式梁式杵架的形式正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 剛度剛度承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定VmaxMmax( (一一) )抗彎強(qiáng)度抗

3、彎強(qiáng)度1.1.工作性能工作性能（1 1）彈性階段）彈性階段 x x一、梁的強(qiáng)度一、梁的強(qiáng)度nxxeWM fy彈性階段的最大彎矩彈性階段的最大彎矩: :) 15( nxyyxeWfMM(2)(2)彈塑性階段彈塑性階段(3)(3)塑性工作階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸彈性區(qū)消失，形成塑性鉸 。 x xf fy ynxxeWM nxyyWfM pnxyxpWfM a aa af fy yf fy y分為分為 和和 兩個(gè)區(qū)域。兩個(gè)區(qū)域。Efy max Efy 式中：式中：S S1nx1nx、S S2nx2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸和軸X X軸的面積矩；

4、軸的面積矩；Wpnx截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。 )25(21 pnxynxnxyxpWfSSfM x xfynxxWM nxyyWfM pnxyxpWfM aafyfy)35( WWMMnxpnxxxpF F只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān)只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān)的形狀系數(shù)。的形狀系數(shù)。)(07. 11wFAA 對(duì)對(duì)X X軸軸對(duì)對(duì)Y Y軸軸5 . 1 F X XXYYA1AwpnxyxpWfM nxyxWfM 梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性發(fā)展深度取形截面塑性發(fā)展深度取ah/8ah/8

5、。(1)(1)單向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢?45(nxxx fWM (2)(2)雙向彎曲梁雙向彎曲梁)55(nyyynxxx fWMWM x xaafyyx, 式中：式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面梁截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面梁: : 2 . 1;05. 1yx 其他截面見(jiàn)表其他截面見(jiàn)表5.15.1。yyftbf2351523513 當(dāng)翼緣外伸寬度當(dāng)翼緣外伸寬度b b與其厚度與其厚度t t之比之比滿足滿足: :時(shí)，時(shí)，0 . 1x 需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁: :0 . 1yx X XX XY YY Yb bt tVmaxMmaxtmax x x)65(wmax vftISV

6、t t 當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。)75(zwc fltF F F 集中力集中力, ,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為1.351.35， 其他為其他為1.01.0； 鋼軌工字鋼梁zlhRhFFl lz z -集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度：集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定

7、分布長(zhǎng)度： a a-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車輪壓可集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車輪壓可 取為取為50mm50mm； h hy y-自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離；自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離； h hr r-軌道的高度，計(jì)算處無(wú)軌道時(shí)取軌道的高度，計(jì)算處無(wú)軌道時(shí)取0 0； a a1 1 - -梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得 大于大于2.5h2.5hy y。fltF zwc 梁端支座反力：梁端支座反力：15 . 2ahalyz 跨中集中荷載：跨中集中荷載：Ryzhhal25 腹板的計(jì)算高度腹板的計(jì)算高度h

8、ho o的規(guī)定：的規(guī)定：1 1軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距; ;2 2焊接組合截面，為腹板高度焊接組合截面，為腹板高度; ;3 3鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。hobt1hobt1ho)85(312c2c2 f t t nxIyM 其其中中：c, 應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。 1 計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。 異號(hào)時(shí)，異號(hào)時(shí)，;2 . 11 c, c, 同號(hào)時(shí)或同號(hào)時(shí)或 , 0c 1 . 11 原因：原因：1 1只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性 2 2異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展提高設(shè)計(jì)

9、強(qiáng)度提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度 分別為全部荷載下和可變荷載下受彎構(gòu)分別為全部荷載下和可變荷載下受彎構(gòu)件撓度限值，按規(guī)范取件撓度限值，按規(guī)范取, ,見(jiàn)書(shū)附表見(jiàn)書(shū)附表2.12.1。 ,QT 最大撓度的算法可用材料力學(xué)算法解出，也可用簡(jiǎn)便算最大撓度的算法可用材料力學(xué)算法解出，也可用簡(jiǎn)便算法。法。等截面簡(jiǎn)支梁：等截面簡(jiǎn)支梁：)105(10485xxkxxk lvEIlMEIlMlv)95( QT 及及梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。 Ix跨中毛截面抵抗矩跨中毛截面抵抗矩 Ix1支座附近毛截面抵抗矩支座附近毛截面抵抗矩 翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁：翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁： )115()2531

10、(10 xxxxk1 lvIIIEIlMlvxIxIx1一、梁整體穩(wěn)定的臨界彎矩一、梁整體穩(wěn)定的臨界彎矩MMcrcrfWMnxxEIlqk43845強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度分析右邊公式分析右邊公式為提高強(qiáng)為提高強(qiáng)度和剛度度和剛度Wnx和和Ix盡可能大盡可能大梁截面盡量梁截面盡量高、窄（高、窄（等等面積情況下面積情況下）太高太窄又太高太窄又會(huì)引起會(huì)引起失穩(wěn)失穩(wěn)側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)出平面彎扭屈曲出平面彎扭屈曲 。uv 受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨應(yīng)力，受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨應(yīng)力，其弱軸為其弱軸為 1 -11 -1軸，但由于有軸，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以

11、提供穩(wěn)腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），只有繞定的支承），只有繞y y軸屈曲，軸屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。生扭轉(zhuǎn)。XXYY11XXYY 梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱為臨界荷載或矩，稱為臨界荷載或臨界彎矩臨界彎矩。（1 1）彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性）彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性 階段；階段；（2 2）梁端為夾支座（只能繞）梁端為夾支座（只能繞x x軸，軸，y y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞z z軸軸 轉(zhuǎn)動(dòng)

12、，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；（3 3）梁變形后，力偶矩與原來(lái)的方向平行）梁變形后，力偶矩與原來(lái)的方向平行( (即小變形即小變形) )。 1 1基本假定基本假定無(wú)正應(yīng)力有剪應(yīng)力，與半徑垂直自由扭轉(zhuǎn)自由扭轉(zhuǎn): 橫截面上只有剪應(yīng)力橫截面上只有剪應(yīng)力,沒(méi)有正應(yīng)力沒(méi)有正應(yīng)力。約束扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn):橫截面上既有剪應(yīng)力橫截面上既有剪應(yīng)力,又有正應(yīng)力。又有正應(yīng)力。MMZY2.2.純彎曲梁的臨界彎矩純彎曲梁的臨界彎矩XZMXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2MXXYYXYYMuv圖圖 3 3YYZZdzdvv圖圖 1 1z繞繞X軸的彎曲軸的彎曲繞繞Y軸的彎曲軸的彎曲繞繞Z軸的扭轉(zhuǎn)

13、軸的扭轉(zhuǎn) 在在yzyz平面內(nèi)平面內(nèi)( (繞繞X X軸彎曲軸彎曲) )為梁在最大剛度為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：)(22aMdzvdEIx YZZdzdvvz圖圖 1 1YYXMM在在x z x z 平面內(nèi)為梁的側(cè)向平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：彎曲，其彎矩的平衡方程為：)(22bMdzudEIy MXXYYXYYMuv圖圖 3 3由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方程為程為( (參見(jiàn)構(gòu)件的約束扭轉(zhuǎn)，教科

14、書(shū)參見(jiàn)構(gòu)件的約束扭轉(zhuǎn)，教科書(shū)4.24.2）：）：)( cuMGIEItwzXXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2M將將(c)(c)再微分一次，并利用再微分一次，并利用(b)(b)消去消去 得到只有未知得到只有未知數(shù)數(shù) 的彎扭屈曲微分方程的彎扭屈曲微分方程: : u )(02 dEIMGIEIytw 梁側(cè)扭轉(zhuǎn)角為正弦曲線分布，即：梁側(cè)扭轉(zhuǎn)角為正弦曲線分布，即：LzC sin 代入代入（d d）式中，得：）式中，得：)(0sin222eLzCEIMLGILEIytw 使上式在任何使上式在任何 z z 值都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零，值都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零，即：即：0222 ytwE

15、IMLGILEI 上式中的上式中的M M即為該梁的臨界彎矩即為該梁的臨界彎矩M McrcrlGIEIlGIEIGIEIlMtytytwcr221稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面I Iw w=I=Iy y(h/2)(h/2)2 2梁的側(cè)向抗彎剛度 、抗扭剛度 越大，臨界彎矩越大；yEItGI梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度 越大，臨界彎矩 越??；荷載作用于下翼緣比作用于上翼緣的臨界彎矩 大。crM1lcrM抗扭剛度側(cè)向抗彎剛度規(guī)范取理想直梁按彈性二階分析方法計(jì)算出臨界彎矩1lGIEIMtycr梁的側(cè)扭屈曲系數(shù)3. 3. 對(duì)于不同荷載和荷載作用位置不同，

16、其對(duì)于不同荷載和荷載作用位置不同，其值不同值不同荷載情況荷載情況值值MMM 21 10113. 1 2 .10135. 1 74. 19 .12135. 1 44. 19 .11113. 1 荷載作用于形心荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣荷載作用于上、下翼緣“”用用于荷載作于荷載作用在上翼用在上翼緣；緣；“”用用于荷載作于荷載作用在下翼用在下翼緣緣. .說(shuō)明說(shuō)明aSyoh1h2OXY單軸對(duì)稱截面單軸對(duì)稱截面圖圖 4 4 wtywyyycrEIGIlIIBaBalEIM22232322211 S-S-為剪切中心為剪切中心022)(21ydAyxyIBAxy 其中其中（參見(jiàn)鐵木辛柯（參見(jiàn)鐵木辛柯

17、“彈性穩(wěn)定理論彈性穩(wěn)定理論”一書(shū)）一書(shū)）yIhIhIy22110 剪切中心坐標(biāo)剪切中心坐標(biāo)aSyoh1h2OXYI 1I 2系數(shù)系數(shù)321 值值荷荷 載載 類類 型型跨中點(diǎn)集中荷載跨中點(diǎn)集中荷載滿跨均布荷載滿跨均布荷載純彎曲純彎曲1 2 3 1.351.351.131.131.01.00.550.550.460.460.00.00.400.400.530.531.01.01 1側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；2 2受壓翼緣的自由長(zhǎng)度受壓翼緣的自由長(zhǎng)度( (受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距););3 3荷載作用種類；荷載作用種類；4 4荷載作用位置；荷載作用位置；5

18、5梁的支座情況。梁的支座情況。四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施1.1.增加受壓翼緣的寬度；增加受壓翼緣的寬度；2.2.在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。吊車梁工程實(shí)例吊車梁工程實(shí)例格構(gòu)柱格構(gòu)柱吊車梁吊車梁縱向水平支縱向水平支撐撐圖圖2 21616屋蓋支撐作用示意圖屋蓋支撐作用示意圖 1. 1.保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性。保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性。 幾何可變體幾何可變體系屋架側(cè)傾系屋架側(cè)傾幾何不變體幾何不變體系屋架穩(wěn)定系屋架穩(wěn)定制動(dòng)桁架制動(dòng)桁架吊車梁吊車梁1.1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件1)1)、有鋪板、有鋪板( (各種鋼筋混凝土板

19、和鋼板各種鋼筋混凝土板和鋼板) )密鋪在梁的受壓密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；2)2)H H型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l l1 1與與其寬度其寬度b b1 1之比不超過(guò)下表規(guī)定時(shí)；之比不超過(guò)下表規(guī)定時(shí)； yfblbh23595, 6010 b bb b0 0t t1 1h h0 0t tw wt tw wt t2 2b b1 1b b2 2h h)(22aMdzvdEIx )(22bMdzudEIy )( cuMGIEItw)(02 dEIMGIEIytw 梁側(cè)

20、扭轉(zhuǎn)角為正弦曲線分布，即：梁側(cè)扭轉(zhuǎn)角為正弦曲線分布，即：LzC sin 代入代入（d d）式中，得：）式中，得：lGIEIlGIEIGIEIlMtytytwcr221xtycrlWGIEI穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)。材材料料分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù)；式式中中即即： ycrbRxbxbRyycrRcrxxffWMfffWM )125(（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算 取取值值見(jiàn)見(jiàn)規(guī)規(guī)范范。單單軸軸對(duì)對(duì)稱稱截截面面雙雙軸軸對(duì)對(duì)稱稱時(shí)時(shí)截截面面不不對(duì)對(duì)稱稱影影響響系系數(shù)數(shù)，受受壓壓翼翼緣緣的的厚厚度度；梁梁高高，；等等效效臨臨界界彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)；式式中中bbbyybybyxybbthilfhtWAh 0)135

21、(2354 . 41432011212 可可查查表表得得到到。b 6 . 0 b ，其其中中：代代替替，穩(wěn)穩(wěn)定定計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)以以當(dāng)當(dāng)bbb 6 . 0bb 282. 007. 1 )135( fWMWMyyyxbx 強(qiáng)強(qiáng)度度公公式式的的一一致致性性。影影響響和和保保持持與與而而是是為為了了降降低低后后一一項(xiàng)項(xiàng)的的塑塑性性階階段段，軸軸以以進(jìn)進(jìn)入入但但并并不不表表示示沿沿取取值值同同塑塑性性發(fā)發(fā)展展系系數(shù)數(shù)，yy 二、受壓翼緣的局部穩(wěn)定二、受壓翼緣的局部穩(wěn)定一、梁的局部失穩(wěn)概念一、梁的局部失穩(wěn)概念 當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí)，梁的腹板和受壓翼緣將不當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí)，梁的腹板和受壓翼緣將不能保持平衡

22、狀態(tài)，發(fā)生出平面波形鼓曲，稱為梁的局能保持平衡狀態(tài)，發(fā)生出平面波形鼓曲，稱為梁的局部失穩(wěn)部失穩(wěn) 梁的受壓翼緣可近似視為：一單向均勻受壓薄板，梁的受壓翼緣可近似視為：一單向均勻受壓薄板，其臨界應(yīng)力為：其臨界應(yīng)力為：其其余余符符號(hào)號(hào)同同前前。彈彈性性模模量量折折減減系系數(shù)數(shù)；板板邊邊緣緣的的彈彈性性約約束束系系數(shù)數(shù)屈屈曲曲系系數(shù)數(shù)；式式中中：;)1(12222 btEcr2100618 bt.cr 22100953.310025.00 .1425.0618 btbt.crycrf yftb23513 0 .1 并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無(wú)并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨

23、于無(wú)窮大，故窮大，故=0.425；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用，；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用， ，令，令=0.25，則：，則：yftb23513 yftb23515 yftb235400 t tb bb b0 0t th h0 0t tw wb bt tb bb b0 0t th h0 0t tw w x x x xmaxtmaxV VmaxM Mmax（一）加勁肋的設(shè)置（一）加勁肋的設(shè)置縱向加勁肋縱向加勁肋橫向加勁肋橫向加勁肋20100618 ht.wcr即即：提高臨界應(yīng)力的有提高臨界應(yīng)力的有效辦法：設(shè)縱向加效辦法：設(shè)縱向加勁肋。勁肋。由非均勻受壓薄板的屈由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：曲理論

24、，得：對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局部穩(wěn)定應(yīng)使：部穩(wěn)定應(yīng)使：ycrf 2022)1(12 htEwcr yfht 20wcr)100(6 .18 即：即：腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)設(shè)縱向加勁肋。腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)設(shè)縱向加勁肋。ywywfthfth23515323517700 和和，得得：受受約約束束和和未未受受約約束束分分別別相相當(dāng)當(dāng)于于梁梁受受壓壓翼翼緣緣和和，)(23.166.19 .23 規(guī)范?。阂?guī)范?。簽椴辉O(shè)縱向加勁肋限值。為不設(shè)縱向加勁肋限值。ywywfthfth23515023517000

25、 和和222)1(12 dtEwcr t t彈性階段臨界應(yīng)力：彈性階段臨界應(yīng)力：hoa ahd,min0 式中：式中：2100618 dt.wcrt t即即：腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞否則應(yīng)設(shè)橫向加勁肋。腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞否則應(yīng)設(shè)橫向加勁肋。 規(guī)范?。阂?guī)范取：ywfth235800 為不設(shè)橫向加勁肋限值。為不設(shè)橫向加勁肋限值。若不發(fā)生剪切屈曲，則應(yīng)使：若不發(fā)生剪切屈曲，則應(yīng)使：3yvycrff t tywfth235850 ，得得：，取取25.134.50 ha彈塑性階段臨界應(yīng)力，取經(jīng)驗(yàn)公式：彈塑性階段臨界應(yīng)力，取經(jīng)驗(yàn)公式：crpcrt tt tt t vypf8 . 0 t t，

26、取剪切比例極限，取剪切比例極限不考慮殘余應(yīng)力的影響不考慮殘余應(yīng)力的影響20100618 ht.wc,cr若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：yc,crf 腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。crc , hoa規(guī)范?。阂?guī)范取：ywfth235800 ywfth235840 ，得得：，時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)683. 1275. 520 ha綜上所述，梁腹板加勁肋設(shè)置如下：綜上所述，梁腹板加勁肋設(shè)置如下：直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹梁：直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹梁：時(shí)時(shí)，可可不不配配置置加加勁勁肋肋；當(dāng)當(dāng)；時(shí)時(shí)，按按構(gòu)構(gòu)造造配配置置加加勁勁肋肋當(dāng)當(dāng)，

27、0023580)1(0 ccywfth 肋肋，其其中中：，按按計(jì)計(jì)算算配配置置橫橫向向加加勁勁ywfth23580)2(0 ,2351700時(shí)時(shí)）受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受約約束束（當(dāng)當(dāng) ywfth或或計(jì)計(jì)算算需需要要束束）（受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)未未受受約約當(dāng)當(dāng)ywfth2351500 應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。；任任何何情情況況下下，ywfth235250)3(0 以上公式中以上公式中h h0 0為腹板的計(jì)算高度，為腹板的計(jì)算高度，t tw w為腹板厚度；為腹板厚度；對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，在

28、確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，h h0 0取腹板受壓區(qū)高度取腹板受壓區(qū)高度h hc c的的2 2倍。倍。(4) (4) 梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜 設(shè)置支承加勁肋。設(shè)置支承加勁肋。1.1.僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板)145(12,2 crcrcccrt tt t h h0 0a ahoa式中式中: 計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板計(jì)算高度邊緣的彎曲壓計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板計(jì)算高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力；應(yīng)力； - -計(jì)算區(qū)格，平均剪力作用下，腹板截面剪應(yīng)力；計(jì)算區(qū)格，平均剪力作用下，腹板截面剪應(yīng)力； 腹板計(jì)算高度邊

29、緣的局部壓應(yīng)力，計(jì)算時(shí)取腹板計(jì)算高度邊緣的局部壓應(yīng)力，計(jì)算時(shí)取=1.0=1.0。wwthV t t的的實(shí)實(shí)用用表表達(dá)達(dá)式式如如下下：。單單獨(dú)獨(dú)作作用用下下的的臨臨界界應(yīng)應(yīng)力力crccrcrccrccrcr, t t t t t t crybf 2bycrf 在彈性范圍可取在彈性范圍可取:21 .1bcrf 的的計(jì)計(jì)算算）（cr 12351772,104 . 71206ywcbwcrbfthht 則則：受受到到約約束束時(shí)時(shí)：）當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的計(jì)計(jì)算算公公式式：未未受受到到約約束束時(shí)時(shí)：）當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)2如如圖圖：的的曲曲線線，則則性性上上起起點(diǎn)點(diǎn)為為

30、彈彈塑塑影影響響，取??；考考慮慮缺缺陷陷的的時(shí)時(shí)，對(duì)對(duì)于于無(wú)無(wú)缺缺陷陷板板，當(dāng)當(dāng)crbycrbAf 85. 0 1 0.85 1.0 1.25 bcrf fy yf fA AB B2byf 0。，雙雙軸軸對(duì)對(duì)稱稱截截面面梁梁腹腹板板彎彎曲曲受受壓壓區(qū)區(qū)高高度度式式中中：02hhhcc 2351532105 . 5206ywcbwcrfthht ，則則： 21 . 1 :25. 185. 075. 01 :25. 185. 0 :85. 0bcrbbcrbcrbfff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)取取值值如如下下：點(diǎn)點(diǎn)采采用用直直線線過(guò)過(guò)渡渡，所所以以、，取取界界點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)為為彈彈性性和和彈彈塑塑性性

31、的的分分crbBAAB 25. 1 0.85 1.0 1.25 bcrf fy yf fA AB B2byf 0crvysft t 的的計(jì)計(jì)算算）（crt t2 23534. 5441,34. 541023301200202030ywbwcrsfhathhtahha t t 則則：時(shí)時(shí)：）當(dāng)當(dāng)?shù)牡挠?jì)計(jì)算算公公式式： 235434. 541,434. 51023312200202030ywbwcrfhathhtahha t t則則：時(shí)時(shí)：）當(dāng)當(dāng)?shù)牡娜∪≈抵担褐敝本€線，則則塑塑性性的的交交點(diǎn)點(diǎn)，過(guò)過(guò)渡渡段段取取為為彈彈性性與與彈彈的的上上起起點(diǎn)點(diǎn)，為為取取crsvycrsft t t t 2 .

32、18 . 0 vcrsf t t 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)8 . 0 vscrsf)8 . 0(59. 01,2 . 18 . 0 t t 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)221 .1,2 .1svsvycrsff t t 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) 計(jì)算如下：計(jì)算如下：所以，所以，取取時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)，取時(shí)，取當(dāng)當(dāng)coohahahaha 03059 .18, 25 . 183. 14 .139 .105 . 15 . 0 crcycf, 的的計(jì)計(jì)算算）（crc ,3 23528101860203ywcwcrcfthht ，則則：由由， 23583. 14 .139 .1028:5 . 15 . 030yowocfhathha 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) 2,1 .1,2

33、 .1)9 .0(79.01,2 .19 .0,9 .0ccrccccrcccrccfff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)?shù)牡娜∪≈抵担褐敝本€線，則則塑塑性性的的交交點(diǎn)點(diǎn)，過(guò)過(guò)渡渡段段取取為為彈彈性性與與彈彈的的上上起起點(diǎn)點(diǎn)，為為取取crccycrccf,2 . 19 . 0 23559 .1828: 25 .10yowocfhathha 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)2.2.同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah hh h（1 1）受壓區(qū)區(qū)格）受壓區(qū)區(qū)格 ：)155(12121,1 crcrcccrt tt t ：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下1,11,crccrcr t t 高

34、高度度受受壓壓邊邊緣緣的的距距離離?？v縱向向加加勁勁肋肋至至腹腹板板計(jì)計(jì)算算未未受受到到約約束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受到到約約束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)代代替替：改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按） 111111123564235751hfthbfthaywbywbbbcrcr ;2101代代替替改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）hhcrcrt tt t23540235563111111,ywcywccbcrcrcfthbftha 未未受受到到束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受到到約約束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受

35、受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)代代替替：改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）)165(1222,2222 crcrcccrt tt t (2)(2)下區(qū)格下區(qū)格 ：ah hh hh2式中式中: 計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲 壓應(yīng)力；壓應(yīng)力；腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取 計(jì)算同前。計(jì)算同前。cc 3 . 02 ：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下2,22,crccrcr t t 高度受拉邊緣的距離。高度受拉邊緣的距離?？v向加勁肋至腹板計(jì)算縱向加勁肋至腹板計(jì)算代替：代替：改為改為公式計(jì)

36、算，但應(yīng)將公式計(jì)算，但應(yīng)將按按） 222222351941hfthywbbbcrcr ;2202代代替替改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）hhcrcrt tt t2,2:32220,2, hahahhcrCcrc取取時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)代替代替改為改為公式計(jì)算，但應(yīng)將公式計(jì)算，但應(yīng)將按按） ah hh ha a1 1h1)175(12121,1 crcrcccrt tt t 式中：式中： 、c c 、-計(jì)算同前；計(jì)算同前；：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下1,11,crccrcr t t ;11公公式式計(jì)計(jì)算算按按）crcr 111111111111,5 . 04 . 012 . 123

37、573235872 . 13hahaftabftaahaywcywccbcrcrc 時(shí)時(shí)：上上式式右右側(cè)側(cè)乘乘以以當(dāng)當(dāng)未未受受到到束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受到到約約束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)：當(dāng)當(dāng)代代替替：改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按） ;21101代代替替、改改為為、公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）ahahcrcrt tt t1 1加勁肋布置加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的間距橫向加勁肋的間距a a應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：0025 . 0hah (1)(1)

38、僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)2.2.加勁肋的截面尺寸加勁肋的截面尺寸100, 00 wcth 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),005 . 25 . 0hah 縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在: :范范圍圍內(nèi)內(nèi)。25 .2cchh40mm300 hbs橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的寬度：15ssbt 橫向加勁肋的厚度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加單側(cè)布置時(shí)，外伸寬度增加2020。 (2) (2)同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：303wssz3)2(121wthtbtI 橫向加勁肋應(yīng)滿足橫向加

39、勁肋應(yīng)滿足: :縱向加勁肋應(yīng)滿足縱向加勁肋應(yīng)滿足: :3w02000)(0.452.5(,85. 0/thhahaIhay 3w00.51,85. 0/thIhay )185 (cec ceefAF 1.1.端面承壓端面承壓A Acece-加勁肋端面實(shí)際承壓面積加勁肋端面實(shí)際承壓面積; ;f fcece-鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。CCCCC50-100tho2/sb3/sb2t3.3.支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。2.2.加勁肋

40、應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)度為度為 及加勁肋及加勁肋, , 作為計(jì)算截面面積。作為計(jì)算截面面積。ywftC/23515 fAF 4.4.支承加勁肋與翼緣的連接焊縫，應(yīng)按傳力情況進(jìn)行連支承加勁肋與翼緣的連接焊縫，應(yīng)按傳力情況進(jìn)行連接焊縫計(jì)算。接焊縫計(jì)算。VmaxMmaxtmax x x)65(wmax vftISVt t)75(zwc fltF F F 集中力集中力, ,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制

41、吊車為集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為1.351.35， 其他為其他為1.01.0； 1 1側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；2 2受壓翼緣的自由長(zhǎng)度受壓翼緣的自由長(zhǎng)度( (受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距););3 3荷載作用種類；荷載作用種類；4 4荷載作用位置；荷載作用位置；5 5梁的支座情況。梁的支座情況。四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施1.1.增加受壓翼緣的寬度；增加受壓翼緣的寬度；2.2.在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)。材材料料分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù)；式式中中即即： ycrbRxbxbRyycrRc

42、rxxffWMfffWM )125(（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算 取取值值見(jiàn)見(jiàn)規(guī)規(guī)范范。單單軸軸對(duì)對(duì)稱稱截截面面雙雙軸軸對(duì)對(duì)稱稱時(shí)時(shí)截截面面不不對(duì)對(duì)稱稱影影響響系系數(shù)數(shù)，受受壓壓翼翼緣緣的的厚厚度度；梁梁高高，；等等效效臨臨界界彎彎矩矩系系數(shù)數(shù)；式式中中bbbyybybyxybbthilfhtWAh 0)135(2354 . 41432011212 可可查查表表得得到到。b 6 . 0 b ，其其中中：代代替替，穩(wěn)穩(wěn)定定計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)以以當(dāng)當(dāng)bbb 6 . 0bb 282. 007. 1 yftb23513 yftb23515 yftb235400 1 1加勁肋布置加勁肋布置宜成對(duì)布

43、置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的間距橫向加勁肋的間距a a應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：0025 . 0hah (1)(1)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)2.2.加勁肋的截面尺寸加勁肋的截面尺寸100, 00 wcth 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),005 . 25 . 0hah 縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在: :范范圍圍內(nèi)內(nèi)。25 .2cchh40mm300 hbs橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的寬度：15ssbt 橫向加勁肋的厚度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加單側(cè)布置時(shí)，外伸寬度增加2020。 (2)

44、 (2)同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：303wssz3)2(121wthtbtI 橫向加勁肋應(yīng)滿足橫向加勁肋應(yīng)滿足: :縱向加勁肋應(yīng)滿足縱向加勁肋應(yīng)滿足: :3w02000)(0.452.5(,85. 0/thhahaIhay 3w00.51,85. 0/thIhay 彎曲表面上的附加壓力當(dāng)s0.8時(shí) Vu=hwtwfv當(dāng) 0.81.2時(shí) 式中 s-用于抗剪計(jì)算的腹板通用高厚比。 梁截面模量折減系數(shù)為梁截面模量折減系數(shù)為式中式中 F 為加勁肋上的固定荷載。為加勁肋上的固定荷載。 對(duì)于梁支座加勁肋，當(dāng)和它相鄰的腹板利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，必須考慮拉力場(chǎng)水平分力的影響，按壓彎構(gòu)件計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定。GB50017規(guī)范規(guī)定，當(dāng)s0.8時(shí)，支座加勁肋除承受梁的支座反力外尚應(yīng)承受如下的水平力H： )05. 1( 可可取取fMWxxnx fWMnxxx vftISV wmaxt tfltF zwc fWMxbx 經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)系系數(shù)數(shù)。 fMMfMWWMWxyx