第五章.梁的設(shè)計(jì)ppt課件

1、第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture1 梁的類型及梁格布置梁的類型及梁格布置按彎曲變形狀況分：按彎曲變形狀況分： 單向彎曲構(gòu)件單向彎曲構(gòu)件構(gòu)件在一個(gè)主軸平面內(nèi)受彎構(gòu)件在一個(gè)主軸平面內(nèi)受彎 雙向彎曲構(gòu)件雙向彎曲構(gòu)件構(gòu)件在二個(gè)主軸平面內(nèi)受彎構(gòu)件在二個(gè)主軸平面內(nèi)受彎梁的類型梁的類型按支承條件分：按支承條件分： 簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁 、懸臂梁、懸臂梁 鋼梁一般都用簡(jiǎn)支梁，簡(jiǎn)支梁制造簡(jiǎn)單，安裝方便，且可避鋼梁一般都用簡(jiǎn)支梁，簡(jiǎn)支梁

2、制造簡(jiǎn)單，安裝方便，且可避免支座不均勻沉陷所產(chǎn)生的不利影響。不論何種支承的梁，當(dāng)免支座不均勻沉陷所產(chǎn)生的不利影響。不論何種支承的梁，當(dāng)截面內(nèi)力已知時(shí)，進(jìn)行截面設(shè)計(jì)的原則和方法是相同的。截面內(nèi)力已知時(shí)，進(jìn)行截面設(shè)計(jì)的原則和方法是相同的。梁的設(shè)計(jì)概況梁的設(shè)計(jì)概況第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture面板次 梁主 梁柱支 撐按傳力系統(tǒng)的作用分類：按傳力系統(tǒng)的作用分類： 荷載荷載 樓板樓板（次梁）（次梁） 主梁主梁 柱柱 根底根底 次梁主

3、要承受均布荷載，主梁主要承受集中荷載。次梁主要承受均布荷載，主梁主要承受集中荷載。第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture圖圖 梁的截面形式梁的截面形式dh熱軋型鋼梁熱軋型鋼梁(a)(a)焊接組合截面梁焊接組合截面梁(b)(b)冷彎薄壁型鋼梁冷彎薄壁型鋼梁(c)(c)空腹式截面梁空腹式截面梁(d)(d)組合梁組合梁(e) (e) 梁的截面形式梁的截面形式第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Pri

4、nciples of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture 梁格是由許多梁排列而成的平面體系，例如樓蓋和工作梁格是由許多梁排列而成的平面體系，例如樓蓋和工作平臺(tái)等。梁格上的荷載一般先由鋪板傳給次梁，再由次梁傳平臺(tái)等。梁格上的荷載一般先由鋪板傳給次梁，再由次梁傳給主梁，然后傳到柱或墻，給主梁，然后傳到柱或墻， 最后傳給基礎(chǔ)和地基。最后傳給基礎(chǔ)和地基。 2 梁格布置梁格布置根據(jù)梁的排列方式，梁格可分成下列三種典型的形式根據(jù)梁的排列方式，梁格可分成下列三種典型的形式簡(jiǎn)單式梁格簡(jiǎn)單式梁格只有主梁，適用于梁跨度較小的情況；只有主梁，適用于

5、梁跨度較小的情況； 普通式梁格普通式梁格有次梁和主梁，次梁支承于主梁上；有次梁和主梁，次梁支承于主梁上； 復(fù)式梁格復(fù)式梁格除主梁和縱向次梁外，還有支承于縱向次梁上的除主梁和縱向次梁外，還有支承于縱向次梁上的橫向次梁。橫向次梁。 第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture5.5 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì) 一般說(shuō)來(lái)，梁的設(shè)計(jì)步驟通常是先根據(jù)強(qiáng)度和剛度要一般說(shuō)來(lái)，梁的設(shè)計(jì)步驟通常是先根據(jù)強(qiáng)度和剛度要求，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定性等各個(gè)方面，初步選擇截面尺

6、寸，求，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定性等各個(gè)方面，初步選擇截面尺寸，然后對(duì)所選的截面進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的然后對(duì)所選的截面進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的驗(yàn)算。驗(yàn)算。如果驗(yàn)算結(jié)果不能滿足要求，就需要重新選擇截面或采取一如果驗(yàn)算結(jié)果不能滿足要求，就需要重新選擇截面或采取一些有效的措施予以解決。對(duì)組合梁，還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)考慮是否需要采些有效的措施予以解決。對(duì)組合梁，還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)考慮是否需要采用變截面梁，使其截面沿長(zhǎng)度的變化與彎矩的變化相適應(yīng)。用變截面梁，使其截面沿長(zhǎng)度的變化與彎矩的變化相適應(yīng)。此外，還必須妥善解決翼緣與腹板的連接問(wèn)題，受鋼材規(guī)格、此外，還必須妥善解決翼緣與腹板的連接問(wèn)題，受鋼材規(guī)格

7、、運(yùn)輸和安裝條件的限制而必須設(shè)置拼接的問(wèn)題，梁的支座以及與運(yùn)輸和安裝條件的限制而必須設(shè)置拼接的問(wèn)題，梁的支座以及與其他構(gòu)件連接的問(wèn)題等等。其他構(gòu)件連接的問(wèn)題等等。 第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture型鋼梁的設(shè)計(jì)單向受彎）型鋼梁的設(shè)計(jì)單向受彎） 1.型鋼梁截面的選擇型鋼梁截面的選擇 只需根據(jù)計(jì)算所得到的梁中最大彎矩按下列公式求出需要的只需根據(jù)計(jì)算所得到的梁中最大彎矩按下列公式求出需要的凈截面模量，然后在型鋼規(guī)格表中選擇截面模量接

8、近的凈截面模量，然后在型鋼規(guī)格表中選擇截面模量接近的Wnx的型鋼做為試選截面。的型鋼做為試選截面。 fMWxnxreqmaxMx梁截面內(nèi)繞梁截面內(nèi)繞x軸的最大彎矩設(shè)計(jì)值；軸的最大彎矩設(shè)計(jì)值；Wnx截面對(duì)截面對(duì)x軸的凈截面模量；軸的凈截面模量；x截面對(duì)截面對(duì)x軸的有限塑性發(fā)展系數(shù)；軸的有限塑性發(fā)展系數(shù)； f 鋼材抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼材抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ； fMWbxreqmax或或 第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture2 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算1

9、強(qiáng)度驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算：包括正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力驗(yàn)算，對(duì)組合梁還要驗(yàn)包括正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力驗(yàn)算，對(duì)組合梁還要驗(yàn)算翼緣與腹板交界處的折算應(yīng)力。算翼緣與腹板交界處的折算應(yīng)力。ffWMRyxxx(1) 正應(yīng)力正應(yīng)力(2) 剪應(yīng)力剪應(yīng)力(3) 局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力cw zFft l(4) 折算應(yīng)力折算應(yīng)力fcc12223vfItVSwmax第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture2剛度驗(yàn)算：剛度驗(yàn)算：均布荷載下等均布荷載下等截面簡(jiǎn)

10、支梁截面簡(jiǎn)支梁集中荷載下等集中荷載下等截面簡(jiǎn)支梁截面簡(jiǎn)支梁xxxEIlMEIPl124823梁的最大撓度可用材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。梁的最大撓度可用材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。QT或 lllQT/或 lEIlMEIlMlEIlqlTk/10485.3845/x2kxkx4max第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture3整體穩(wěn)定驗(yàn)算：整體穩(wěn)定驗(yàn)算：(1) 判斷梁是否需要進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。判斷梁是否需要進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。(2) 如需

11、要?jiǎng)t按照梁的截面類型選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算公式計(jì)如需要?jiǎng)t按照梁的截面類型選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算公式計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)。算整體穩(wěn)定系數(shù)。(3) 不論哪種情況算得的穩(wěn)定系數(shù)大于不論哪種情況算得的穩(wěn)定系數(shù)大于0.6，都應(yīng)采用修，都應(yīng)采用修正公式進(jìn)行修正。正公式進(jìn)行修正。bxxMfW(4) 采用公式驗(yàn)算整體穩(wěn)定承載力是否滿足要求。采用公式驗(yàn)算整體穩(wěn)定承載力是否滿足要求。0 .1282.007.1bb第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture5.6焊接組合梁設(shè)計(jì)

12、焊接組合梁設(shè)計(jì)5.6.1.組合梁截面的選擇組合梁截面的選擇梁的內(nèi)力較大時(shí)，需采用組合梁。常用的形式為由三梁的內(nèi)力較大時(shí)，需采用組合梁。常用的形式為由三塊鋼板焊成的工字形截面。組合梁的截面選擇設(shè)計(jì)包塊鋼板焊成的工字形截面。組合梁的截面選擇設(shè)計(jì)包括：確定截面高度、腹板尺寸和翼緣尺寸。括：確定截面高度、腹板尺寸和翼緣尺寸。1截面高度截面高度 最大高度最大高度hmax建筑高度；建筑高度； 最小高度最小高度hmin剛度要求，根據(jù)容許撓度查表；剛度要求，根據(jù)容許撓度查表； 經(jīng)濟(jì)高度經(jīng)濟(jì)高度he 滿足使用要求的前提下使梁的總用鋼量為最小。滿足使用要求的前提下使梁的總用鋼量為最小。 以受均布荷載的簡(jiǎn)支梁為例：

13、以受均布荷載的簡(jiǎn)支梁為例：lEIlMEIlMlEIlqlTk/10485.3845/x2kxkx4max第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture梁的經(jīng)濟(jì)高度梁的經(jīng)濟(jì)高度hehe，綜上所述，梁的高度應(yīng)滿足：綜上所述，梁的高度應(yīng)滿足：ehhhhh 且且maxmin并符合鋼材尺寸規(guī)格并符合鋼材尺寸規(guī)格荷載的分項(xiàng)系數(shù)取平均值荷載的分項(xiàng)系數(shù)取平均值1.31.3，代入上式，可得：代入上式，可得：KMM3 . 12.maxhIMx23/10206

14、mmNE、 、lhlhhIlMIlMEIlMlEIlqlTxxk/12850002.2.10206.3 . 1.48510206.3 . 1.485485.3845/max33xkx4maxTllh.1285000maxmin所以所以4 . 02xeWh mmWhxe30073或或經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture 2腹板尺寸腹板尺寸 wAwtAfhhhw1b1t腹板高度腹板高度hw梁高確定以后腹板高也就確定了

15、，腹板高為梁高梁高確定以后腹板高也就確定了，腹板高為梁高減兩個(gè)翼緣的厚度，在取腹板高時(shí)要考慮鋼板的減兩個(gè)翼緣的厚度，在取腹板高時(shí)要考慮鋼板的尺寸規(guī)格，一般使腹板高度為尺寸規(guī)格，一般使腹板高度為50mm的模數(shù)。的模數(shù)。5 . 3/wwht VwwfhVtmax2 . 1 腹板厚度腹板厚度tw 抗剪強(qiáng)度要求抗剪強(qiáng)度要求: :局部穩(wěn)定和構(gòu)造因素局部穩(wěn)定和構(gòu)造因素( (經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式):):一般來(lái)說(shuō)，腹板厚度最好在一般來(lái)說(shuō)，腹板厚度最好在8-22mm8-22mm范圍內(nèi)，對(duì)個(gè)別小跨范圍內(nèi)，對(duì)個(gè)別小跨度梁，腹板最小厚度可采取度梁，腹板最小厚度可采取6mm6mm。第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原

16、理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture3翼緣板尺寸翼緣板尺寸 選擇選擇b b和和t t時(shí)要符合鋼板規(guī)格尺寸，一般翼緣寬度取時(shí)要符合鋼板規(guī)格尺寸，一般翼緣寬度取10mm10mm的的倍數(shù)，厚度取倍數(shù)，厚度取2mm2mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。翼緣寬度翼緣寬度b b或厚度或厚度t t只要定出一個(gè)，就能確定另一個(gè)。只要定出一個(gè)，就能確定另一個(gè)。b b通常取通常取1/3-1/51/3-1/5h h，同時(shí)為保證局部穩(wěn)定應(yīng)使，同時(shí)為保證局部穩(wěn)定應(yīng)使b/t30b/t30，如果截面考慮發(fā)展部分塑性

17、則如果截面考慮發(fā)展部分塑性則b/t26b/t26。第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture5.6.2 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算1強(qiáng)度驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算：包括正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力驗(yàn)算，對(duì)組合梁還要驗(yàn)包括正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力驗(yàn)算，對(duì)組合梁還要驗(yàn)算翼緣與腹板交界處的折算應(yīng)力。算翼緣與腹板交界處的折算應(yīng)力。ffWMRyxxx(1) 正應(yīng)力正應(yīng)力(2) 剪應(yīng)力剪應(yīng)力(3) 局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力cw zFft l(4) 折算應(yīng)力折算應(yīng)力fcc1

18、2223vfItVSwmax第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture2剛度驗(yàn)算：剛度驗(yàn)算：均布荷載下等均布荷載下等截面簡(jiǎn)支梁截面簡(jiǎn)支梁集中荷載下等集中荷載下等截面簡(jiǎn)支梁截面簡(jiǎn)支梁xxxEIlMEIPl124823梁的最大撓度可用材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。梁的最大撓度可用材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。QT或 lllQT/或 lEIlMEIlMlEIlqlTk/10485.3845/x2kxkx4max第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)

19、構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture3整體穩(wěn)定驗(yàn)算：整體穩(wěn)定驗(yàn)算：(1) 判斷梁是否需要進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。判斷梁是否需要進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。(2) 如需要?jiǎng)t按照梁的截面類型選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算公式計(jì)如需要?jiǎng)t按照梁的截面類型選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算公式計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)。算整體穩(wěn)定系數(shù)。(3) 不論哪種情況算得的穩(wěn)定系數(shù)大于不論哪種情況算得的穩(wěn)定系數(shù)大于0.6，都應(yīng)采用修，都應(yīng)采用修正公式進(jìn)行修正。正公式進(jìn)行修正。bxxMfW(4) 采用公式驗(yàn)算整體穩(wěn)定承載力是否滿足要求。采用公式驗(yàn)

20、算整體穩(wěn)定承載力是否滿足要求。0 .1282.007.1bb5.6.3組合梁截面沿長(zhǎng)度的改變組合梁截面沿長(zhǎng)度的改變 一般來(lái)講，截面一般來(lái)講，截面M M沿梁長(zhǎng)改變，為節(jié)約鋼材，將沿梁長(zhǎng)改變，為節(jié)約鋼材，將M M較小較小區(qū)段的梁截面減小，截面的改變有兩種方式：區(qū)段的梁截面減小，截面的改變有兩種方式：1 1、改變翼緣板截面、改變翼緣板截面（1 1單層翼緣板，一般改變單層翼緣板，一般改變bfbf，而，而t t不變，做法如圖：不變，做法如圖： （2 2多層翼緣板，可采用切斷外層翼緣板的方法，斷多層翼緣板，可采用切斷外層翼緣板的方法，斷 點(diǎn)計(jì)算確定，做法如圖：點(diǎn)計(jì)算確定，做法如圖： 為了保證，斷點(diǎn)處能正常

21、工作，實(shí)際斷點(diǎn)外伸長(zhǎng)度為了保證，斷點(diǎn)處能正常工作，實(shí)際斷點(diǎn)外伸長(zhǎng)度l1l1應(yīng)滿足：應(yīng)滿足： 1 1端部有正面角焊縫時(shí)：端部有正面角焊縫時(shí)： 當(dāng)當(dāng)hf 0.75t1hf 0.75t1時(shí)：時(shí)： l1 b1l1 b1當(dāng)當(dāng)hf 0.75t1hf 0.75t1時(shí)：時(shí)： l1 1.5b1l1 1.5b1 2 2端部無(wú)正面角焊縫時(shí)：端部無(wú)正面角焊縫時(shí)：l1 2b1l1 2b1 b1 b1 、t1-t1-外層翼緣板的寬度和厚度；外層翼緣板的寬度和厚度；hf -hf -焊腳尺寸。焊腳尺寸。2 2、改變梁高、改變梁高簡(jiǎn)支梁可在靠近支座處降低。梁端部高度應(yīng)滿足抗剪強(qiáng)簡(jiǎn)支梁可在靠近支座處降低。梁端部高度應(yīng)滿足抗剪強(qiáng)度

22、的要求，但不宜小于跨中高度的一半、度的要求，但不宜小于跨中高度的一半、 具體做法如圖：具體做法如圖：5.6.4、焊接組合梁翼緣焊縫計(jì)算、焊接組合梁翼緣焊縫計(jì)算單位長(zhǎng)度上的剪力單位長(zhǎng)度上的剪力VhVh：積矩；翼緣截面對(duì)中和軸的面式中：fxwwxfwhSIVSttIVStV11且滿足構(gòu)造要求。wfxffwfxfffhffIVShfIhVShV4 . 14 . 17 . 02 當(dāng)有集中力作用而又未設(shè)加勁肋時(shí)，應(yīng)進(jìn)行折算應(yīng)力計(jì)算：垂直剪力：垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的局部壓應(yīng)力：zz4 . 12lhFlhFfef得得：由由wfffff 22 224 .11xfzfwffIVSlFfhwfxfffzffIhVS

23、lhF224 . 14 . 1zwzwwcVlFtltFtV.第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture橫向加勁肋的間距橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求：橫向加勁肋貫通，縱向應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求：橫向加勁肋貫通，縱向加勁肋斷開；加勁肋斷開； 0.5h0a2h0；無(wú)局部壓應(yīng)力的梁，當(dāng)；無(wú)局部壓應(yīng)力的梁，當(dāng)h0/tw100時(shí)時(shí)a2.5h0；縱向加勁肋應(yīng)布置在距腹板計(jì)算高度受壓邊緣；縱向加勁肋應(yīng)布置在距腹板計(jì)算高度受壓邊緣h1=（1/51

24、/4h0范圍內(nèi)。短加勁肋的間距范圍內(nèi)。短加勁肋的間距a10.75h1。1. 加勁肋布置要求加勁肋布置要求5.7.6 腹板加勁肋的布置和設(shè)計(jì)腹板加勁肋的布置和設(shè)計(jì)h1h2h0加勁肋可以成對(duì)布置于腹板兩側(cè)，也可以單側(cè)布置，支承加勁肋及加勁肋可以成對(duì)布置于腹板兩側(cè)，也可以單側(cè)布置，支承加勁肋及重級(jí)工作制吊車梁必須兩側(cè)對(duì)稱布置。重級(jí)工作制吊車梁必須兩側(cè)對(duì)稱布置。 第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structuretureho/260sb/3( 40)sb40

25、mm300 hbs外伸寬度：外伸寬度：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，厚度不，厚度不小于其外伸寬度小于其外伸寬度1/151/15。2 加勁肋的構(gòu)造要求加勁肋的構(gòu)造要求 腹板兩側(cè)成對(duì)配置橫向加勁肋時(shí)：腹板兩側(cè)成對(duì)配置橫向加勁肋時(shí)：焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)切角，當(dāng)切成斜角時(shí)，其寬焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)切角，當(dāng)切成斜角時(shí)，其寬約為約為bs/3(bs/3(但不大于但不大于40mm)40mm)，高約為，高約為bs/2(bs/2(但不大于但不大于60mm)60mm)。第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原

26、理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture303wssz3)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: :加勁肋必須具備一定剛度，截面慣性矩應(yīng)滿足：加勁肋必須具備一定剛度，截面慣性矩應(yīng)滿足：3w02000)(0.452.5(,85. 0/thhahaIhay 3w00.51,85. 0/thIhay 短向加勁肋最小間距為短向加勁肋最小間距為0.75h1,0.75h1,外伸寬度應(yīng)取為橫向加勁肋外伸寬外伸寬度應(yīng)取為橫向加勁肋

27、外伸寬度的度的0.7-1.00.7-1.0倍倍, ,厚度同樣不小于短向加勁肋外伸寬度的厚度同樣不小于短向加勁肋外伸寬度的1/151/15。用型鋼制成的加勁肋，其截面慣性矩不應(yīng)小于相應(yīng)鋼板加勁肋的慣性矩；用型鋼制成的加勁肋，其截面慣性矩不應(yīng)小于相應(yīng)鋼板加勁肋的慣性矩；在腹板兩側(cè)成對(duì)配置加勁肋，其截面慣性矩應(yīng)按梁腹板中心線為軸計(jì)算。在腹板兩側(cè)成對(duì)配置加勁肋，其截面慣性矩應(yīng)按梁腹板中心線為軸計(jì)算。在腹板一側(cè)配置的加勁肋，其截面慣性矩應(yīng)按與加勁肋相連的腹板邊緣在腹板一側(cè)配置的加勁肋，其截面慣性矩應(yīng)按與加勁肋相連的腹板邊緣為軸線進(jìn)行計(jì)算。為軸線進(jìn)行計(jì)算。第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)

28、設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture5.7.7支承加勁肋計(jì)算支承加勁肋計(jì)算ywftC/23515 CCCCC50-100t2t1. 梁的支承加勁肋應(yīng)按承受梁支座反力或固定集中荷載的軸心受壓構(gòu)梁的支承加勁肋應(yīng)按承受梁支座反力或固定集中荷載的軸心受壓構(gòu)件計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定性。此受壓構(gòu)件的截面應(yīng)包括加勁肋每件計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定性。此受壓構(gòu)件的截面應(yīng)包括加勁肋每側(cè)側(cè)C= 范圍內(nèi)的腹板面積，計(jì)算長(zhǎng)度取范圍內(nèi)的腹板面積，計(jì)算長(zhǎng)度取h0。15235/wytf第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)

29、梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture3.端面承壓端面承壓cceceeFfAAce加勁肋端面實(shí)際承壓面積加勁肋端面實(shí)際承壓面積;fcefce鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2. 梁支承加勁肋端部應(yīng)按其所承受的支座反力或固定集中荷載進(jìn)行計(jì)算；梁支承加勁肋端部應(yīng)按其所承受的支座反力或固定集中荷載進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)端部為刨平頂緊時(shí)，計(jì)算其端面的承壓應(yīng)力；當(dāng)端部為焊接時(shí)計(jì)算其焊當(dāng)端部為刨平頂緊時(shí)，計(jì)算其端面的承壓應(yīng)力；當(dāng)端部為焊接時(shí)計(jì)算其焊縫應(yīng)力。對(duì)突緣支座

30、，其伸出長(zhǎng)度不得大于其厚度的縫應(yīng)力。對(duì)突緣支座，其伸出長(zhǎng)度不得大于其厚度的2倍。倍。4.腹板平面外的穩(wěn)定性腹板平面外的穩(wěn)定性N集中力或支座反力集中力或支座反力;N集中力或支座反力集中力或支座反力;軸心受力構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)軸心受力構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù);第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture 例例5-1 跨度為跨度為3米的簡(jiǎn)支梁，承受均布荷載，其中永久荷米的簡(jiǎn)支梁，承受均布荷載，其中永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值載標(biāo)準(zhǔn)值qk=15kN/m，各可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值共為，

31、各可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值共為q1k=18kN/m，整體穩(wěn)定滿足要求。試選擇普通工字鋼截面，結(jié)構(gòu)安全等整體穩(wěn)定滿足要求。試選擇普通工字鋼截面，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。（型鋼梁設(shè)計(jì)問(wèn)題）級(jí)為二級(jí)。（型鋼梁設(shè)計(jì)問(wèn)題）分析分析 解題步驟按塑性設(shè)計(jì)）解題步驟按塑性設(shè)計(jì)） 荷載組合荷載組合計(jì)算彎矩計(jì)算彎矩選擇截面選擇截面 驗(yàn)算強(qiáng)度、剛度。驗(yàn)算強(qiáng)度、剛度。 解解 （1 1荷載組合荷載組合 標(biāo)準(zhǔn)荷載標(biāo)準(zhǔn)荷載 q0= qk+q1k =15+18=33kN/m q0= qk+q1k =15+18=33kN/m 設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)荷載 q=q=0(0(Gqk+ Gqk+ G1q1k)G1q1k) 00結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。安全等級(jí)二級(jí)，結(jié)

32、構(gòu)重要性系數(shù)。安全等級(jí)二級(jí)， 0 =1.00 =1.0 GG永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取 G G =1.2=1.2G1G1可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取 G1 G1 =1.4=1.4 荷載組合系數(shù)，取荷載組合系數(shù)，取 =1.0 =1.0第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture（1荷載組合荷載組合 荷載設(shè)計(jì)值：荷載設(shè)計(jì)值：q=1.0(1.215+1.01.418)=43.2kN/m 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：荷

33、載標(biāo)準(zhǔn)值：q=1.0(15+18)=33kN/m （未包括梁的自重）（未包括梁的自重）（2計(jì)算最大彎矩跨中截面）計(jì)算最大彎矩跨中截面） 在設(shè)計(jì)荷載下暫不計(jì)自重的最大彎矩在設(shè)計(jì)荷載下暫不計(jì)自重的最大彎矩 M=ql2/8=43.232/8=48.6kN-m （3選擇截面選擇截面 需要的凈截面抵抗矩需要的凈截面抵抗矩 Wnx=M/gxf=48.6103/1.05/215=215cm3 由附錄由附錄8 P427，選用，選用I20a， Ix=2369cm4，Wx=237cm3，Ix/Sx=17.4cm ，tw=7mm，g= 0.27kN/m。第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 D

34、esign Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture加上梁的自重，重算最大彎矩：加上梁的自重，重算最大彎矩： M=ql2/8=（43.2+1.20.27)32/8=49.0kN-m(4) 強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算622349 10197N/mm215N/mm237 101.05nxMfW223N/mm125N/mm5 .53717410)35 .43(21vwxxftIVS 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principl

35、es of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture 局部壓應(yīng)力驗(yàn)算局部壓應(yīng)力驗(yàn)算在支座處有局部壓應(yīng)力。支座構(gòu)造被設(shè)計(jì)如圖，不設(shè)支承加勁肋。在支座處有局部壓應(yīng)力。支座構(gòu)造被設(shè)計(jì)如圖，不設(shè)支承加勁肋。需驗(yàn)算局部壓應(yīng)力。需驗(yàn)算局部壓應(yīng)力。lz=a+2.5hy =80+2.520.4=131mm F=ql/2=43.53/2=65.3kN由式由式4.2.7）223zwcN/mm215N/mm2 .711317103 .651fltFlztw=7a=8020.4F20a第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design

36、 Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture (5) (5) 剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算( (采用標(biāo)準(zhǔn)荷載采用標(biāo)準(zhǔn)荷載) )44755 33.28 3000384384 206 2370 1030007.1mm 12mm250250 xqlEIl5.9 5.9 梁的拼接梁的拼接1 1、型鋼梁的拼接：、型鋼梁的拼接：2 2、組合梁的拼接：、組合梁的拼接：10tw10tw500500 5005001234 4551245345拼接處對(duì)接焊縫不能與基本拼接處對(duì)接焊縫不能與基本 金屬等強(qiáng)時(shí)金屬等強(qiáng)時(shí), ,受拉翼緣焊縫受拉翼緣

37、焊縫 應(yīng)計(jì)算確定；應(yīng)計(jì)算確定；翼緣拼接板的內(nèi)力應(yīng)按下式翼緣拼接板的內(nèi)力應(yīng)按下式 計(jì)算計(jì)算: N1=Afnf: N1=Afnf Afn- Afn-被拼接翼緣板凈截面面被拼接翼緣板凈截面面積。積。腹板拼接板及其連接承擔(dān)的內(nèi)力為：腹板拼接板及其連接承擔(dān)的內(nèi)力為： 1拼接截面處的全部剪力拼接截面處的全部剪力v； 2按剛度分配到腹板上的彎矩按剛度分配到腹板上的彎矩Mw： 梁截面慣性矩。梁截面慣性矩。腹板截面慣性矩；腹板截面慣性矩； IIIIMMwww第五章第五章 梁的設(shè)計(jì)梁的設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 Design Principles of Steel StrucDesign Principles of Steel Structureture5.10