鋼結(jié)構(gòu)基本原理受彎構(gòu)件培訓(xùn)講義PPT

1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理受彎構(gòu)件第七章 受彎構(gòu)件7.1 受彎構(gòu)件的類型和應(yīng)用7.2 鋼梁的強(qiáng)度和剛度7.3 鋼梁的扭轉(zhuǎn)7.4 鋼梁的整體穩(wěn)定7.5 型鋼梁的設(shè)計(jì)7.6 鋼板組合梁的設(shè)計(jì)7.7 鋼梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計(jì)7.8 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的設(shè)計(jì)重點(diǎn)7.9 梁的拼接、連接和支座7.10 本章要點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn)本講內(nèi)容鋼梁計(jì)算原理 前言何為梁構(gòu)件？只承受彎矩或彎矩與剪力共同作用的構(gòu)件稱為梁（受彎構(gòu)件）如何設(shè)計(jì)鋼梁？計(jì)算梁上荷載均布荷載、集中荷載計(jì)算梁上荷載效應(yīng)工程力學(xué)方法（彈性）構(gòu)件設(shè)計(jì)承載能力正常使用抗力的分項(xiàng)系數(shù)？荷載的分項(xiàng)系數(shù)？7.1 鋼梁的類型及應(yīng)用一、鋼梁的類型 按截面形式型鋼梁焊接組合梁

2、雙腹板箱形梁鋼與混凝土組合梁7.1 鋼梁的類型及應(yīng)用一、鋼梁的類型 按受力和彎曲變形的情況雙向彎曲梁單向彎曲梁7.1 鋼梁的類型及應(yīng)用一、鋼梁的類型 按支承條件簡支梁連續(xù)梁懸臂梁不論何種形式的梁，當(dāng)界面內(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。7.1 鋼梁的類型及應(yīng)用一、鋼梁的類型 按截面腹板實(shí)腹梁空腹梁（蜂窩梁）5.1 鋼梁的類型及應(yīng)用二、鋼梁的應(yīng)用與傳力 鋼梁應(yīng)用樓層梁屋面梁吊車梁平臺(tái)梁檁條、墻梁7.1 鋼梁的類型及應(yīng)用二、鋼梁的應(yīng)用與傳力 鋼梁傳力路徑7.2 鋼梁的強(qiáng)度鋼梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容？強(qiáng)度計(jì)算整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定剛度計(jì)算承載能力極限狀態(tài)荷載設(shè)計(jì)值正常使用極限狀態(tài)荷載標(biāo)準(zhǔn)值是否所有鋼構(gòu)件的

3、設(shè)計(jì)內(nèi)容均為此四項(xiàng)？7.2 鋼梁的強(qiáng)度前言鋼梁強(qiáng)度的計(jì)算內(nèi)容？彎曲應(yīng)力剪應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算一、截面上正應(yīng)力分布 理想彈塑性體 彎矩作用下受力狀態(tài)彈性工作階段彈塑性階段 塑性階段0.15%應(yīng)力應(yīng)變簡化模型2.5%對矩形截面：7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算一、截面上正應(yīng)力分布 截面形狀系數(shù)計(jì)算表達(dá)式表示塑性抵抗矩與彈性抵抗矩的比值；表示在截面邊緣纖維屈服之后的后繼承載力大??； 越大，表示截面在彈塑性階段的后繼承載力越大7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算一、截面上正應(yīng)力分布截面形狀系數(shù)取值圓截面：矩形截面：工字形截面：圓管截面：僅與截

4、面形狀有關(guān)7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算一、截面上正應(yīng)力分布實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，極限狀態(tài)如何？ 引入截面塑性開展系數(shù)彈性狀態(tài)彈塑性狀態(tài)塑性狀態(tài)7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算二、計(jì)算方法 計(jì)算原則直接承受動(dòng)力荷載作用的受彎構(gòu)件，不考慮截面塑性變形的發(fā)展，以邊緣纖維屈服作為極限狀態(tài)。對承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載作用的受彎構(gòu)件，考慮截面部分發(fā)展塑性變形。 計(jì)算方法為了防止過大的非彈性變形，通常限定截面部分發(fā)展塑性的深度不超過1/8截面高度。通過截面塑性發(fā)展系數(shù) 來體現(xiàn)。P194表7-17.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算三、計(jì)算公式單向彎曲 為鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；對于

5、直接承受動(dòng)力荷載梁， ；在進(jìn)行雙向彎曲計(jì)算時(shí)，必須要驗(yàn)算同一截面上同一點(diǎn)的應(yīng)力值。 雙向彎曲翼緣局部穩(wěn)定滿足要求時(shí)，否則取1.07.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.2 剪應(yīng)力計(jì)算一、矩形截面剪應(yīng)力 剪應(yīng)力分布規(guī)律截面上各剪應(yīng)力 的方向與剪力 的方向相一致；與中和軸距離相等各點(diǎn)的剪應(yīng)力大小相等。 計(jì)算公式7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.2 剪應(yīng)力計(jì)算二、工字形和槽形截面剪應(yīng)力 剪應(yīng)力分布規(guī)律（采用剪力流理論 ）開口薄壁截面的受彎構(gòu)件，上述假定不適用。但由于截面的壁厚遠(yuǎn)小于截面的高度和寬度，一般可假定剪應(yīng)力的大小沿壁厚不變，可認(rèn)為剪應(yīng)力的方向與周邊相切。7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.2 剪應(yīng)力計(jì)算二、工字形和槽形截面

6、剪應(yīng)力 精確計(jì)算公式 近似計(jì)算公式截面的剪力絕大部分由腹板處的剪應(yīng)力平衡，其最大剪應(yīng)力也可近按下式計(jì)算如果荷載不通過截面的剪切中心，則梁內(nèi)除了產(chǎn)生由彎曲引起的剪應(yīng)力外，還會(huì)產(chǎn)生由扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力。7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.3 局部壓應(yīng)力計(jì)算一、產(chǎn)生的原因與位置 產(chǎn)生的原因當(dāng)梁上翼緣受到沿腹板平面作用的集中荷載（例如吊車輪壓，次梁傳來的集中力等），且該荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，應(yīng)計(jì)算腹板計(jì)算高度上邊緣的局部壓應(yīng)力。 產(chǎn)生的位置集中荷載作用截面；翼緣（上、下翼緣）與腹板結(jié)合處；腹板的計(jì)算高度邊緣。7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.3 局部壓應(yīng)力計(jì)算二、計(jì)算方法 計(jì)算公式集中荷載增大系數(shù)，對A6A7吊車

7、；對其他梁集中荷載端支反力7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.3 局部壓應(yīng)力計(jì)算二、計(jì)算方法 計(jì)算注意事項(xiàng)在梁的支座處，當(dāng)不設(shè)置支承加勁肋時(shí)，也應(yīng)按上式計(jì)算腹板計(jì)算高度下邊緣的局部應(yīng)壓力，但 。當(dāng)集中荷載位置固定時(shí)（支座處反力，次梁傳來的集中力），一般要在荷載作用處的梁腹板上設(shè)置支承加勁肋，這時(shí)可認(rèn)為集中荷載通過支承加勁肋傳遞，因而腹板的局部壓應(yīng)力不必驗(yàn)算。對移動(dòng)集中荷載，當(dāng)按上式驗(yàn)算不滿足時(shí)，要加大腹板厚度。7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.4 折算應(yīng)力計(jì)算一、產(chǎn)生的原因與位置 產(chǎn)生的原因在某些截面的腹板計(jì)算高度邊緣處，同時(shí)受到較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或同時(shí)受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，應(yīng)驗(yàn)算其折算應(yīng)力

8、。 產(chǎn)生的位置在彎矩、剪力都較大的截面；在腹板的計(jì)算高度邊緣同一點(diǎn)上同時(shí)產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力。7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.4 折算應(yīng)力計(jì)算二、計(jì)算方法 計(jì)算公式 、 、 分別為腹板計(jì)算高度邊緣處同一點(diǎn)上同時(shí)產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力。拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù) 和 異號(hào) ; 和 同號(hào)或 ;7.2 鋼梁的強(qiáng)度7.2.4 折算應(yīng)力計(jì)算二、計(jì)算方法 計(jì)算注意事項(xiàng)彎曲應(yīng)力驗(yàn)算是最大彎矩截面，驗(yàn)算點(diǎn)是截面最外邊緣處。在進(jìn)行梁的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，既要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力，也要驗(yàn)算折算應(yīng)力。對焊接組合截面，彎曲應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)的鋼材強(qiáng)度是由翼緣板厚度來確定。折算應(yīng)力驗(yàn)算點(diǎn)？折算應(yīng)力鋼材強(qiáng)度？知識(shí)拓展：鋼板厚度不同，強(qiáng)度也不同知識(shí)點(diǎn)實(shí)際工程反拱技術(shù)受彎構(gòu)件變形太大，會(huì)妨礙正常使用，導(dǎo)致依附于受彎構(gòu)件的其他部件損壞。工程設(shè)計(jì)中，通常限