鋼結構第五章受彎構件

1、鋼結構第五章受彎構件第1頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 5-1 受彎構件的形式和應用一、梁的類型 普通工字鋼,單角鋼 熱軋型鋼梁 槽鋼,H形鋼 圖5-1 型鋼梁 槽鋼 冷彎薄壁型鋼 Z形鋼梁 焊接組合梁 焊接Z字形、T形鋼、箱形梁 鉚接組合梁 組合梁 異種組合梁 圖5-2 鋼與砼組合梁 截面沿長度變化 等截面梁 變截面梁 簡支梁 支承情況 懸臂梁 連續(xù)梁 受力情況 單向受彎梁 雙向受彎梁二、應用 工作平臺梁、樓蓋梁、墻架梁、吊車梁、柃條 返回 第2頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三圖51 梁的截面類型 第3頁，共38頁，2022年，5月20日

2、，23點12分，星期三 5-2 梁的強度和剛度一、梁的強度 雙軸對稱工字型梁在荷載作用下的四個工作階段： 1、彈性工作階段（直承動力以最外纖維應力達 作為承載能力極限狀態(tài)） 2、彈塑性工作階段（靜力或間動為狀態(tài)） 3、塑性工作階段（超靜定梁） 4、應變硬化工作階段二、梁的強度計算公式 1、承受靜力或間接承受動力荷載： （1）單向彎曲： （5-4） （2）雙向彎曲： （5-5） 雙軸對稱工字型：=1.05 =1.2 箱形： = =1.05 其他截面 表5-1 限制條件： 13 15 時取 =1.0 第4頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三2、直接承受動力荷載： = =1.0

3、3、不直接承受動力荷載固端梁、連續(xù)梁 塑性鉸： (5-6) （二）梁的抗剪強度 = （5-7）（三）梁的局部承壓強度 （5-8）（6-9）重級：1.35 其他：1.0第5頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三截面塑性發(fā)展系數(shù)x、y值 第6頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三圖5.8 梁的局部壓應力第7頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三（四）梁的折算應力（腹板計算高度邊緣處）焊接組合梁：第8頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三三三、梁的剛度1、梁的撓度計算基本公式 （511） 2、等截面簡支梁 （512） 3

4、、變截面簡支梁 （513）第9頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 5-3 梁的整體穩(wěn)定和支撐一、喪失整體穩(wěn)定的現(xiàn)象 達某一值，梁將突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力，彎扭屈曲。（圖5-17）二、基本原理 臨界彎矩的求法三個微分方程第10頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 梁的整體失穩(wěn) 返回第11頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三由邊界條件： z=1 z=0 , (5-24)通用計算式: （5-25） 第12頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三三、整體穩(wěn)定系數(shù)（1）若厚 則（2）對于不同 則（

5、3）一般計算式 等效彎矩系數(shù)附表3-1P135 截面不對稱影響系數(shù) 雙軸對稱工字型：加強受壓翼緣工字型：加強受拉翼緣工字型：當 時梁進入彈塑性階段， 軋制普通工字鋼 查附32第13頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三第14頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三四、 的近似計算 當 且受均布彎矩作用1、工字形 雙軸對稱： （5-31） 單軸對稱： （5-32）2、T形 彎矩使翼緣受壓時 雙角鋼組成T形： （5-33） 鋼板組成T形： （5-34） 彎矩使翼緣受拉時： （5-35） （5-31）（5-35）已考慮非彈性屈曲， 不需換算第15頁，共38頁，2

6、022年，5月20日，23點12分，星期三五、整體穩(wěn)定性的保證 1、有鋪板（鋼筋砼板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與起牢固的連接、工字形受壓翼緣自由長度 與其寬度 之比不超過 表5-3規(guī)定P157。 3、箱形簡支梁 且 不超過規(guī)定 整體穩(wěn)定性驗算公式： 單向彎曲： （5-36） 雙向彎曲： （5-37） 返回第16頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 5 -4梁的局部穩(wěn)定和腹板加肋設計 （一）翼緣板的局部穩(wěn)定 1、一般情況(彈性）： 2、超靜定梁按塑性設計： 3、允許出現(xiàn)部分塑性： 箱形梁： b0/t40 b0/t40 第17頁，共38頁，2022年，5月20日，23點1

7、2分，星期三梁局部失穩(wěn)第18頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 （二）、腹板的局部穩(wěn)定計算 第19頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三加勁肋的類型 第20頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 一、加勁肋的形成 1、橫向加勁肋 2、縱向加勁肋 3、短向加勁肋 4、支承加勁肋 二、腹板加勁肋配置規(guī)定 1、 ， 可不配置加勁肋 2、 ，按構造配置橫向加勁肋 3、 當 ，按計算配置橫向加勁肋 4、當 ，按計算配置橫向與縱向加勁肋或短向加勁肋 5、梁支座處和上翼緣有固定較大集中力處，設支承加勁肋。 6、按塑性設計超靜定梁，則應滿足 。第

8、21頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三（一）、 僅配置橫向加勁肋的腹板 （552） 所計算腹板區(qū)格內(nèi)，由平均彎矩產(chǎn)生的腹板計算高度邊緣的彎曲壓應力； 所計算腹板區(qū)格內(nèi)，由平均剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應力，應按 計算； 腹板計算高度邊緣的局部壓應力，應按式(58)進行計算，但取式中1.0。 、 、 各種應力單獨作用下的臨界應力。 第22頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三（2）（3）（二）同時配置橫向和縱向加勁肋的腹板 受壓翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格：（559）受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格。 （562）第23頁，共38頁，2022年，5月20日，23點

9、12分，星期三 5 -5加勁肋的構造要求一、腹板加勁肋的構造要求 1、兩側(cè)成隊配置鋼板橫向加勁肋，截面尺寸： 外伸寬度： 厚： 2、一側(cè)配鋼板加勁肋： 3、同時用橫向與縱向加勁肋時，相交處將縱向斷開，橫向保持連續(xù)，橫向加 勁肋尺寸應滿足： 縱向繞y 軸： 4、型鋼加勁肋， 5、為減少焊接應力，橫向端部切去寬 高第24頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 二、支承加勁肋的計算 1、穩(wěn)定性計算 A加勁肋和加勁肋每側(cè)15 內(nèi)腹板面積，計算長度 2、承壓強度計算 3、加勁肋與腹板連接焊縫計算 返回第25頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 5-6 型鋼梁的設

10、計一、型鋼梁的設計步驟 設支承加勁肋 重選腹板 第26頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三 5-7 組合梁的設計圖5.28 組合梁的截面尺寸第27頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三續(xù)表: 第28頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三一、梁截面沿長度變化 1、沿長度方向改變形式： 變高度梁 變寬度梁 魚腹式梁 變高度梁： 梁端部高度 彎折點距梁端 單層變寬度梁：改變處距梁端 截面改變處以 斜角 雙層變寬度梁 ：當切斷翼緣板端部有正面焊縫時 切斷 端部無正面焊縫時；取 例5-4 第29頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12

11、分，星期三二、焊接梁翼緣焊縫的計算 單層 ：單位長度上水平剪力 焊腳 梁 上承受移動集中荷載或固定集中荷載 而未設支承加勁肋： 返回第30頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三5-8 梁的拼接、連接和支座一、梁的拼接方法 1、工廠拼接：圖6-64 2、工地拼接：圖6-65 （1）翼緣拼接： （2）腹板拼接：二、次梁與主梁的連接 1 疊接 2 平接第31頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三二、主次梁連接應注意的問題 1、安全可靠、符合結構計算簡圖 2、經(jīng)濟合理、省料省工 3、便于制造、運輸、安裝和維護三、主次梁連接的形式 1、疊接（層接） 次梁為簡支梁 次梁為連續(xù)梁 2、側(cè)面連接 連續(xù)梁 簡支梁四、梁的支座 返回第32頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三5-9 其他類型的梁1 蜂窩梁 將H型鋼沿腹板的折線切割成的兩部分,齒尖對齒尖地焊合后,舊新成一個腹板有孔洞的工字形梁,這種梁稱之為蜂窩梁.2 異中種綱組合梁 對于菏載和跨度較大的鋼梁,當梁的截面由抗彎強度控制時,可以將主要承受剪力且常有富余的腹板選用強度較低的鋼材,這種梁為組合梁.3 預應力鋼梁4 鋼與混凝土組合梁 返回第33頁，共38頁，2022年，5月20日，23點12分，星期三腹板加勁肋的布置 返回第34頁，共38頁，2022年，5月20日，2