大學本科《鋼結(jié)構(gòu)設計原理》課件 第5章受彎構(gòu)件

大學本科《鋼結(jié)構(gòu)設計原理》課件第5章受彎構(gòu)件contents目錄受彎構(gòu)件的基本概念受彎構(gòu)件的受力分析受彎構(gòu)件的設計與計算受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求受彎構(gòu)件的實例分析受彎構(gòu)件的基本概念010102受彎構(gòu)件的定義在鋼結(jié)構(gòu)中，受彎構(gòu)件通常是指梁和拱，它們通過截面的剪切變形和彎曲變形來承受外力。受彎構(gòu)件是指主要承受彎矩作用的構(gòu)件，其受力特點是主要承受面內(nèi)的拉、壓應力。根據(jù)跨度不同，受彎構(gòu)件可分為大跨度和小跨度兩類。大跨度受彎構(gòu)件通常采用鋼拱或鋼桁架結(jié)構(gòu)，而小跨度受彎構(gòu)件則采用簡支梁或連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。根據(jù)材料不同，受彎構(gòu)件可分為鋼受彎構(gòu)件、混凝土受彎構(gòu)件和木受彎構(gòu)件等類型。不同材料的受彎構(gòu)件具有不同的力學性能和適用范圍。受彎構(gòu)件的類型受彎構(gòu)件廣泛應用于橋梁、建筑、船舶和機械等領(lǐng)域。例如，橋梁中的主梁、建筑中的樓板和屋頂、船舶中的甲板和船舷等都是受彎構(gòu)件。受彎構(gòu)件的設計應滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。在設計過程中，需要考慮材料的特性、截面的幾何形狀、荷載的類型和大小等因素。受彎構(gòu)件在工程中的應用受彎構(gòu)件的受力分析02在彎矩作用下，受彎構(gòu)件的截面上產(chǎn)生正應力，其分布規(guī)律與彎矩大小、截面形狀和位置有關(guān)。正應力分布通過彎矩和截面面積計算正應力的大小，公式為$sigma=frac{M}{A}$，其中$sigma$為正應力，$M$為彎矩，$A$為截面面積。正應力計算正應力的大小影響受彎構(gòu)件的承載能力和穩(wěn)定性，是進行受彎構(gòu)件設計的重要參數(shù)。正應力影響受彎構(gòu)件的正應力分析在剪力作用下，受彎構(gòu)件的截面上產(chǎn)生剪應力，其分布規(guī)律與剪力大小、截面形狀和位置有關(guān)。剪應力分布通過剪力和截面面積計算剪應力的大小，公式為$tau=frac{V}{A}$，其中$tau$為剪應力，$V$為剪力，$A$為截面面積。剪應力計算剪應力的大小影響受彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定性，是進行受彎構(gòu)件設計的重要參數(shù)。剪應力影響受彎構(gòu)件的剪應力分析失穩(wěn)類型受彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)分為彎曲失穩(wěn)和扭曲失穩(wěn)兩種類型。通過計算臨界力來判斷受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性，公式為$P_{cr}=frac{pi^2EI}{left(frac{l}{2}right)^2}$，其中$P_{cr}$為臨界力，$E$為彈性模量，$I$為截面慣性矩，$l$為構(gòu)件長度。通過增加截面尺寸、改變截面形狀、設置支撐等方式提高受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性。臨界力計算提高穩(wěn)定性的措施受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性分析受彎構(gòu)件的設計與計算03根據(jù)構(gòu)件的跨度、承載要求和施工條件，選擇合適的截面形式，如工字形、箱形等。截面形式選擇根據(jù)構(gòu)件的承載要求和材料特性，確定截面的高度、寬度和腹板厚度等尺寸。截面尺寸確定滿足構(gòu)造要求，如設置加勁肋、連接板等，以提高構(gòu)件的穩(wěn)定性和承載能力。截面構(gòu)造要求受彎構(gòu)件的截面設計承載力計算公式根據(jù)材料特性和截面尺寸，使用承載力計算公式計算出構(gòu)件的承載能力。承載力調(diào)整根據(jù)具體情況對承載力進行調(diào)整，以滿足設計要求。彎矩計算根據(jù)作用在構(gòu)件上的外力，計算出彎矩的大小和方向。受彎構(gòu)件的承載力計算撓度限值根據(jù)規(guī)范要求，設定撓度的限值，以保證構(gòu)件的正常使用。撓度計算根據(jù)作用在構(gòu)件上的外力和截面特性，計算出構(gòu)件的撓度。撓度調(diào)整根據(jù)計算結(jié)果對構(gòu)件的截面尺寸或支撐方式進行調(diào)整，以控制撓度在限值范圍內(nèi)。受彎構(gòu)件的撓度控制受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求04截面形式截面的構(gòu)造要求根據(jù)受彎構(gòu)件的跨度、承載要求和加工工藝等因素，選擇合適的截面形式，如工字形、箱形等。截面尺寸確定截面的高度和寬度，以滿足承載力和穩(wěn)定性的要求。同時，應考慮截面的剛度和延性。確保截面的重心位置合適，以避免因偏心引起的扭矩和彎矩。截面重心123根據(jù)焊接工藝和質(zhì)量要求，選擇合適的焊接方法和材料，并確保焊接接頭的強度和穩(wěn)定性。焊接連接選擇合適的螺栓類型和規(guī)格，并確保連接的可靠性和穩(wěn)定性。同時，應考慮防腐蝕和防松動的要求。螺栓連接選擇合適的鉚釘類型和規(guī)格，并確保連接的可靠性和穩(wěn)定性。同時，應考慮鉚釘?shù)姆栏湍途眯砸?。鉚釘連接連接的構(gòu)造要求支撐體系根據(jù)受彎構(gòu)件的跨度和承載要求，設置合適的支撐體系，以減小構(gòu)件的跨度和撓度，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。節(jié)點設計合理設計節(jié)點的連接方式和構(gòu)造，以確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。同時，應考慮節(jié)點處的防腐和耐久性要求。整體結(jié)構(gòu)布局根據(jù)建筑功能和使用要求，合理布局整體結(jié)構(gòu)，以滿足使用安全和美觀的要求。同時，應考慮結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和可維護性。整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求受彎構(gòu)件的實例分析05建筑建筑物中的樓板、屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)也是受彎構(gòu)件，需要承受建筑物自重和外部載荷。機械機械中的一些彎曲零件，如曲軸、連桿等，也屬于受彎構(gòu)件，需要承受轉(zhuǎn)矩和彎曲應力。橋梁橋梁中的梁、板等結(jié)構(gòu)屬于典型的受彎構(gòu)件，需要承受交通載荷和自然環(huán)境的影響。實際工程中的受彎構(gòu)件案例鋼受彎構(gòu)件具有較高的承載能力和抗疲勞性能，廣泛應用于大型結(jié)構(gòu)和重型機械。混凝土受彎構(gòu)件具有較好的抗壓性能和耐久性，常用于橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)。木受彎構(gòu)件具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點，但承載能力較低，主要用于小型結(jié)構(gòu)和臨時建筑。不同類型受彎構(gòu)件的比較分析03連接方式優(yōu)化受彎構(gòu)件的連接方式，確保結(jié)構(gòu)整體性和