受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算要点

《钢结构》网上辅导材料受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算钢梁的设计应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的计算。一、强度和刚度计算1．强度计算强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力。（1） 抗弯强度荷载不断增加时正应力的发展过程分为三个阶段，以双轴对称工字形截面为例说明如下：图 1 梁正应力的分布1）弹性工作阶段荷载较小时，截面上各点的弯曲应力均小于屈服点fy ，荷载继续增加，直至边缘纤维应力达到 fy （图 1b）。2）弹塑性工作阶段荷载继续增加，截面上、下各有一个高度为 a 的区域，其应力σ为屈服应力 fy 。截面的中间部分区域仍保持弹性（图1c），此时梁处于弹塑性工作阶段。3）塑性工作阶段当荷载再继续增加，梁截面的塑性区便不断向内发展，弹性核心不断变小。当弹性核心完全消失（图1d）时，荷载不再增加，而变形却继续发展，形成“塑性铰”，梁的承载能力达到极限。计算抗弯强度时，需要计算疲劳的梁，常采用弹性设计。若按截面形成塑性铰进行设计，可能使梁产生的挠度过大。因此规范规定有限制地利用塑性。梁的抗弯强度按下列公式计算：单向弯曲时1 Mx fxWnx（1）双向弯曲时MyMx  fxWnxyWny（2）式中 Mx、My—绕 x 轴和 y 轴的弯矩（对工字形和 H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）；Wnx、Wny—梁对 x 轴和 y 轴的净截面模量；x,y —截面塑性发展系数，对工字形截面， x  1.05,y  1.20 ；对箱形截面，x  y  1.05 ；f —钢材的抗弯强度设计值。当梁受压翼缘的外伸宽度 b 与其厚度 t 之比大于13 235/ fy，但不超过15 235/ fy时，取x  1.0 。需要计算疲劳的梁，宜取x  y  1.0 。（2）抗剪强度主平面受弯的实腹梁，以截面上的最大剪应力达到钢材的抗剪屈服点为承载力极限状态。  VS  fvItw（3）式中V—计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值；S—中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩；I—毛截面惯性矩；tw—腹板厚度；fv—钢材的抗剪强度设计值。当抗剪强度不满足设计要求时，常采用加大腹板厚度的办法来增大梁的抗剪强度。型钢腹板较厚，一般均能满足上式要求，因此只在剪力最大截面处有较大削弱时，才需进行剪应力的计算。2（3）局部承压强度图 2 局部压应力当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋，或受有移动的集中荷载时，应验算...