第5章受弯构件-梁VIP专享VIP免费

第五章梁的强度和刚度计算梁的整体稳定梁的局部稳定和腹板加劲肋型钢梁的设计组合梁的设计梁的拼接、连接和支座主要内容主要内容重点内容重点内容梁的计算二、受弯构件的应用楼盖梁、墙架梁、檩条、吊车梁和工作平台梁；水工钢闸门中的梁和海上采油平台梁等概述一、受弯构件只受弯矩作用或受弯矩与剪力作用的构件承受横向荷载的构件屋面檩条1.按弯曲变形状况分类三、受弯构件的分类2.按支承条件分类简支梁的用钢量虽然较多，但由于制造、安装、修理、拆换较方便，而且不受温度变化和支座沉陷的影响，因而用得最为广泛。3.按截面构成方式分类穿越管道的楼面空腹梁型钢梁构造简单，制造省工，应优先采用。型钢梁有热轧工字钢、热轧H型钢和槽钢三种，其中以H型钢的翼缘内外边缘平行，与其他构件连接方便，应优先采用。宜为窄翼缘型(HN型)。槽钢截面扭转中心在腹板外侧，弯曲时将同时产生扭转，只有在构造上使荷载作用线接近扭转中心，或能适当保证截面不发生扭转时才被采用。热轧型钢腹板的厚度较大，用钢量较多。某些受弯构件(如檩条)采用冷弯薄壁型钢较经济，但防腐要求较高。荷载较大或跨度较大时，由于轧制条件的限制，型钢的尺寸、规格不能满足梁承载力和刚度的要求，就必须采用组合梁。组合梁一般采用三块钢板焊接而成的工字形截面，或由T型钢(用H型钢剖分而成)中间加板的焊接截面。当焊接组合梁翼缘需要很厚时，可采用两层翼缘板的截面。受动力荷载的梁如钢材质量不能满足焊接结构的要求时，可采用高强度螺栓或铆钉连接而成的工字形截面。荷载很大而高度受到限制或梁的抗扭要求较高时，可采用箱形截面。组合梁的截面组成比较灵活，可使材料在截面上的分布更为合理，节省钢材。4．梁格梁格是由许多梁排列而成的平面体系，例如楼盖和工作平台等。梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁传给主梁，然后传到柱或墙，最后传给基础和地基。钢结构梁格形式主要有：简式梁格（单一梁）、普通梁格（分主、次梁）及复式梁格（分主梁及横、纵次梁）。钢结构设计的内容大致包括强度计算刚度计算整体稳定局部稳定（组合梁）§5.1梁的强度和刚度计算正应力－抗弯强度剪应力－抗剪强度局部压应力折算应力一、梁的强度计算a弹性阶段b弹塑性阶段c塑性阶段正应力为直线分布，梁最外边缘正应力不超过屈服点梁边缘出现塑性，应力达到屈服点，而中和轴附近材料仍处于弹性梁全截面进入塑性，应力均等于屈服点，形成塑性铰1.梁的抗弯强度a弹性阶段b弹塑性阶段c塑性阶段nWMnpnWWypnynnpfWfSSM21ynefWM弹性最大弯矩截面形状系数fWMWMynyyxnxxfWMynxnyxyx)()()(绕单轴弯曲绕双轴弯曲截面塑性发展系数（1，η）《规范》中的实腹梁抗弯强度计算公式注：当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13且不超过15时，γx＝1.0；需要计算疲劳的梁，宜取γx=γy＝1.0yf/235yf/2352.抗剪强度梁同时承受弯矩和剪力共同作用。工字形和槽形截面梁腹板上的剪应力分布如图所示。截面上的最大剪应力发生在腹板中和轴处。在主平面受弯的实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：S—中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩。抗剪强度不足时，有效的办法是增大腹板的面积，但腹板高度hw一般由梁的刚度条件和构造要求确定，故设计时常采用加大腹板厚度的办法增大梁的抗剪强度。vwfItVSmax当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载(包括支座反力)且该荷载处又未设置支承加劲肋时，或受有移动的集中荷载(如吊车的轮压)时，应验算腹板计算高度边缘的局部承压强度。在集中荷载作用下，翼缘类似支承于腹板的弹性地基梁。腹板计算高度边缘的压应力分布如图的曲线所示。3.梁腹板局部压应力假定集中荷载从作用处以1：2.5(hy高度范围)和1：1(hR高度范围)扩散，均匀分布于腹板计算高度边缘。梁的局部承压强度可按下式计算：fltFzwcF—集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；—集中荷载增大系数：对重级工作制吊车轮压，＝1.35；对其他荷载，＝1.0；—集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度，其计算方法如下：跨中集中荷载＝a+5hy+2hR梁端支反力＝a+2.5hy+a1...