鋼結(jié)構(gòu)上冊(cè) 鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 高校土木工第三章 構(gòu)件的截面承載能力

1、第第三三章章 1 1、了解鋼結(jié)構(gòu)承載能力的三個(gè)層次；、了解鋼結(jié)構(gòu)承載能力的三個(gè)層次； 2 2、掌握構(gòu)件的分類(lèi)（按受力情況）；掌握構(gòu)件的分類(lèi)（按受力情況）； 3 3、掌握各種構(gòu)件的強(qiáng)度及截面選擇；掌握各種構(gòu)件的強(qiáng)度及截面選擇； 4 4、能正確地選擇各種構(gòu)件并進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；能正確地選擇各種構(gòu)件并進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算； 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1 1、截面承載能力；、截面承載能力； 2 2、構(gòu)件承載能力；、構(gòu)件承載能力； 3 3、結(jié)構(gòu)承載能力。、結(jié)構(gòu)承載能力。鋼結(jié)構(gòu)承載能力的三個(gè)層次鋼結(jié)構(gòu)承載能力的三個(gè)層次 1 1、軸心受力構(gòu)件：、軸心受力構(gòu)件：構(gòu)件的分類(lèi)（按受力情況）構(gòu)件的分類(lèi)（按受力情況）軸心受壓構(gòu)件軸心受壓

2、構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件 2 2、受彎構(gòu)件：、受彎構(gòu)件： 1 1、軸心受力構(gòu)件：、軸心受力構(gòu)件：壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件3.13.1 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度及截面選擇軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度及截面選擇3.1.1 軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式3.3.塔架塔架1.1.桁架桁架2.2.網(wǎng)架網(wǎng)架一、應(yīng)用一、應(yīng)用柱 身柱 腳柱 頭l1（ 虛 軸 ）（ 實(shí) 軸 ）(b) 格 構(gòu) 式 柱 （ 綴 板 式 ）柱 身柱 腳(a) 實(shí) 腹 式 柱xyyxxyyx柱 頭綴板l01（ 虛 軸 ）（ 實(shí) 軸 ）(c) 格 構(gòu) 式 柱 （ 綴 條 式 ）yxyxl01=l1綴條4.4.實(shí)腹式

3、軸壓柱與格構(gòu)式軸壓柱實(shí)腹式軸壓柱與格構(gòu)式軸壓柱二、軸心受力構(gòu)件的截面形式二、軸心受力構(gòu)件的截面形式截面形式可分為：截面形式可分為：實(shí)腹式實(shí)腹式和和格構(gòu)式格構(gòu)式兩大類(lèi)。兩大類(lèi)。1、實(shí)腹式截面、實(shí)腹式截面2、格構(gòu)式截面、格構(gòu)式截面截面由兩個(gè)或多個(gè)型鋼肢件通過(guò)綴材連接而成。截面由兩個(gè)或多個(gè)型鋼肢件通過(guò)綴材連接而成。對(duì)軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求：對(duì)軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求：1. 能提供強(qiáng)度所需的截面積；能提供強(qiáng)度所需的截面積；2. 制作比較簡(jiǎn)單；制作比較簡(jiǎn)單；3. 便于和相鄰的構(gòu)件連接；便于和相鄰的構(gòu)件連接；4. 截面開(kāi)展而壁薄，以滿(mǎn)足剛度的要求。截面開(kāi)展而壁薄，以滿(mǎn)足剛度的要求。3.1.2

4、3 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度強(qiáng)度計(jì)算（承載能力極限狀態(tài)）強(qiáng)度計(jì)算（承載能力極限狀態(tài)） N 軸心拉力或壓力設(shè)計(jì)值；軸心拉力或壓力設(shè)計(jì)值； An n 構(gòu)件的凈截面面積；構(gòu)件的凈截面面積； f 鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。)13(nfAN軸心受力構(gòu)軸心受力構(gòu)件件軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件強(qiáng)度強(qiáng)度 （承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)）剛度剛度 （正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)）強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度 （正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)）穩(wěn)定穩(wěn)定（承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)）例題：一兩端鉸接的熱軋型鋼工例題：一兩端鉸接的熱軋型鋼工20a軸心受壓柱，軸心

5、受壓柱，截面如圖所示，桿長(zhǎng)截面如圖所示，桿長(zhǎng)6m，設(shè)計(jì)荷載，設(shè)計(jì)荷載N450kN，鋼，鋼材為材為Q235鋼，試驗(yàn)算該柱的強(qiáng)度是否滿(mǎn)足。鋼，試驗(yàn)算該柱的強(qiáng)度是否滿(mǎn)足。解：解：查附表，得熱軋型鋼的截面幾何特性：查附表，得熱軋型鋼的截面幾何特性：A3550mm2 ，鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f215N/mm2 ，計(jì)算構(gòu)件凈截面面積：，計(jì)算構(gòu)件凈截面面積：2032490 . 75 .2123550mmAAAn由公式（由公式（3-1），有：），有：223n21550.138324910450mmNfmmNAN構(gòu)件強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。構(gòu)件強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。3.2 3.2 梁的類(lèi)型和強(qiáng)度梁的類(lèi)型和強(qiáng)度3.2.1

6、3.2.1 梁的類(lèi)型梁的類(lèi)型 樓蓋梁樓蓋梁 平臺(tái)梁平臺(tái)梁1.1.按功能分按功能分 吊車(chē)梁吊車(chē)梁 檁條檁條 墻架梁等墻架梁等2.按制作方法分：型鋼梁、組合（截面）梁按制作方法分：型鋼梁、組合（截面）梁1 1）. .型鋼梁型鋼梁2 2）. .組合梁組合梁3.3.根據(jù)受力情況分為：?jiǎn)蜗驈澢号c雙向彎曲梁根據(jù)受力情況分為：?jiǎn)蜗驈澢号c雙向彎曲梁4.4.梁的計(jì)算內(nèi)容梁的計(jì)算內(nèi)容正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 剛度剛度承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定.2 梁的彎曲、剪切強(qiáng)度梁的彎曲

7、、剪切強(qiáng)度VmaxMmax1.1.工作性能工作性能（1 1）彈性階段）彈性階段 x x1. 梁的正應(yīng)力梁的正應(yīng)力nexWMfy彈性階段的最大彎矩彈性階段的最大彎矩: :) 33( ynefWM抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度(2)(2)彈塑性階段彈塑性階段(3)(3)塑性工作階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸彈性區(qū)消失，形成塑性鉸 。 x xf fy ynexWMynefWMypnpfWMa aa af fy yf fy y分為分為 和和 兩個(gè)區(qū)域。兩個(gè)區(qū)域。Efy max Efy 式中：式中：S S1n1n、S S2n2n分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸和軸X X軸的面積

8、矩；軸的面積矩；Wpn截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。)5 , 43(21ypnynnpfWfSSM x xfynxxWM nyeWfMypnpfWMaafyfy塑性鉸彎矩塑性鉸彎矩 與彈性最大彎矩與彈性最大彎矩 之比之比: :WWMMnpnepFF只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān)只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān)的形狀系數(shù)。的形狀系數(shù)。)(07. 11wFAA 對(duì)對(duì)X X軸軸對(duì)對(duì)Y Y軸軸5 . 1 F X XXYYA1AwypnpfWM ynefWM正應(yīng)力計(jì)算正應(yīng)力計(jì)算 梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面

9、塑性發(fā)展深度取形截面塑性發(fā)展深度取ah/8ah/8。(1)(1)單向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢?63(nxxx fWM(2)(2)雙向彎曲梁雙向彎曲梁)73 (nyyynxxxfWMWM x xaafyyx, 式中：式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面梁截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面梁: : 2 . 1;05. 1yx 其他截面見(jiàn)表其他截面見(jiàn)表3 34 4。yyftbf2351523513 當(dāng)翼緣外伸寬度當(dāng)翼緣外伸寬度b b與其厚度與其厚度t t之比之比滿(mǎn)足滿(mǎn)足: :時(shí)，時(shí)，0 . 1x 需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁: :0 . 1yx X XX XY YY Yb bt t抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)

10、度VmaxMmaxtmax x x)103(wmaxvftISVt3.3.梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力 當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。3.3.1 3.3.1 局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力)303(zwcfltFF F 集中力集中力, ,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車(chē)為集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車(chē)為1.3

11、51.35， 其他為其他為1.01.0； l lz z -集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度：集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度： a a-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車(chē)輪壓可集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車(chē)輪壓可 取為取為50mm50mm； h hy y-自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離；自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離； h hr r-軌道的高度，計(jì)算處無(wú)軌道時(shí)取軌道的高度，計(jì)算處無(wú)軌道時(shí)取0 0； a a1 1 - -梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得 大于大于2.52.5hy。fltF zwc 梁端支座

12、反力：梁端支座反力：15 . 2ahalyz 跨中集中荷載：跨中集中荷載：Ryzhhal25 腹板的計(jì)算高度腹板的計(jì)算高度h ho o的規(guī)定：的規(guī)定：1 1軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距; ;2 2焊接組合截面，為腹板高度焊接組合截面，為腹板高度; ;3 3鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。hobt1hobt1ho3.3.2 3.3.2 多種應(yīng)力的組合效應(yīng)（折算應(yīng)力）多種應(yīng)力的組合效應(yīng)（折算應(yīng)力）)323(312c2c2ftnxIyM 其其中中：c, 應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。 1 計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。 異

13、號(hào)時(shí)，異號(hào)時(shí)，;2 . 11 c, c, 同號(hào)時(shí)或同號(hào)時(shí)或 , 0c 1 . 11 原因：原因：1 1只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性 2 2異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度 3.43.4 按強(qiáng)度條件選擇梁截面按強(qiáng)度條件選擇梁截面一、設(shè)計(jì)原則一、設(shè)計(jì)原則 當(dāng)梁有防止整體失穩(wěn)的構(gòu)件與之相連時(shí)，當(dāng)梁有防止整體失穩(wěn)的構(gòu)件與之相連時(shí)，整體穩(wěn)定性能夠保證，此時(shí)，梁按強(qiáng)度條件整體穩(wěn)定性能夠保證，此時(shí)，梁按強(qiáng)度條件確定其截面尺寸。確定其截面尺寸。二、設(shè)計(jì)步驟二、設(shè)計(jì)步驟 3.4.1 初選截面初選截面 3.4.2 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算型鋼梁設(shè)計(jì)步驟型鋼梁設(shè)計(jì)步驟 單向彎

14、曲型鋼梁?jiǎn)蜗驈澢弯摿?以工字型鋼為例以工字型鋼為例 1、梁的內(nèi)力求解：、梁的內(nèi)力求解： 設(shè)計(jì)荷載下的最大設(shè)計(jì)荷載下的最大Mx 及及V（不含自重）。（不含自重）。 2、W Wnxnx求解：求解： 選取適當(dāng)?shù)男弯摻孛?，得截面參?shù)。選取適當(dāng)?shù)男弯摻孛?，得截面參?shù)。(1.05)xnxxMWfx可取3、彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算：、彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算： 求得設(shè)計(jì)荷載及其自重作用下的，截面最大設(shè)計(jì)求得設(shè)計(jì)荷載及其自重作用下的，截面最大設(shè)計(jì)內(nèi)力內(nèi)力Mx和和V4、最大剪力驗(yàn)算、最大剪力驗(yàn)算5、局壓驗(yàn)算、局壓驗(yàn)算7、折算應(yīng)力驗(yàn)算、折算應(yīng)力驗(yàn)算fWMnxxx vftISVwtfltF zwc f12c2c23t例：一型鋼次梁，

15、跨度及荷載情況如圖所示，鋼例：一型鋼次梁，跨度及荷載情況如圖所示，鋼材為材為Q235鋼，試按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)此梁。鋼，試按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)此梁。（設(shè)計(jì)值）（設(shè)計(jì)值）解：解： 1）初選截面：）初選截面：mkNmmNqlM180101806000408181622maxkNNqlV1201012060004021213max336max1034.79721505. 110180mmfMWxnx334610875,1060.157mmWmmIxx查表選擇工查表選擇工36a，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為59.9kg/m，故單，故單位長(zhǎng)度自重為位長(zhǎng)度自重為599N/m，截面幾何特性為：，截面幾何特性為：mmt

16、mmSIwxx0 .10,3072） 截面驗(yàn)算：截面驗(yàn)算：梁自重產(chǎn)生彎矩為：梁自重產(chǎn)生彎矩為：2611.20.599 60003.23 103.238gMN mmkN m總彎矩為：總彎矩為：6000599. 0212 . 1maxmaxVVmkNMMMg23.18323. 3180maxmax2236max/215/43.1991087505. 11023.183mmNfmmNWMnxxkNN16.1221016.1224 .21561012033支座處剪力為（考慮自重）：支座處剪力為（考慮自重）：彎曲正應(yīng)力為：（彎曲正應(yīng)力為：（跨中截面跨中截面）322122.16 1039.79/125/3

17、07 10.0vwV SN mmfN mmI tt最大剪應(yīng)力為：（最大剪應(yīng)力為：（支座處截面支座處截面）所選梁截面滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。所選梁截面滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。組合梁設(shè)計(jì)步驟組合梁設(shè)計(jì)步驟一、截面選擇一、截面選擇 原則：強(qiáng)度、剛度、經(jīng)濟(jì)性等要求原則：強(qiáng)度、剛度、經(jīng)濟(jì)性等要求1 1、截面高度、截面高度（1 1）容許最大高度）容許最大高度h hmaxmax凈空要求；凈空要求；（2 2）容許最小高度）容許最小高度h hminmin 由剛度條件確定，以簡(jiǎn)支梁為例：由剛度條件確定，以簡(jiǎn)支梁為例：?？山迫『奢d平均分項(xiàng)系數(shù)，取3 . 1sksfEhlhEWlMEIMlEIlqkxkxkxk481048104853

18、8452224 22min1048 1.31048 1.3flEhflhE（3 3）梁的經(jīng)濟(jì)高度）梁的經(jīng)濟(jì)高度h he e 經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：。吊車(chē)梁有橫向荷載時(shí)：；否則截面無(wú)削弱時(shí)：系數(shù)式中：?jiǎn)挝? . 07 . 0)29 . 085. 0) 1)373()(3073xxxxefMWcmWh2、腹板高度腹板高度h hw w 因翼緣厚度較小，可取因翼緣厚度較小，可取h hw w比比h h稍小，滿(mǎn)足稍小，滿(mǎn)足5050的模數(shù)。的模數(shù)。3、腹板厚度腹板厚度t tw w 由抗剪強(qiáng)度確定：由抗剪強(qiáng)度確定： 一般按上式求出的一般按上式求出的tw較小，可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：較小，可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 構(gòu)造要求：

19、構(gòu)造要求：4、翼緣尺寸確定：、翼緣尺寸確定： 由由W Wx x及腹板截面面積確定：及腹板截面面積確定：綜上所述，梁的高度應(yīng)滿(mǎn)足：綜上所述，梁的高度應(yīng)滿(mǎn)足：)383 (maxminehhhhh且)393(5 . 1maxvwwfhVt)403():(11cmhtww單位ywwfthmmt23525060且一般一般b b以以10mm10mm為模數(shù)，為模數(shù)， t t以以2mm2mm為模數(shù)。為模數(shù)。確定確定b b 、t t尚應(yīng)考慮板材的規(guī)格及局部穩(wěn)定要求。尚應(yīng)考慮板材的規(guī)格及局部穩(wěn)定要求。21322121htbhtIwwxb bh hw wh h1 1h htt tw wxxhhtbhhthIWwwx

20、x2136126621wwwxwwwxwhthWtbthbhtWhhh取：。，代入上式得另，一般有：thbh5 . 26二、截面驗(yàn)算二、截面驗(yàn)算 截面確定后，求得截面幾何參數(shù)截面確定后，求得截面幾何參數(shù)I Ix x W Wx x I Iy y W Wy y 等。等。1、正應(yīng)力；、正應(yīng)力；2、抗剪強(qiáng)度；、抗剪強(qiáng)度；3、局壓強(qiáng)度、局壓強(qiáng)度4、折算應(yīng)力。、折算應(yīng)力。例：一焊接組合主梁，跨度及荷載情況如圖所示，例：一焊接組合主梁，跨度及荷載情況如圖所示，其中其中P200kN（設(shè)計(jì)值），鋼材為（設(shè)計(jì)值），鋼材為Q235鋼，整體鋼，整體穩(wěn)定性可以保證，試設(shè)計(jì)此梁。注：集中荷載作用穩(wěn)定性可以保證，試設(shè)計(jì)此梁

21、。注：集中荷載作用于主梁頂面，作用面寬為于主梁頂面，作用面寬為200mm。1）初選截面：）初選截面：由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)繪制主梁內(nèi)力圖如下：由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)繪制主梁內(nèi)力圖如下：M圖（圖（kNm）V圖（圖（kN）9001100900300100-100-300梁內(nèi)力圖梁內(nèi)力圖kNVmkNM300,1100maxmaxmax6631100 104.87 101.05 215nxxMWmmfmmlh67.666151000015min由上圖知：由上圖知：梁所需凈截面模量為：梁所需凈截面模量為：確定梁的截面高度：確定梁的截面高度：梁的高度在凈空方面沒(méi)有限制；按剛度要求，主梁的高度在凈空方面沒(méi)有限制；按剛度要求

22、，主梁的容許撓度為梁的容許撓度為l/400，參照表參照表3-2可知其容許最可知其容許最小高度為：小高度為：mmhw900mmh900ehhhhh,maxmincmWhxe65.88301087. 47307333由經(jīng)驗(yàn)公式（由經(jīng)驗(yàn)公式（3-37），梁的經(jīng)濟(jì)高度為：），梁的經(jīng)濟(jì)高度為：由：由：?。喝。河捎诹旱母拱甯叨冉频扔诹焊撸。河捎诹旱母拱甯叨冉频扔诹焊?，取：腹板厚度按公式（腹板厚度按公式（3-39）確定為：）確定為：3max1.51.5300 104900 125wwvVtmmh f2611.39116900109001087. 46mmhthWbtwwwxmmtw10mmt04.13

23、cmhtww96. 0119011按經(jīng)驗(yàn)公式（按經(jīng)驗(yàn)公式（3-40)確定腹板厚度：確定腹板厚度：選取腹板厚度為：選取腹板厚度為：按近似公式（按近似公式（3-42）計(jì)算所需翼緣面積：）計(jì)算所需翼緣面積：mmbhbh3005 . 26，試選翼緣寬度由，代入上式可得：代入上式可得：取，取，t14mm梁的截面簡(jiǎn)圖如右圖：梁的截面簡(jiǎn)圖如右圖：梁翼緣外伸寬度為：梁翼緣外伸寬度為：b1(30010)/2145mmb1/t=145/14=10.3613(235/fy)0.5翼緣板的局部穩(wěn)定可以保證，翼緣板的局部穩(wěn)定可以保證，且截面可以考慮部分塑性發(fā)展。且截面可以考慮部分塑性發(fā)展。2）截面驗(yàn)算：）截面驗(yàn)算：計(jì)算

24、截面幾何特性：計(jì)算截面幾何特性：-14X300-14X300-10X900 xxA1-1剖面剖面mNg/10.16391091.163mkg /91.1632 . 1785010100017400949231036. 2)214900(1430021290010mmIx）（142/9004641009. 54641036. 2369mmWx21740014300210900mmA單位長(zhǎng)度梁的質(zhì)量為：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度梁的質(zhì)量為：梁的自重為：梁的自重為：自重在跨中產(chǎn)生的彎矩為：自重在跨中產(chǎn)生的彎矩為：mkNMx59.112459.241100211.21639.10 1000024.598gMkN m32

25、2398.35 1042.26/125/900 10vNmmfNmmtkNV35.398101000010.1639212 . 130032266/215/42.2101009. 505. 11059.1124mmNfmmN跨中最大總彎矩為：跨中最大總彎矩為：梁中最大正應(yīng)力為梁中最大正應(yīng)力為：（：（跨中截面跨中截面）支座處最大剪力為：支座處最大剪力為：梁中最大剪應(yīng)力為梁中最大剪應(yīng)力為：（：（支座截面支座截面）局部壓應(yīng)力：（局部壓應(yīng)力：（集中荷載作用位置以下集中荷載作用位置以下）29311/20.25101036. 2457300141084.309mmNtISVwAt29611/24.1774

26、50/1036. 21050.929mmNWMA223/215/07.7410270102000 . 1mmNfmmNc0 . 1mmhhalRyz270014520025該梁不屬于重級(jí)工作制吊車(chē)梁，故取：該梁不屬于重級(jí)工作制吊車(chē)梁，故?。赫鬯銘?yīng)力：（折算應(yīng)力：（由左端算起，第一個(gè)集中荷載作用位由左端算起，第一個(gè)集中荷載作用位置以下截面置以下截面1-1，計(jì)算點(diǎn)為腹板和翼緣連接點(diǎn)位置，計(jì)算點(diǎn)為腹板和翼緣連接點(diǎn)位置）該點(diǎn)（該點(diǎn)（A點(diǎn)）局部壓應(yīng)力同前面計(jì)算結(jié)果點(diǎn)）局部壓應(yīng)力同前面計(jì)算結(jié)果2223tcc22220.25307.7424.17707.7424.177212/5 .2362151 . 1/

27、24.160mmNfmmN所選梁截面滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。所選梁截面滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。3.4.3 組合梁截面沿長(zhǎng)度的改變組合梁截面沿長(zhǎng)度的改變 一般來(lái)講，截面一般來(lái)講，截面M沿沿l改變，為節(jié)約鋼材，將改變，為節(jié)約鋼材，將M較較小區(qū)段的梁截面減小，截面的改變有兩種方式：小區(qū)段的梁截面減小，截面的改變有兩種方式：1 1、改變翼緣板截面、改變翼緣板截面（1 1）單層翼緣板，一般改變）單層翼緣板，一般改變b，而，而t不變，做法如圖：不變，做法如圖：b bb b12.5（a）（b）l lll/6/6ll/6/6M M1 1M M1 1M M （2 2）多層翼緣板，可采用切斷外層翼緣板的方法，斷）多層翼緣板，可采用切

28、斷外層翼緣板的方法，斷 點(diǎn)計(jì)算確定，做法如圖：點(diǎn)計(jì)算確定，做法如圖： 為了保證，斷點(diǎn)處能正常工作，實(shí)際斷點(diǎn)外伸長(zhǎng)為了保證，斷點(diǎn)處能正常工作，實(shí)際斷點(diǎn)外伸長(zhǎng)度度l1 1應(yīng)滿(mǎn)足：應(yīng)滿(mǎn)足：l lM M1 1M M1 1l l1 1l l1 1 1）端部有正面角焊縫時(shí)：）端部有正面角焊縫時(shí)： 當(dāng)當(dāng)hf f0.750.75t1 1時(shí)：時(shí)： l1 1b1 1當(dāng)當(dāng)hf f 0.750.75t1 1時(shí)：時(shí)： l1 11.51.5b1 1 2）端部無(wú)正面角焊縫時(shí)：）端部無(wú)正面角焊縫時(shí)：l1 122b1 1 b1 1 、t1 1-外層翼緣板的寬度和厚度；外層翼緣板的寬度和厚度；hf f - -焊腳尺寸。焊腳尺寸。

29、l lM M1 1M M1 1l l1 1l l1 12 2、改變梁高、改變梁高 具體做法如圖：具體做法如圖：h hh h/2/2h hh h/2/2抵緊抵緊焊接焊接l l/6/6 l l/5/53.6 3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算3.6.1 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用 一般工業(yè)廠(chǎng)房一般工業(yè)廠(chǎng)房和多層房屋的框架和多層房屋的框架柱均為柱均為拉彎和壓彎拉彎和壓彎構(gòu)件。構(gòu)件。NMNeNNeeNNa )b )截面形式截面形式a)b)三、計(jì)算內(nèi)容三、計(jì)算內(nèi)容拉彎構(gòu)件：拉彎構(gòu)件： 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度強(qiáng)度 正常使用極限狀態(tài)：正常使用

30、極限狀態(tài)：剛度剛度壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件： 取取值值同同軸軸壓壓構(gòu)構(gòu)件件。 ,maxmax yx強(qiáng)度強(qiáng)度穩(wěn)定穩(wěn)定實(shí)腹式實(shí)腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩作用在實(shí)軸上彎矩作用在實(shí)軸上 彎矩作用在虛軸上彎矩作用在虛軸上 (分肢穩(wěn)定分肢穩(wěn)定)整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定 平面外穩(wěn)定平面外穩(wěn)定 承載承載能力能力極限極限狀態(tài)狀態(tài)正常正常使用使用極限極限狀態(tài)狀態(tài) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx剛度剛度3.6.2 拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算一、截面應(yīng)力的發(fā)展一、截面應(yīng)力的發(fā)展 以工字形截面壓彎構(gòu)件為例以工字形截面壓彎構(gòu)件為例：yNMfAWh hh hw wAAf fAAf fAAw w(A)(A)彈性工作階段彈性工作階段Nefy(A)M/WN/A=+-HHNh hh hw wAAf fAAf fAAw wf fy y(A)f fy y(B)f fy yf fy y(C)f fy yf fy y(D)(D)(D)塑性工作階段塑性工作階段塑性鉸塑性鉸( (強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限) )(B)(B)最大壓應(yīng)力一側(cè)截面部分屈服最大壓應(yīng)力一側(cè)截面部分屈服(C)(C)截面兩側(cè)均有部分屈服截面兩側(cè)均有部分屈服h hh hh h-2-2h h 對(duì)于工字形截面壓彎構(gòu)件，由圖（對(duì)于工字形截面壓