鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.課件

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理汕頭大學(xué)土木工程系2010秋學(xué)期本科課程 喻瑩 第五章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件：只承受彎矩或彎矩與剪力共同作用的構(gòu)件。梁剛度強(qiáng)度整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài) （設(shè)計(jì)值）正常使用極限狀態(tài) （標(biāo)準(zhǔn)值） 受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定各個(gè)方面滿足要求。 1. 梁的強(qiáng)度計(jì)算主要包括抗彎、抗剪、局部壓應(yīng)力和折算應(yīng)力等強(qiáng)度應(yīng)足夠。 2. 剛度主要是控制最大撓度不超過按受力和使用要求規(guī)定的容許值。第五章 受彎構(gòu)件 受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定各個(gè)方面滿足要求。 3. 整體穩(wěn)定指梁不會(huì)在剛度較差的側(cè)向發(fā)生彎扭失穩(wěn)，主要通過對梁的受壓翼緣設(shè)足夠的側(cè)向支承，或適當(dāng)

2、加大梁截面以降低彎曲壓應(yīng)力至臨界應(yīng)力以下。 4. 局部穩(wěn)定指梁的翼緣和腹板等板件不會(huì)發(fā)生局部凸曲失穩(wěn)，在梁中主要通過限制受壓翼緣和腹板的寬厚比不超過規(guī)定，對組合梁的腹板則常設(shè)置加勁肋以提高其局部穩(wěn)定性。 第五章 受彎構(gòu)件 受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度 梁的整體穩(wěn)定的基本概念、驗(yàn)算方法以及 提高整體穩(wěn)定性的措施 梁板件局部穩(wěn)定的基本概念、有關(guān)規(guī)定和 驗(yàn)算方法 鋼梁設(shè)計(jì)第五章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度12梁的扭轉(zhuǎn)梁的整體穩(wěn)定3第五章 受彎構(gòu)件一、彎曲強(qiáng)度c)彈性塑性塑性MyMMpaa=fyya)MMy0.6時(shí)，考慮初彎曲、加荷偏心及殘余應(yīng)力等缺陷的影響，此時(shí)材料已進(jìn)入彈塑性階段，整體穩(wěn)定臨界力顯著降低

3、，必須以b代替進(jìn)行修正。（4.4.27）軋制普通工字鋼根據(jù)鋼號(hào)和側(cè)向支承點(diǎn)間的距離，其b值直接由查表得到，當(dāng)b值大于0.6時(shí)，也需要進(jìn)行修正。梁的整體穩(wěn)定3（4.4.28）2.雙向受彎梁My繞弱軸的彎矩；Wx 、Wy按受壓纖維確定的對x軸和對y軸的毛截面模量；b 繞強(qiáng)軸彎曲確定的梁整體穩(wěn)定系數(shù)。 y取值同塑性發(fā)展系數(shù)，但并不表示截面沿y軸已經(jīng)進(jìn)入塑性階段，而是為了降低后一項(xiàng)的影響和保持與強(qiáng)度公式的一致性。梁的整體穩(wěn)定31）荷載的類型； 2）荷載的作用位置； 3）梁的側(cè)向剛度EIy、扭轉(zhuǎn)剛度GIt 、翹曲剛度EI；4）受壓翼緣的自由長度l1 ；5）梁的支座約束程度。 五、影響梁整體穩(wěn)定的因素及增

4、強(qiáng)梁整體穩(wěn)定的措施1.影響梁整體穩(wěn)定的因素梁的整體穩(wěn)定3五、影響梁整體穩(wěn)定的因素及增強(qiáng)梁整體穩(wěn)定的措施提高梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定性是提高梁整體穩(wěn)定的有效方法。較經(jīng)濟(jì)合理的方法是設(shè)置側(cè)向支撐，減少梁受壓翼緣的自由長度。2.增強(qiáng)梁整體穩(wěn)定的措施1）增大受壓翼緣的寬度；2）在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐；3）當(dāng)梁跨內(nèi)無法增設(shè)側(cè)向支撐時(shí)，宜采取閉合箱形截面；4）增加梁兩端的約束提高其穩(wěn)定承載力。采取措施使梁端不能發(fā)生扭轉(zhuǎn)。梁的整體穩(wěn)定3 六、不需驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定的情況 （1） H型鋼或工字形截面簡支梁受壓翼緣自由長度l1與其寬度b1之比不超過下表所列數(shù)值時(shí)。H型鋼或工字形截面簡支梁不需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性的最大l1/

5、b1值梁的整體穩(wěn)定3 （3）對箱形截面簡支梁，當(dāng)滿足h/b0 6，且 l1/b195（ 235/fy）時(shí)結(jié)構(gòu)就不會(huì)喪失整體穩(wěn)定。圖4.4.5 箱形截面 （2）有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連接，能阻止梁受壓翼緣側(cè)向位移（截面扭轉(zhuǎn)）時(shí)。梁的整體穩(wěn)定3 例5-1： 某簡支梁，焊接工字形截面，跨度中點(diǎn)及兩端都設(shè)有側(cè)向支承，可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值及梁截面尺寸如圖所示，荷載作用于梁的上翼緣，設(shè)梁的自重為1.57kN/m，材料為Q235，試計(jì)算此梁的整體穩(wěn)定性。 解：步驟1判定是否要進(jìn)行整體穩(wěn)定的驗(yàn)算梁受壓翼緣自由長度l16m，l1/b160027 2216，因此應(yīng)計(jì)算梁的整體穩(wěn)定。 梁的整體穩(wěn)定3步驟2計(jì)算梁的截面幾何參數(shù)梁截面幾何參數(shù)：Ix=4050106 mm4，Iy32.8106 mm4 A=13800 mm2，Wx570104 mm3 步驟3計(jì)算梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值 梁的整體穩(wěn)定3查表得： b=1.15；代入b 計(jì)算公式得：b =1.1520.6 ,