《受彎構件 鋼結構設計原理 教學課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《受彎構件 鋼結構設計原理 教學課件（80頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 本 章 學 習 要 求 和 指 導 受 彎 構 件 同 軸 心 受 拉 、 受 壓 構 件 一 樣 ， 是 鋼 結 構 常 用 的構 件 形 式 ， 主 要 承 受 橫 向 荷 載 ， 也 稱 梁 。 但 受 彎 構 件 不 同 于軸 心 受 力 構 件 ， 它 承 受 彎 矩 、 剪 力 和 局 部 范 圍 內 的 集 中 荷 載 ，故 其 強 度 計 算 比 較 復 雜 ， 同 時 當 梁 受 壓 翼 緣 側 向 支 撐 點 間 的距 離 較 大 時 ， 還 須 考 慮 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 ， 對 組 合 板 件 則 應計 算 局 部 穩(wěn) 定 ， 同 時 根 據 規(guī) 定 配

2、置 不 同 加 勁 肋 ， 以 及 在 集 中荷 載 處 設 置 支 撐 加 勁 肋 等 ， 除 此 之 外 還 須 驗 算 正 常 使 用 極 限狀 態(tài) 下 剛 度 ， 使 其 撓 度 不 超 過 規(guī) 定 值 。 所 以 受 彎 構 件 的 計 算內 容 比 較 多 ， 其 受 力 性 能 和 計 算 方 法 比 較 復 雜 。 1、 掌 握 受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式2、 掌 握 受 彎 構 件 主 要 破 壞 形 式3、 掌 握 受 彎 構 件 強 度4、 掌 握 受 彎 構 件 的 整 體 穩(wěn) 定5、 掌 握 受 彎 構 件 的 局 部 穩(wěn) 定6、 掌 握 受 彎 構

3、件 的 剛 度7、 掌 握 受 彎 構 件 設 計 本 章 學 習 要 點 本 章 學 習 目 標 通 過 本 章 內 容 學 習 ， 對 受 彎 構 件 進 行 強 度 、整 體 穩(wěn) 定 、 局 部 穩(wěn) 定 和 剛 度 四 個 方 面 驗 算 ， 能根 據 受 彎 構 件 跨 度 、 荷 載 等 情 況 正 確 進 行 構 件設 計 ， 并 考 慮 其 構 造 措 施 ， 做 到 既 安 全 又 經 濟 。 一 、 構 件 類 型1、 受 彎 構 件 定 義 只 受 彎 矩 作 用 或 彎 矩 與 剪 力 共 同 作 用 的 構 件 。 受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式m6m6kq

4、1 kq2kg梁 計 算 簡 圖 樓 面 平 面 圖m6.3 m6.3 m6.3 m6.3 m6.3負 荷 寬 度 受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式熱 軋 型 鋼 截 面 組 合 截 面冷 彎 薄 壁 型 鋼 截 面 空 腹 式 截 面鋼 與 混 凝 土 組 合 截 面按 制 作 方 法 分 實 腹 式空 腹 式 （ 蜂 窩 梁 ）型 鋼 截 面組 合 截 面 熱 軋冷 彎 薄 壁焊 接 或 鉚 接鋼 與 混 凝 土2、 受 彎 構 件 分 類 按 支 承 情 況 分 ： 簡 支 梁 、 連 續(xù) 梁 、 懸 臂 梁 等 。 受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式 按 受 力 情

5、況 分 ： 單 向 彎 曲 和 雙 向 彎 曲 。 按 截 面 沿 長 度 變 化 分 ： 等 截 面 和 變 截 面 。 受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式 樓 （ 屋 ） 面 梁 （ 主 梁 、 次 梁 ） 按 使 用 功 能 分 工 作 平 臺 梁 吊 車 梁 檁 條 或 墻 梁 受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式 在 選 擇 截 面 時 ， 應 遵 循 以 下 原 則 ： 1、 滿 足 抗 彎 2、 防 止 側 扭 3、 寬 肢 壁 薄 4、 制 造 省 工 5、 連 接 方 便 二 、 截 面 形 式受 彎 構 件 類 型 與 截 面 形 式 受 彎 構 件 主 要

6、破 壞 形 式主 要 破 壞 形 式 強 度 破 壞整 體 失 穩(wěn)局 部 失 穩(wěn)剛 度 破 壞 截 面 應 力 分 布 整 體 失 穩(wěn) 局 部 失 穩(wěn) 受 彎 構 件 強 度 包 括 ： 抗 彎 強 度 、 抗 剪 強 度 、 局 部 承 壓 強 度 、 折 算 應 力 。1、 抗 彎 強 度 彎 曲 應 力三 個 工 作 階 段彈 性 階 段彈 塑 性 階 段塑 性 階 段 受 彎 構 件 抗 彎 強 度 （ 1） 彈 性 階 段特 點 ： 截 面 上 所 有 點 都 處 于 彈 性 狀 態(tài) ； 應 力 三 角 形 分 布 ； 公 式 : 凈 截 面 彈 性 抵 抗 矩 （ 凈 截 面 彈

7、性 模 量 ） 屈 服 應 力enWyf 邊緣屈服準則受 彎 構 件 抗 彎 強 度特 點 ：截 面 外 緣 部 分 進 入 塑 性 狀 態(tài) ， 中 央 部 分 仍 保 持 彈 性 。（ 2） 彈 塑 性 階 段 有限塑性準則 （ 3） 塑 性 階 段特 點 ： 截 面 全 部 進 入 塑 性 狀 態(tài) ， 形 成 塑 性 鉸 ； 梁 的 剛 度 降 低 ， 變 形 大 。公 式 : pnW 梁 凈 截 面 塑 性 模 量nnpn SSW 21 、 中 和 軸 以 上 、 以 下 凈 截 面 對 中 和 軸 面 積 矩 。 nS1 nS2 完全塑性準則受 彎 構 件 抗 彎 強 度 pnW 計

8、算 步 驟 ： 受 彎 構 件 抗 彎 強 度a、 找 出 達 到 極 限 彎 矩 時 截 面 中 和 軸 ， 即 ： 與 彎 曲 主 軸 平 行 面 積 平 分 線 ， 該 中 和 軸 兩 邊 面 積 相 等 。 在 雙 軸 對 稱 截 面 中 ， 該 軸 就 是 主 軸 。b、 分 別 求 兩 側 面 積 對 中 和 軸 的 面 積 矩 ， 面 積 矩 之 和 即 為 塑 性 截 面 模 量 。 4242 2bhhhbWpnx 62bhWenx 對 矩 形 截 面 ： 而 ： 塑 性 發(fā) 展 系 數(shù) : npnyn ypnepp WWfW fWMM 受 彎 構 件 抗 彎 強 度對 矩 形

9、 截 面 ： 5.16422 bhbhWWnxnpxpx 受 彎 構 件 抗 彎 強 度【 例 一 】 彈 性 截 面 模 量 與 塑 性 截 面 模 量 計 算 。 T形 截 面 ： 1010200250 求 ： 強 軸 方 向 和 弱 軸 方 向 的 塑 性 截 面 模 量 ， 并 與 彈 性 截 面 模 量 比 較 。解 ：1、 截 面 面 積 244001024010200 mmA 受 彎 構 件 抗 彎 強 度2440010)250( py- mmyp 30 3520002103010)1030()530(10200 mmSu 32420002 3025010)30250( mmSl

10、 329400024200052000 mmSSW lupnx 2、 求 強 軸 方 向 塑 性 截 面 模 量 3、 求 弱 軸 方 向 塑 性 截 面 模 量 322 10600010240412001041 mmWpny 受 彎 構 件 抗 彎 強 度 mmy 2.734400 )102240(102405102001 mmy 8.1762.732502 23 )52.73(1020010200121 enxI 423 28582123)1208.176(1024024010121 mm 311 3904662.7328582123 mmyIW enxenx 3 22 1616648.1

11、7628582123 mmyIW enxenx 4、 求 對 兩 主 軸 彈 性 截 面 模 量 受 彎 構 件 抗 彎 強 度 333 66866671024012120010121 mmIeny 36686710066866672 mmbIW enyeny 82.1161664294000,min 21 enxenxpnxpx WWW 59.166867106000 enypnypy WW5、 兩 方 向 塑 性 截 面 模 量 與 彈 性 截 面 模 量 比 較 單 向 彎 曲 ：雙 向 彎 曲 ： Mx、 My 梁 截 面 內 繞 x、 y軸 的 最 大 計 算 彎 矩Wnx、 Wny

12、 截 面 對 x、 y軸 的 凈 截 面 抵 抗 矩 x、 y 截 面 對 x、 y軸 的 有 限 塑 性 發(fā) 展 系 數(shù) f 鋼 材 抗 彎 設 計 強 度 工 程 上 以 梁 內 塑 性 發(fā) 展 到 一 定 深 度 作 為 設 計 極 限 狀 態(tài) ，即 采 用 有 限 塑 性 準 則 。 受 彎 構 件 抗 彎 強 度 受 彎 構 件 抗 彎 強 度有 限 塑 性 發(fā) 展 系 數(shù) :對 工 字 形 截 面 ：對 箱 形 截 面 ： pxx 1 pyy 1其 它 截 面 形 式 的 有 限 塑 性 發(fā) 展 系 數(shù) 詳 見 規(guī) 范 或 手 冊 。 受 彎 構 件 抗 彎 強 度 1 yx yy

13、 ftbf 2351523513 1x yr r 關 于 截 面 有 限 塑 性 系 數(shù) 規(guī) 定 ：a、 僅 承 受 靜 載 或 間 接 動 荷 載 時 考 慮 塑 性 發(fā) 展 ， 對 承 受 直 接 動 力 荷 載 ， 取b、 充 分 保 證 受 彎 構 件 不 發(fā) 生 整 體 失 穩(wěn) 。c、 為 保 證 受 壓 翼 緣 不 發(fā) 生 局 部 失 穩(wěn) ， 當 時 ， 取 受 彎 構 件 抗 彎 強 度235Q2215 mmNf 【 例 二 】 受 彎 構 件 正 應 力 強 度 驗 算 。一 焊 接 工 字 鋼 梁 截 面 , 用 制 成 ， 正 應 力 強 度設 計 值 , 集 中 力 作

14、用 處 設 有 加 勁 肋 ，試 按 有 限 塑 性 準 則 驗 算 集 中 力 處 截 面 正 應 力 強 度 。 受 彎 構 件 抗 彎 強 度mkNaPM 10505.1700 226 2156.191521776405.1 101050 mmNfmmNWMnxx 解 ：1、 受 力 分 析2、 截 面 特 性 計 算 3、 驗 算 423 268193082725071428010008121 mmInx 3521776451426819308272 mmhIW nxnx 主 要 發(fā) 生 在 實 腹 梁 的 腹 板 上 。 按 彈 性 設 計 ， 以 最 大 剪 應 力達 到 鋼 材

15、的 抗 剪 屈 服 剪 應 力 為 極 限 狀 態(tài) 。 S 中 性 軸 以 上 或 以 下 毛 截 面 對 中 性 軸 的 面 積 矩 I毛 截 面 慣 性 矩 t w腹 板 厚 度 f v鋼 材 抗 剪 設 計 強 度 受 彎 構 件 抗 剪 強 度或 主 要 用 于 集 中 力 處 （ 如 ： 受 支 座 反 力 R， 集 中 力 F 處 ， 吊 車 梁 吊 車 輪 壓 等 ） 當 翼 緣 豎 向 集 中 力 作 用 處 無 豎 向 加 勁 肋 時 ， 腹 板 邊 緣 存 在 沿 高 度 方 向 的 局 部 壓 應 力 。受 彎 構 件 局 部 承 壓 強 度alz=a+5hyhy 主 梁

16、lz=a+2.5hyaRtwhy 計 算 公 式 ： F集 中 荷 載 ； 集 中 荷 載 增 大 系 數(shù) 。 重 級 工 作 制 吊 梁 =1.35， 其 它 梁 =1.0； tw腹 板 厚 lz局 部 壓 應 力 在 腹 板 計 算 高 度 上 的 分 布 長 度 。 確 定 lz lz = a+5hy+2hR (中 間 )l z = a+2.5hy+hR （ 邊 緣 ） 受 彎 構 件 局 部 承 壓 強 度 腹 板 計 算 高 度 確 定 ：（ 1） 軋 制 型 鋼 梁 與 上 下 翼 緣 相 連 處 兩 內 弧 起 點 間 的 距 離 。（ 2） 焊 接 組 合 梁 腹 板 高 度（

17、 2） 鉚 接 或 高 強 螺 栓 連 接 組 合 梁 腹 板 與 上 下 翼 緣 連 接 鉚 釘 （ 或 螺 栓 ） 釘 線 間 最 近 距 離 。 受 彎 構 件 局 部 承 壓 強 度 受 彎 構 件 局 部 承 壓 強 度 若 受 彎 構 件 局 部 承 壓 強 度 不 能 滿 足 要 求 時 ， 通 常設 置 支 承 加 勁 肋 ， 此 時 局 部 承 壓 強 度 可 不 驗 算 。 規(guī) 定 ： 在 組 合 梁 腹 板 計 算 高 度 處 ， 同 時有 較 大 的 正 應 力 1、 較 大 剪 應 力 1和局 部 壓 應 力 c， 應 對 其 折 算 應 力 進 行驗 算 。 其 強

18、 度 驗 算 式 為 ：強 度 提 高 系 數(shù) 。 1和 c同 號 時 ， =1.1 1和 c異 號 時 ， =1.2 受 彎 構 件 折 算 應 力 受 彎 構 件 強 度235Q2215 mmNf 【 例 三 】 受 彎 構 件 強 度 驗 算 。一 焊 接 工 字 鋼 梁 截 面 , 用 制 成 ， 正 應 力 強 度設 計 值 ， 剪 應 力 強 度 設 計 值 , 集 中 力 作 用 處 設 有 加 勁 肋 ，試 按 有 限 塑 性 準 則 驗 算 集 中 力 處 截 面 強 度 。 2125 mmNfv mkNaPM 10505.1700解 ：1、 受 力 分 析2、 截 面 特

19、性 計 算 423 268193082725071428010008121 mmInx 3521776451426819308272 mmhIW nx nx KNV 700 32987440507280142505008 mmSx 31 198744050728014 mmS 受 彎 構 件 強 度 226 2156.191521776405.1 101050 mmNfmmNWMnxx 3、 驗 算 受 彎 構 件 強 度201 4.186102810006.191 mmNhh 2311 8.6482681930827198744010700 mmNtI SV vx mmNtI SV f5.9

20、782681930827298744010700 23 22222121 5.2361.12156.2178.6434.1863 mmNfmmN d 計 算 受 彎 構 件 剛 度 是 為 了 保 證 構 件 正 常 使 用 ，屬 于 正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) 。 控 制 其 剛 度 要 求 標 準 荷 載作 用 下 的 最 大 撓 度 小 于 規(guī) 范 限 值 ?；驑?準 荷 載 下 受 彎 構 件 最 大 撓 度 。受 彎 構 件 容 許 撓 度 。w w 受 彎 構 件 剛 度 受 彎 構 件 最 大 撓 度 計 算 ：簡 支 梁 在 均 布 荷 載 作 用 下 : EIlqw k

21、43845受 彎 構 件 剛 度簡 支 梁 在 集 中 荷 載 作 用 下 : EIlPw k 3481懸 臂 梁 在 均 布 荷 載 作 用 下 : EIlqw k 481懸 臂 梁 在 集 中 荷 載 作 用 下 : EIlPw k 331 項 次 構 件 類 別 允 許 撓 度 值 1 樓 （ 屋 ） 蓋 梁 、 工 作 平 臺 梁 ：主 梁抹 灰 頂 棚 的 次 梁其 他 次 梁 （ 包 括 樓 梯 梁 ） L/400 L/500 L/250 L/350 L/250 L/3002 吊 車 梁 ：手 動 吊 車 和 單 梁 吊 車輕 級 工 作 制 吊 車中 級 工 作 制 吊 車重 級

22、 工 作 制 吊 車3 支 承 壓 型 鋼 板 的 屋 面 檁 條4 支 承 壓 型 鋼 板 的 墻 梁 L/500受 彎 構 件 允 許 撓 度 值 Tv QvL/800L/1000L/1200L/200 L/200 注 意 ： 受 彎 構 件 剛 度1、 L為 受 彎 構 件 的 跨 度 ， 對 于 懸 臂 梁 為 懸 伸 長 度 的 2倍 。2、 為 永 久 和 可 變 荷 載 標 準 值 產 生 的 撓 度 允 許 值 ， （ 如 有 起 拱 應 減 去 拱 度 ） 為 可 變 荷 載 標 準 值 產 生 的 撓 度 允 許 值3、 計 算 撓 度 時 : 荷 載 采 用 標 準 值

23、， 截 面 特 性 采 用 毛 截 面 進 行 計 算 。 Tv Qv 一 、 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 臨 界 彎 矩 McrfWM nxx x EIlqw k 43845 強 度剛 度為 提 高強 度 和 剛 度 W nx和 Inx盡 可 能 大 梁 截 面 盡 量高 、 寬 太 高 太 寬 又會 引 起 失 穩(wěn) 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 （ 1） 當 荷 載 較 小 時 ， 偶 有 干 擾 ， 發(fā) 生 側 向 彎 曲 和 扭 轉 ， 干 擾 撤 去 ， 變 形 恢 復 ， 梁 是 整 體 穩(wěn) 定 的 。（ 2） 當 荷 載 增 大 ， 超 過 某 一 數(shù) 值 （ 臨 界 值

24、） ， 有 側 向 干 擾 引 起 側 向 彎 曲 和 扭 轉 ， 這 時 候 ， 撤 去 干 擾 也 不 能 恢 復 變 形 ， 梁 是 不 穩(wěn) 定 的 。受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定1、 受 彎 構 件 整 體 失 穩(wěn) 現(xiàn) 象 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定整 體 失 穩(wěn) 原 因 分 析 ：M 上 翼 緣 受 壓下 翼 緣 受 拉 腹 板 阻 止 上 翼 緣繞 x-x軸 屈 曲 帶 動 整 個 截 面繞 y-y軸 屈 曲問 題 受 彎 構 件 彎 扭 失 穩(wěn) 與 軸 心 受 壓 構 件 有 何 區(qū) 別 ？ 2、 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 臨 界 彎 矩 Mcr受 彎 構 件 失 穩(wěn)

25、 前 能 承 受 的 最 大 彎 矩 。受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定0 xx MEI 0 xy MuEI 0 uMEIGI xwt 根 據 薄 壁 構 件 計 算 理 論 ， 受 彎 構 件 彎 扭 平 衡 方 程 為 ：繞 強 軸 彎 曲 平 衡 方 程彎 扭 平 衡 方 程 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 )1( 2 222 EIlGIIIlEIM tyycr 雙 軸 對 稱 截 面 臨 界 彎 矩 ：3、 影 響 梁 整 體 穩(wěn) 定 的 因 素yEI tGIEI crM 、 、 ， 則 臨 界 彎 矩1） crM 受 壓 區(qū) 側 向 支 承 點 長 度 ， 則 臨 界 彎 矩2） 3）

26、 荷 載 性 質純 彎 曲 時 最 低 ， 其 次 是 均 布 荷 載 ， 再 次 是 集 中 力受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定crM4） 荷 載 作 用 位 置 crM crM 荷 載 作 用 于 上 翼 緣荷 載 作 用 于 下 翼 緣 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定crM5） 與 支 座 約 束 程 度 有 關 約 束 愈 強 ， 越 大6） 加 強 受 壓 翼 緣 比 加 強 受 拉 翼 緣 更 有 效 加 強 受 壓 翼 緣 ， 越 大 crM提 高 整 體 穩(wěn) 定 最 有 效 措 施 ：2、 加 大 其 受 壓 翼 緣 寬 度 b。1、 增 加 受 壓 翼 緣 側 向 支 承 來

27、減 小 其 側 向 自 由 長 度 。 規(guī) 范 規(guī) 定 ： 符 合 以 下 條 件 可 不 進 行 整 體 穩(wěn) 定 驗 算 （ 1） 有 剛 性 鋪 板 密 鋪 在 梁 的 受 壓 翼 緣 上 并 與 其 牢 固 連 接 ， 能 阻 止 受 壓 翼 緣 側 向 位 移 （ 截 面 扭 轉 ） 時 。（ 2） H型 鋼 或 工 字 形 截 面 簡 支 梁 受 壓 翼 緣 自 由 長 度 與 其 寬 度 之 比 不 超 過 下 表 所 列 數(shù) 值 時 。受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定簡 支 受 彎 構 件 不 需 計 算 整 體 穩(wěn) 定 性 的 最 大 值鋼 號 跨

28、 中 無 側 向 支 承 點 的 梁 跨 中 有 側 向 支 承 點 的 梁 ，不 論 荷 載 作 用 于 何 處荷 載 作 用 在 上 翼 緣 荷 載 作 用 在 下 翼 緣Q235 13 20 16Q345 10.5 16.5 13 Q390 10 15.5 12.5Q420 9.5 15 121 1l b 梁 整 體 穩(wěn) 定 系 數(shù)二 、 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 計 算xcrcr WM ff fWM bRy ycrRcrxx 1、 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 臨 界 應 力2、 受 彎 構 件 截 面 上 最 大 應 力Wx按 受 壓 翼 緣 確 定 的 毛 截 面 抵 抗

29、矩R抗 力 分 項 系 數(shù)f鋼 材 的 抗 彎 強 度 設 計 值 （ =fy/R）受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 3、 整 體 穩(wěn) 定 驗 算 公 式4、 規(guī) 范 中 有 關 計 算（ 1 ） 焊 接 工 字 形 雙 軸 對 稱 截 面 受 純 彎 曲 作 用 簡 支 梁 yyxyb fhtWAh 2354.414320 212 單 向 受 彎雙 向 受 彎 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定b （ 2 ） 單 軸 對 稱 的 截 面 受 其 它 荷 載引 入 截 面 不 對 稱 修 正 系 數(shù) b和 等 效 彎 矩 系 數(shù) bybyxybb fhtWAh 2354.414320 212 6.0

30、 b b時 ， 以 代 替 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定yy f235120b均 勻 彎 曲 的 受 彎 構 件 ， 當 時 ， 其 整 體 穩(wěn) 定 系 數(shù)可 近 似 按 如 下 計 算 ：1、 工 字 形 截 面 雙 軸 對 稱 ：單 軸 對 稱 ： 6.0b1b 1b按 上 面 公 式 算 得 時 不 需 進 行 換 算 ，但 時 按 取 值 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定【 例 四 】 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 驗 算 焊 接 工 字 形 等 截 面 簡 支 梁 ， 跨 度 15m， 在 距 兩 端 支 座 5m處分 別 支 承 一 根 次 梁 ，

31、 由 次 梁 傳 來 集 中 荷 載 （ 設 計 值 ） ，鋼 材 為 Q235鋼 ， 試 驗 算 其 整 體 穩(wěn) 定 性 。 kNF 180 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 ml 51 yfbl 235168.20240500011 mkNq 76.12.185.710)214.04.21.012( mkNM 5.9491576.1815180 2 【 解 】 1、 判 斷 是 否 需 要 驗 算 整 體 穩(wěn) 定 次 梁 可 作 為 梁 側 向 支 承 ， 故 梁 受 壓 翼 緣 自 由 長 度,2、 受 力 分 析 梁 自 重 設 計 值 ：梁 跨 中 最 大 彎 矩 為 ： 應 驗 算

32、整 體 穩(wěn) 定 。 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定218720120010142402 mmA 43 3226000012240142 mmIy 363780006143916000000 mmWx mmiy 5.41187232260000 5.1205.4150001 yy il 432 391600000012120010607142402 mmIx 3、 計 算 截 面 特 性 受 彎 構 件 整 體 穩(wěn) 定 226 2152.201637800074.0 105.949 mmNfmmNWM xb 4、 驗 算 整 體 穩(wěn) 定 因 此 梁 整 體 穩(wěn) 定 性 能 保 證 。 一 、 概

33、 述為 提 高 強 度 和 剛 度 ， 腹 板 宜 高為 提 高 整 體 穩(wěn) 定 性 ， 翼 緣 宜 寬 較 寬 較 薄軋 制 型 鋼 不 需 局 部 穩(wěn) 定 驗 算 ， 組 合 截 面 應 驗 算 局 部 穩(wěn) 定 。受 壓 翼 緣 屈 曲 腹 板 屈 曲受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定 二 、 受 彎 構 件 局 部 失 穩(wěn) 現(xiàn) 象 組 合 梁 發(fā) 生 強 度 破 壞 或 喪 失 整 體 穩(wěn) 定 之 前 ， 受 彎構 件 組 成 板 件 會 偏 離 原 來 平 面 位 置 而 發(fā) 生 波 形 鼓 曲 ，這 種 現(xiàn) 象 稱 為 梁 的 局 部 失 穩(wěn) 現(xiàn) 象 。受

34、 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定 受 彎 構 件 發(fā) 生 局 部 失 穩(wěn) 后 ， 截 面 中 應 力 進 行 重 分 布 ， 故 不 致 引 起受 彎 構 件 立 刻 破 壞 ， 但 會 引 起 強 度 、 整 體 穩(wěn) 定 和 剛 度 下 降 ， 故 在 鋼 結 構 中 采 取 構 造 措 施 防 止 局 部 失 穩(wěn) 發(fā) 生 。 三 、 板 件 局 部 穩(wěn) 定 設 計 準 則1、 由 強 度 控 制 承 載 力 ， 使 板 件 局 部 失 穩(wěn) 的 臨 界 應 力 不 小 于 材 料 的 屈 服 強 度 。 2、 由 整 體 穩(wěn) 定 控 制 承 載 力 ， 使 板 件 局 部 失 穩(wěn) 的 臨 界 應

35、 力 不 小 于 構 件 的 整 體 穩(wěn) 定 臨 界 應 力 。 3、 由 實 際 工 作 應 力 控 制 承 載 力 ， 使 板 件 局 部 失 穩(wěn) 臨 界 應 力 不 小 于 實 際 工 作 應 力 。 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定 提 高 腹 板 局 部 穩(wěn) 定 方 法（ 1） 加 厚 腹 板（ 2） 設 置 加 勁 肋受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定受 壓 翼 緣 的 局 部 穩(wěn) 定 : 三 邊 簡 支 ， 一 邊 自 由 板 腹 板 局 部 穩(wěn) 定 : 四 邊 簡 支 板 腹 板 在 M作 用 下 腹 板 在 V作 用 下 腹 板 在 F作 用 下 （ 2） 腹 板 的 局 部 穩(wěn)

36、定 對 于 直 接 承 受 動 力 荷 載 的 吊 車 梁 及 類 似 構 件 和 其 它 不 考 慮 屈 曲 后 強 度 的 組 合梁 ， 腹 板 的 局 部 穩(wěn) 定 可 以 通 過 配 置 加 勁 肋 來 保 證 ； 對 承 受 靜 力 荷 載 或 間 接 承 受 動 力 荷 載 的 組 合 梁 ， 宜 考 慮 腹 板 的 屈 曲 后 強 度 ， 按 規(guī) 范 規(guī) 定 計 算 其 抗 彎 和 抗 剪 承 載力 。 這 里 只 介 紹 不 考 慮 屈 曲 后 強 度 的 梁 腹 板 的 局 部 穩(wěn) 定 問 題 。 組 合 梁 腹 板 的 加 勁 肋 主 要 分 為 橫 向 、 縱 向 、 短

37、加 勁 肋 和 支 承 加 勁 肋 幾 種 情 況 ， 如 圖 5-7 所 示 。 圖 5-7 加 勁 肋 配 置 h h0 tw a 1 a h h0 tw h2 h1 2 1 1 2 1 a h h0 h2 h1 a h h0 h2 h1 a1 a1 a1 2 1 3 (a) (b) (c) (d) 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定加 勁 肋 的 布 置 當 時 ， 腹 板 在 彎 曲 應 力 、 剪 應 力 、 局 部 壓 應 力 的 單 獨 作 用 下 均 不 會 失 穩(wěn) ； 當 時 ， 腹 板 在 彎 曲 應 力 的 單 獨 作 應 下 不 會 失 穩(wěn) ， 但 在 剪 應 力 、 局

38、部 壓 應 力 單 獨 作 用 下 有 可 能 失 穩(wěn) ； 當 時 ， 腹 板 在 彎 曲 應 力 、 剪 應 力 、 局 部 應 力 的 單 獨 作 用 下 都 可 能 失 穩(wěn) yw fth 235840 ywy fthf 23517423584 0 yw fth 2351740 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定板 件 局 部 失 穩(wěn) 臨 界 應 力 控 制 板 件 寬 厚 比理 論 推 導 采 取 限 制 寬 厚 比 來 保 證 其 局 部 穩(wěn) 定 。當 考 慮 塑 性 發(fā) 展 時受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定規(guī) 范 規(guī) 定翼 緣 ： b) b tta) ttb1 1tw t tw wh h

39、0 0b0 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定腹 板 ： yww fth 23580 ywwy fthf 23517023580 yww fth 235170a、 當 時 ， 按 構 造 設 置 加 勁 肋 。b、 當 時 ， 設 置 橫 向 加 勁 肋 。c、 當 時 ， 設 置 縱 向 加 勁 肋 ， 在 集 中 力 處 設 置 短 加 勁 肋 。d、 任 何 情 況 下 均 須 滿 足 yww fth 235250 四 、 加 勁 肋 設 計 1、 種 類 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定構 造 加 勁 肋 (間 隔 加 勁 肋 ) 支 承 加 勁 肋 2、 構 造 加 勁 肋 作 用 加 勁

40、 肋 分 橫 向 、 縱 向 和 短 加 勁 肋 三 種 。 其 作 用 是 將 腹 板劃 分 成 若 干 板 塊 ， 提 高 腹 板 的 局 部 穩(wěn) 定 性 。受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定 剛 度 ： bs h0/30+40mm穩(wěn) 定 性 ： ts bs /153、 構 造 加 勁 肋 設 計 原 則 ：1)必 須 在 腹 板 平 面 外 有 足 夠 剛 度 和 穩(wěn) 定 性 。3)直 接 承 受 動 荷 載 的 吊 車 梁 ， 中 間 橫 向 加 勁 肋 下 端 不 應 與 受 拉 翼 緣 焊 接 。 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定寬 度 為 (但 不 大 于 40mm)高 度 為 （ 但

41、 不 大 于 60mm） 50 100mm3sb 2sb2)為 避 免 應 力 集 中 ， 加 勁 肋 應 切 角 。4)加 勁 肋 宜 在 腹 板 兩 側 成 對 配 置 。 7） 橫 向 加 勁 肋 除 應 符 合 上 述 要 求 外 ， 尚 應 滿 足 以 下 要 求 ：303 3)2(121 wwssz thtbtI 8） 縱 向 加 勁 肋 應 滿 足 下 列 要 求 ：a /h0 0.85， Iy(2.5-0.45a/h0)(a/h0)2h0tw3a/h00.85， Iy1.5h0tw36） 在 橫 向 加 勁 肋 和 縱 向 加 勁 肋 相 交 處 切 斷 縱 向 加 勁 肋 而

42、 使 橫 向 加 勁 肋 保 持 連 續(xù) 。 05.0 h02h 1000 wth 05.2 h5)橫 向 加 勁 肋 最 小 間 距 為 : 最 大 間 距 為 : （ 當 且 可 取 ）0c受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定 五 、 支 承 加 勁 肋 受 彎 構 件 局 部 穩(wěn) 定1、 支 承 加 勁 肋 概 念 承 受 集 中 力 或 支 座 反 力 的 橫 向 加 勁 肋 。2、 支 承 加 勁 肋 形 式 平 板 式 突 緣 式 h0 15twtwtw 15tw15tw15tw 15tw 10tw 4 42 500500 15 53 受 彎 構 件 設 計 二 、 梁 梁 連 接 迭

43、接側 接受 彎 構 件 設 計 三 、 變 截 面 梁 將 梁 截 面 變 化 與 彎 矩 圖 相 適 應 ， 以 節(jié) 省 鋼 材 ,小 跨 度 梁 一 般 不 變 。 變 翼 緣 板 寬 度變 腹 板 高 度 （ 魚 腹 梁 ） 1:4b1:4 b受 彎 構 件 設 計 受 彎 構 件 設 計ml 5 ，2215 mmNf ，2125 mmNfv ，05.1x ，2501l ， 251006.2 mmNE ，mKNqGK 14 ，2.1G，mKNqQK 10 4.1Q，411076cmIx ，32.692 cmWx cmSI xx 5.27mmt w 5.9，mmb 130 【 例 五 】

44、受 彎 構 件 設 計 請 驗 算 跨 度 承 受 靜 力 荷 載 的 簡 支 樓 面 次 梁 32a，作 用 于 次 梁 上 翼 緣 的 荷 載 為 ： 分 項 系 數(shù)可 變 荷 載 標 準 值 : 分 項 系 數(shù)32a幾 何 參 數(shù) ：鋼 材 采 用 Q235， 截 面 無 削 弱 ；永 久 荷 載 標 準 值 : mKNqK 241014 mKNq 8.304.1102.114 mKNqlM 25.9658.308181 22max KNqlV 7758.302121max 【 解 】 1、 受 力 分 析2、 截 面 特 性 ， 411076cmIx ，32.692 cmWx cmSI

45、 xx 5.27mmtw 5.9，mmb 130 受 彎 構 件 設 計 226max 2154.13269220005.1 1025.96 mmNfmmNWM dnxx 223 1255.295.9275 1077 mmNfmmNtI SV vdwx x maxM maxV3、 驗 算1） 強 度a、 彎 曲 應 力 ：b、 剪 應 力 ：由 于 和 不 在 同 一 處 ， 故 不 必 驗 算 折 算 應 力 。 受 彎 構 件 設 計 yfbl 235135.3813050001 6.073.0 b 667.0 b 226 max 2155.208692200667.0 1025.96 m

46、mNfmmNWM xb 2） 整 體 穩(wěn) 定 判 斷 是 否 需 要 驗 算 整 體 穩(wěn) 定 應 驗 算 整 體 穩(wěn) 定 。須 對 其 進 行 修 正 32a， 查 表 得 ：查 表 得 修 正 后 :受 彎 構 件 設 計 3） 局 部 穩(wěn) 定 由 于 該 梁 為 型 鋼 梁 ， 可 不 必 驗 算 局 部 穩(wěn) 定 。4） 剛 度 250158411107600001006.2384 50002453845 5 33 lwEIlqlw xk 對 該 梁 強 度 、 整 體 穩(wěn) 定 、 局 部 穩(wěn) 定 和 剛 度 四 個 方 面進 行 驗 算 ， 均 滿 足 要 求 。 所 以 該 梁 是 安 全 的 。受 彎 構 件 設 計