《大學(xué)本科《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課件 第5章受彎構(gòu)件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大學(xué)本科《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課件 第5章受彎構(gòu)件（81頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第 五 章 5-3 受 彎 構(gòu) 件 的 整 體 穩(wěn) 定一 、 整 體 失 穩(wěn) 的 概 念側(cè) 向 彎 曲 ， 伴 隨 扭 轉(zhuǎn) 出 平 面 彎 扭 屈 曲 。 M y zM x MzM 強 度 -彎 曲失 穩(wěn) 彎 曲 +扭 轉(zhuǎn) 原 因 ： 受 壓 翼 緣 應(yīng) 力 達(dá) 臨 應(yīng) 力 ，其 弱 軸 為 1 -1軸 ， 但 由 于 有腹 板 作 連 續(xù) 支 承 ， （ 下 翼 緣 和腹 板 下 部 均 受 拉 ， 可 以 提 供 穩(wěn)定 的 支 承 ） ， 只 有 繞 y軸 屈 曲 ，側(cè) 向 屈 曲 后 ， 彎 矩 平 面 不 再 和截 面 的 剪 切 中 心 重 合 ， 必 然 產(chǎn)生 扭 轉(zhuǎn) 。 X X

2、YY1 1 X XYY 梁 維 持 其 穩(wěn) 定 平 衡 狀 態(tài) 所 承 擔(dān) 的 最 大 荷 載 或 最 大 彎矩 ， 稱 為 臨 界 荷 載 或 臨 界 彎 矩 。 二 、 梁 的 臨 界 彎 矩 Mcr建 立 1. 臨 界 彎 矩 計 算 方 法 （ 靜 力 法 ） 靜 力 法 即 靜 力 平 衡 法 ， 也 稱 中 性 平 衡 ， 此 法是 求 解 臨 界 荷 載 的 最 基 本 方 法 。 對 第 一 類 彈 性穩(wěn) 定 問 題 ， 在 分 支 點 存 在 兩 個 臨 近 的 平 衡 狀 態(tài) ：原 始 直 線 平 衡 狀 態(tài) 和 產(chǎn) 生 了 微 小 彎 曲 變 形 的 平衡 狀 態(tài) 。 靜

3、 力 法 就 是 根 據(jù) 已 發(fā) 生 了 微 小 彎 曲 變形 后 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 條 件 建 立 平 衡 微 分 方 程 ， 而 后解 出 臨 界 荷 載 。 （ 1） 彎 矩 作 用 在 最 大 剛 度 平 面 ， 屈 曲 時 鋼 梁 處 于 彈 性 階 段 ；（ 2） 梁 端 為 夾 支 座 （ 只 能 繞 x軸 ， y軸 轉(zhuǎn) 動 ， 不 能 繞 z軸 轉(zhuǎn) 動 ， 只 能 自 由 撓 曲 ， 不 能 扭 轉(zhuǎn) ） ；（ 3） 梁 變 形 后 ， 力 偶 矩 與 原 來 的 方 向 平 行 (即 小 變 形 )。 2 基 本 假 定 M M ZY3.純 彎 曲 梁 的 臨 界 彎 矩 X

4、ZMX ZZdzdudzduM Mu 圖 2 MX XYY X YY M uv 圖 3YY ZZdzdvv 圖 1z 在 y z 平 面 內(nèi) 為 梁 在 最 大 剛 度 平 面 內(nèi) 彎 曲 ，其 彎 矩 的 平 衡 方 程 為 ： )(22 aMdz vdEI x Y ZZdzdvvz 圖 4Y Y XM M 在 x z 平 面 內(nèi) 為 梁 的 側(cè) 向 彎 曲 ， 其 彎 矩 的 平 衡方 程 為 ： )(22 bMdzudEIy zXX ZZdzdudzduM Mu 圖 2M 由 于 梁 端 部 夾 支 ， 中 部 任 意截 面 扭 轉(zhuǎn) 時 ， 縱 向 纖 維 發(fā) 生了 彎 曲 ， 屬 于

5、約 束 扭 轉(zhuǎn) ， 其扭 轉(zhuǎn) 的 微 分 方 程 為 )(Mu cGIEI tw MX XYY X YY Muv 圖 3 )(22 aMdzvdEI x )(22 bMdzudEI y )(Mu cGIEI tw 將 (c)再 微 分 一 次 ， 并 利 用 (b)消 去 得 到 只 有 未 知數(shù) 的 彎 扭 屈 曲 微 分 方 程 : u )(02 dEIMGIEI ytw 梁 側(cè) 扭 轉(zhuǎn) 角 為 正 弦 曲 線 分 布 ， 即 ： LzC sin 代 入（ d） 式 中 ， 得 ： )(0sin 222 eLzCEIMLGILEI ytw 使 上 式 在 任 何 z 值 都 成 立 ， 則

6、 方 括 號 中 的 數(shù) 值 必 為 零 ，即 ： 0222 ytw EIMLGILEI 上 式 中 的 M即 為 該 梁 的 臨 界 彎 矩 McrlGIEIlGIEIGIEIlM twtwtwcr 221 稱 為 梁 的 側(cè) 向 屈 曲 系 數(shù) ， 對 于 雙 軸 對 稱 工 字 形 截 面Iw=Iy(h/2)2 4.單 軸 對 稱 截 面 工 字 形截 面 梁 的 臨 界 彎 矩S-為 剪 切 中 心 a S yo h1h2O XY單 軸 對 稱 截 面圖 4 其 中 wtywyyycr EIGIlIIBaBalEIM 2223232221 1 022 )(21 ydAyxyIB Axy

7、 （ 參 見 鐵 木 辛 柯 “ 彈 性 穩(wěn) 定 理 論 ” 一 書 ） a S yo h1h2O XY I 1I 2 yI hIhIy 22110 剪 切 中 心 坐 標(biāo)系 數(shù) 321 值荷 載 類 型跨 中 點 集 中 荷 載滿 跨 均 布 荷 載純 彎 曲 1 2 31.351.131.0 0.550.460.0 0.400.531.0 三 、 影 響 梁 整 體 穩(wěn) 定 的 主 要 因 素1 tycr l GIEIM 1、 荷 載 種 類荷 載 情 況 值MM M 21 10113.1 2.10135.1 74.1 9.12135.1 44.1 9.11113.1 荷 載 作 用 于

8、形 心 荷 載 作 用 于 上 、 下 翼 緣 “ ” 用于 荷 載 作用 在 上 翼緣 ；“ ” 用于 荷 載 作用 在 下 翼緣 .說 明 2、 荷 載 作 用 位 置3、 側(cè) 向 抗 彎 剛 度4、 抗 扭 剛 度5、 受 壓 翼 緣 側(cè) 向 支 撐 點 間 的 距 離6、 梁 的 支 撐 情 況 4.增 加 梁 兩 端 的 約 束 提 高 其 穩(wěn) 定 承 載 力 。四 、 提 高 梁 整 體 穩(wěn) 定 性 的 主 要 措 施1.增 加 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 設(shè) 置 側(cè) 向 支 撐 時 ， 宜 采 用

9、閉合 的 箱 型 截 面 。 五 、 梁 的 整 體 穩(wěn) 定 計 算1.不 需 要 計 算 整 體 穩(wěn) 定 的 條 件1)、 有 鋪 板 (各 種 鋼 筋 混 凝 土 板 和 鋼 板 )密 鋪 在 梁 的 受壓 翼 緣 上 并 與 其 牢 固 相 連 、 能 阻 止 其 發(fā) 生 側(cè) 向 位 移 ；2)H型 鋼 或 等 截 面 工 字 形 簡 支 梁 受 壓 翼 緣 的 自 由 長 度 l1與 其 寬 度 b1之 比 不 超 過 下 表 規(guī) 定 時 ； 12.015.09.5Q420 12.515.510.0Q390 13.016.510.5Q345 16.020.013.0Q235 荷 載 作

10、 用 在下 翼 緣荷 載 作 用 在上 翼 緣 跨 中 受 壓 翼 緣 有 側(cè) 向 支承 點 的 梁 ,不 論 荷 載 作 用在 何 處跨 中 無 側(cè) 向 支 承 點 的 梁 l1/b1 條 件 鋼 號 3） 對 于 箱 形 截 面 簡 支 梁 ， 其 截 面 尺 寸 滿 足 ：可 不 計 算 整 體 穩(wěn) 定 性 。 yfblbh 23595,6 010 bb0t1 h0tw twt 2 b1b2 h 2、 整 體 穩(wěn) 定 計 算 當(dāng) 截 面 僅 作 用 Mx時 ：（ 1） 不 滿 足 以 上 條 件 時 ， 按 下 式 計 算 梁 的 整 體 穩(wěn) 定 性 ：穩(wěn)定系數(shù)。材料分項系數(shù)；式中即：

11、ycrbR xb x bR yycrRcrxx ffWM fffWM )125( 任 意 橫 向 荷 載 作 用 下 ： A、 軋 制 H型 鋼 或 焊 接 等 截 面 工 字 形 簡 支 梁 取值見規(guī)范。單軸對稱截面雙軸對稱時截面不對稱影響系數(shù)，受壓翼緣的厚度；梁高，；等效臨界彎矩系數(shù)；式中bbb yyb ybyxybb th il fhtWAh 0 )135(2354.414320 11 212 （ 2） 穩(wěn) 定 系 數(shù) 的 計 算 B、 軋 制 普 通 工 字 形 簡 支 梁C、 其 他 截 面 的 穩(wěn) 定 系 數(shù) 計 算 祥 見 規(guī) 范 。u 上 述 穩(wěn) 定 系 數(shù) 是 按 彈 性 理

12、 論 得 到 的 ， 當(dāng) 時 梁 已經(jīng) 進(jìn) 入 彈 塑 性 工 作 狀 態(tài) ， 整 體 穩(wěn) 定 臨 界 彎 矩 值 顯 著 降 低 ， 因 此 應(yīng) 對 穩(wěn) 定 系 數(shù) 加 以 修 正 ， 即 ：可查表得到。b 6.0b，其中：代替，穩(wěn)定計算時應(yīng)以當(dāng) bbb 6.0 bb 282.007.1 當(dāng) 截 面 同 時 作 用 Mx 、 My時 ： 規(guī) 范 給 出 了 一 經(jīng) 驗 公 式 ： )135( fWMWM yy yxb x 強度公式的一致性。影響和保持與而是為了降低后一項的塑性階段，軸以進(jìn)入但并不表示沿取值同塑性發(fā)展系數(shù)，yy n 例 2、 設(shè) 計 平 臺 梁 格 ， 梁 格 尺 寸 如 圖

13、。 若 平 臺 鋪 板 不與 次 梁 連 牢 ， 鋼 材 為 Q235， 假 定 次 梁 的 截 面 為 窄 翼 緣H型 鋼 ， 規(guī) 格 為 HN496 199 9 14。 驗 算 該 次 梁 。 4 3000=12000 5-4 梁 的 局 部 穩(wěn) 定二 、 受 壓 翼 緣 的 局 部 穩(wěn) 定一 、 梁 的 局 部 失 穩(wěn) 概 念 當(dāng) 荷 載 達(dá) 到 某 一 值 時 ， 梁 的 腹 板 和 受 壓 翼 緣 將 不能 保 持 平 衡 狀 態(tài) ， 發(fā) 生 出 平 面 波 形 鼓 曲 ， 稱 為 梁 的 局部 失 穩(wěn) 梁 的 受 壓 翼 緣 可 近 似 視 為 ： 一 單 向 均 勻 受 壓 薄

14、板 ，其 臨 界 應(yīng) 力 為 ： 其 余 符 號 同 前 。彈 性 模 量 折 減 系 數(shù) ；板 邊 緣 的 彈 性 約 束 系 數(shù)屈 曲 系 數(shù) ；式 中 ： ; )1(12 222 btEcr 將 E =206X103 N/mm2， =0.3代 入 上 式 ， 得 ：2100618 b t.cr 2 2100953.3 10025.00.1425.0618 b t b t.cr由 條 件 ， 得 ：ycr f yftb 235130.1并 視 受 壓 翼 緣 懸 伸 部 分 ， 為 三 邊 簡 支 ， 且 板 長 趨 于 無窮 大 ， 故 =0.425； 不 考 慮 腹 板 對 翼 緣 的

15、 約 束 作 用 ， ， 令 =0.25， 則 ： 因 此 ， 規(guī) 范 規(guī) 定 不 發(fā) 生 局 部 失 穩(wěn) 的 板 件 寬 厚 比 ： 強 度 計 算 考 慮 截 面 塑 性 發(fā) 展 時 ： 強 度 計 算 不 考 慮 截 面 塑 性 發(fā) 展 （ x=1.0） 時 ： 對 于 箱 形 截 面 受 壓 翼 緣 在 兩 腹 板 （ 或 腹 板 與 縱 向 加勁 肋 ） 間 的 無 支 承 寬 度 b 0與 其 厚 度 的 比 值 應(yīng) 滿 足 ：yftb 23513yftb 23515 yftb 235400 tbb0t h 0tw b t bb0t h 0tw 三 、 腹 板 的 局 部 穩(wěn) 定

16、x x m ax m axVmax Mmax（ 一 ） 加 勁 肋 的 設(shè) 置 縱 向 加 勁 肋橫 向 加 勁 肋 1.純 彎 屈 曲 20100618 ht. wcr即 ： 提 高 臨 界 應(yīng) 力 的 有效 辦 法 ： 設(shè) 縱 向 加勁 肋 。由 非 均 勻 受 壓 薄 板 的 屈曲 理 論 ， 得 ：對 于 腹 板 不 設(shè) 縱 向 加 勁 肋 時 ， 若 保 證 其 彎 曲 應(yīng) 力 下 的 局部 穩(wěn) 定 應(yīng) 使 ： ycr f 2022 )1(12 htE wcr yfh t 20 wcr )100(6.18 即 ：腹 板 不 會 發(fā) 生 彎 曲 屈 曲 ， 否 則 在 受 壓 區(qū) 設(shè)

17、設(shè) 縱 向 加 勁 肋 。ywyw fthfth 235153235177 00 和， 得 ：受 約 束 和 未 受 約 束 分 別 相 當(dāng) 于 梁 受 壓 翼 緣和， ) (23.166.19.23 規(guī) 范 取 ： 為 不 設(shè) 縱 向 加 勁 肋 限 值 。 ywyw fthfth 235150235170 00 和 2.純 剪 屈 曲 222 )1(12 dtE wcr 彈 性 階 段 臨 界 應(yīng) 力 ： hoa ahd ,min 0式 中 ：2100618 dt. wcr即 ： 腹 板 就 不 會 由 于 剪 切 屈 曲 而 破 壞 否 則 應(yīng) 設(shè) 橫 向 加 勁 肋 。 規(guī) 范 取 ：

18、 yw fth 235800 為 不 設(shè) 橫 向 加 勁 肋 限 值 。若 不 發(fā) 生 剪 切 屈 曲 ， 則 應(yīng) 使 ： 3 yvycr ff yw fth 235850 ， 得 ：，取 25.134.5 0 ha彈 塑 性 階 段 臨 界 應(yīng) 力 ， 取 經(jīng) 驗 公 式 ： crpcr vyp f8.0， 取 剪 切 比 例 極 限不 考 慮 殘 余 應(yīng) 力 的 影 響 3.局 部 壓 應(yīng) 力 下 的 屈 曲20100618 ht. wc,cr若 在 局 部 壓 應(yīng) 力 下 不 發(fā) 生 局 部 失 穩(wěn) ， 應(yīng) 滿 足 ： yc,cr f 腹 板 在 局 部 壓 應(yīng) 力 下 不 會 發(fā) 生

19、屈 曲 。 crc, hoa規(guī) 范 取 ： yw fth 235800 yw ft h 235840 ， 得 ：，時 ，當(dāng) 683.1275.520 ha 綜 上 所 述 ， 梁 腹 板 加 勁 肋 設(shè) 置 如 下 ：直 接 承 受 動 力 荷 載 的 實 腹 梁 ：時 ， 可 不 配 置 加 勁 肋 ；當(dāng) ；時 ， 按 構(gòu) 造 配 置 加 勁 肋當(dāng)， 0023580)1( 0 ccyw fth 肋 ， 其 中 ：， 按 計 算 配 置 橫 向 加 勁yw fth 23580)2( 0 ,235170 0 時）受 壓 翼 緣 扭 轉(zhuǎn) 受 約 束（當(dāng) yw fth或 計 算 需 要 束 ）（ 受

20、 壓 翼 緣 扭 轉(zhuǎn) 未 受 約當(dāng) yw fth 2351500 應(yīng) 在 彎 曲 受 壓 較 大 區(qū) 格 ， 加 配 縱 向 加 勁 肋 。 ；任 何 情 況 下 ， yw fth 235250)3( 0 以 上 公 式 中 h0為 腹 板 的 計 算 高 度 ， tw為 腹 板 厚 度 ；對 于 單 軸 對 稱 截 面 梁 ， 在 確 定 是 否 配 置 縱 向 加 勁 肋 時 ，h 0取 腹 板 受 壓 區(qū) 高 度 hc的 2倍 。(4) 梁 的 支 座 處 和 上 翼 緣 受 有 較 大 固 定 集 中 荷 載 處 ， 宜 設(shè) 置 支 承 加 勁 肋 。 （ 二 ） 配 置 加 勁 肋

21、的 腹 板 穩(wěn) 定 計 算1.僅 用 橫 向 加 勁 肋 加 強 的 腹 板 )145(1 2,2 crcrcccr h0a hoa式 中 : 計 算 區(qū) 格 ， 平 均 彎 矩 作 用 下 ， 腹 板 計 算 高 度 邊 緣 的 彎 曲 壓應(yīng) 力 ； -計 算 區(qū) 格 ， 平 均 剪 力 作 用 下 ， 腹 板 截 面 剪 應(yīng) 力 ； 腹 板 計 算 高 度 邊 緣 的 局 部 壓 應(yīng) 力 ， 計 算 時 取 =1.0。 wwthV 引 入 通 用 高 厚 比 的 實 用 表 達(dá) 式 如 下 ： 。單 獨 作 用 下 的 臨 界 應(yīng) 力crccrcr ccrccrcr , , cryb f

22、2bycr f 在 彈 性 范 圍 可 取 : 21.1 bcr f 的 計 算）（ cr1 2351772,104.71 206 ywcbwcrb fthht 則：受到約束時：）當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)的計算公式： 未受到約束時：）當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)2 如圖：的曲線，則性上起點為彈塑影響，?。豢紤]缺陷的時，對于無缺陷板，當(dāng)crbycr bAf 85.0 1 0.85 1.0 1.25 bcrfyf A B 2byf 0。，雙軸對稱截面梁腹板彎曲受壓區(qū)高度式中：02 hhh cc 2351532105.5 206 ywcbwcr fthht ，則： 21.1 :25.1 85.075.01 :25.

23、185.0 :85.0 bcrb bcrb crb f ff 時當(dāng) 時當(dāng) 時當(dāng)取值如下：點采用直線過渡，所以、，取界點點為彈性和彈塑性的分cr bBA AB 25.1 0.85 1.0 1.25 bcrfyf A B 2byf 0 引 入 通 用 高 厚 比 crvys f 的計算）（cr2 23534.5441 ,34.541023301 2 00 202030 ywb wcrs fhath htahha 則：時：）當(dāng)?shù)挠嬎愎剑?235434.541 ,434.51023312 200 202030 ywb wcr fhath htahha 則：時：）當(dāng) 的取值：直線，則塑性的交點，過渡段

24、取為彈性與彈的上起點，為取crsvycrs f 2.18.0 vcrs f 時，當(dāng)8.0 vscrs f)8.0(59.01,2.18.0 時當(dāng) 22 1.1,2.1 svsvycrs ff 時當(dāng) 計算如下：所以，取時當(dāng)時，取當(dāng)coo haha haha 0 3059.18, 25.1 83.14.139.105.15.0 引 入 通 用 高 厚 比 crc yc f, 的計算）（crc,3 2352810186 0203 ywcwcrc fthht ，則：由， 23583.14.139.1028 :5.15.0 30 yowoc fhathha 時當(dāng) 2, , 1.1,2.1 )9.0(79

25、.01,2.19.0 ,9.0 ccrcc ccrcc crcc f ff 時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)?shù)娜≈担褐本€，則塑性的交點，過渡段取為彈性與彈的上起點，為取crccycrcc f , 2.19.0 23559.1828 : 25.1 0 yowoc fhathha 時當(dāng) 2.同 時 設(shè) 置 橫 向 和 縱 向 加 勁 肋 的 腹 板 h1a h h（ 1） 受 壓 區(qū) 區(qū) 格 ： )155(12121,1 crcrc ccr ：的實用計算表達(dá)式如下1,11 , crccrcr 高度受壓邊緣的距離?？v向加勁肋至腹板計算未受到約束時：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)代替：改為公式計算，

26、但應(yīng)將按） 1 11 11 11 23564 235751h fthb ftha ywb ywb bbcrcr ;2 101代替改為公式計算，但應(yīng)將按）hhcrcr 23540 235563 11 11 11, ywc ywc cbcrcrc fthb ftha 未受到束時：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)代替：改為公式計算，但應(yīng)將按） )165(1222, 2222 crcrcccr (2)下 區(qū) 格 ：a h h h2式 中 : 計 算 區(qū) 格 ， 平 均 彎 矩 作 用 下 ， 腹 板 縱 向 加 勁 肋 處 的 彎 曲 壓 應(yīng) 力 ； 腹 板 在 縱 向 加 勁 肋

27、 處 的 局 部 壓 應(yīng) 力 ， 取 計 算 同 前 。 cc 3.02 ：的實用計算表達(dá)式如下2,22 , crccrcr 高度受拉邊緣的距離?？v向加勁肋至腹板計算代替：改為公式計算，但應(yīng)將按） 2 22 22 2351941 h fth ywb bbcrcr ;2 202代替改為公式計算，但應(yīng)將按）hhcrcr 2,2 :3 22 20,2, haha hhcrCcrc取時當(dāng)代替改為公式計算，但應(yīng)將按） ( )受 壓 翼 緣 和 縱 向 加 勁 肋 間 設(shè) 有 短 加 勁 肋 的 區(qū) 格 板a hha1 h1)175(12 121,1 crcrc ccr 式 中 ： 、 c 、 -計 算

28、同 前 ； ：的實用計算表達(dá)式如下1,11 , crccrcr ;1 1公式計算按）crcr 1111 11 1111 11, 5.04.012.1 23573 235872.13 haha ftab ftaaha ywc ywc cbcrcrc 時：上式右側(cè)乘以當(dāng)未受到束時：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)時：當(dāng)代替：改為公式計算，但應(yīng)將按） ;2 1101代替、改為、公式計算，但應(yīng)將按）ahahcrcr (四 ） 加 勁 肋 的 構(gòu) 造 和 截 面 尺 寸1 加 勁 肋 布 置宜 成 對 布 置 ， 對 于 靜 力 荷 載 下 的 梁 可 單 側(cè) 布 置 。橫 向 加

29、勁 肋 的 間 距 a應(yīng) 滿 足 ： 00 25.0 hah (1)僅 設(shè) 置 橫 向 加 勁 肋 時2.加 勁 肋 的 截 面 尺 寸 100,0 0 wc th當(dāng) 時 , 00 5.25.0 hah 縱 向 加 勁 肋 至 腹 板 計 算 高 度 邊 緣 的 距 離 應(yīng) 在 :范 圍 內(nèi) 。 25.2 cc hh 40mm300 hb s橫 向 加 勁 肋 的 寬 度 ： 15ss bt 橫 向 加 勁 肋 的 厚 度 ：單 側(cè) 布 置 時 ， 外 伸 寬 度 增 加 20 。 (2)同 時 設(shè) 置 橫 向 、 縱 向 加 勁 肋 時 ， 除 滿 足 以 上 要 求 外 ： 303wssz

30、 3)2(121 wthtbtI 橫 向 加 勁 肋 應(yīng) 滿 足 :縱 向 加 勁 肋 應(yīng) 滿 足 : 3w02 000 )(0.452.5(,85.0/ thhahaIha y 3w00 .51,85.0/ thIha y (五 ） 支 承 加 勁 肋 計算 )185(cec cee fAF1.端 面 承 壓Ace-加 勁 肋 端 面 實 際 承 壓 面 積 ;fce-鋼 材 承 壓 強 度 設(shè) 計 值 。C CC C C 50-100tho 2/sb3/sb 2t 3.支 承 加 勁 肋 與 腹 板 的 連 接 焊 縫 ， 應(yīng) 按 承 受 全 部 集 中力 或 支 座 反 力 ， 計 算

31、時 假 定 應(yīng) 力 沿 焊 縫 長 度 均 勻 分 布 。2.加 勁 肋 應(yīng) 按 軸 心 受 壓 構(gòu) 件 驗 算 其 垂 直 于 腹 板 方 向 的整 體 穩(wěn) 定 ， 截 面 為 十 字 形 截 面 ， 取 加 勁 肋 每 側(cè) 腹 板 長度 為 及 加 勁 肋 , 作 為 計 算 截 面 面 積 。yw ftC /23515 fAF 4.支 承 加 勁 肋 與 翼 緣 的 連 接 焊 縫 ， 應(yīng) 按 傳 力 情 況 進(jìn) 行 連接 焊 縫 計 算 。 5-5 型 鋼 梁 的 設(shè) 計一 、 設(shè) 計 原 則 強 度 、 整 體 穩(wěn) 定 、 剛 度 要 求 、 局 壓 承 載 力 局 部 穩(wěn) 定 一

32、般 均 滿 足 要 求 。二 、 設(shè) 計 步 驟 （ 一 ） 單 向 彎 曲 型 鋼 梁 以 工 字 型 鋼 為 例 1、 梁 的 內(nèi) 力 求 解 ： 設(shè) 計 荷 載 下 的 最 大 M x 及 V（ 不 含 自 重 ） 。 2、 Wnx求 解 ： )05.1( 可取fMW x xnx 選 取 適 當(dāng) 的 型 鋼 截 面 ， 得 截 面 參 數(shù) 。3、 彎 曲 正 應(yīng) 力 驗 算 ： 求 得 設(shè) 計 荷 載 及 其 自 重 作 用 下 的 ， 截 面 最 大 設(shè) 計 內(nèi)力 Mx和 V4、 最 大 剪 力 驗 算5、 整 體 穩(wěn) 定 驗 算6、 局 壓 驗 算7、 剛 度 驗 算 fWM nxx

33、 x vftI SV wmax flt F zwc fWM xb x （ 二 ） 雙 向 彎 曲 型 鋼 梁 以 工 字 型 鋼 為 例 1、 梁 的 內(nèi) 力 求 解 ： 設(shè) 計 荷 載 下 的 最 大 Mx 、 V （ 不 含 自 重 ） 和 My 。 2、 Wnx可 由 強 度 初 估 ： 選 取 適 當(dāng) 的 型 鋼 截 面 ， 得 截 面 參 數(shù) 。 3、 抗 彎 強 度 驗 算 ： 求 得 設(shè) 計 內(nèi) 力 M x、 V （ 含 自 重 ） 和 My 經(jīng)驗系數(shù)。 fMMfMWWMW x yxxynynxyxxnx 1 4、 最 大 剪 力 驗 算5、 整 體 穩(wěn) 定 驗 算6、 局 壓

34、驗 算7、 剛 度 驗 算 fWMWM nyy ynxx x vftI SV wmax flt F zwc fWMWM yy yxb x 5-6 組 合 梁 的 設(shè) 計一 、 截 面 選 擇 原 則 ： 強 度 、 穩(wěn) 定 、 剛 度 、 經(jīng) 濟 性 等 要 求1、 截 面 高 度（ 1） 容 許 最 大 高 度 hmax凈 空 要 求 ；（ 2） 容 許 最 小 高 度 hmin 由 剛 度 條 件 確 定 ， 以 簡 支 梁 為 例 ： ?？山迫『奢d平均分項系數(shù)，取3.1 sks f EhlhEWlMEIMlEIlq kxkxkxk 481048104853845 2224 TTlEfh

35、 Ehfl 2min 23.148103.14810 （ 3） 梁 的 經(jīng) 濟 高 度 he 經(jīng) 驗 公 式 ： 。吊車梁有橫向荷載時：；否則截面無削弱時：系數(shù)式中：單位或9.07.0)2 9.085.0)1 )(3072 34.0 xxx xexe fMW cmWhWh 2、 腹 板 高 度 hw 因 翼 緣 厚 度 較 大 ， 可 取 hw比 h稍 小 ， 滿 足 50的 模 數(shù) 。3、 腹 板 厚 度 tw 由 抗 剪 強 度 確 定 ： 一 般 按 上 式 求 出 的 tw較 小 ， 可 按 經(jīng) 驗 公 式 計 算 ： 構(gòu) 造 要 求 ：4、 翼 緣 尺 寸 確 定 ： 由 W x及

36、腹 板 截 面 面 積 確 定 ： 綜 上 所 述 ， 梁 的 高 度 應(yīng) 滿 足 ： ehhhhh 且maxmin vww fhVt m ax2.1 ):(115.3 cmhtht wwww單位或 yww fthmmt 2352506 0 且 一 般 bf以 10mm為 模 數(shù) ， t以 2mm為 模 數(shù) 。確 定 bf 、 t尚 應(yīng) 考 慮 板 材 的 規(guī) 格 及 局 部 穩(wěn) 定 要 求 。213 22121 htbhtI fwwx bf hw h1 httwx xhhtbhhthIW fwwxx 213612 66 21 wwwxf wfwwx w hthWtb thbhtW hhh 取

37、：。，代入上式得另，一般有：thbh f 5.26 二 、 截 面 驗 算 截 面 確 定 后 ， 求 得 截 面 幾 何 參 數(shù) Ix Wx Iy Wy 等 。1、 強 度 驗 算 ： 抗 彎 強 度 、 抗 剪 強 度 、 局 壓 強 度 、 折 算 應(yīng) 力 ；2、 整 體 穩(wěn) 定 驗 算 ；3、 局 部 穩(wěn) 定 驗 算 ， 對 于 腹 板 一 般 通 過 加 勁 肋 來 保 證4、 剛 度 驗 算 ；5、 動 荷 載 作 用 ， 必 要 時 尚 應(yīng) 進(jìn) 行 疲 勞 驗 算 。 三 、 組 合 梁 截 面 沿 長 度 的 改 變 一 般 來 講 ， 截 面 M沿 l改 變 ， 為 節(jié) 約

38、鋼 材 ， 將 M較小 區(qū) 段 的 梁 截 面 減 小 ， 截 面 的 改 變 有 兩 種 方 式 ：1、 改 變 翼 緣 板 截 面（ 1） 單 層 翼 緣 板 ， 一 般 改 變 bf， 而 t不 變 ， 做 法 如 圖 ：b fbf 1 2.5（ a） （ b）ll/6 l/6M1 M1M （ 2） 多 層 翼 緣 板 ， 可 采 用 切 斷 外 層 翼 緣 板 的 方 法 ， 斷 點 計 算 確 定 ， 做 法 如 圖 ： 為 了 保 證 ， 斷 點 處 能 正 常 工 作 ， 實 際 斷 點 外 伸 長度 l 1應(yīng) 滿 足 ： lM1 M1l1 l1 1） 端 部 有 正 面 角 焊

39、 縫 時 ： 當(dāng) hf 0.75t1時 ： l1 b1當(dāng) hf 0.75t1時 ： l1 1.5b1 2） 端 部 無 正 面 角 焊 縫 時 ： l1 2b1 b1 、 t1-外 層 翼 緣 板 的 寬 度 和 厚 度 ； hf -焊 腳 尺 寸 。lM1 M1l1 l1 2、 改 變 梁 高 具 體 做 法 如 圖 ： hh/2 hh/2 抵 緊焊 接 l/6 l/5 四 、 焊 接 組 合 梁 翼 緣 焊 縫 計 算單 位 長 度 上 的 剪 力 V1：積矩；翼緣截面對中和軸的面式中： 1 1111 )195(S IVSttIVStV xwwxw且滿足構(gòu)造要求。w fxf wfxfff

40、fIVSh fIhVShV4.1 4.17.02 1 11 當(dāng) 有 集 中 力 作 用 而 又 未 設(shè) 加 勁 肋 時 ， 應(yīng) 進(jìn) 行 折 算 應(yīng)力 計 算 ： )205(4.12 zz lhFlhF fef 得：由wff ff f 22 2124.1 1 xzfwff IVSlFfh wfxffzf fIhVSlh F 212 4.14.1 5-7 梁 的 拼 接 、 連 接 和 支 座一 、 梁 的 拼 接1、 型 鋼 梁 的 拼 接 ： 2、 組 合 梁 的 拼 接 ： 10tw 500 5001234 45 5124 5 345拼 接 處 對 接 焊 縫 不 能 與 基 本 金 屬 等

41、 強 時 ,受 拉 翼 緣 焊 縫 應(yīng) 計 算 確 定 ；翼 緣 拼 接 板 的 內(nèi) 力 應(yīng) 按 下 式 計 算 : N 1=Afnf Afn-被 拼 接 翼 緣 板 凈 截 面 面 積 。 腹 板 拼 接 板 及 其 連 接 承 擔(dān) 的 內(nèi) 力 為 ： 1） 拼 接 截 面 處 的 全 部 剪 力 v； 2） 按 剛 度 分 配 到 腹 板 上 的 彎 矩 Mw： 梁截面慣性矩。腹板截面慣性矩； II IIMM w ww 二 、 主 、 次 梁 的 連 接1、 主 次 梁 不 等 高 連 接 2、 主 次 梁 等 高 連 接 三 、 梁 的 支 座支 于 砌 體 或 混 凝 土 上 的 支

42、座 有 三 種 形 式 ：R平 板 支 座 鉸 軸 式 支 座 支座墊板的長和寬；、支承材料的承壓強度；支座反力；：支座板截面面積 bafR fRbaAAc cb弧 形 支 座r 為 了 防 止 弧 形 支 座 的 弧 形 墊 塊 和 滾 軸 支 座 的 滾 軸 被 劈裂 ， 其 圓 弧 面 與 鋼 板 接 觸 面 的 承 壓 力 ， 應(yīng) 滿 足 ：br。座滾軸個數(shù)，對于弧形支的接觸長度；弧形表面或滾軸與平板滾軸支座的滾軸直徑；倍或的弧形支座板表面半徑式中：11 2)3(40 1 nna brrd EndaV 鉸 軸 式 支 座 的 圓 柱 形 樞 軸 ， 當(dāng) 接 觸 面 中 心 角 90o時 ， 其 承 壓 應(yīng) 力 應(yīng) 滿 足 ：樞軸縱向接觸長度。樞軸直徑；式中： ld fdlR )215(2構(gòu) 造 要 求