受弯构件知识点.docx

1、受弯构件知识点6.受弯构件檩条、墙架梁6.1受弯构件的形式和应用 梁一一承受横向荷载的实腹式受弯构件。 桁架一一承受横向荷载的格构式受弯构件。 按功能分为：楼盖梁、平台梁、吊车梁、 按制作方法分为：型钢梁、组合梁 6.2梁的强度和刚度一、梁的强度1.弹塑性和塑性三个阶段梁的抗弯强度 实腹梁的截面正应力发展过程分为弹性、（1）弹性设计（需要验算疲劳的梁）单向弯曲：CT双向弯曲：CT旦fWnx Wnx WnyMx、Wnx、M y 绕X轴和y轴的弯矩（X轴为强轴） Wny 对X轴和y轴的净截面抵抗矩a小于等于0.125h（2）塑性设计允许截面部分发展塑性，塑性发展区高度Yy 截面塑性发展系数, 查

2、P14 8,表 6.1单向弯曲 -fLW.x双向弯曲卫上Lf沖f且当1蝶令15为了避免梁受压翼缘的局部失稳出现在强度破坏之前:f 时，取 =1.0 f yb 受压翼缘板的自由外伸 宽度；t 受压翼缘的厚度。2.梁的抗剪强度 在主平面内受弯的梁，其抗剪强度应按下式计算：VS八max fVIt wV 计算截面沿腹板平面作 用的剪力；S 计算剪应力处以上毛截 面对中和轴的面积矩;I 毛截面惯性矩；tw 腹板厚度；fv 钢材的抗剪强度设计值。3.梁的局部承压强度当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋 时，腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算：屮F 工b = ft

3、w z4.梁在复杂应力作用下的强度计算Jb2 3 4+ b: -Sc +3t2 P1 f6 T、在梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力, 或同时受有较大的正应力和剪应力时，按下式验算折算应力：CTc 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、 剪应力和局部压应力，CT和CTc以拉应力为正，压应力 为负。 Pi 验算折算应力的强度设 计值增大系数，当O和异号时，取Pi = 1.2当b和be同号或bc=0时，取附=1.1。二、梁的刚度C c ， 1V 0.6时，用半b代替进行梁的整体稳定计算：味=1.07 兰 1.0b3.梁的截面形式4.梁受压翼缘侧向支承点间的距离5

4、.端部支承条件6.初始缺陷7.钢材强度6.4梁的局部稳定和腹板加劲肋设计一、受压翼缘的局部稳定梁受压翼缘板的局部稳定计算采用强度准则，即保证受压翼缘的 局部失稳临界应力不低于钢材的屈服强度S =18.6叭河伴弓y1.工字形截面梁的受压翼缘三边简支，一边自由的均匀受压板取 P= 0.425, 7 = 1.0, n = 0.25可得：(1.0)b兰13厚t V fy厲=1.0)当梁的抗弯强度按弹性 设计时，取n=0.4：t V fy2.箱形截面梁的受压翼缘 四边简支的均匀受压板取0= 4,工=1.0, n = 0.25可得:m (23540 t V fy受压翼缘的局部稳定不满足，可加大翼缘板的厚度

5、。二、腹板的局部稳定梁腹板受到弯曲正应力、剪应力和局部压应力的作用，在这些应力的作用下， 梁腹板的失稳形式如图所示。P1181.腹板加劲肋的配置提高梁腹板局部稳定可采取以下措施：1加大腹板厚度一一不经济2设置加劲肋一一经济有效横向加劲肋：防止由剪应力和局部压应力引起的腹板失稳； 纵向加劲肋：防止由弯曲压应力引起的腹板失稳，通常布置在受压区；短加劲肋： 防止局部压应力引起的失稳，布置在受压区。 同时布置有横向加劲肋和纵向加劲肋时，断纵不断横。2.保证腹板局部稳定的条件梁腹板的局部稳定计算采用强度准则，即保证腹板的局部失稳临界应力不低于 钢材的屈服强度考虑到几种应力同时作用的情况，并考虑工程设计经

6、验，规范对 在梁腹板上配置加劲肋作了以下规定：(1)当ho/tw 80戶5时，应按构造配置横向V fy加劲肋（a 80 I235时，应按计算配置横向 f y当ho/tw 170 I235 （受压翼缘受到约束） fy应配置横向加劲肋和在受压区的纵向加劲肋, 大的梁，必要时宜在受压区配置短加劲肋。加劲肋;或 ho/tw 150 戶5时,V fy对于局部压应力很任何情况下，h0/tw均不应超过250 I235V fy 记住那三个公式P120三、加劲肋的构造和截面尺寸1.横向加劲肋间距0.5h0 a 2h0当 =0且rn/tw兰100时：0.5h0 a + 40（mm30+40（ mm）X.30 .单

7、侧：bs 1.23.加劲肋的厚度t J bs154.同时用横向加劲肋和纵 断纵不断横 横向加劲肋的截面惯性Iz 33h0tW纵向加劲肋的截面惯性当 a/h。 2.5 -0.45 ! hotV h0 Ah0 丿向加劲肋加强时:矩（对疥由）矩（对y轴）rat .3w加劲肋双侧布置时，y轴和Z轴为腹板轴线加劲肋单侧布置时，y轴和Z轴为与加劲肋相连的腹板边缘线5.在加劲肋端部应切去宽 约bs/3(40mm), 高约bs/ 2( 60mm)的斜角；对直接承受动力荷载的 梁，中间横向加劲肋 下端不应与受拉翼缘焊接，一般在距受拉翼缘50100m m处断开。6.纵向加劲肋一般布置在腹板计算高度受压边 缘 h0

8、/5h0/4 处。四、支承加劲肋的计算 支承加劲肋承受固定集中荷载或支座反力的横向加劲肋。1.按轴心压杆计算支承加劲肋在腹板平面外的稳定性2.支承加劲肋的端面承压强度按下式计算bee = fceAseF 集中荷载或支座反力； Aee 端部承压面积； fee 钢材端面承压强度设计值，查P 313,附表1.1。3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按承受全部集中力或支反力进行计算，假定应力沿焊缝长度均匀分布。6.6型钢梁的设计一、单向弯曲型钢梁Mmax/(YxWnx)兰 f= Wnx 兰 Mmax/(Yxf ) Mmax/(bWx)= Wx1.2Vma 偏小愛mm)一般为2mm的倍数。hwfv腹板厚度

9、一般用经验公式进行估算:tw和hw的单位均为mm腹板厚度最好在822mm范围内,3.翼缘尺寸翼缘面积:翼缘宽度:翼缘厚度：翼缘宽度宜取A _Wx 1 t hAf = twhwhw 6bnl5 3丿t = Af /b f10 m m的倍数，厚度宜取 2mm的倍数。确定翼缘尺寸时，应注意满足局部稳定的要求:b 叫f55；冷用（E.0）b是受压翼缘的外伸宽度。4.截面验算梁的截面尺寸确定后，要验算截面的强度、刚度、整体稳定和局部稳定（1）强度验算7 f （单向弯曲）Wnx=石皿亠+石叫二 f （双向弯曲） 伽x YyWny抗剪强度:VS / zT =兰fvItw屮F局部承压强度： = ftwlz折算

10、应力：Jcr2+cr: gc +3T2 兰 X f（2）刚度验算vV（3） 整体稳定验算CT =卫丄 f （单向弯曲） 叭CT =卫二+巴二 f （双向弯曲）WbWx YyWy（4） 局部稳定验算受压翼缘： b/t 13235/fy 1/235 fy腹板:1）仅用横向加劲肋加强2）同时用横向加劲肋和f 2 的腹板：I工Wcr丿纵向加劲肋加强的腹板bc,crTcr丿1受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格:受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格:丄+ |bcr1 1%,加丿2I 十 bc2忑 c,cr2“)2 1JcM丿(X 丫 + !I 1E丿3）在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格受压翼缘与纵向加劲

11、肋和短加劲肋之间的区格： C i%c 丫+1亠I +bcr1 1%,亦丿1/ TJcr1 丿受拉翼缘与纵向加劲 肋之间的区格：r 2 Y b r T 丫- ! +! 1cr2 ） c,cr2 1咕2 丿5.组合梁截面沿长度的改变梁的弯矩沿长度而变，为了节约钢材可将组合梁截面随弯矩变化 而改变。变截面梁可以改变梁宽，也可改变梁高梁高改变时可使上翼缘保持一平面，支座处的高度应满抗剪强度的要求，但不 宜小于跨中高度的1/2梁宽改变时，主要变上下翼缘宽度，较窄翼缘宽度 b应满足截面开始改变处的弯矩 M1下的强度要求，还应验算该截面的腹板与翼缘交接处的折算应力。对于均布荷载作用下的简支梁，最优截面改变处

12、是离支座 1/6跨度处多层翼缘板的梁，可用切断外层板的方法来改变梁的截面 梁截面一般只改变一次，对于跨度较小的组合梁，不宜改变截面6.焊接组合梁翼缘焊缝的计算梁弯曲时，翼缘与腹板之间将产生水平剪应力沿梁单位长度的水平剪 力为：一 VS1 + VSV1 -qtw tw - 一1 xtw 1 xs 翼缘截面对梁中和轴的 面积矩。Vi由知=2x0.7hf 1.4IXhfVSl ffww所需焊缝的焊脚尺寸为：hd誥屮F有局部压应力作用时， CTf =2x0.7hflz1.4hflz所需焊缝的焊脚尺寸为：hf1.4fqiPflz 丿6.8梁的拼接、连接和支座p1342. 轧制普通工字钢简支梁3. 轧制槽钢简支梁4. 双轴对称工字形等截面（含 H型钢）悬臂梁影响梁整体稳定承载力的因素1.荷载的类型2.荷载作用位置