《梁受彎構》PPT課件

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1、第五章梁5.1概述1、梁的定義承受橫向荷載受彎的實腹鋼構件。2、梁的分類按計算簡圖分：簡支梁、連續(xù)梁懸臂梁等。按截面形式分：型鋼梁、組合梁、3、梁的作用承受橫向荷載與扭轉。4、截面形式5、應用5.2梁的強度和剛度一、梁的強度包括抗彎強度、抗剪強度、局部壓應力、折算應力的計算1、抗彎強度(彎曲正應力)彎曲應力的三個工作階段彈性階段彈塑性階段塑性階段（1）彈性工作階段特點：截面上所有點都處于彈性狀態(tài)；應力三角形分布；公式:—凈截面抵抗矩（凈截面模量）—屈服應力（5-1）（2）彈塑性工作階段特點：截面外緣部分進入塑性狀態(tài)，中央部分仍保持彈性。（3）塑性工作階段特點：截面全部進入塑性狀態(tài)，形成塑性

2、鉸；梁的剛度降低，變形大。公式:——梁的凈截面塑性模量、—中性軸以上、下凈截面對中性軸的面積矩。截面形狀系數(shù)（塑性發(fā)展系數(shù)）F只與截面形狀有關，與材料性質無關。抗彎強度的驗算單向彎曲雙向彎曲Mx、My——梁截面內繞x、y軸的最大計算彎矩Wnx、Wny——截面對x、y軸的凈截面抵抗矩?x、?y——截面對x、y軸的塑性發(fā)展系數(shù)f——鋼材抗彎設計強度以梁內塑性發(fā)展到一定深度作為設計極限狀態(tài)2、抗剪強度(剪應力)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的抗剪屈服剪應力為極限狀態(tài)。式中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tw——腹板厚度fv——鋼材抗剪設計

3、強度3、局部壓應力主要用于集中力情形（如：受支座反力R，集中力F處，吊車梁吊車輪壓等）當翼緣的豎向集中力作用處無豎向支撐肋時，腹板邊緣存在沿高度方向的局部壓應力。計算公式：F—集中荷載；—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lzlz=a+5hy+2hRlz=a+a1+2.5hy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h0軋制型鋼4、折算應力《規(guī)范》規(guī)定，在組合梁的腹板計算高度處，同時受有較大的正應力?、較大的剪應力?和局部壓應力?c，應對折算應力進行驗算。其強度驗算式

4、為：?1—強度系數(shù)。?和?c同號時，?1=1.1；?和?c異號時，?1=1.2。式中二、梁的剛度計算梁的剛度是為了保證正常使用，屬于正常使用極限狀態(tài)。控制梁的剛度通過對標準荷載下的最大撓度加以限制實現(xiàn)?；颉獦藴屎奢d下梁的最大撓度——受彎構件（梁）的容許撓度簡支梁在均布荷載作用下5.3梁的整體穩(wěn)定一、梁整體穩(wěn)定的臨界彎矩Mcr強度剛度分析右邊公式為提高強度和剛度Wnx和Ix盡可能大梁截面盡量高、窄（等面積情況下）太高太窄又會引起失穩(wěn)1、梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象zxyP（1）當P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P增大，超過某一數(shù)值（臨界值），有側向干

5、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。如凸面上的小球?？古偠葌认蚩箯潉偠?、梁整體穩(wěn)定的臨界彎矩Mcr（梁失去穩(wěn)前能承受的最大彎矩）《規(guī)范》取理想直梁按彈性二階分析方法計算出臨界彎矩梁整穩(wěn)的屈曲系數(shù)上下翼緣（）荷載種類作用位置MM梁整體穩(wěn)定屈曲系數(shù)k3、影響梁整體穩(wěn)定的因素抗扭剛度側向抗彎剛度梁整穩(wěn)的屈曲系數(shù)（1）側向抗彎剛度和抗扭剛度（2）荷載的種類純彎曲時的k值最低，其次是均布荷載，再次是集中力（2）荷載作用的位置梁一旦發(fā)生扭轉，作用在上翼緣的荷載P對彎曲中心產(chǎn)生不利的附加扭矩Pe，使梁的扭轉加劇，助長梁屈曲，從而降低了梁的臨界荷載；荷載作用在下翼緣，附

6、加扭矩會減緩梁的扭轉變形，提高梁的臨界荷載。oePoeP梁整體穩(wěn)定系數(shù)二、梁整體穩(wěn)定的驗算和穩(wěn)定系數(shù)的計算1、梁整體穩(wěn)定臨界彎矩作用下截面臨界應力2、保證梁整體穩(wěn)定是梁截面上的最大應力Wx——按受壓翼緣確定的毛截面抵抗矩?R——抗力分項系數(shù)f——鋼材的抗彎強度設計值（=fy/?R）3、整體穩(wěn)定驗算公式4、《規(guī)范》中幾種典型截面的計算（1）焊接工字形雙軸對稱截面受純彎曲作用簡支梁單向受彎雙向受彎*（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)?b三、保證梁整體穩(wěn)定性的措施1、支座構造必須是叉鉸支座，即能約束扭轉角，不允許支座截面?zhèn)认騼A倒。否則梁極易側向彎扭失穩(wěn)破壞。2

7、、減少梁的側向計算長度（即加側向支撐）3、增加梁對截面弱軸（y-y）的慣性矩Iy。四、不需進行整體穩(wěn)定檢算的梁《規(guī)范》規(guī)定：符合以下條件的梁可不進行整體穩(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相連接，能阻止梁受壓翼緣側向位移（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l1與其寬度b1之比不超過書表5-6所列數(shù)值時。三個為什么：為什么不超過表5-4數(shù)值就可免檢？為什么fy越高l1/b1值越小