钢结构5-受弯构.ppt

第五章 受弯构件 四、钢梁的整体稳定四、钢梁的整体稳定 （一一）梁整体失稳概念）梁整体失稳概念 （二）梁整体稳定系数（二）梁整体稳定系数 （三）现行规范规定的整体稳定设计方法（三）现行规范规定的整体稳定设计方法 （四）不需要计算整体稳定的条件（四）不需要计算整体稳定的条件 第五章 受弯构件 （一）梁整体失稳的概念失稳的概念 侧向弯曲，伴随扭转出弯扭屈曲 。 横向荷载作用下，梁在弯矩作用平面内弯曲，当荷 载增大到一定程度时，梁将突然发生侧向弯扭，继 而丧失承载能力，此现象称为梁丧失整体稳定 。 梁的整体稳定 失稳形态：弯扭失稳； 第五章 受弯构件 失稳原因 ： XX Y Y 11 XX Y Y 1 1）受压翼缘及中性轴以上受压腹板）受压翼缘及中性轴以上受压腹板 内的内的弯曲压应力弯曲压应力 2 2）梁弯矩作用平）梁弯矩作用平面外刚度弱面外刚度弱（抗弯（抗弯 刚度、扭转刚度）如：刚度、扭转刚度）如： 高而窄梁，弯矩作用平面外刚度弱高而窄梁，弯矩作用平面外刚度弱 梁跨度大，弯矩作用平面外约束少梁跨度大，弯矩作用平面外约束少 开口截面，扭转刚度弱。开口截面，扭转刚度弱。 3 3）平面内弯矩较大，达到临界弯矩；）平面内弯矩较大，达到临界弯矩； 第五章 受弯构件 2、临界弯矩、临界应力 梁整体失稳时能承受的最大弯矩，称为临界弯矩Mcr 此时受压翼缘的应力称为临界应力，记为cr。 3、影响稳定承载力的主要因素 结构跨度，侧向支撑间距结构跨度，侧向支撑间距 第五章 受弯构件 梁端部支承条件：支承对位移的约束越大，临界弯 矩越大。 荷载类型及沿梁长的分布情况：对纯弯曲、全跨均 布荷载、跨中集中荷载，临界弯矩依次增大。 第五章 受弯构件 (二) 梁的整体稳定系数 梁要保持整体稳定梁要保持整体稳定 梁梁设计设计时，应满足下式时，应满足下式: : 第五章 受弯构件 XX Y Y 1 1 q等截面焊接工字型和轧制型钢简支梁 第五章 受弯构件 讨论：哪种截面（单轴对称、双轴对称）的稳定性好 ？ 加强受压翼缘、对称、加强受拉翼缘 其稳定性依次 降低 第五章 受弯构件 经分析经分析 j jb b 与与l l 1 1 / /b b 1 1 成反比成反比 故提高梁的整体稳定性途径：故提高梁的整体稳定性途径： 减少减少l l 1 1 或加宽受压翼缘或加宽受压翼缘b b 1 1 l l 1 1 为侧向支承点的间距，不完全等同梁的跨度为侧向支承点的间距，不完全等同梁的跨度l l b b1 1 ， t t 1 1 为受压翼缘宽度和厚度为受压翼缘宽度和厚度 q两个对称轴时 第五章 受弯构件 （三） 现行规范规定的整体稳定设计方法 第五章 受弯构件 对热轧普通工字型钢简支梁的直接查表； 对等截面焊接工字型和轧制型钢简支梁按式7.5.7 计算; 以上公式是在弹性假定的基础上导出，而中小跨度梁 在发生整体失稳时，梁截面往往处于弹塑性阶段，与 假设条件不符。 试验研究认为：当按以上各式求出的折减系数大于0.6 时，应按以下经验公式进行折减 第五章 受弯构件 （四）不需要计算整体稳定的条件 1)、有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压 翼缘上并与其牢固相连、能阻止其发生侧向位移时； 第五章 受弯构件 2 2）、）、HH型钢型钢oror工形截面简支梁工形截面简支梁 跨中无侧向支承点，荷载作用在跨中无侧向支承点，荷载作用在 上翼缘上翼缘 跨中无侧向支承点，荷载作用在跨中无侧向支承点，荷载作用在 下翼缘下翼缘 跨中有侧向支承点，荷载作跨中有侧向支承点，荷载作 用位置不限用位置不限 第五章 受弯构件 3）对于箱形截面简支梁，其截面尺寸满足： 可不计算整体稳定性。 第五章