梁构造设计解析

1,第五章梁,回顾：,1.型钢梁设计,强度，刚度，整体稳定性,2.组合梁设计,1)截面设计(等截面，变截面),2)整体稳定性及保证措施(外形尺寸关系),3)局部稳定性及保证措施(板外形尺寸与劲肋布置),2,第五章梁,7.组合梁的构造设计,翼缘与腹板的连接设计,加劲肋的构造设计,梁的拼接设计,梁与梁的连接设计,3,第五章梁,7.1翼缘与腹板的连接设计,梁在翼缘与腹板处线剪力,单位长度,梁横向弯曲时，使翼缘与腹板间有相互错动的趋势，焊缝将受到水平方向的剪力作用。也就是说在焊缝处，结构承受的剪切应力由焊缝承担，因此翼缘和腹板连接设计就是计算焊缝的高度，使焊缝处的剪切应力满足焊缝的许用应力要求即可。,4,第五章梁,剪力与局部挤压共同作用,焊缝单位长度所受剪力：,由焊缝承担,Q为梁中最大剪力,5,第五章梁,7.2加劲肋的构造设计,1)间隔加劲肋,纵肋在横肋处断开,根据加劲肋在组合梁腹板内所起的作用，分为两种：间隔加劲肋和支承加劲肋。,作用：加强腹板，在宽翼缘箱形梁中有时也用于加强翼缘板，提高板的局部稳定性。,箱型,6,第五章梁,横肋在翼缘和腹板连接处倒角,动载作用，横肋与受拉翼缘有间隙,纵肋：,防止疲劳裂纹,7,第五章梁,2)支承加劲肋,承压强度,连接焊缝强度,稳定性计算,设置在固定集中载荷作用处和梁的支座处，作用主要在于承受作用于该处的集中力，并把集中力有效地转化为梁腹板的剪力，使力线保持平顺。,8,第五章梁,7.3梁的拼接设计,1)拼接位置,腹板拼接位置应设在剪力较小处，对焊缝受力有利,翼缘拼接位置与腹板的错开防止焊缝交叉和过分集中,翼缘拼接位置应在弯矩较小处，一般避免在跨中1/3范围内,梁在制造、安装或运输时，往往受到板材规格，吊装能力或装车条件等限制，在设计大型梁结构时，要考虑板的拼接问题。,1,2,9,第五章梁,2)拼接方法,对接焊缝,拼接板拼接,如果无法实现对接，也可采用拼接板拼接方式。拼接板的厚度常与被拼接板的厚度相同。由于费工费料，而且易产生较大应力集中，因此不宜用于受动载的梁。,拼接型式可采用对接正焊缝，但在热影响区截面处的承载能力低于板材承载能力，因此也可采用斜焊缝对接，它可达到板材的强度，但是比较费料。因此对于正焊缝，应布置在低于焊缝许用应力的位置。,10,第五章梁,7.4梁与梁的连接设计,型钢梁拼接,组合梁拼接,直接焊接,搭接,角板焊接,连接板嵌于翼缘板，表面平整,连接处强度和刚度都较弱,连接处有足够强度和刚度,11,第五章梁,8.例题,设计焊接简支梁，工字型截面,已知：材料Q235，手工焊，两横肋,解：材料的许用应力(查表),钢材,焊材,12,第五章梁,8.1截面确定,1)梁高确定,13,第五章梁,取,2)腹板尺寸确定,取,3)翼缘尺寸确定,14,取,第五章梁,8.2强度验算,1)等截面特性与载荷计算,截面积,梁自重,均布载荷,15,第五章梁,最大剪切应力(梁端截面形心),惯性矩,截面强度(跨中截面边缘),2)强度验算,16,第五章梁,8.3变截面特性与强度验算,1)翼缘变截面尺寸,变截面长度,变截面处载荷计算,翼缘宽度确定,17,第五章梁,取,2)强度计算,A点应力,18,第五章梁,支承处剪应力,19,第五章梁,8.4整体稳定性验算,已有的两横肋相当于侧向支承,保证稳定性条件(表),插值得,取,20,第五章梁,8.5局部稳定性验算,1)翼缘板局部稳定性,2)腹板局部稳定性,需布置横筋,最大平均剪应力(支承处),21,第五章梁,支承处,查表,得,横肋间距,取,22,第五章梁,8.6构造设计,1)翼缘与腹板的焊缝计算,前述,取,2)间隔加劲肋设计,取,取,23,第五章梁,3)支承加劲肋设计,劲肋尺寸,承压强度,加劲肋与腹板连接焊缝,取,(间隔劲焊缝相同),24,第五章梁,4)翼缘对接焊缝计算,8.7刚度验算,由表得,(变截面间距,截面改变方式,改变翼缘宽度,25,尺