钢结构第五章受弯构件

钢结构第五章受弯构件第1页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5-1受弯构件的形式和应用一、梁的类型普通工字钢,单角钢热轧型钢梁槽钢,H形钢图5-1

型钢梁槽钢冷弯薄壁型钢Z形钢梁焊接组合梁焊接Z字形、T形钢、箱形梁铆接组合梁组合梁异种组合梁图5-2

钢与砼组合梁截面沿长度变化等截面梁变截面梁简支梁支承情况悬臂梁连续梁受力情况单向受弯梁双向受弯梁二、应用工作平台梁、楼盖梁、墙架梁、吊车梁、柃条

返回

第2页，共38页，2023年，2月20日，星期四图5－1梁的截面类型第3页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5-2

梁的强度和刚度一、梁的强度双轴对称工字型梁在荷载作用下的四个工作阶段：

1、弹性工作阶段（直承动力以最外纤维应力达作为承载能力极限状态）

2、弹塑性工作阶段（静力或间动为状态）

3、塑性工作阶段（超静定梁）

4、应变硬化工作阶段二、梁的强度计算公式

1、承受静力或间接承受动力荷载：（1）单向弯曲：

（5-4）（2）双向弯曲：

（5-5）双轴对称工字型：=1.05=1.2

箱形：==1.05其他截面表5-1

限制条件：

1315时取=1.0

第4页，共38页，2023年，2月20日，星期四2、直接承受动力荷载：

==1.03、不直接承受动力荷载固端梁、连续梁塑性铰：(5-6)（二）梁的抗剪强度

=（5-7）（三）梁的局部承压强度（5-8）（6-9）重级：1.35其他：1.0第5页，共38页，2023年，2月20日，星期四截面塑性发展系数γx、γy值

第6页，共38页，2023年，2月20日，星期四图5.8梁的局部压应力第7页，共38页，2023年，2月20日，星期四（四）梁的折算应力（腹板计算高度边缘处）焊接组合梁：第8页，共38页，2023年，2月20日，星期四三三、梁的刚度1、梁的挠度计算基本公式（5－11）2、等截面简支梁（5－12）3、变截面简支梁（5－13）第9页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5-3梁的整体稳定和支撑一、丧失整体稳定的现象达某一值，梁将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，弯扭屈曲。（图5-17）二、基本原理临界弯矩的求法三个微分方程第10页，共38页，2023年，2月20日，星期四

梁的整体失稳

返回第11页，共38页，2023年，2月20日，星期四由边界条件：

z=1z=0,

(5-24)通用计算式:

（5-25）

第12页，共38页，2023年，2月20日，星期四三、整体稳定系数（1）若厚则（2）对于不同则（3）一般计算式

——等效弯矩系数附表3-1P135——截面不对称影响系数双轴对称工字型：加强受压翼缘工字型：加强受拉翼缘工字型：当时梁进入弹塑性阶段，轧制普通工字钢查附3－2第13页，共38页，2023年，2月20日，星期四第14页，共38页，2023年，2月20日，星期四四、的近似计算当且受均布弯矩作用1、工字形双轴对称：（5-31）

单轴对称：（5-32）2、T形弯矩使翼缘受压时双角钢组成T形：（5-33）

钢板组成T形：（5-34）

弯矩使翼缘受拉时：（5-35）（5-31）～（5-35）已考虑非弹性屈曲，不需换算第15页，共38页，2023年，2月20日，星期四五、整体稳定性的保证

1、有铺板（钢筋砼板和钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与起牢固的连接．２、工字形受压翼缘自由长度与其宽度之比不超过表5-3规定P157。

3、箱形简支梁且不超过规定整体稳定性验算公式：单向弯曲：（5-36）双向弯曲：（5-37）返回第16页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5

-4梁的局部稳定和腹板加肋设计（一）翼缘板的局部稳定

1、一般情况(弹性）：

2、超静定梁按塑性设计：

3、允许出现部分塑性：箱形梁：

b0/t≤40

b0/t≤40第17页，共38页，2023年，2月20日，星期四梁局部失稳第18页，共38页，2023年，2月20日，星期四

（二）、腹板的局部稳定计算

第19页，共38页，2023年，2月20日，星期四加劲肋的类型

第20页，共38页，2023年，2月20日，星期四

一、加劲肋的形成

1、横向加劲肋

2、纵向加劲肋

3、短向加劲肋

4、支承加劲肋二、腹板加劲肋配置规定

1、，可不配置加劲肋

2、，按构造配置横向加劲肋

3、当，按计算配置横向加劲肋

4、当，按计算配置横向与纵向加劲肋或短向加劲肋

5、梁支座处和上翼缘有固定较大集中力处，设支承加劲肋。

6、按塑性设计超静定梁，则应满足。第21页，共38页，2023年，2月20日，星期四（一）、仅配置横向加劲肋的腹板

（5－52）

――所计算腹板区格内，由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力；

――所计算腹板区格内，由平均剪力产生的腹板平均剪应力，应按计算；

――腹板计算高度边缘的局部压应力，应按式(5－8)进行计算，但取式中＝1.0。、、――各种应力单独作用下的临界应力。第22页，共38页，2023年，2月20日，星期四（2）（3）（二）同时配置横向和纵向加劲肋的腹板①受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格：（5－59）②受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格。

（5－62）第23页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5-5加劲肋的构造要求一、腹板加劲肋的构造要求

1、两侧成队配置钢板横向加劲肋，截面尺寸：外伸宽度：厚：

2、一侧配钢板加劲肋：

3、同时用横向与纵向加劲肋时，相交处将纵向断开，横向保持连续，横向加劲肋尺寸应满足：纵向绕y轴：

4、型钢加劲肋，

5、为减少焊接应力，横向端部切去宽高第24页，共38页，2023年，2月20日，星期四

二、支承加劲肋的计算

1、稳定性计算

A——加劲肋和加劲肋每侧15内腹板面积，计算长度

2、承压强度计算

3、加劲肋与腹板连接焊缝计算

返回第25页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5-6型钢梁的设计一、型钢梁的设计步骤

设支承加劲肋重选腹板

第26页，共38页，2023年，2月20日，星期四

§5-7组合梁的设计图5.28组合梁的截面尺寸第27页，共38页，2023年，2月20日，星期四续表:

第28页，共38页，2023年，2月20日，星期四一、梁截面沿长度变化

1、沿长度方向改变形式：变高度梁变宽度梁鱼腹式梁变高度梁：梁端部高度弯折点距梁端单层变宽度梁：改变处距梁端截面改变处以斜角双层变宽度梁：当切断翼缘板端部有正面焊缝时

切断端部无正面焊缝时；取例5-4

第29页，共38页，2023年，2月20日，星期四二、焊接梁翼缘焊缝的计算单层：单位长度上水平剪力

焊脚

梁上承受移动集中荷载或固定集中荷载而未设支承加劲肋：

返回第30页，共38页，2023年，2月20日，星期四5-8梁的拼接、连接和支座一、梁的拼接方法

1、工厂拼接：图6-642、工地拼接：图6-65

（1）翼缘拼接：

（2）腹板拼接：二、次梁与主梁的连接

1叠接

2平接第31页，共38页，2023年，2月20日，星期四二、主次梁连接应注意的问题

1、安全可靠、符合结构计算简图

2、经济合理、省料省工

3、便于制造、运输、安装和维护三、主次梁连接的形式

1、叠接（层接）次梁为简支梁次梁为连续梁

2、侧面连接连续梁简支梁四、梁的支座

返回第32页，共38页，2023年，2月20日，星期四5-9其他类型的梁1蜂窝梁将H型钢沿腹板的折线切割成的两部分,齿尖对齿尖地焊合后,旧新成一个腹板有孔洞的工字形梁,这种