梁(受弯构件).ppt

梁（受弯构件）一钢梁的形式和应用
梁主要是用作承受横向荷载的实腹式构件（受弯构件），主要内力为弯矩与剪力。
钢梁的应用：
a.多层或高层房屋中的楼盖梁
b.厂房中的工作平台梁、吊车梁、墙梁
c.屋盖体系中的檩条
d.大跨结构中的桥面梁
e.水工钢结构中的钢闸门
梁的截面：
a.型钢截面
b.钢板组合截面
c.钢与混凝土组合梁
d.蜂窝梁梁的正常使用极限状态为控制梁的挠曲变形

梁的承载能力极限状态包括：强度、整体稳定性及局部稳定性；

梁格形式主要有：简式梁格（单一梁）、普通梁格（分主、次梁）及复式梁格（分主梁及横、纵次梁）。
二梁的强度与刚度
梁的《规范》计算方法GB50018：
考虑部分截面发展塑性（1/4截面）为承载力极限状态

单向弯曲

双向弯曲

式中：γ为塑性发展系数。

及直接承受动力荷载时γ=1.0

b1指梁翼缘外伸宽度二、抗剪强度

三、腹板局部压应力

四、折算应力

两σ同号取1.1，异号取1.2

五、梁的刚度
控制梁的挠跨比小于规定的限制（为变形量的限制）三梁的整体稳定二、影响梁整体稳定的因素
主要因素有：截面形式，荷载类型，荷载作用方式，受压翼缘的侧向支撑。
三、整体稳定计算表达式

注意：的计算

三、梁的整体稳定保证措施
提高梁的整体稳定承载力的关键是，增强梁受压翼缘的抗侧移及扭转刚度，当满足一定条件时，就可以保证在梁强度破坏之前不会发生梁的整体失稳，可以不必验算梁的整体稳定。
四、梁的侧向支撑
侧向支撑作用是为梁提供侧向支点，减小侧向计算长度，故要求侧向支撑应可靠，能有效地承受梁侧弯产生的侧向力（实际为弯曲剪力）。
如果为支杆应按轴心受压构件计
算。
夹支座：梁为侧向弯曲扭转失稳，所以支座处应采取措施限制梁的扭转。四梁的局部稳定与加劲肋设计二、翼缘板的局部稳定
设计原则－－等强原则
按弹性设计（不考虑塑性发展γ=1.0）
因有残余应力影响，实际截面已进入弹塑性阶段，《规范》取Et=0.7E。

若考虑塑性发展(γ＞1.0），塑性发展会更大Et=0.5E。

三、腹板的屈曲
屈曲应力统一表达式（k值见表）

剪切应力屈曲
如不设加劲肋，a＞＞b，b/a→0，k≈5.34,χ=1.23

弯曲应力弹性屈曲
如不设加劲肋，k≈23.9,χ=1.66（1.23,扭转不约束）局部压应力弹性屈曲
按a/h0=2设置横向加劲肋，k≈18.4,η=1.0

复合应力作用板件屈曲
仅配置横向加劲肋

配有纵向加劲肋的上区格（偏心受压）

配有纵向加劲肋的下区格（偏心受压，σc2≈σc）四、加劲肋的配置与构造
1、配置规定2、加劲肋的构造
横向加劲肋贯通，纵向加劲肋断开；
横向加劲肋的间距a应满足，当
且时，允许
纵向加劲肋距受压翼缘的距离应在范围内；
上述各式中，h0为梁腹板的计算高度，hc为梁腹板受压区高度。
加劲肋可以成对布置于腹板两侧，也可以单侧布置，支承加劲肋及重级工作制吊车梁必须两侧对称布置。

横向加劲肋的截面尺寸

双侧布置时

单侧布置时：bs不应小于上式的1.2倍。
截面惯性矩的要求（同时配置横、纵肋时）

横向肋：
纵向肋：
当时

当时

横向加劲肋应按右图示切角，
避免多向焊缝相交，产生复杂
应力场。支承加劲肋构造与计算
在梁支座处及较大集中荷载作用处，应布置支承加劲肋，支承加劲肋实际上就是加大的横向加劲肋，支承加劲肋分梁腹板两侧成对布置的平板式，及凸缘式两种。其作用除保证腹板的局部稳定外，还应承受集中力作用，故除满足横向加劲肋的有关尺寸及构造要求外，尚满足如下所述几方面承载力的要求。
稳定性计算

注：平板式按b类；凸缘式按c类

端面刨平抵紧示应验算端面承压

端面焊接时以及支承肋与腹板的焊缝应按第三章方法验算焊缝强度四钢梁的设计二、组合梁的截面设计
1、根据受力情况确定所需的截面抵抗矩

2、截面高度的确定
最小高度：hmin由梁刚度确定；
最大高度：hmax由建筑设计要求确定；
经济高度：he由最小耗钢量确定；

选定高度：hmin≤h≤hmax；h≈he，并认为h0≈he
3、确定腹板厚度（假定剪力全部由腹板承受），则有：

或按经验公式：
3、确定翼缘宽度
确定了腹板厚度后，可按抗弯要求确定翼缘板面积Af，已工字型截面为例：

有了Af，只要选定b、t中的其一，就可以确定另一值。
4、截面验算
强度验算：抗弯、抗剪、局部承压以及折算应力强度）；
刚度验算：验算梁的挠跨比；
整体稳定验算；
局部稳定验算
根据验算结果调整截面，再进行验算，直至满足。
根据实际情况进行加劲肋计算与布置
5、梁截面沿梁长度的改变
6、腹板与翼缘焊缝的计算
连接焊缝主要用于承受弯曲剪力，单位长度上剪力为：

当