單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,第5章 受彎構(gòu)件,,一、目的與要求,,掌握受彎構(gòu)件計算的特點及適用范圍，能夠熟練地進(jìn)行一般,,受彎構(gòu)件的截面設(shè)計及驗算。,,二、主要內(nèi)容及學(xué)時分配,,,§5-1,受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用,,§5-2,梁的強度和剛度,,§5-3,梁的整體穩(wěn)定和支撐,,§5-4,梁的局部穩(wěn)定和腹板加肋設(shè)計,,§5-5,考慮腹板屈服后強度的梁設(shè)計特點,,§5-6,型鋼梁的設(shè)計,,§5-7,組合梁的設(shè)計,,§5-8,梁的拼接、連接和支座,,§5-9,其他類型的梁,,三、教學(xué)方法與教學(xué)手段,,課堂電化教學(xué)與模型教學(xué)相結(jié)合,,四、習(xí)題課,,,,,§5-1 受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用,,一、梁的類型 普通工字鋼,單角鋼,,熱軋型鋼梁 槽鋼,H形鋼,圖5-1,,型鋼梁 槽鋼,,冷彎薄壁型鋼 Z形鋼梁 焊接組合梁 焊接Z字形、T形鋼、箱形梁,,鉚接組合梁,,組合梁 異種組合梁,圖5-2,,鋼與砼組合梁,,截面沿長度變化 等截面梁,,變截面梁,,簡支梁,,支承情況 懸臂梁,,連續(xù)梁,,受力情況 單向受彎梁,,雙向受彎梁,,二、應(yīng)用,,工作平臺梁、樓蓋梁、墻架梁、吊車梁、柃條,,,,返回,,,,,,,,圖5－1 梁的截面類型,,,§5-2,,梁的強度和剛度,,一、梁的強度,,雙軸對稱工字型梁在荷載作用下的四個工作階段：,,1、彈性工作階段（直承動力以最外纖維應(yīng)力達(dá) 作為承載能力極限狀態(tài)）,,2、彈塑性工作階段（靜力或間動為狀態(tài)）,,3、塑性工作階段（超靜定梁）,,4、應(yīng)變硬化工作階段,,二、梁的強度計算公式,,1、承受靜力或間接承受動力荷載：,,（1）單向彎曲：,,,（5-4）,,（2）雙向彎曲：,,,,（5-5）,,雙軸對稱工字型：　=1.05 =1.2,,箱形： = =1.05 其他截面 表5-1,,限制條件：,,,,13 15 時取 =1.0,,,2、直接承受動力荷載：,,= =1.0,,3、不直接承受動力荷載固端梁、連續(xù)梁,,塑性鉸： (5-6),,,（二）梁的抗剪強度,,= （5-7）,,,（三）梁的局部承壓強度,,（5-8）,,,（6-9）,重級：1.35 其他：1.0,,截面塑性發(fā)展系數(shù)γx、γy值,,,圖5.8 梁的局部壓應(yīng)力,,（四）梁的折算應(yīng)力,,（,腹板計算高度邊緣處）,,,,,,,,,,焊接組合梁：,,三,,三、梁的剛度,,1、梁的撓度計算基本公式 （5－11）,,2、等截面簡支梁,,（5－12）,,,3、變截面簡支梁,,,（5－13）,,,,,,,§ 5-3 梁的整體穩(wěn)定和支撐,,一、喪失整體穩(wěn)定的現(xiàn)象,,達(dá)某一值，梁將突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力，彎扭屈曲。（,圖5-17,）,,二、基本原理,,臨界彎矩的求法,,,,,,三個微分方程,,梁的整體失穩(wěn),,,返回,,由邊界條件：,,z=1 z=0 ,,,,,(5-24),,,,通用計算式:,,,,,,,,,（5-25）,,,,三、整體穩(wěn)定系數(shù),,,,（1）若厚,,則,,,（2）對于不同 則,,,,（3）一般計算式,,,,——等效彎矩系數(shù)附表3-1P135,,——截面不對稱影響系數(shù),,雙軸對稱工字型：,,加強受壓翼緣工字型：,,加強受拉翼緣工字型：,,,當(dāng) 時梁進(jìn)入彈塑性階段，,,軋制普通工字鋼 查附3－2,,,四、 的近似計算,,當(dāng) 且受均布彎矩作用,,1、工字形,,雙軸對稱： （5-31）,,,,單軸對稱： （5-32）,,2、T形,,彎矩使翼緣受壓時,,雙角鋼組成T形： （5-33）,,,,鋼板組成T形： （5-34）,,,,彎矩使翼緣受拉時：,,（5-35）,,（5-31）～（5-35）已考慮非彈性屈曲， 不需換算,,五,、整體穩(wěn)定性的保證,,1、有鋪板（鋼筋砼板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與起牢固的連接．,,２、工字形受壓翼緣自由長度 與其寬度 之比不超過,,表5-3規(guī)定P157。,,3、箱形簡支梁 且 不超過規(guī)定,,整體穩(wěn)定性驗算公式：,,單向彎曲： （5-36）,,,雙向彎曲： （5-37）,,返回,,,,§5,,-4　梁的局部穩(wěn)定和腹板加肋設(shè)計,,（一）翼緣板的局部穩(wěn)定,,1、一般情況(彈性）：,,,2、超靜定梁按塑性設(shè)計：,,,3、允許出現(xiàn)部分塑性：,,箱形梁：,,,,b,0,/,t,≤40,,,b,0/,t,≤40,,梁局部失穩(wěn),,,（二）、,腹板的局部穩(wěn)定計算,,,,,,,,,,,加勁肋的類型,,,,,一、加勁肋的形成,,1、橫向加勁肋,,2、縱向加勁肋,,3、短向加勁肋,,4、支承加勁肋,,二、腹板加勁肋配置規(guī)定,,1、 ， 可不配置加勁肋,,,,2、 ，按構(gòu)造配置橫向加勁肋,,,,3、 當(dāng) ，按計算配置橫向加勁肋,,,,4、當(dāng) ，按計算配置橫向與縱向加勁肋或短向加勁肋,,5、梁支座處和上翼緣有固定較大集中力處，設(shè)支承加勁肋。,,6、按塑性設(shè)計超靜定梁，則應(yīng)滿足 。,,（一）、 僅配置橫向加勁肋的腹板,,,（5－52）,,――,所計算腹板區(qū)格內(nèi)，由平均彎矩產(chǎn)生的腹板計算高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力；,,,――所計算腹板區(qū)格內(nèi)，由平均剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應(yīng)力，應(yīng)按 計算；,,――腹板計算高度邊緣的局部壓應(yīng)力，應(yīng)按式(5－8)進(jìn)行計算，但取式中,,＝1.0。,,、 、 ――各種應(yīng)力單獨作用下的臨界應(yīng)力。,,,（2）,,,,（3）,,,,（二）同時配置橫向和縱向加勁肋的腹板,,①受壓翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格：,（5－59）,②受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格。,,（5－62）,,,,§5 -5　加勁肋的構(gòu)造要求,,一、腹板加勁肋的構(gòu)造要求,,1、兩側(cè)成隊配置鋼板橫向加勁肋，截面尺寸：,,外伸寬度：,,,厚：,,2、一側(cè)配鋼板加勁肋：,,,,3、同時用橫向與縱向加勁肋時，相交處將縱向斷開，橫向保持連續(xù)，橫向加,,勁肋尺寸應(yīng)滿足：,,縱向繞y 軸　：,,,,,,4、型鋼加勁肋，,,5、為減少焊接應(yīng)力，橫向端部切去寬 高,,,二、支承加勁肋的計算,,1、穩(wěn)定性計算,,,,,A——加勁肋和加勁肋每側(cè)15 內(nèi)腹板面積，計算長度,,2、承壓強度計算,,,,,3、加勁肋與腹板連接焊縫計算,,,,,,,,,返回,,,,§ 5-6 型鋼梁的設(shè)計,一、型鋼梁的設(shè)計步驟,,,,,,,,,,,,,,,,,設(shè)支承加勁肋,,重選腹板,,,,,,,,,,,§5-7 組合梁的設(shè)計,圖5.28 組合梁的截面尺寸,,續(xù)表:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一、梁截面沿長度變化,,1、沿長度方向改變形式： 變高度梁,,變寬度梁,,魚腹式梁,,變高度梁： 梁端部高度,,彎折點距梁端,,,單層變寬度梁：改變處距梁端,,截面改變處以 斜角,,雙層變寬度梁 ：當(dāng)切斷翼緣板端部有正面焊縫時,,,,,,,切斷 端部無正面焊縫時；取,,,例5-4,,,,二、焊接梁翼緣焊縫的計算,,單層 ：單位長度上水平剪力,,,,焊腳,,,,梁 上承受移動集中荷載或固定集中荷載 而未設(shè)支承加勁肋：,,,,,,,,,,,,,返回,,5-8 梁的拼接、連接和支座,一、梁的拼接方法,,1、工廠拼接：,圖6-64,,2、工地拼接：,圖6-65,,（1）翼緣拼接：,,,,,,（2）腹板拼接：,,,,,,二、次梁與主梁的連接,,1 疊接,,2 平接,,,二,、,主次梁連接應(yīng)注意的問題,,1、安全可靠、符合結(jié)構(gòu)計算簡圖,,2、經(jīng)濟(jì)合理、省料省工,,3、便于制造、運輸、安裝和維護(hù),,,三、主次梁連接的形式,,1、疊接（層接） 次梁為簡支梁,,次梁為連續(xù)梁,,,2、側(cè)面連接 連續(xù)梁,,簡支梁,,,四、梁的支座,,,,,,返回,,,5-9 其他類型的梁,1 蜂窩梁,,將H型鋼沿腹板的折線切割成的兩部分,齒尖對齒尖地焊合后,舊新成一個腹板有孔洞的工字形梁,這種梁稱之為蜂窩梁.,,,,,,,,,,,2 異中種綱組合梁,,對于菏載和跨度較大的鋼梁,當(dāng)梁的截面由抗彎強度控制時,可以將主要承受剪力且常有富余的腹板選用強度較低的鋼材,這種梁為組合梁.,,3 預(yù)應(yīng)力鋼梁,,4 鋼與混凝土組合梁,返回,,,,,,,,,,腹板加勁肋的布置,返回,,圖6-59,返回,,圖6-64 組合梁的工廠連接,返回,,,圖6-65 組合梁的工地拼接,返回,,翼緣水平剪力,,