受弯构件课件.ppt

梁（受彎構件）第一節概述梁主要是用作承受橫向荷載的實腹式構件（格構式為桁架），主要內力為彎矩與剪力；梁的正常使用極限狀態為控制梁的撓曲變形；梁的承載能力極限狀態包括：強度、整體穩定性及局部穩定性；梁的截面主要分型鋼與鋼板組合截面梁格形式主要有：簡式梁格（單一梁）、普通梁格（分主、次梁）及複式梁格（分主梁及橫、縱次梁），具體詳見P141圖5.2第二節梁的強度與剛度一、梁的強度梁在荷載作用下將產生彎應力、剪應力，在集中荷載作用處還有局部承壓應力，故梁的強度應包括：抗彎強度、抗剪強度、局部成壓強度，在彎應力、剪應力及局部壓應力共同作用處還應驗算折算應力。1、抗彎強度彈性階段：以邊緣屈服為最大承載力彈塑性階段：以塑性鉸彎矩為最大承載力彈性最大彎矩塑性鉸彎矩截面形狀係數梁的《規範》計算方法以部分截面發展塑性（1/4截面）為極限承載力狀態單向彎曲雙向彎曲式中：γ為塑性發展係數.b1/t≥13及直接承受動力荷載時γ=1.0二、抗剪強度三、腹板局部壓應力四、折算應力兩σ同號取1.1，異號取1.2五、梁的剛度控制梁的撓跨比小於規定的限制（為變形量的限制）第三節梁的整體穩定一、梁的失穩機理梁受彎變形後，上翼緣受壓，由於梁側向剛度不夠，就會發生梁的側向彎曲失穩變形，梁截面從上至下彎曲量不等，就形成截面的扭轉變形，同時還有彎矩作用平面那的彎曲變形，故梁的失穩為彎扭失穩形式，完整的說應為：側向彎曲扭轉失穩。從以上失穩機理來看，提高梁的整穩承載力的有效措施應為提高梁上翼緣的側移剛度，減小梁上翼緣的側向計算長度二、影響梁整體穩定的因素主要因素有：截面形式，荷載類型，荷載作用方式，受壓翼緣的側向支撐。三、整體穩定計算運算式三、梁的整體穩定保證措施提高梁的整體穩定承載力的關鍵是，增強梁受壓翼緣的抗側移及扭轉剛度，當滿足一定條件時，就可以保證在梁強度破壞之前不會發生梁的整體失穩，可以不必驗算梁的整體穩定.四、梁的側向支撐側向支撐作用是為梁提供側向支點，減小側向計算長度，故要求側向支撐應可靠，能有效地承受梁側彎產生的側向力（實際為彎曲剪力），由於側彎主要是受壓翼緣彎曲引起，同第四章，側向力可以寫為：如果為支杆應按軸心受壓構件計算，夾支座：梁為側向彎曲扭轉失穩，所以支座處應採取措施限制梁的扭轉。第四節梁的局部穩定與加勁肋設計一、概述同軸壓構件一樣，為提高梁的剛度與強度及整體穩定承載力，應遵循“肢寬壁薄”的設計原則，從而引發板件的局部穩定承載力問題。翼緣板受力較為簡單，仍按限制板件寬厚比的方法來保證局部穩定性。腹板受力複雜，而且為滿足強度要求，截面高度較大，如仍採用限制梁的腹板高厚比的方法，會使腹板取值很大，不經濟，一般採用加勁肋的方法來減小板件尺寸，從而提高局部穩定承載力。圖中：1－橫向加勁肋2－縱向加勁肋3－短加勁肋二、翼緣板的局部穩定設計原則－－等強原則按彈性設計（不考慮塑性發展γ=1.0），因有殘餘應力影響，實際截面已進入彈塑性階段，《規範》取Et=0.7E。若考慮塑性發展(γ＞1.0），塑性發展會更大Et=0.5E。當時，γ=1.0三、腹板的屈曲屈曲應力統一運算式剪切應力屈曲如不設加勁肋，a＞＞b，b/a→0，k≈5.34,χ=1.23彎曲應力彈性屈曲如不設加勁肋，k≈23.9,χ=1.66（1.23,扭轉不約束）局部壓應力彈性屈曲按a/h0=2設置橫向加勁肋，k≈18.4,η=1.0複合應力作用板件屈曲僅配置橫向加勁肋配有縱向加勁肋的上區格（偏心受壓）配有縱向加勁肋的下區格（偏心受壓，σc2≈σc）四、加勁肋的配置與構造1、配置規定2、加勁肋的構造橫向加勁肋貫通，縱向加勁肋斷開；橫向加勁肋的間距a應滿足，當且時，允許縱向加勁肋距受壓翼緣的距離應在範圍內；上述各式中，h0為梁腹板的計算高度，hc為梁腹板受壓區高度，對於單對稱截面，有關縱向加勁肋規定中的h0應取2hc。加勁肋可以成對佈置於腹板兩側，也可以單側佈置，支承加勁肋及重級工作制吊車梁必須兩側對稱佈置。加勁肋必須具備一定剛度，截面尺寸及慣性矩應滿足