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1、第一节第一节 绪论绪论第二节第二节 抗弯强度抗弯强度第三节第三节 规范强度计算公式规范强度计算公式第四节第四节 梁的整体稳定计算梁的整体稳定计算第五节第五节 焊接组合梁的局部稳定和加劲肋设计焊接组合梁的局部稳定和加劲肋设计(shj)(shj)第六节第六节 薄板屈曲后强度薄板屈曲后强度第七节第七节 考虑腹板屈曲后强度的梁设计考虑腹板屈曲后强度的梁设计(shj)(shj)第八节第八节 型钢梁的截面设计型钢梁的截面设计(shj)(shj)第九节第九节 焊接组合梁的截面设计焊接组合梁的截面设计(shj)(shj)第十节第十节 梁的拼接梁的拼接第五章第五章 受弯构件受弯构件(gujin)(gujin)第
2、一页,共41页。u 概念:承受概念:承受(chngshu)(chngshu)横向荷载,楼盖梁、吊车梁、檩条、横向荷载,楼盖梁、吊车梁、檩条、桥梁等;桥梁等;u 分类:分类:第一节第一节 绪绪 论论实腹式实腹式实腹式实腹式格构式:当跨度超过格构式:当跨度超过格构式:当跨度超过格构式:当跨度超过(chogu)40m(chogu)40m时,最好采用格构桁时,最好采用格构桁时,最好采用格构桁时,最好采用格构桁架架架架型钢型钢型钢型钢(xnggng)(xnggng)截面:加工方便、制造简单、成本截面:加工方便、制造简单、成本截面:加工方便、制造简单、成本截面:加工方便、制造简单、成本低;低;低;低;组合
3、截面:组合截面:组合截面:组合截面:型钢没法满足强度和刚度要求时;型钢没法满足强度和刚度要求时;第二页,共41页。uu 梁格:纵横交错的主次梁组成梁格:纵横交错的主次梁组成梁格:纵横交错的主次梁组成梁格:纵横交错的主次梁组成(z chn)(z chn)(z chn)(z chn)的平面体系的平面体系的平面体系的平面体系uu (1 1 1 1)简式梁格:单一主梁)简式梁格:单一主梁)简式梁格:单一主梁)简式梁格:单一主梁uu (2 2 2 2)普通梁格:分主、次梁)普通梁格:分主、次梁)普通梁格:分主、次梁)普通梁格:分主、次梁uu (3 3 3 3)复式梁格:分主梁及横、纵次梁)复式梁格:分主
4、梁及横、纵次梁)复式梁格:分主梁及横、纵次梁)复式梁格:分主梁及横、纵次梁uu 梁板共同作用:梁板共同作用:梁板共同作用:梁板共同作用:uu (1 1 1 1)共同工作:组合楼板)共同工作:组合楼板)共同工作:组合楼板)共同工作:组合楼板uu (2 2 2 2)不共同工作:一般的钢筋混凝土楼板)不共同工作:一般的钢筋混凝土楼板)不共同工作:一般的钢筋混凝土楼板)不共同工作:一般的钢筋混凝土楼板第一节第一节 绪绪 论论第三页,共41页。第二节第二节 抗弯强度抗弯强度u 截面正应力发展三个阶段:截面正应力发展三个阶段:u(1 1)弹性)弹性(tnxng)(tnxng)阶段:承受动力荷载阶段:承受动
5、力荷载u(2 2)弹塑性阶段:静力荷载或者间接动荷载)弹塑性阶段:静力荷载或者间接动荷载u(3 3)塑性阶段:)塑性阶段:第四页,共41页。u 截面截面(jimin)(jimin)弹塑性阶段抗弯承载力:弹塑性阶段抗弯承载力:u 矩形矩形(jxng)(jxng)截面:截面:(1)(1)弹性弹性(tnxng)(tnxng)阶段:阶段:(2)(2)塑性阶段:塑性阶段:(3)(3)弹塑性阶段弹塑性阶段:u 截面形状系数:截面形状系数:第五页,共41页。u部分截面发展塑性部分截面发展塑性(sxng)(sxng)(1/41/4截面,截面,a=h/8a=h/8)为极限状态:)为极限状态:u式中:式中:u 为
6、塑性为塑性(sxng)(sxng)发展系数,按发展系数,按P172P172,表,表5.1;5.1;u 有两种情况下塑性有两种情况下塑性(sxng)(sxng)发展系数取发展系数取1.01.0;第三节第三节 规范采用规范采用(ciyng)(ciyng)强度计算公式强度计算公式 一、弯曲一、弯曲一、弯曲一、弯曲(wnq)(wnq)(wnq)(wnq)正应力正应力正应力正应力第六页,共41页。二、抗剪强度二、抗剪强度(qingd)u 方法:剪力流理论分析,假定沿薄壁厚度方法:剪力流理论分析,假定沿薄壁厚度(hud)(hud)方向均匀分布;方向均匀分布;(1)(1)当计算腹板上任一点竖向剪应力时:为计
7、算剪应力处当计算腹板上任一点竖向剪应力时:为计算剪应力处以上以上(yshng)(yshng)或以下毛截面对中和轴或以下毛截面对中和轴x x的面积矩;的面积矩;(2)(2)当计算翼缘上任一点的水平剪应力时:以左或右毛截当计算翼缘上任一点的水平剪应力时:以左或右毛截面对中和轴面对中和轴x x的面积矩;的面积矩;为计算剪应力处截面厚度;为计算剪应力处截面厚度;第七页,共41页。三、腹板局部三、腹板局部(jb)压压应力应力移动集中移动集中(jzhng)吊车轮压吊车轮压固定集中固定集中(jzhng)荷载(支座反荷载(支座反力)力)第八页,共41页。第九页,共41页。四、复杂应力状态四、复杂应力状态(zh
8、ungti)下折算应力下折算应力第十页,共41页。第四节第四节第四节第四节 梁的整体梁的整体梁的整体梁的整体(zhngt)(zhngt)(zhngt)(zhngt)稳定计算稳定计算稳定计算稳定计算一、基本概念一、基本概念u 整体整体(zhngt)(zhngt)失稳现象:失稳现象:u 机理分析:梁受弯变形后,上翼缘受压,由于梁侧向刚度机理分析:梁受弯变形后,上翼缘受压,由于梁侧向刚度(n d)(n d)不够,就会发生梁的侧向弯曲失稳变形;梁截面从不够,就会发生梁的侧向弯曲失稳变形;梁截面从上至下弯曲量不等,就形成截面的扭转变形,同时还有弯矩上至下弯曲量不等,就形成截面的扭转变形,同时还有弯矩作用
9、平面内的弯曲变形,故梁的整体失稳为弯扭失稳形式,作用平面内的弯曲变形,故梁的整体失稳为弯扭失稳形式,完整的说应为:侧向弯曲扭转失稳。完整的说应为:侧向弯曲扭转失稳。第十一页,共41页。二、单轴对称截面二、单轴对称截面(jimin)(jimin)简支梁临界弯矩计算简支梁临界弯矩计算公式:公式:(1 1)C1C1、C2C2、C3C3荷载荷载(hzi)(hzi)类型有关类型有关(2 2)IyIy、IwIw、ItIt截面惯性矩截面惯性矩(3 3)LL侧向无支撑长度侧向无支撑长度(4 4)aa高度方向作用点位置高度方向作用点位置(5 5)荷荷载载情况情况系数系数C1C2C3跨中集中荷跨中集中荷载载1.3
10、50.550.41满满跨均布荷跨均布荷载载1.130.460.53纯纯弯曲弯曲1.000.001.00第十二页,共41页。u 影响钢梁整体稳定性的主要因素u(1)梁侧向无支撑长度或受压翼缘侧向支承点的间距L1,L1越小,则整体稳定性愈好,临界弯矩值愈高。u(2)梁截面的尺寸,包括各种惯性矩。惯性矩愈大,则梁的整体稳定性愈好,特别(tbi)是梁的受压翼缘宽度b1的加大,还可以提高公式中的y。u(3)梁端支座对截面的约束,如能提高对截面y轴的转动约束,那么梁的整体稳定性将大大提高;u(4)所受荷载类型,纯弯、均布荷载、跨中集中荷载u(5)沿截面高度方向荷载作用点位置,a值;上翼缘为负,下翼缘为正;
11、第十三页,共41页。三、整体三、整体(zhngt)稳定性的验稳定性的验算算u 单个平面单个平面(pngmin)(pngmin)内弯曲内弯曲:第十四页,共41页。四、整体稳定四、整体稳定(wndng)系数系数1 1 1 1、焊接工字形、焊接工字形、焊接工字形、焊接工字形(z xn)(z xn)(z xn)(z xn)截面、双轴对称、纯弯荷载截面、双轴对称、纯弯荷载截面、双轴对称、纯弯荷载截面、双轴对称、纯弯荷载2 2 2 2、焊接工字形截面、单轴对称(截面不对称及不同、焊接工字形截面、单轴对称(截面不对称及不同、焊接工字形截面、单轴对称(截面不对称及不同、焊接工字形截面、单轴对称(截面不对称及不
12、同(b tn)(b tn)(b tn)(b tn)荷载影响)荷载影响)荷载影响)荷载影响)uu 当当当当 时则取稳定系数为:时则取稳定系数为:时则取稳定系数为:时则取稳定系数为:第十五页,共41页。3 3 3 3、轧制、轧制、轧制、轧制(zh zh)(zh zh)(zh zh)(zh zh)普通工字钢简支梁普通工字钢简支梁普通工字钢简支梁普通工字钢简支梁4 4 4 4、热轧、热轧、热轧、热轧(r zh)(r zh)(r zh)(r zh)槽钢钢简支梁槽钢钢简支梁槽钢钢简支梁槽钢钢简支梁5 5 5 5、双轴对称工字形截面、双轴对称工字形截面、双轴对称工字形截面、双轴对称工字形截面(jimin)(
13、jimin)(jimin)(jimin)悬臂梁悬臂梁悬臂梁悬臂梁四、整体稳定系数四、整体稳定系数第十六页,共41页。五、整体五、整体(zhngt)稳定稳定性的保证性的保证1 1有铺板有铺板(钢筋混凝土板和钢板钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时;与其牢固相连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时;2 2H H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度L1L1与其与其宽度宽度b b之比不超过表之比不超过表5.45.4所规定的数值所规定的数值(shz)(shz)时时.表表5.4 H5.4 H型钢
14、或工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的型钢或工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大最大L1/b1L1/b1值值钢钢号号跨中无跨中无侧侧向支撑点的梁向支撑点的梁跨中受跨中受压压翼翼缘缘有有侧侧向支撑点的梁向支撑点的梁无无论论荷荷载载作用于何作用于何处处荷荷载载作用在于翼作用在于翼缘缘荷荷载载作用于下翼作用于下翼缘缘Q23513.020.016.0Q34510.516.513.0Q39010.015.512.5Q4209.515.012.0第十七页,共41页。六、整体六、整体(zhngt)稳定性的验稳定性的验算步骤算步骤1 1 1 1、判断是否需要验算整体稳定;、判断是否需要验算整体稳定;、判断
15、是否需要验算整体稳定;、判断是否需要验算整体稳定;2 2 2 2、计算截面参数;、计算截面参数;、计算截面参数;、计算截面参数;3 3 3 3、根据荷载情况查的等效临界、根据荷载情况查的等效临界、根据荷载情况查的等效临界、根据荷载情况查的等效临界(ln ji)(ln ji)(ln ji)(ln ji)弯矩系数弯矩系数弯矩系数弯矩系数b b b b;4 4 4 4、代入公式求得整体稳定系数、代入公式求得整体稳定系数、代入公式求得整体稳定系数、代入公式求得整体稳定系数b b b b,验算整体稳定;,验算整体稳定;,验算整体稳定;,验算整体稳定;算例算例算例算例5-25-25-25-2,5-35-3
16、5-35-3第十八页,共41页。第五节第五节 梁的局部梁的局部(jb)(jb)稳定与加劲肋设计稳定与加劲肋设计一、概述一、概述(i sh)(i sh)翼缘板:受力较为简单,仍按限制板件宽厚比的方法来保翼缘板:受力较为简单,仍按限制板件宽厚比的方法来保证局部稳定性。证局部稳定性。腹板:受力复杂,且为满足强度要求,截面高度较大,如腹板:受力复杂,且为满足强度要求,截面高度较大,如仍采用限制梁的腹板高厚比的方法,会使腹板取值很大,仍采用限制梁的腹板高厚比的方法,会使腹板取值很大,不经济,一般采用加劲肋的方法来减小板件尺寸,从而不经济,一般采用加劲肋的方法来减小板件尺寸,从而提高局部稳定承载力。提高局
17、部稳定承载力。1 1 1 1横向横向横向横向(hn(hn(hn(hn xin)xin)xin)xin)加劲肋加劲肋加劲肋加劲肋2 2 2 2纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋3 3 3 3短加劲肋短加劲肋短加劲肋短加劲肋第十九页,共41页。二、翼缘板的局部稳定二、翼缘板的局部稳定 设计原则:等强原则设计原则:等强原则 按弹性设计(不考虑塑性发展取按弹性设计(不考虑塑性发展取=1.0=1.0),因有残余应力),因有残余应力(yngl)(yngl)影响,实际截面已进入弹塑性阶段,规范取影响,实际截面已进入弹塑性阶段,规范取Et=0.7EEt=0.7E。若考虑塑性发展若考虑塑性发展(1.01.
18、0),塑性发展会更大),塑性发展会更大Et=0.5EEt=0.5E第二十页,共41页。三、腹板的屈曲三、腹板的屈曲(q q)(q q)第二十一页,共41页。u 仅配置有横向加劲肋的腹板仅配置有横向加劲肋的腹板u 同时同时(tngsh)(tngsh)配置有横向加劲肋和纵向加劲肋的腹板配置有横向加劲肋和纵向加劲肋的腹板u(1 1)受压翼缘与纵向加劲肋之间)受压翼缘与纵向加劲肋之间u(2 2)受拉翼缘与纵向加劲肋之间)受拉翼缘与纵向加劲肋之间u 在受压翼缘与纵向加劲肋之间设置短横肋在受压翼缘与纵向加劲肋之间设置短横肋1.1.复合复合(fh)(fh)应力作用板件屈曲应力作用板件屈曲第二十二页,共41页
19、。(1 1)在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲)在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲(ji jn)(ji jn)肋肋 外伸宽度外伸宽度 厚度厚度 (2 2)在腹板一侧配置的钢板横向加劲)在腹板一侧配置的钢板横向加劲(ji jn)(ji jn)肋,肋,外伸宽度:应大于按上式算得的外伸宽度:应大于按上式算得的1.21.2倍,倍,厚度:应不小于其外伸宽度的厚度:应不小于其外伸宽度的1/151/15。2.2.腹板加劲腹板加劲(ji jn)(ji jn)肋的构造要求肋的构造要求 第二十三页,共41页。(4 4)横向)横向(hn xin)(hn xin)加劲肋端部的处理:加劲肋端部的处理:(3 3)在同时用横向
20、加劲肋和纵向)在同时用横向加劲肋和纵向(zn xin)(zn xin)加劲肋加强的腹加劲肋加强的腹板中,应在其相交处将纵向板中,应在其相交处将纵向(zn xin)(zn xin)加劲肋断开,横向加加劲肋断开,横向加劲肋保持连续。其绕劲肋保持连续。其绕z z轴的惯性矩还应满足:轴的惯性矩还应满足:2.2.腹板加劲腹板加劲(ji jn)(ji jn)肋的构造要求肋的构造要求 第二十四页,共41页。(1 1 1 1)稳定性计算:)稳定性计算:)稳定性计算:)稳定性计算:支承加劲肋按承受固定集中荷载支承加劲肋按承受固定集中荷载支承加劲肋按承受固定集中荷载支承加劲肋按承受固定集中荷载(hzi)(hzi)
21、(hzi)(hzi)或梁支座反力的轴或梁支座反力的轴或梁支座反力的轴或梁支座反力的轴心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面面积截面面积截面面积截面面积A A A A包括加劲肋和加劲肋每侧包括加劲肋和加劲肋每侧包括加劲肋和加劲肋每侧包括加劲肋和加劲肋每侧15tw15tw15tw15tw范围内的腹板面积,范围内的腹板面积,范围内的腹板面积,范围内的腹板面积,计算长度近似地取为计算长度近似地取为计算长度近似地取为计算长度近似地取
22、为h0 h0 h0 h0。3 3、支承、支承(zh(zh chn)chn)加劲肋加劲肋第二十五页,共41页。(2 2 2 2)承压强度计算)承压强度计算)承压强度计算)承压强度计算 梁支承加劲肋的端部应按所承受的固定集中荷载或支座反力计梁支承加劲肋的端部应按所承受的固定集中荷载或支座反力计梁支承加劲肋的端部应按所承受的固定集中荷载或支座反力计梁支承加劲肋的端部应按所承受的固定集中荷载或支座反力计算,当加劲肋的端部刨平顶紧时,计算其端面算,当加劲肋的端部刨平顶紧时,计算其端面算,当加劲肋的端部刨平顶紧时,计算其端面算,当加劲肋的端部刨平顶紧时,计算其端面(dunmin)(dunmin)(dunm
23、in)(dunmin)承压应承压应承压应承压应力:力:力:力:式中式中式中式中 fce fce fce fce 钢材端面钢材端面钢材端面钢材端面(dunmin)(dunmin)(dunmin)(dunmin)承压的强度设计值;承压的强度设计值;承压的强度设计值;承压的强度设计值;Ace Ace Ace Ace 支承加劲肋与翼缘板或柱顶相接触的面积。支承加劲肋与翼缘板或柱顶相接触的面积。支承加劲肋与翼缘板或柱顶相接触的面积。支承加劲肋与翼缘板或柱顶相接触的面积。第二十六页,共41页。uu 腹板横肋设计步骤腹板横肋设计步骤腹板横肋设计步骤腹板横肋设计步骤uu1 1 1 1、判断是否需要设置横肋;、
24、判断是否需要设置横肋;、判断是否需要设置横肋;、判断是否需要设置横肋;uu2 2 2 2、横肋设置,确定间距、横肋设置,确定间距、横肋设置,确定间距、横肋设置,确定间距(jin j)a(jin j)a(jin j)a(jin j)a,bsbsbsbs,tstststs;uu3 3 3 3、腹板在复合应力状态下的验算;、腹板在复合应力状态下的验算;、腹板在复合应力状态下的验算;、腹板在复合应力状态下的验算;uu4 4 4 4、支承加劲肋验算:包括焊缝(横肋与腹板连接)、轴压、支承加劲肋验算:包括焊缝(横肋与腹板连接)、轴压、支承加劲肋验算:包括焊缝(横肋与腹板连接)、轴压、支承加劲肋验算:包括焊
25、缝(横肋与腹板连接)、轴压稳定验算(绕稳定验算(绕稳定验算(绕稳定验算(绕z z z z轴平面外稳定)、强度验算;轴平面外稳定)、强度验算;轴平面外稳定)、强度验算;轴平面外稳定)、强度验算;第二十七页,共41页。第二十八页,共41页。第二十九页,共41页。第六节第六节 薄板屈曲薄板屈曲(q q)(q q)后强度后强度一、薄板一、薄板(bo bn)(bo bn)屈曲后强度概念及缘由分析:屈曲后强度概念及缘由分析:板中部产生横向拉应力约束板的纵向进一步弯曲变形,使板中部产生横向拉应力约束板的纵向进一步弯曲变形,使板能继续承受增大的压力板能继续承受增大的压力第三十页,共41页。二、考虑二、考虑(k
26、ol)(kol)屈曲后强度的腹板抗剪承载力分析:屈曲后强度的腹板抗剪承载力分析:1 1、屈曲后抗剪承载力:公式(、屈曲后抗剪承载力:公式(5 59494)2 2、抗剪承载力包括两部分:屈曲剪力(屈曲强度)张力场剪、抗剪承载力包括两部分:屈曲剪力(屈曲强度)张力场剪力(屈曲后强度)力(屈曲后强度)3 3、张力场剪力:、张力场剪力:(1 1)张力场法(复杂);()张力场法(复杂);(2 2)规范)规范(5 5 5 594949494)(5 5 5 576767676)第三十一页,共41页。三、考虑屈曲后强度三、考虑屈曲后强度(qingd)的腹板抗弯承载力分析:的腹板抗弯承载力分析:考虑腹板屈曲后抗
27、弯承载力稍有下降考虑腹板屈曲后抗弯承载力稍有下降 两个假设:(两个假设:(1)有效高度;()有效高度;(2)受拉区与受压区对称)受拉区与受压区对称 承载力计算公式:承载力计算公式:第三十二页,共41页。四、考虑屈曲四、考虑屈曲(q q)后强度梁的计算公式(同时承受弯矩和剪力)后强度梁的计算公式(同时承受弯矩和剪力)式中式中式中式中 M M M M,V V V V 为同一梁截面的弯矩和剪力设计为同一梁截面的弯矩和剪力设计为同一梁截面的弯矩和剪力设计为同一梁截面的弯矩和剪力设计(shj)(shj)(shj)(shj)值;值;值;值;当当当当 V V V V 0.5Vu 0.5Vu 0.5Vu 0.
28、5Vu,取,取,取,取V=0.5VuV=0.5VuV=0.5VuV=0.5Vu;当当当当 M M M M Mf Mf Mf Mf,取,取,取,取M=Mf M=Mf M=Mf M=Mf;表明:表明:表明:表明:(1 1 1 1)当截面上的)当截面上的)当截面上的)当截面上的M M M M 小于翼缘所能承受的小于翼缘所能承受的小于翼缘所能承受的小于翼缘所能承受的MfMfMfMf,则腹板可承受的,则腹板可承受的,则腹板可承受的,则腹板可承受的剪力为剪力为剪力为剪力为VuVuVuVu;(2 2 2 2)当截面上的)当截面上的)当截面上的)当截面上的V V V V 0.5Vu 0.5Vu 0.5Vu 0
29、.5Vu,取,取,取,取M=Meu M=Meu M=Meu M=Meu 第三十三页,共41页。五、考虑屈曲后强度时横向加劲肋设计五、考虑屈曲后强度时横向加劲肋设计(1 1)如果仅设置支承加劲肋不能满足式)如果仅设置支承加劲肋不能满足式5.995.99时,应在腹板两时,应在腹板两侧成对设置横向加劲肋以减小区格的长度侧成对设置横向加劲肋以减小区格的长度(chngd)(chngd)。(2 2)横向加劲肋的截面尺寸要满足式)横向加劲肋的截面尺寸要满足式5.855.85对腹板加劲肋的构造要对腹板加劲肋的构造要求求(3 3)钢结构规范要求将中间横向加劲肋当作轴心受压构件,按以)钢结构规范要求将中间横向加劲
30、肋当作轴心受压构件,按以下轴心力计算其在腹板平面外的稳定性:下轴心力计算其在腹板平面外的稳定性:Ns=Vu Ns=Vu crhwtwcrhwtw当加劲肋还承受集中的横向荷载当加劲肋还承受集中的横向荷载F F 时,时,Ns Ns 还应加上还应加上F F。第三十四页,共41页。第七节第七节 钢梁的设计钢梁的设计(shj)(shj)一、型钢梁的设计一、型钢梁的设计1 1、根据实际情况计算、根据实际情况计算(j sun)(j sun)梁的最大弯距设计值梁的最大弯距设计值MmaxMmax;2 2、根据抗弯强度和整体稳定,计算、根据抗弯强度和整体稳定,计算(j sun)(j sun)所需的截面抵抗矩:所需
31、的截面抵抗矩:3 3、查型钢表确定型钢截面、查型钢表确定型钢截面4 4、截面验算、截面验算(1 1)强度验算:抗弯、抗剪、局部承压、折算应力;)强度验算:抗弯、抗剪、局部承压、折算应力;(2 2)刚度验算:验算梁的挠跨比)刚度验算:验算梁的挠跨比(3 3)整体稳定验算(型钢截面局部稳定一般不需验算)。)整体稳定验算(型钢截面局部稳定一般不需验算)。(4 4)根据验算结果调整截面,再进行验算,直至满足。)根据验算结果调整截面,再进行验算,直至满足。第三十五页,共41页。二、组合梁的截面设计二、组合梁的截面设计1 1、根据受力情况确定所需的截面抵抗矩、根据受力情况确定所需的截面抵抗矩2 2、截面高
32、度的确定、截面高度的确定(1 1)最小高度:)最小高度:hminhmin由梁刚度确定;由梁刚度确定;(2 2)最大高度:)最大高度:hmaxhmax由建筑设计要求确定;由建筑设计要求确定;(3 3)经济高度:)经济高度:hehe由最小耗钢量确定由最小耗钢量确定 选定高度:选定高度:hminhhmaxhminhhmax;3 3、确定腹板厚度(假定剪力全部由腹板承受、确定腹板厚度(假定剪力全部由腹板承受(chngshu)(chngshu)),则有:),则有:或按经验公式:或按经验公式:第三十六页,共41页。4 4、确定翼缘宽度、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确定了腹板厚度
33、后,可按抗弯要求确定翼缘板面积AfAf,以工字型截面为例:,以工字型截面为例:有了有了Af Af,只要选定,只要选定b b、t t中的其一,就可以确定另一值。中的其一,就可以确定另一值。5 5、截面验算、截面验算强度强度(qingd)(qingd)验算:抗弯、抗剪、局部承压以及折算应力强度验算:抗弯、抗剪、局部承压以及折算应力强度(qingd)(qingd);刚度验算:验算梁的挠跨比;刚度验算:验算梁的挠跨比;整体稳定验算;整体稳定验算;局部稳定验算(翼缘板)局部稳定验算(翼缘板)根据验算结果调整截面,再进行验算,直至满足。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
34、与布置根据实际情况进行加劲肋计算与布置第三十七页,共41页。6 6、腹板与翼缘焊缝的计算、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:连接焊缝主要用于承受弯曲剪力,单位长度上剪力为:当梁上承受固定的集中荷载且未设支承肋时,上翼缘焊缝同时承受剪力当梁上承受固定的集中荷载且未设支承肋时,上翼缘焊缝同时承受剪力T1T1及集中力及集中力F F的共同作用的共同作用(zuyng)(zuyng),由,由F F产生的单位长度上的力产生的单位长度上的力V1V1为:为:第三十八页,共41页。三、焊接组合三、焊接组合(zh)梁的截面改变梁的截面改变uu 目的:节约钢材,弯矩在变目的:节约钢材
35、,弯矩在变目的:节约钢材,弯矩在变目的:节约钢材,弯矩在变uu 截面改变方法:截面改变方法:截面改变方法:截面改变方法:uu1 1 1 1、翼缘宽度改变;、翼缘宽度改变;、翼缘宽度改变;、翼缘宽度改变;uu2 2 2 2、翼缘厚度或者层数改变;、翼缘厚度或者层数改变;、翼缘厚度或者层数改变;、翼缘厚度或者层数改变;uu3 3 3 3、腹板高度和厚度改变;、腹板高度和厚度改变;、腹板高度和厚度改变;、腹板高度和厚度改变;uu 注意点:注意点:注意点:注意点:uu1 1 1 1、只是对跨度较大者采用;、只是对跨度较大者采用;、只是对跨度较大者采用;、只是对跨度较大者采用;uu2 2 2 2、截面变
36、化应该平缓、截面变化应该平缓、截面变化应该平缓、截面变化应该平缓(pnghun)(pnghun)(pnghun)(pnghun),防止出现较为严重的应力集中;,防止出现较为严重的应力集中;,防止出现较为严重的应力集中;,防止出现较为严重的应力集中;uu3 3 3 3、应该验算折算应力;、应该验算折算应力;、应该验算折算应力;、应该验算折算应力;第三十九页,共41页。第八节第八节 钢梁的拼接钢梁的拼接(pn ji)(pn ji)1 1 1 1、分类:工厂拼接和工地拼接;、分类:工厂拼接和工地拼接;、分类:工厂拼接和工地拼接;、分类:工厂拼接和工地拼接;2 2 2 2、型钢:坡口焊接和拼接板焊接;
37、、型钢:坡口焊接和拼接板焊接;、型钢:坡口焊接和拼接板焊接;、型钢:坡口焊接和拼接板焊接;3 3 3 3、组合梁拼接中:、组合梁拼接中:、组合梁拼接中:、组合梁拼接中:腹板和翼缘的拼接错开(工厂拼接)腹板和翼缘的拼接错开(工厂拼接)腹板和翼缘的拼接错开(工厂拼接)腹板和翼缘的拼接错开(工厂拼接)腹板和翼缘的拼接同一截面(工地拼接);腹板和翼缘的拼接同一截面(工地拼接);腹板和翼缘的拼接同一截面(工地拼接);腹板和翼缘的拼接同一截面(工地拼接);注意点:注意点:注意点:注意点:1 1 1 1、所有的拼接均应布置在弯曲正应力、所有的拼接均应布置在弯曲正应力、所有的拼接均应布置在弯曲正应力、所有的拼
38、接均应布置在弯曲正应力(yngl)(yngl)(yngl)(yngl)较小处;较小处;较小处;较小处;2 2 2 2、工地焊接的质量很难保证、工地焊接的质量很难保证、工地焊接的质量很难保证、工地焊接的质量很难保证第四十页,共41页。第九节第九节 主、次钢梁的连接主、次钢梁的连接(linji)(linji)和梁的支和梁的支座座一、主、次钢梁的连接:叠接和平接;一、主、次钢梁的连接:叠接和平接;一、主、次钢梁的连接:叠接和平接;一、主、次钢梁的连接:叠接和平接;二、梁的支座二、梁的支座二、梁的支座二、梁的支座(zh zu)(zh zu)(zh zu)(zh zu)平板支座平板支座平板支座平板支座(zh zu)(zh zu)(zh zu)(zh zu)弧形支座弧形支座弧形支座弧形支座(zh zu)(zh zu)(zh zu)(zh zu)铰轴支座铰轴支座铰轴支座铰轴支座(zh zu)(zh zu)(zh zu)(zh zu)第四十一页,共41页。