鋼結構》考前輔導

1、 第第1、2章章 材料與設計原理材料與設計原理 第一節(jié)第一節(jié) 鋼材的力學性能鋼材的力學性能 一、強度一、強度 n屈服強度屈服強度fy設計標準值（設計時可達的最大應力）；設計標準值（設計時可達的最大應力）； n抗拉強度抗拉強度fu鋼材的最大應力強度，鋼材的最大應力強度，fu/fy為鋼材的強度為鋼材的強度 安全儲備系數(shù)。安全儲備系數(shù)。 n理想彈塑性工程設計時將鋼材的力學性能，假定為理想彈塑性工程設計時將鋼材的力學性能，假定為 一理想彈塑性體一理想彈塑性體 二、塑性材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質二、塑性材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質 n重要指標好壞決定結構安全可靠度，內力重分布，保重要指標好壞決定結

2、構安全可靠度，內力重分布，保 證塑性破壞，避免脆性破壞。證塑性破壞，避免脆性破壞。 n用伸長率衡量用伸長率衡量 三、韌性鋼材在斷裂或塑變時吸收能量的能力，用于表三、韌性鋼材在斷裂或塑變時吸收能量的能力，用于表 征鋼材抗沖擊荷載及動力荷載的能力，動力指征鋼材抗沖擊荷載及動力荷載的能力，動力指 標，是強度與塑性的綜合表現(xiàn)。標，是強度與塑性的綜合表現(xiàn)。 用沖擊韌性衡量，分常溫與負溫要求。用沖擊韌性衡量，分常溫與負溫要求。 四、冷彎性能鋼材發(fā)生塑變時對產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。四、冷彎性能鋼材發(fā)生塑變時對產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。 是判別鋼材塑性及冶金質量的綜合指標。是判別鋼材塑性及冶金質量的綜合指標。 五、可焊

3、性鋼材在焊接過程中對產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂的五、可焊性鋼材在焊接過程中對產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂的 抵抗能力，以及焊接后具備良好性能的指抵抗能力，以及焊接后具備良好性能的指 標。通過焊接工藝試驗進行評定標。通過焊接工藝試驗進行評定 第二節(jié)第二節(jié) 鋼結構的破壞形式鋼結構的破壞形式 n塑性破壞與脆性破壞塑性破壞與脆性破壞 n影響因素化學成分、冶金質量、溫度、冷作硬化、影響因素化學成分、冶金質量、溫度、冷作硬化、 時效、應力集中、復雜應力。時效、應力集中、復雜應力。 第第3節(jié)節(jié) 鋼材性能的影響因素鋼材性能的影響因素 一、化學成分一、化學成分C C、S S、P P、MnMn、SiSi 二、冶金與軋制二、冶金與軋

4、制 三、時效三、時效 四、溫度正溫與負溫，熱塑現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象四、溫度正溫與負溫，熱塑現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象 五、冷作硬化五、冷作硬化 六、應力集中與殘余應力殘余應力的概念以及它的影響。六、應力集中與殘余應力殘余應力的概念以及它的影響。 七、復雜應力狀態(tài)強度理論，同號應力，異號應力。七、復雜應力狀態(tài)強度理論，同號應力，異號應力。 第第4節(jié)節(jié) 設計原理設計原理 n以概率論為基礎的極限狀態(tài)設計方法；分項系數(shù)表達式。以概率論為基礎的極限狀態(tài)設計方法；分項系數(shù)表達式。 n兩種極限狀態(tài)正常使用與承載能力極限狀態(tài)。兩種極限狀態(tài)正常使用與承載能力極限狀態(tài)。 n可靠性安全性、適用性、耐久性的通稱可靠性安全性、適用性、耐

5、久性的通稱 n失效概率結構不能完成預定功能的概率。失效概率結構不能完成預定功能的概率。 n可靠度可靠性的概率度量，在規(guī)定的時間內（設計基可靠度可靠性的概率度量，在規(guī)定的時間內（設計基 準期分準期分5 5、2525、5050以及以及100100年年），規(guī)定的條），規(guī)定的條 件（正常設計、施工、使用、維護）完成預定件（正常設計、施工、使用、維護）完成預定 功能的概率。功能的概率。 n可靠度的控制控制失效概率小到一定水平?？煽慷鹊目刂瓶刂剖Ц怕市〉揭欢ㄋ健?第五節(jié)第五節(jié) 鋼材的品種、牌號與選擇鋼材的品種、牌號與選擇 n品種炭素鋼品種炭素鋼Q235Q235；低合金鋼；低合金鋼Q345Q345、Q3

6、90Q390、Q420Q420 n牌號的表示方法牌號的表示方法Q Q、屈服強度值、質量等級（碳素鋼、屈服強度值、質量等級（碳素鋼ADAD， 低合金鋼低合金鋼AEAE）, ,冶金脫氧方法（冶金脫氧方法（F F、b b、Z Z、TZTZ） n影響選擇的因素影響選擇的因素 結構的重要性（結構的安全等級分一級（重要），二級結構的重要性（結構的安全等級分一級（重要），二級 （一般），三級（次要）、荷載情況（動、靜荷載）、（一般），三級（次要）、荷載情況（動、靜荷載）、 連接方法（連接方法（Q235AQ235A不能用于焊接結構）、環(huán)境溫度。不能用于焊接結構）、環(huán)境溫度。 第第3章章 鋼結構的連接鋼結構的連

7、接 第第1節(jié)節(jié) 鋼結構的連接方法與特點鋼結構的連接方法與特點 n焊接連接對接焊縫，角焊縫焊接連接對接焊縫，角焊縫 n螺栓連接普通螺栓，高強螺栓螺栓連接普通螺栓，高強螺栓 n鉚釘連接已基本被高強螺栓代替。鉚釘連接已基本被高強螺栓代替。 第第2節(jié)節(jié) 焊縫連接焊縫連接 一、焊接特性一、焊接特性 1、焊接方法電弧焊（手工，自動埋弧以及氣體保護焊）、焊接方法電弧焊（手工，自動埋弧以及氣體保護焊）、 電阻焊和氣焊。電阻焊和氣焊。 2、特點省材、方便、適用強；熱影響區(qū)變脆，殘余應力、特點省材、方便、適用強；熱影響區(qū)變脆，殘余應力 與變形，質量變動大。與變形，質量變動大。 3、焊縫缺陷裂紋、氣孔、未焊透、夾渣

8、、燒穿等。、焊縫缺陷裂紋、氣孔、未焊透、夾渣、燒穿等。 4、焊接形式、焊接形式 n按焊件相對位置平接（對接）、搭接以及垂直連接。按焊件相對位置平接（對接）、搭接以及垂直連接。 n按施焊位置俯焊（平焊）、橫焊、立焊以及仰焊。按施焊位置俯焊（平焊）、橫焊、立焊以及仰焊。 n按截面構造對接焊縫及角焊縫按截面構造對接焊縫及角焊縫 第第3節(jié)節(jié) 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算 一、構造一、構造 n破口形式破口形式I I型、單邊型、單邊V V型、雙邊型、雙邊V V型、型、U U型、型、K K型及型及X X型。型。 n引、落弧板引、落弧板 n變厚度與變寬度的連接變厚度與變寬度的連接11：4 4斜面。

9、斜面。 n質量等級與強度一級綜合性能與母材相同；質量等級與強度一級綜合性能與母材相同； 二級強度與母材相同；二級強度與母材相同； 三級折減強度三級折減強度 二、計算同構件。二、計算同構件。 第第4節(jié)節(jié) 角焊縫的構造與計算角焊縫的構造與計算 一、構造一、構造 n角焊縫分直角與斜角（銳角與鈍角）兩種截面。角焊縫分直角與斜角（銳角與鈍角）兩種截面。 n直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）；直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）； n板件厚度懸殊時角焊縫設計及邊緣焊縫板件厚度懸殊時角焊縫設計及邊緣焊縫（P56P56，圖，圖3.213.21） 二、受力特性二、受力特性 n正面焊縫應力狀態(tài)復雜，但內力分

10、布均勻，承載力高；正面焊縫應力狀態(tài)復雜，但內力分布均勻，承載力高； n側面焊縫應力狀態(tài)簡單，但內力分布不均，承載力低。側面焊縫應力狀態(tài)簡單，但內力分布不均，承載力低。 n破壞為破壞為4545o o喉部截面，設計時忽略余高。喉部截面，設計時忽略余高。 三、角焊縫的計算三、角焊縫的計算 w ff f f f 2 2 2 6 we M f lmh M yxP T f II rT I rT w ff we f f lh N 2 w f we f f lh N 2 第第5節(jié)節(jié) 普通螺栓連接普通螺栓連接 一、連接性能與構造一、連接性能與構造 n受剪連接的破壞形式板端沖剪、螺桿受彎、螺桿剪切、受剪連接的破壞

11、形式板端沖剪、螺桿受彎、螺桿剪切、 孔壁擠壓、板件凈截面（直線、折線）。構造滿足前兩種，孔壁擠壓、板件凈截面（直線、折線）。構造滿足前兩種， （e2de2do o；t5dt5d）。）。 n受剪連接受力方向螺栓受力不均，一定長度時需折減。受剪連接受力方向螺栓受力不均，一定長度時需折減。 n受拉連接以螺桿抗拉強度為承載力極限。受拉連接以螺桿抗拉強度為承載力極限。 n施工及受力要求，螺栓有排布距離要求（栓距、線距、邊距、施工及受力要求，螺栓有排布距離要求（栓距、線距、邊距、 端距）。端距）。 n分精制（分精制（A A、B B級）及粗制（級）及粗制（C C級，不能用于主要受力連接）級，不能用于主要受力

12、連接） 二、計算二、計算 1 1、單個連接承載力、單個連接承載力 、受剪連接、受剪連接 n抗剪與承壓：抗剪與承壓： b VV b V f d nN 4 2 b c b c f tdN b c b V b NNN,min min 、受拉連接、受拉連接 、拉剪共同作用、拉剪共同作用 2、螺栓群連接計算、螺栓群連接計算 、軸力或剪力作用、軸力或剪力作用 、彎矩軸力共同作用、彎矩軸力共同作用 、扭矩、軸力、剪力共同作用、扭矩、軸力、剪力共同作用 其中：其中： b t e b V f d N 4 2 1 22 b t t b V V N N N Nb cV NN bb N V n N N n minmi

13、n ; 2 1 min i y My n N N b t i N y My n N N 2 1 max b V v y T Y N x T x NNNNNN 2 11 2 111 22 1 1 22 1 111 ; ii T y ii T x V y N x yx Tx N yx Ty N n V N n N N 第第6節(jié)節(jié) 高強度螺栓連接高強度螺栓連接 一、高強螺栓的受力性能與構造一、高強螺栓的受力性能與構造 n按計算原則分摩擦型與承壓型兩種。按計算原則分摩擦型與承壓型兩種。 n摩擦型抗剪連接的最大承載力為最大摩擦力。摩擦型抗剪連接的最大承載力為最大摩擦力。 n承壓型抗剪連接的對答承載力同普

14、通螺栓（承壓型抗剪連接的對答承載力同普通螺栓（N Nb bmin min）。 ）。 n注意當連接板件較小時承壓型的承載力小于摩擦型。注意當連接板件較小時承壓型的承載力小于摩擦型。 n受拉連接時兩者無區(qū)別，都以受拉連接時兩者無區(qū)別，都以0.8P0.8P為承載力。為承載力。 n板件凈截面強度計算與普螺的區(qū)別為板件凈截面強度計算與普螺的區(qū)別為5050的孔前傳力。的孔前傳力。 n受剪連接時，螺栓受力不均，同普螺應考慮折減系數(shù)受剪連接時，螺栓受力不均，同普螺應考慮折減系數(shù)。 n由于承壓型設計的變形較大，直接承受動荷不易采用。由于承壓型設計的變形較大，直接承受動荷不易采用。 n設計認為摩擦力主要分布在螺栓

15、周圍設計認為摩擦力主要分布在螺栓周圍3d3d0 0范圍內范圍內。 二、計算二、計算 、摩擦型螺栓連接計算、摩擦型螺栓連接計算 1、抗剪連接、抗剪連接 2、抗拉連接、抗拉連接 （抗彎時旋轉中心在中排）（抗彎時旋轉中心在中排） 3、拉剪共同作用、拉剪共同作用 、承壓型螺栓連接計算、承壓型螺栓連接計算 計算方法同普通螺栓連接，應注意計算方法同普通螺栓連接，應注意 n抗拉承載力抗拉承載力 n拉剪共同作用拉剪共同作用 n抗彎時旋轉中心在中排抗彎時旋轉中心在中排 PnNN f b vv 9 . 0 PNN b tt 8 . 0 PNNPNnNN b tttf b vv 8 . 0;)25. 1(9 . 0

16、 PNN b tt 8 . 0 1 22 b t t b V V N N N N 2 . 1 b c V N N PNN b tt 8 . 0 第第7節(jié)節(jié) 例題詳解例題詳解 例題例題1、某某T T型牛腿，角焊縫連接，型牛腿，角焊縫連接，F(xiàn)=250kNF=250kN，Q235Q235鋼，鋼，E43E43型型 焊條，靜荷載，確定焊腳尺寸。焊條，靜荷載，確定焊腳尺寸。 解：解：1 1、確定焊縫計算長度（兩條、確定焊縫計算長度（兩條L L型焊縫型焊縫) ) 豎焊縫：豎焊縫：lw12005195mm， 水平焊縫： lw2（20016）/2-587mm,取lw285mm 2、求焊縫形心及慣性矩：求焊縫形心

17、及慣性矩： 3、力向形心轉移、力向形心轉移 4、受力控制點分項應力（下點）、受力控制點分項應力（下點） mm9 .67 8521952 2/1951952 ee e hh h y 22 3 9 .67852)9 .67 2 195 (1952 12 1952 ee e y hh h I mmN1025.16651000250 6 eFM N105 . 2 5 FV 2 3 6 2 2 N/mm 7 .874 102361 )5 .67195(1025.16 eex M f hhI My 2 5 2 N/mm 1 .64 390 105 . 2 1952 eee V f hhh V 43 mm1

18、02361 e h 5、焊縫強度結算：、焊縫強度結算： 6、焊腳尺寸確定：、焊腳尺寸確定： 取： w ff f f f 2 2 mm6160641 22. 1 7 .8741 2 2 e e h h mm6 . 8 7 . 0 6 7 . 0 e f h h mm10 f h mm6165 . 15 . 1 maxmin thh ff mm2 .19162 . 12 . 1 minmax thh ff 例題例題2、 圖示摩擦型高強螺栓連接，圖示摩擦型高強螺栓連接， M20M20，10.910.9級，噴砂生赤銹，級，噴砂生赤銹， 驗算連接強度。驗算連接強度。 已知：已知：M=106k.mM=10

19、6k.m； N=384kNN=384kN； V=450kNV=450kN。 解：解：1 1、查取有關參數(shù)、查取有關參數(shù) 預拉力：預拉力： P=155kN;P=155kN; 摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)：=0.45=0.45 2、確定控制點、確定控制點 經(jīng)受力分析控制點為最經(jīng)受力分析控制點為最 上排螺栓上排螺栓。 3、最上排螺栓分項受力、最上排螺栓分項受力 n 軸力軸力N N：各螺栓均勻受拉：各螺栓均勻受拉 n 彎矩彎矩M M作用：最上排受最大拉力作用：最上排受最大拉力 其中其中 n總拉力：總拉力： n剪力剪力V V：各螺栓均勻受剪：各螺栓均勻受剪 4 4、承載力驗算、承載力驗算 5 5、結論：連接承載力

20、滿足要求、結論：連接承載力滿足要求 N104 . 2 16 10384 4 3 n N N N t N44167 2 1 i M t ym My N mm3502/1007 1 y 222222 mm410000)35025010050(2 i y 2m )6816725. 1155000(45. 019 . 0)25. 1(9 . 0 tf b V NPnN N681674416724000 M t N tt NNN N1081. 2 16 10450 4 3 n V N v N101 .28N102 .28 33 v N N1240001550008 . 00.8PN68167 b tt

21、NN 第第4章章 軸心受力構件軸心受力構件 第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述 n鋼結構各種構件應滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)鋼結構各種構件應滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài) 的要求。的要求。 n正常使用極限狀態(tài)：剛度要求控制長細比正常使用極限狀態(tài)：剛度要求控制長細比 n承載能力極限狀態(tài)：受拉強度；承載能力極限狀態(tài)：受拉強度； 受壓強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定。受壓強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定。 n截面形式：分實腹式與格構式截面形式：分實腹式與格構式 第第2 2節(jié)節(jié) 強度與剛度強度與剛度 n凈截面強度軸壓構件如無截面消弱，整穩(wěn)控制可不驗算凈截面強度軸壓構件如無截面消弱，整穩(wěn)控制可不驗算 強度。強度。 n

22、剛度注意計算長度。剛度注意計算長度。 第第3節(jié)節(jié) 軸壓構件的整體穩(wěn)定軸壓構件的整體穩(wěn)定 n典型的失穩(wěn)形式彎曲失穩(wěn)、扭轉失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)；典型的失穩(wěn)形式彎曲失穩(wěn)、扭轉失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)； n理想構件的彈性彎曲穩(wěn)定歐拉公式；理想構件的彈性彎曲穩(wěn)定歐拉公式； n彈塑性彎曲失穩(wěn)切線模量理論；彈塑性彎曲失穩(wěn)切線模量理論； n實際構件的初始缺陷初彎曲、初偏心、殘余應力；實際構件的初始缺陷初彎曲、初偏心、殘余應力； n初始缺陷的影響；初始缺陷的影響； n肢寬壁薄的概念；肢寬壁薄的概念； n格構式截面綴條式與綴板式；格構式截面綴條式與綴板式； n格構式軸壓構件換算長細比的概念與計算；格構式軸壓構件換算長細比的概念與

23、計算； n格構軸壓構件兩軸等穩(wěn)的概念（實腹式同）；格構軸壓構件兩軸等穩(wěn)的概念（實腹式同）； n單肢穩(wěn)定性的概念。單肢穩(wěn)定性的概念。 n掌握整體穩(wěn)定的計算公式與方法；掌握整體穩(wěn)定的計算公式與方法； 第第4 4節(jié)節(jié) 實腹式截面局部穩(wěn)定實腹式截面局部穩(wěn)定 n局部穩(wěn)定的概念板件的屈曲，局部失穩(wěn)并不意味構件失局部穩(wěn)定的概念板件的屈曲，局部失穩(wěn)并不意味構件失 效，但是局部的失穩(wěn)會導致整體失穩(wěn)提前發(fā)生；局部穩(wěn)定效，但是局部的失穩(wěn)會導致整體失穩(wěn)提前發(fā)生；局部穩(wěn)定 承載力與支承條件、受力形式與狀態(tài)及板件尺寸有關。承載力與支承條件、受力形式與狀態(tài)及板件尺寸有關。 n局部穩(wěn)定的保證原則保證整體失穩(wěn)之前不發(fā)生局部失穩(wěn)

24、局部穩(wěn)定的保證原則保證整體失穩(wěn)之前不發(fā)生局部失穩(wěn) 等穩(wěn)原則局部穩(wěn)定承載力等于整體穩(wěn)定承載力。等穩(wěn)原則局部穩(wěn)定承載力等于整體穩(wěn)定承載力。 等強原則局部穩(wěn)定承載力等于某一整體穩(wěn)定達不到的強等強原則局部穩(wěn)定承載力等于某一整體穩(wěn)定達不到的強 度值。度值。 n局部穩(wěn)定的控制方法限制板件的寬（高）厚比。局部穩(wěn)定的控制方法限制板件的寬（高）厚比。 n掌握工字形截面局部穩(wěn)定的計算公式與方法。掌握工字形截面局部穩(wěn)定的計算公式與方法。 第第5 5節(jié)節(jié) 例題詳解例題詳解 例題例題1 右圖示軸心受壓構件，右圖示軸心受壓構件， Q235Q235鋼，截面無消弱鋼，截面無消弱， 翼緣為軋制邊。翼緣為軋制邊。 問：問：1、此

25、柱的最大承載力設計值、此柱的最大承載力設計值N？ 2、此柱繞此柱繞y y軸失穩(wěn)的形式軸失穩(wěn)的形式？ 3、局部穩(wěn)定是否滿足要求？、局部穩(wěn)定是否滿足要求？ 44cm 1054. 2 x I 43cm 1025. 1 y I m2 . 5;cm8760 2 lA 解：解： 1 1、整體穩(wěn)定承載力計算、整體穩(wěn)定承載力計算 對對x x軸：軸： 翼緣軋制邊，對翼緣軋制邊，對x x軸為軸為b b類截面，查表有：類截面，查表有： 對對x x軸：軸： 翼緣軋制邊，對翼緣軋制邊，對y y軸為軸為c c類截面，查表有：類截面，查表有： 由于無截面消弱，強度承載力高于穩(wěn)定承載力，故構件的由于無截面消弱，強度承載力高于

26、穩(wěn)定承載力，故構件的 最大承載力為：最大承載力為： 2 2、繞、繞y y軸為彎扭失穩(wěn)軸為彎扭失穩(wěn) m2 . 5 0 ll x cm176 .871054. 2 4 AIi xx 1506 .3017520 0 xxx il 934. 0 x kN1759102158760934. 0 3 AfN xx m6 . 22/ 0 ll y cm78. 36 .871025. 1 3 AIi yy 1508 .6878. 3520 0 yyy il 650. 0 y kN122410215876065. 0 3 AfN yy kN1224 max y NN 3 3、局部穩(wěn)定驗算、局部穩(wěn)定驗算 、較大翼

27、緣的局部穩(wěn)定、較大翼緣的局部穩(wěn)定 結論：滿足要求結論：滿足要求 、腹板的局部穩(wěn)定、腹板的局部穩(wěn)定 結論：滿足要求結論：滿足要求 8 .68,max max yx 10030 max y ftb235)1 . 010(79. 614/95/ max1 88.16235235) 8 .681 . 010( yw fth235)5 . 025(4010/400/ max0 4 .59235235) 8 .685 . 025( 第第5 5章章 受彎構件（梁）受彎構件（梁） 第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述 n正常使用極限狀態(tài)：控制梁的變形正常使用極限狀態(tài)：控制梁的變形 n承載能力極限狀態(tài)：強度、整體穩(wěn)定、局部

28、穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)：強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定 n梁的截面：型鋼梁與組合梁梁的截面：型鋼梁與組合梁 n梁格布置：簡單梁格、普通梁格、復雜梁格。梁格布置：簡單梁格、普通梁格、復雜梁格。 第二節(jié)第二節(jié) 梁的強度與剛度梁的強度與剛度 n梁的工作狀態(tài)梁的工作狀態(tài) 彈性階段邊緣屈服彈性階段邊緣屈服 塑性鉸全截面屈服塑性鉸全截面屈服 考慮部分發(fā)展塑性，塑性發(fā)展系數(shù)考慮部分發(fā)展塑性，塑性發(fā)展系數(shù) n不考慮塑性發(fā)展的情況不考慮塑性發(fā)展的情況p142p142（動力荷載、翼緣寬厚比）（動力荷載、翼緣寬厚比） n掌握工字型截面的塑性發(fā)展系數(shù)掌握工字型截面的塑性發(fā)展系數(shù) n梁的強度抗彎、抗剪、局部承壓及折算應力（掌握

29、計算梁的強度抗彎、抗剪、局部承壓及折算應力（掌握計算 方法系數(shù)的取用、驗算部位）方法系數(shù)的取用、驗算部位） n梁的剛度控制撓跨比梁的剛度控制撓跨比 第第3 3節(jié)節(jié) 梁的整體穩(wěn)定梁的整體穩(wěn)定 n失穩(wěn)機理重點掌握失穩(wěn)機理重點掌握 n梁的失穩(wěn)形式彎扭失穩(wěn)（側向彎扭失穩(wěn)）梁的失穩(wěn)形式彎扭失穩(wěn)（側向彎扭失穩(wěn)） n提高梁整體穩(wěn)定的措施提高梁整體穩(wěn)定的措施 n梁的支座問題梁的支座問題 n梁的側向支承的受力梁的側向支承的受力 第第4 4節(jié)節(jié) 梁的截面設計梁的截面設計 n梁高度的確定最小高度、最大高度及經(jīng)濟高度。梁高度的確定最小高度、最大高度及經(jīng)濟高度。 第五節(jié)第五節(jié) 梁的局部穩(wěn)定與加勁肋梁的局部穩(wěn)定與加勁肋

30、一、翼緣的局部穩(wěn)定一、翼緣的局部穩(wěn)定 n保證原則等強原則保證原則等強原則 y f Af V 235 85 y ft b235 15 1 y ft b235 13 1 二、腹板加勁肋二、腹板加勁肋 n腹板局部穩(wěn)定的設計原則腹板局部穩(wěn)定的設計原則 限制高厚比不經(jīng)濟，不采用限制高厚比不經(jīng)濟，不采用 允許局部失穩(wěn)考慮屈曲后強度（輕鋼結構采用）允許局部失穩(wěn)考慮屈曲后強度（輕鋼結構采用） 用加勁肋減小腹板支承尺寸提高局穩(wěn)承載力（普鋼）用加勁肋減小腹板支承尺寸提高局穩(wěn)承載力（普鋼） n加勁肋的種類橫向、縱向及短加勁肋。加勁肋的種類橫向、縱向及短加勁肋。 n加勁肋的布置加勁肋的布置p169p169表表5.10

31、5.10 n加勁肋的構造加勁肋的構造p169p169表表5.105.10注及注及p172p172 n支承加勁肋加強的橫向肋，除滿足橫向肋的構造要求外，支承加勁肋加強的橫向肋，除滿足橫向肋的構造要求外， 還應滿足受力要求。還應滿足受力要求。 n支承肋分平板式與凸緣式凸緣式應控制凸緣長度支承肋分平板式與凸緣式凸緣式應控制凸緣長度2t2t 第第6 6章章 拉彎與壓彎構件拉彎與壓彎構件 第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述 n拉彎、壓彎構件實際為軸力構件與受彎的組合拉彎、壓彎構件實際為軸力構件與受彎的組合 n三種典型的拉、壓彎構件三種典型的拉、壓彎構件 n正常使用極限狀態(tài)控制構件的長細比正常使用極限狀態(tài)控制構件的

32、長細比 n承載能力極限狀態(tài)強度、整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)強度、整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定 n截面形式實腹式、格構式（一般選用綴條式）截面形式實腹式、格構式（一般選用綴條式） 第第2 2節(jié)節(jié) 拉、壓彎構件的強度與剛度拉、壓彎構件的強度與剛度 n理解公式中的理解公式中的號意義與應用（單對稱截面，彎矩作用在號意義與應用（單對稱截面，彎矩作用在 對稱軸平面內，且使較大翼緣受壓）。對稱軸平面內，且使較大翼緣受壓）。 n注意塑性發(fā)展系數(shù)的取用（同梁）注意塑性發(fā)展系數(shù)的取用（同梁） n剛度控制構件的長細比剛度控制構件的長細比 第第3 3節(jié)節(jié) 壓彎構件的整體穩(wěn)定壓彎構件的整體穩(wěn)定 n整體穩(wěn)定包括兩方面彎矩作

33、用平面內的整體穩(wěn)定包括兩方面彎矩作用平面內的彎曲失穩(wěn)彎曲失穩(wěn)及彎矩及彎矩 作用平面外的作用平面外的彎扭失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)。 n整體穩(wěn)定的計算整體穩(wěn)定的計算 第第4 4節(jié)節(jié) 實腹式壓彎構件的局部穩(wěn)定實腹式壓彎構件的局部穩(wěn)定 n應力梯度的概念應力梯度的概念 梁：梁： 軸力構件：軸力構件： 拉、壓彎構件：拉、壓彎構件： f NNW M A N Exxx xmx x )8 . 01( 1 f NNW M A N Exxx xmx )25. 11 ( 22 f W M A N xb xtx y 1 1 .1 Ex Ex N NA E l EI N xx x Ex 2 2 2 0 2 max minmax 2

34、0 20 n翼緣的局部穩(wěn)定受力簡單，同梁按等強原則翼緣的局部穩(wěn)定受力簡單，同梁按等強原則 n腹板的局部穩(wěn)定受力復雜，影響因素多，等強原則。腹板的局部穩(wěn)定受力復雜，影響因素多，等強原則。 n腹板局部穩(wěn)定的主要影響因素腹板局部穩(wěn)定的主要影響因素: : 剪、正應力比：剪、正應力比： 正應力梯度：正應力梯度： 塑性區(qū)發(fā)展深度塑性區(qū)發(fā)展深度 第第5 5節(jié)節(jié) 格構式截面壓彎構件格構式截面壓彎構件 n一般宜采用綴條式，當彎矩較小時也可以采用綴板式。一般宜采用綴條式，當彎矩較小時也可以采用綴板式。 n一般彎矩繞虛軸作用，特殊情況彎矩也可繞實軸作用。一般彎矩繞虛軸作用，特殊情況彎矩也可繞實軸作用。 n彎矩繞實軸

35、作用時，整體穩(wěn)定計算同實腹式截面，但平彎矩繞實軸作用時，整體穩(wěn)定計算同實腹式截面，但平 面外穩(wěn)定計算時，穩(wěn)定系數(shù)應按換算長細比面外穩(wěn)定計算時，穩(wěn)定系數(shù)應按換算長細比0 x 0 x計算， 計算， 梁彎穩(wěn)定系數(shù)梁彎穩(wěn)定系數(shù)b b1.01.0。 maxminmax )( 1 n彎矩繞實軸作用時：彎矩繞實軸作用時： 彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定不考慮塑性發(fā)展不考慮塑性發(fā)展 彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定不需驗算不需驗算，但需保證單肢，但需保證單肢 的兩向穩(wěn)定性。的兩向穩(wěn)定性。 單肢穩(wěn)定分肢相同時驗算較大分肢；分肢不同時應分單肢穩(wěn)定分肢相同時驗算較大分肢；分肢不同時

36、應分 別驗算兩單肢。別驗算兩單肢。 n綴材設計按實際剪力及綴材設計按實際剪力及 中較大值。中較大值。 n局部穩(wěn)定：兩肢件應按局部穩(wěn)定：兩肢件應按軸壓構件軸壓構件控制局部穩(wěn)定?？刂凭植糠€(wěn)定。 f NNW M A N Exxx xmx x )1 ( 1 0 1 y I W x x y f Af V 235 85 第第6 6節(jié)節(jié) 例題例題 驗算下圖示壓彎構件的強度及平面內、外的整體穩(wěn)定性。驗算下圖示壓彎構件的強度及平面內、外的整體穩(wěn)定性。 已知：已知：Q235Q235鋼，鋼，A=20cmA=20cm2 2，I Ix x346.8cm346.8cm4 4， I Iy y43.6cm43.6cm4 4，

37、 y y1 14.4cm4.4cm， 翼緣側向翼緣側向1/31/3跨處設置兩個側向支承。跨處設置兩個側向支承。 解：解：1 1、參數(shù)計算、參數(shù)計算 cm;48. 1cm;16. 4AIiAIi yyxx cmyIWcmyIW xxxx 3 .40;82.78 2211 )(329. 0;14417. 4600 0 類bil xxxx 2、強度計算、強度計算 結論：強度滿足要求。結論：強度滿足要求。 3、彎矩作用平面內的穩(wěn)定性、彎矩作用平面內的穩(wěn)定性 mkN98/628/ 22 qlM x kN1 .196144/102020600014. 3 22222 EANEx )(89. 0; 2 .

38、1;05. 1; 0 . 1 21 計算略 bxxtxmx )(325. 0;13548. 1200 0 類cil xyyy 2 3 6 2 3 11 N/mm21575.128 1082.7805. 1 109 1020 1040 f W M A N xx x n 2 3 6 2 3 22 N/mm2151 .166 103 .402 . 1 109 1020 1040 f W M A N xx x n )8 . 01 ( 1Exxx xmx x NNW M A N kN27.1781 . 1/1 .1961 . 1 ExEx NN 結論：平面內整穩(wěn)不滿足。結論：平面內整穩(wěn)不滿足。 4、平面

39、外的整體穩(wěn)定性、平面外的整體穩(wěn)定性 結論：平面外整穩(wěn)滿足。結論：平面外整穩(wěn)滿足。 )27.178/408 . 01 (1082.7805. 1 1091 1020329. 0 1040 3 6 2 3 22 N/mm215N/mm3 .1935 .1328 .60f )25. 11 ( 22Exxx xmx NNW M A N )27.178/4025. 11 (103 .402 . 1 1091 1020 1040 3 6 2 3 22 N/mm215N/mm65.23865.25820f 3 6 2 3 1 1082.7889. 0 1091 1 1040325. 0 1040 xb xtx y W M A N 22