受彎構(gòu)件(梁)課件

第5章受彎構(gòu)件第5章受彎構(gòu)件本章基本要求1.了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2.了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原理，掌握梁的計(jì)算方法；3.掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；4.掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。本章基本要求1.了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2.了解受彎構(gòu)件整5.1受彎構(gòu)件的類形和應(yīng)用梁——承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件格構(gòu)式梁——桁架5.1.1受彎構(gòu)件類型5.1受彎構(gòu)件的類形和應(yīng)用梁——承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件2.按制作方法分：型鋼截面梁(圖5-1)冷彎薄壁型鋼組合截面梁(圖5-2)樓蓋梁平臺(tái)梁1.按功能分吊車梁檁條墻架梁等2.按制作方法分：型鋼截面梁(圖5-1)圖5-1型鋼和薄壁型鋼梁截面形式圖5-1型鋼和薄壁型鋼梁截面形式5-2組合梁截面形式3.按受力變形分：?jiǎn)蜗驈澢弘p向彎曲梁5-2組合梁截面形式3.按受力變形分：?jiǎn)蜗驈澢?.1.2梁的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容正常使用極限狀態(tài)

剛度承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定5.1.2梁的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容正常使用極限狀態(tài)剛度承載能力5.2梁的強(qiáng)度和剛度VmaxMmax1.抗彎強(qiáng)度(1)工作性能

彈性階段

x

x5.2.1梁的強(qiáng)度σfy彈性階段的最大彎矩:(5-1)5.2梁的強(qiáng)度和剛度VmaxMmax1.抗彎強(qiáng)度(1)工彈塑性階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸。

x

xσfyaafyfy分為和兩個(gè)區(qū)域。彈塑性階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸。xxσf式中：S1nx、S2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸X軸的面積矩；Wpnx截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。塑性鉸彎矩

與彈性最大彎矩之比:式中：S1nx、S2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸X只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無關(guān)的形狀系數(shù)。對(duì)X軸對(duì)Y軸XXYYA1Aw只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無關(guān)的形狀系數(shù)。對(duì)X軸對(duì)Y(2)抗彎強(qiáng)度計(jì)算

梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性發(fā)展深度取a≤h/8。單向彎曲梁雙向彎曲梁

x

xaafy(2)抗彎強(qiáng)度計(jì)算梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面梁:

其他截面見表5.1。當(dāng)翼緣外伸寬度b與其厚度t之比滿足:時(shí)，需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁:XXYYbt式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面其他截面見表5.1。當(dāng)2.抗剪強(qiáng)度VmaxMmaxtmax

x

x2.抗剪強(qiáng)度VmaxMmaxtmaxxx3.局部壓應(yīng)力當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。圖5-3局部壓應(yīng)力3.局部壓應(yīng)力當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中F—集中力,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；—集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為1.35，其他為1.0；lz--集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度：跨中集中荷載：F—集中力,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；—集中荷載增大系數(shù)，

-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車輪壓可取為50mm；

hy—自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離；hr—軌道的高度，計(jì)算處無軌道時(shí)取0；

—梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得大于2.5hy。梁端支座反力：-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)hy—自梁承載邊緣腹板的計(jì)算高度ho的規(guī)定：軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距;焊接組合截面，為腹板高度;鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。hobt1hobt1ho腹板的計(jì)算高度ho的規(guī)定：軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距;焊接組合4.折算應(yīng)力應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。

異號(hào)時(shí)，同號(hào)時(shí)或

4.折算應(yīng)力應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。異號(hào)時(shí)，同號(hào)時(shí)或計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。

原因：只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性

異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展，提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度

5.2.2受彎構(gòu)件的剛度計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。原因：異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展等截面簡(jiǎn)支梁相對(duì)撓度：梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。

等截面簡(jiǎn)支梁相對(duì)撓度：梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算?？缰忻孛娴挚咕?/p>

支座附近毛截面抵抗矩

翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁相對(duì)撓度：

跨中毛截面抵抗矩支座附近毛截面抵抗矩翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁5.3受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定5.3.1基本概念側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)—出平面彎扭屈曲。圖5-4兩端夾支座5.3受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定5.3.1基本概念側(cè)向彎曲，伴隨扭

梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱為臨界荷載或臨界彎矩。圖5-5梁的側(cè)向彎扭屈曲梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱為原因：

受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨界應(yīng)力，其弱軸為1-1軸，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），只有繞y軸屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。XXYY11XXYY原因：受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨界應(yīng)力，其弱軸為1-1軸，但5.3.2梁的臨界彎矩Mcr建立彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性階段；梁端為夾支座（只能繞x軸，y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能轉(zhuǎn)）；梁變形后，力偶矩與原來的方向平行(即小變形)。

1.基本假定2.純彎曲梁的臨界彎矩5.3.2梁的臨界彎矩Mcr建立彎矩作用在最大剛度平面，屈Y’YZZ’圖5-6梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲zMMZY

在y’z’平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：Y’YZZ’zMMZY在y’z’平面內(nèi)為梁在最X’ZMXZZ’M圖5-7梁在X’、Z’平面內(nèi)側(cè)向彎曲在x’z’平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：X’ZMXZZ’M在x’z’平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩XXYYX’Y’Y’圖5-8截面形心的位移和轉(zhuǎn)角由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方程為：XXYYX’Y’Y’圖5-8截面形心的由于梁端部夾支，中部將(5-14)微分一次利用(5-13)消去得到只有未知數(shù)的彎扭屈曲微分方程:梁側(cè)扭轉(zhuǎn)角為正弦曲線分布，即：代入（5-15）式中，得：將(5-14)微分一次利用(5-13)消去得到只有未知梁使上式在任何z值都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零，即：上式中的M即為該梁的臨界彎矩Mcr(5-17)使上式在任何z值都成立，則方括號(hào)中的上式中的M即為該梁的β稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面Iw=Iy(h/2)2β稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱荷載情況β值MMM荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣“－”用于荷載作用在上翼緣；“＋”用于荷載作用在下翼緣.說明3.對(duì)于不同荷載和荷載作用位置不同，其β值不同荷載情況β值MMM荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣“－”用4.單軸對(duì)稱截面工字

形截面梁的臨界彎矩aSyoh1h2OXY圖5-9單軸對(duì)稱截面S--為剪切中心其中（參見鐵木辛柯“彈性穩(wěn)定理論”一書）(5-18)4.單軸對(duì)稱截面工字

形截面梁的臨界彎矩aSyoh1h2OX剪切中心坐標(biāo)aSyoh1h2OXYI1I2系數(shù)值荷載類型跨中點(diǎn)集中荷載滿跨均布荷載純彎曲1.351.131.00.550.460.00.400.531.0剪切中心坐標(biāo)aSyoh1h2OXYI1I2系數(shù)值荷載5.3.3影響梁整體穩(wěn)定的主要因素側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；受壓翼緣的自由長(zhǎng)度;荷載作用種類；荷載作用位置；梁的支座情況。2.提高梁整體穩(wěn)定性的有效措施增加受壓翼緣的寬度；在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。1.主要影響因素5.3.3影響梁整體穩(wěn)定的主要因素側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；受5.3.4梁的整體穩(wěn)定計(jì)算1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件有鋪板(各種鋼筋混凝土板和鋼板)密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；H型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1與其寬度b1之比不超過下表規(guī)定時(shí)；5.3.4梁的整體穩(wěn)定計(jì)算1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件有鋪板對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿足：可不計(jì)算整體穩(wěn)定性。bb0t1h0twtwt2b1b2h12.015.09.5Q42012.515.510.0Q39013.016.510.5Q34516.020.013.0Q235荷載作用在下翼緣荷載作用在上翼緣跨中受壓翼緣有側(cè)向支承點(diǎn)的梁,不論荷載作用在何處跨中無側(cè)向支承點(diǎn)的梁

l1/b1條件鋼號(hào)圖5-10箱形截面對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿足：bb0t1h0twtwt2.整體穩(wěn)定計(jì)算

當(dāng)截面僅作用Mx時(shí)：（1）按下式計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性：（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算

2.整體穩(wěn)定計(jì)算當(dāng)截面僅作用Mx時(shí)：（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算任意橫向荷載作用下：

軋制H型鋼或焊接等截面工字形簡(jiǎn)支梁任意橫向荷載作用下：

軋制H型鋼或焊接等截面工字形軋制普通工字形簡(jiǎn)支梁其他截面的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算詳見規(guī)范。上述穩(wěn)定系數(shù)按彈性理論得到的，當(dāng)時(shí)梁已經(jīng)進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)，整體穩(wěn)定臨界力顯著降低，因此對(duì)穩(wěn)定系數(shù)加以修正：軋制普通工字形簡(jiǎn)支梁當(dāng)截面同時(shí)作用Mx、My時(shí)：規(guī)范給出了一經(jīng)驗(yàn)公式：當(dāng)截面同時(shí)作用Mx、My時(shí)：規(guī)范給出了一經(jīng)驗(yàn)公式：【例5-1】一焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，跨度12m，無側(cè)向支撐?？缍戎醒胩幧弦砭壸饔靡患辛奢d，標(biāo)準(zhǔn)值為，其中橫荷載占20％，活荷載占80％。鋼材Q235B。選擇兩個(gè)截面如圖示，兩梁的截面面積荷梁高均相等。求此梁各能承受的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值（梁自重不計(jì)）。設(shè)由整體穩(wěn)定和抗彎強(qiáng)度控制。[解]1.雙軸對(duì)稱工字形截面(1)截面幾何特征值【例5-1】一焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，跨度12m，第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件(3)梁能承受的彎矩設(shè)計(jì)值2.單軸對(duì)稱工字形截面(1)截面幾何特征值(3)梁能承受的彎矩設(shè)計(jì)值截面形心軸位置截面形心軸位置

側(cè)向長(zhǎng)細(xì)比側(cè)向長(zhǎng)細(xì)比換算為換算為比較計(jì)算結(jié)果，兩梁的截面面積和高度相同，單軸對(duì)稱截面梁承受的荷載比雙軸對(duì)稱截面梁大38.9％，但截面慣性矩降低約2％，即撓度值比雙軸對(duì)稱截面梁增加2％、。第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件5.4梁的局部穩(wěn)定5.4.1梁的局部失穩(wěn)概念

當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí)，梁的腹板和受壓翼緣將不能保持平衡狀態(tài)，發(fā)生出平面波形鼓曲，稱為梁的局部失穩(wěn)(圖5-11)。圖5-11梁的局部失穩(wěn)形式5.4梁的局部穩(wěn)定5.4.1梁的局部失穩(wěn)概念當(dāng)荷載5.4.2受壓翼緣的局部穩(wěn)定

梁的受壓翼緣可近似視為：一單向均勻受壓薄板，其臨界應(yīng)力為：將E=206X103N/mm2，ν=0.3代入上式，得：5.4.2受壓翼緣的局部穩(wěn)定梁的受壓翼緣可并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無窮大，故β=0.425；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用，，令η=0.25，則：并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無窮大，故β=0因此規(guī)范規(guī)定不發(fā)生局部失穩(wěn)的板件寬厚比：強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性發(fā)展時(shí)：

強(qiáng)度計(jì)算不考慮截面塑性發(fā)展時(shí)：由條件，得：因此規(guī)范規(guī)定不發(fā)生局部失穩(wěn)的板件寬厚比：強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性對(duì)于箱形截面受壓翼緣在兩腹板（或腹板與縱向加勁肋）間的無支承寬度b0與其厚度的比值應(yīng)滿足：b0th0twbb0th0tw對(duì)于箱形截面受壓翼緣在兩腹板（或腹板與縱向加勁肋）間的無支縱向加勁肋橫向加勁肋5.4.2腹板的局部穩(wěn)定1.加勁肋的設(shè)置

x

xVmaxMmax縱向加勁肋橫向加勁肋5.4.2腹板的局部穩(wěn)定1.加勁肋的設(shè)置(1)純彎屈曲由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：圖5-12彎曲屈曲對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局部穩(wěn)定應(yīng)使：(1)純彎屈曲由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：圖5-12彎即：腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)置縱向加勁肋。即：腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)置縱規(guī)范規(guī)定不設(shè)縱向加勁肋的限值為ττττhoa(2)純剪屈曲σσσσ圖5-13純剪屈曲規(guī)范規(guī)定不設(shè)縱向加勁肋的限值為ττττhoa(2)純剪屈曲σ彈性階段臨界應(yīng)力：式中：彈塑性階段臨界應(yīng)力(經(jīng)驗(yàn)公式)：彈性階段臨界應(yīng)力：式中：彈塑性階段臨界應(yīng)力(經(jīng)驗(yàn)公式)：

腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞，否則應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋。

規(guī)范取不設(shè)橫向加勁肋限值：若不發(fā)生剪切屈曲，應(yīng)使：腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞，否則規(guī)范取不設(shè)橫向加勁hoa若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：（3）局部壓應(yīng)力下的屈曲圖5-14局壓屈曲hoa若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，（3）局部壓應(yīng)力下的屈腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。規(guī)范?。壕C上所述，梁腹板加勁肋設(shè)置如下：直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹梁：腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。規(guī)范?。壕C上所述，梁腹板加勁應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。

以上公式中h0為腹板的計(jì)算高度，tw為腹板厚度。對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，h0取腹板受壓區(qū)高度hc的2倍。(4)梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承加勁肋。以上公式中h0為腹板的計(jì)算高度，tw為(4)梁的支2.配置加勁肋的腹板穩(wěn)定計(jì)算(1)僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板aa2.配置加勁肋的腹板穩(wěn)定計(jì)算(1)僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板a式中:

σ—計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板計(jì)算高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力；τ－計(jì)算區(qū)格，平均剪力作用下，腹板截面剪應(yīng)力,—腹板計(jì)算高度邊緣的局部壓應(yīng)力，式中:用于抗彎計(jì)算的腹板通用高厚比

用于抗彎計(jì)算的腹板通用高厚比第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件圖5-15曲線0.851.01.25λbσcrfyfAB0圖5-15曲線0.851.01第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件用于腹板抗局壓作用的通用高厚比

用于腹板抗局壓作用的通用高厚比第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件3.同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah１Ⅰh２Ⅱ（1）受壓區(qū)區(qū)格Ⅰ：3.同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah１Ⅰh２Ⅱ（1）受第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件(2)下區(qū)格Ⅱ：ah１Ⅰh２Ⅱh2(2)下區(qū)格Ⅱ：ah１Ⅰh２Ⅱh2式中σ２—計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲壓應(yīng)力；

σｃ２—腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取

τ—計(jì)算同前。式中σ２—計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲壓(３)受壓翼緣和縱向加勁肋間設(shè)有短加勁肋的

區(qū)格板ah１h２h1a1(３)受壓翼緣和縱向加勁肋間設(shè)有短加勁肋的

區(qū)格板a式中σ、σc、τ---計(jì)算同前；式中σ、σc、τ---計(jì)算同前；第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件3.加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸(1)加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿足：當(dāng)時(shí),縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在3.加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸(1)加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加20％。僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)(2)加勁肋的截面尺寸橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加縱向加勁肋應(yīng)滿足:橫向加勁肋應(yīng)滿足:

同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：縱向加勁肋應(yīng)滿足:橫向加勁肋應(yīng)滿足:同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁4.支承加勁肋計(jì)算CCCCC50-100tho≤2t(1)端面承壓4.支承加勁肋計(jì)算CCCCC50-100tho≤2t(1)端(2)加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)度為及加勁肋,作為計(jì)算截面面積。Ace--加勁肋端面實(shí)際承壓面積;fce--鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。(2)加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹Ace--加勁肋端(3)支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。(4)支承加勁肋與翼緣的連接焊縫，應(yīng)按傳力情況進(jìn)行連接焊縫計(jì)算。(3)支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承(4)支承加勁肋與翼5.5型鋼梁的設(shè)計(jì)5.5.1設(shè)計(jì)步驟

1.單向彎曲型鋼梁(以工字型鋼為例)(1)梁的內(nèi)力計(jì)算由荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算最大彎矩和剪力(2)計(jì)算梁所需的截面模量選取適當(dāng)?shù)男弯摻孛?，得截面參?shù)5.5型鋼梁的設(shè)計(jì)5.5.1設(shè)計(jì)步驟（3）彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算（4）最大剪力驗(yàn)算（5）整體穩(wěn)定驗(yàn)算（6）局壓驗(yàn)算（7）剛度驗(yàn)算（3）彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算2.雙向彎曲型鋼梁(以工字型鋼為例)(1)梁的內(nèi)力計(jì)算由荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算最大彎矩和剪力(2)估算

選取適當(dāng)?shù)男弯摻孛妗?3)抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算

2.雙向彎曲型鋼梁(以工字型鋼為例)(4)最大剪力驗(yàn)算(5)整體穩(wěn)定驗(yàn)算(6)局壓驗(yàn)算(7)剛度驗(yàn)算(4)最大剪力驗(yàn)算5.6組合梁的設(shè)計(jì)5.6.1截面選擇1.確定截面高度(1)容許最大高度，滿足凈空高度要求；(2)容許最小高度,由剛度條件確定，以簡(jiǎn)支梁為例：5.6組合梁的設(shè)計(jì)5.6.1截面選擇（3）梁的經(jīng)濟(jì)高度he,由經(jīng)驗(yàn)公式求得梁的高度應(yīng)滿足：（3）梁的經(jīng)濟(jì)高度he,由經(jīng)驗(yàn)公式求得梁的高度應(yīng)滿足：2.確定腹板尺寸高度hw取比h稍小，滿足50的模數(shù)。

腹板厚度tw由抗剪強(qiáng)度確定： 按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：構(gòu)造要求：2.確定腹板尺寸3.翼緣尺寸確定

由凈截面模量及腹板截面面積確定：bfhwh1httwxx3.翼緣尺寸確定bfhwh1httwxx一般bf以10mm為模數(shù)，t以2mm為模數(shù)。確定bf、t尚應(yīng)考慮板材的規(guī)格及局部穩(wěn)定要求。bfhwh1httwxx一般bf以10mm為模數(shù)，t以2mm為模數(shù)。bfhwh1h5.6.2截面驗(yàn)算1.強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局壓強(qiáng)度、折算應(yīng)力；2.整體穩(wěn)定驗(yàn)算；3.局部穩(wěn)定驗(yàn)算，對(duì)于腹板一般通過加勁肋來保證4.剛度驗(yàn)算；5.動(dòng)荷載作用，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。5.6.2截面驗(yàn)算1.強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局壓強(qiáng)5.6.3組合梁截面沿長(zhǎng)度的改變1.改變翼緣板截面（1）單層翼緣板，一般改變bf，而t不變，做法如下圖bfbf’12.5（a）（b）l~l/6~l/6M1M1M5.6.3組合梁截面沿長(zhǎng)度的改變bfbf’12.5（a）（b

（2）多層翼緣板，可采用切斷外層翼緣板的方法，斷點(diǎn)計(jì)算確定，做法如下圖：

為了保證，斷點(diǎn)處能正常工作，實(shí)際斷點(diǎn)外伸長(zhǎng)度l1應(yīng)滿足： lM1M1l1l1（2）多層翼緣板，可采用切斷外層翼緣板的方法，斷點(diǎn)計(jì)算確定端部有正面角焊縫時(shí)：當(dāng)hf

≥0.75t1時(shí)：l1

≥b1

當(dāng)hf

<0.75t1時(shí)：l1

≥1.5b1端部無正面角焊縫時(shí)：l1

≥2b1

b1、t1－外層翼緣板的寬度和厚度；hf-焊腳尺寸。端部有正面角焊縫時(shí)：h≥h/2h≥h/2抵緊焊接l/6~l/52、改變梁高

具體做法如下圖：h≥h/2h≥h/2抵緊焊接l/6~l/52、改變梁高

5.6.4焊接組合梁翼緣焊縫計(jì)算單位長(zhǎng)度上的剪力V1：當(dāng)有集中力作用而又未設(shè)加勁肋時(shí)，應(yīng)進(jìn)行折算應(yīng)力計(jì)算：5.6.4焊接組合梁翼緣焊縫計(jì)算單位長(zhǎng)度上的剪力V1：當(dāng)有第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件5.7梁的拼接、連接和支座5.7.1梁的拼接1、型鋼梁的拼接：2、組合梁的拼接：2、組合梁的拼接：≥10tw5.7梁的拼接、連接和支座5.7.1梁的拼接2、組合梁~500~50012344551245345拼接處對(duì)接焊縫不能與基本金屬等強(qiáng)時(shí),受拉翼緣焊縫應(yīng)計(jì)算確定；翼緣拼接板的內(nèi)力應(yīng)按下式計(jì)算:N1=AfnfAfn--被拼接翼緣板凈截面面積。~500~50012344551245345拼接處對(duì)接焊縫不腹板拼接板及其連接承擔(dān)的內(nèi)力為：1）拼接截面處的全部剪力v；2）按剛度分配到腹板上的彎矩Mw：

腹板拼接板及其連接承擔(dān)的內(nèi)力為：5.7.2主、次梁的連接1.主次梁不等高連接2.主次梁等高連接5.7.2主、次梁的連接1.主次梁不等高連接2.主次梁等高第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件5.7.3梁的支座支于砌體或混凝土上的支座有三種形式：R平板支座b弧形支座r鉸軸式支座5.7.3梁的支座支于砌體或混凝土上的支座有三種形式：R平

為了防止弧形支座的弧形墊塊和滾軸支座的滾軸被劈裂，其圓弧面與鋼板接觸面的承壓力，應(yīng)滿足：為了防止弧形支座的弧形墊塊和滾軸支座的滾軸被劈裂，其圓

鉸軸式支座的圓柱形樞軸，當(dāng)接觸面中心角θ≥90o時(shí)，其承壓應(yīng)力應(yīng)滿足：鉸軸式支座的圓柱形樞軸，當(dāng)接觸面中心角θ≥90o時(shí)，其第5章受彎構(gòu)件第5章受彎構(gòu)件本章基本要求1.了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2.了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原理，掌握梁的計(jì)算方法；3.掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；4.掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。本章基本要求1.了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2.了解受彎構(gòu)件整5.1受彎構(gòu)件的類形和應(yīng)用梁——承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件格構(gòu)式梁——桁架5.1.1受彎構(gòu)件類型5.1受彎構(gòu)件的類形和應(yīng)用梁——承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件2.按制作方法分：型鋼截面梁(圖5-1)冷彎薄壁型鋼組合截面梁(圖5-2)樓蓋梁平臺(tái)梁1.按功能分吊車梁檁條墻架梁等2.按制作方法分：型鋼截面梁(圖5-1)圖5-1型鋼和薄壁型鋼梁截面形式圖5-1型鋼和薄壁型鋼梁截面形式5-2組合梁截面形式3.按受力變形分：?jiǎn)蜗驈澢弘p向彎曲梁5-2組合梁截面形式3.按受力變形分：?jiǎn)蜗驈澢?.1.2梁的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容正常使用極限狀態(tài)

剛度承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定5.1.2梁的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容正常使用極限狀態(tài)剛度承載能力5.2梁的強(qiáng)度和剛度VmaxMmax1.抗彎強(qiáng)度(1)工作性能

彈性階段

x

x5.2.1梁的強(qiáng)度σfy彈性階段的最大彎矩:(5-1)5.2梁的強(qiáng)度和剛度VmaxMmax1.抗彎強(qiáng)度(1)工彈塑性階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸。

x

xσfyaafyfy分為和兩個(gè)區(qū)域。彈塑性階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸。xxσf式中：S1nx、S2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸X軸的面積矩；Wpnx截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。塑性鉸彎矩

與彈性最大彎矩之比:式中：S1nx、S2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸X只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無關(guān)的形狀系數(shù)。對(duì)X軸對(duì)Y軸XXYYA1Aw只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無關(guān)的形狀系數(shù)。對(duì)X軸對(duì)Y(2)抗彎強(qiáng)度計(jì)算

梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性發(fā)展深度取a≤h/8。單向彎曲梁雙向彎曲梁

x

xaafy(2)抗彎強(qiáng)度計(jì)算梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面梁:

其他截面見表5.1。當(dāng)翼緣外伸寬度b與其厚度t之比滿足:時(shí)，需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁:XXYYbt式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)于工字形截面其他截面見表5.1。當(dāng)2.抗剪強(qiáng)度VmaxMmaxtmax

x

x2.抗剪強(qiáng)度VmaxMmaxtmaxxx3.局部壓應(yīng)力當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。圖5-3局部壓應(yīng)力3.局部壓應(yīng)力當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中F—集中力,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；—集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為1.35，其他為1.0；lz--集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度：跨中集中荷載：F—集中力,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；—集中荷載增大系數(shù)，

-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車輪壓可取為50mm；

hy—自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離；hr—軌道的高度，計(jì)算處無軌道時(shí)取0；

—梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得大于2.5hy。梁端支座反力：-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)hy—自梁承載邊緣腹板的計(jì)算高度ho的規(guī)定：軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距;焊接組合截面，為腹板高度;鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。hobt1hobt1ho腹板的計(jì)算高度ho的規(guī)定：軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距;焊接組合4.折算應(yīng)力應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。

異號(hào)時(shí)，同號(hào)時(shí)或

4.折算應(yīng)力應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。異號(hào)時(shí)，同號(hào)時(shí)或計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。

原因：只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性

異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展，提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度

5.2.2受彎構(gòu)件的剛度計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。原因：異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展等截面簡(jiǎn)支梁相對(duì)撓度：梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。

等截面簡(jiǎn)支梁相對(duì)撓度：梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算?？缰忻孛娴挚咕?/p>

支座附近毛截面抵抗矩

翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁相對(duì)撓度：

跨中毛截面抵抗矩支座附近毛截面抵抗矩翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁5.3受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定5.3.1基本概念側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)—出平面彎扭屈曲。圖5-4兩端夾支座5.3受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定5.3.1基本概念側(cè)向彎曲，伴隨扭

梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱為臨界荷載或臨界彎矩。圖5-5梁的側(cè)向彎扭屈曲梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱為原因：

受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨界應(yīng)力，其弱軸為1-1軸，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），只有繞y軸屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。XXYY11XXYY原因：受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨界應(yīng)力，其弱軸為1-1軸，但5.3.2梁的臨界彎矩Mcr建立彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性階段；梁端為夾支座（只能繞x軸，y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能轉(zhuǎn)）；梁變形后，力偶矩與原來的方向平行(即小變形)。

1.基本假定2.純彎曲梁的臨界彎矩5.3.2梁的臨界彎矩Mcr建立彎矩作用在最大剛度平面，屈Y’YZZ’圖5-6梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲zMMZY

在y’z’平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：Y’YZZ’zMMZY在y’z’平面內(nèi)為梁在最X’ZMXZZ’M圖5-7梁在X’、Z’平面內(nèi)側(cè)向彎曲在x’z’平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：X’ZMXZZ’M在x’z’平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩XXYYX’Y’Y’圖5-8截面形心的位移和轉(zhuǎn)角由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方程為：XXYYX’Y’Y’圖5-8截面形心的由于梁端部夾支，中部將(5-14)微分一次利用(5-13)消去得到只有未知數(shù)的彎扭屈曲微分方程:梁側(cè)扭轉(zhuǎn)角為正弦曲線分布，即：代入（5-15）式中，得：將(5-14)微分一次利用(5-13)消去得到只有未知梁使上式在任何z值都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零，即：上式中的M即為該梁的臨界彎矩Mcr(5-17)使上式在任何z值都成立，則方括號(hào)中的上式中的M即為該梁的β稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面Iw=Iy(h/2)2β稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱荷載情況β值MMM荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣“－”用于荷載作用在上翼緣；“＋”用于荷載作用在下翼緣.說明3.對(duì)于不同荷載和荷載作用位置不同，其β值不同荷載情況β值MMM荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣“－”用4.單軸對(duì)稱截面工字

形截面梁的臨界彎矩aSyoh1h2OXY圖5-9單軸對(duì)稱截面S--為剪切中心其中（參見鐵木辛柯“彈性穩(wěn)定理論”一書）(5-18)4.單軸對(duì)稱截面工字

形截面梁的臨界彎矩aSyoh1h2OX剪切中心坐標(biāo)aSyoh1h2OXYI1I2系數(shù)值荷載類型跨中點(diǎn)集中荷載滿跨均布荷載純彎曲1.351.131.00.550.460.00.400.531.0剪切中心坐標(biāo)aSyoh1h2OXYI1I2系數(shù)值荷載5.3.3影響梁整體穩(wěn)定的主要因素側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；受壓翼緣的自由長(zhǎng)度;荷載作用種類；荷載作用位置；梁的支座情況。2.提高梁整體穩(wěn)定性的有效措施增加受壓翼緣的寬度；在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。1.主要影響因素5.3.3影響梁整體穩(wěn)定的主要因素側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；受5.3.4梁的整體穩(wěn)定計(jì)算1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件有鋪板(各種鋼筋混凝土板和鋼板)密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；H型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1與其寬度b1之比不超過下表規(guī)定時(shí)；5.3.4梁的整體穩(wěn)定計(jì)算1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件有鋪板對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿足：可不計(jì)算整體穩(wěn)定性。bb0t1h0twtwt2b1b2h12.015.09.5Q42012.515.510.0Q39013.016.510.5Q34516.020.013.0Q235荷載作用在下翼緣荷載作用在上翼緣跨中受壓翼緣有側(cè)向支承點(diǎn)的梁,不論荷載作用在何處跨中無側(cè)向支承點(diǎn)的梁

l1/b1條件鋼號(hào)圖5-10箱形截面對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿足：bb0t1h0twtwt2.整體穩(wěn)定計(jì)算

當(dāng)截面僅作用Mx時(shí)：（1）按下式計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性：（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算

2.整體穩(wěn)定計(jì)算當(dāng)截面僅作用Mx時(shí)：（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算任意橫向荷載作用下：

軋制H型鋼或焊接等截面工字形簡(jiǎn)支梁任意橫向荷載作用下：

軋制H型鋼或焊接等截面工字形軋制普通工字形簡(jiǎn)支梁其他截面的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算詳見規(guī)范。上述穩(wěn)定系數(shù)按彈性理論得到的，當(dāng)時(shí)梁已經(jīng)進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)，整體穩(wěn)定臨界力顯著降低，因此對(duì)穩(wěn)定系數(shù)加以修正：軋制普通工字形簡(jiǎn)支梁當(dāng)截面同時(shí)作用Mx、My時(shí)：規(guī)范給出了一經(jīng)驗(yàn)公式：當(dāng)截面同時(shí)作用Mx、My時(shí)：規(guī)范給出了一經(jīng)驗(yàn)公式：【例5-1】一焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，跨度12m，無側(cè)向支撐?？缍戎醒胩幧弦砭壸饔靡患辛奢d，標(biāo)準(zhǔn)值為，其中橫荷載占20％，活荷載占80％。鋼材Q235B。選擇兩個(gè)截面如圖示，兩梁的截面面積荷梁高均相等。求此梁各能承受的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值（梁自重不計(jì)）。設(shè)由整體穩(wěn)定和抗彎強(qiáng)度控制。[解]1.雙軸對(duì)稱工字形截面(1)截面幾何特征值【例5-1】一焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，跨度12m，第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件(3)梁能承受的彎矩設(shè)計(jì)值2.單軸對(duì)稱工字形截面(1)截面幾何特征值(3)梁能承受的彎矩設(shè)計(jì)值截面形心軸位置截面形心軸位置

側(cè)向長(zhǎng)細(xì)比側(cè)向長(zhǎng)細(xì)比換算為換算為比較計(jì)算結(jié)果，兩梁的截面面積和高度相同，單軸對(duì)稱截面梁承受的荷載比雙軸對(duì)稱截面梁大38.9％，但截面慣性矩降低約2％，即撓度值比雙軸對(duì)稱截面梁增加2％、。第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件5.4梁的局部穩(wěn)定5.4.1梁的局部失穩(wěn)概念

當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí)，梁的腹板和受壓翼緣將不能保持平衡狀態(tài)，發(fā)生出平面波形鼓曲，稱為梁的局部失穩(wěn)(圖5-11)。圖5-11梁的局部失穩(wěn)形式5.4梁的局部穩(wěn)定5.4.1梁的局部失穩(wěn)概念當(dāng)荷載5.4.2受壓翼緣的局部穩(wěn)定

梁的受壓翼緣可近似視為：一單向均勻受壓薄板，其臨界應(yīng)力為：將E=206X103N/mm2，ν=0.3代入上式，得：5.4.2受壓翼緣的局部穩(wěn)定梁的受壓翼緣可并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無窮大，故β=0.425；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用，，令η=0.25，則：并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無窮大，故β=0因此規(guī)范規(guī)定不發(fā)生局部失穩(wěn)的板件寬厚比：強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性發(fā)展時(shí)：

強(qiáng)度計(jì)算不考慮截面塑性發(fā)展時(shí)：由條件，得：因此規(guī)范規(guī)定不發(fā)生局部失穩(wěn)的板件寬厚比：強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性對(duì)于箱形截面受壓翼緣在兩腹板（或腹板與縱向加勁肋）間的無支承寬度b0與其厚度的比值應(yīng)滿足：b0th0twbb0th0tw對(duì)于箱形截面受壓翼緣在兩腹板（或腹板與縱向加勁肋）間的無支縱向加勁肋橫向加勁肋5.4.2腹板的局部穩(wěn)定1.加勁肋的設(shè)置

x

xVmaxMmax縱向加勁肋橫向加勁肋5.4.2腹板的局部穩(wěn)定1.加勁肋的設(shè)置(1)純彎屈曲由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：圖5-12彎曲屈曲對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局部穩(wěn)定應(yīng)使：(1)純彎屈曲由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：圖5-12彎即：腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)置縱向加勁肋。即：腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)置縱規(guī)范規(guī)定不設(shè)縱向加勁肋的限值為ττττhoa(2)純剪屈曲σσσσ圖5-13純剪屈曲規(guī)范規(guī)定不設(shè)縱向加勁肋的限值為ττττhoa(2)純剪屈曲σ彈性階段臨界應(yīng)力：式中：彈塑性階段臨界應(yīng)力(經(jīng)驗(yàn)公式)：彈性階段臨界應(yīng)力：式中：彈塑性階段臨界應(yīng)力(經(jīng)驗(yàn)公式)：

腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞，否則應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋。

規(guī)范取不設(shè)橫向加勁肋限值：若不發(fā)生剪切屈曲，應(yīng)使：腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞，否則規(guī)范取不設(shè)橫向加勁hoa若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：（3）局部壓應(yīng)力下的屈曲圖5-14局壓屈曲hoa若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，（3）局部壓應(yīng)力下的屈腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。規(guī)范?。壕C上所述，梁腹板加勁肋設(shè)置如下：直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹梁：腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。規(guī)范取：綜上所述，梁腹板加勁應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。

以上公式中h0為腹板的計(jì)算高度，tw為腹板厚度。對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，h0取腹板受壓區(qū)高度hc的2倍。(4)梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承加勁肋。以上公式中h0為腹板的計(jì)算高度，tw為(4)梁的支2.配置加勁肋的腹板穩(wěn)定計(jì)算(1)僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板aa2.配置加勁肋的腹板穩(wěn)定計(jì)算(1)僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板a式中:

σ—計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板計(jì)算高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力；τ－計(jì)算區(qū)格，平均剪力作用下，腹板截面剪應(yīng)力,—腹板計(jì)算高度邊緣的局部壓應(yīng)力，式中:用于抗彎計(jì)算的腹板通用高厚比

用于抗彎計(jì)算的腹板通用高厚比第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件圖5-15曲線0.851.01.25λbσcrfyfAB0圖5-15曲線0.851.01第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件用于腹板抗局壓作用的通用高厚比

用于腹板抗局壓作用的通用高厚比第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件3.同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah１Ⅰh２Ⅱ（1）受壓區(qū)區(qū)格Ⅰ：3.同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah１Ⅰh２Ⅱ（1）受第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件(2)下區(qū)格Ⅱ：ah１Ⅰh２Ⅱh2(2)下區(qū)格Ⅱ：ah１Ⅰh２Ⅱh2式中σ２—計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲壓應(yīng)力；

σｃ２—腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取

τ—計(jì)算同前。式中σ２—計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲壓(３)受壓翼緣和縱向加勁肋間設(shè)有短加勁肋的

區(qū)格板ah１h２h1a1(３)受壓翼緣和縱向加勁肋間設(shè)有短加勁肋的

區(qū)格板a式中σ、σc、τ---計(jì)算同前；式中σ、σc、τ---計(jì)算同前；第五章-受彎構(gòu)件(梁)課件3.加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸(1)加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿足：當(dāng)時(shí),縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在3.加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸(1)加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加20％。僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)(2)加勁肋的截面尺寸橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加縱向加勁肋應(yīng)滿足:橫向加勁肋應(yīng)滿足:

同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：縱向加勁肋應(yīng)滿足:橫向加勁肋應(yīng)滿足:同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁4.支承加勁肋計(jì)算CCCCC50-100tho≤2t(1)端面承壓4.支承加勁肋計(jì)算CCCCC50-100tho≤2t(1)端(2)加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)度為及加勁肋,作為計(jì)算截面面積。Ace--加勁肋端面實(shí)際承壓面積;fce--鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。(2)加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹Ace--加勁肋端(3)支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。(4)支承加勁肋與翼緣的連接焊縫，應(yīng)按傳力情況進(jìn)行連接焊縫計(jì)算。(3)支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承(4)支承加勁肋與翼5.5型鋼梁的設(shè)計(jì)5.5.1設(shè)計(jì)步驟

1.單向彎曲型鋼梁(以工字型鋼為例)(1)梁的內(nèi)力計(jì)算由荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算最大彎矩和剪力(2)計(jì)算梁所需的截面模量選取適當(dāng)?shù)男弯摻孛?，得截面參?shù)5.5型鋼梁的設(shè)計(jì)5.5.1設(shè)計(jì)步驟（3）彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算（4）最大剪力驗(yàn)算（5）整體穩(wěn)定驗(yàn)算（6）局壓驗(yàn)算（7）剛度驗(yàn)算（3）彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算2.雙向彎曲型鋼梁(以工字型鋼為例)(1)梁的