鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件(梁)的有關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算課件

受彎構(gòu)件的計(jì)算原理理解受彎構(gòu)件的工作性能掌握受彎構(gòu)件的猴度和剛度i的計(jì)算方法;了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的基本欐念,理解梁整體穩(wěn)定的計(jì)算原理以及提高整體穩(wěn)定性的措施;熟悉局部穩(wěn)定的驗(yàn)算方法及有關(guān)規(guī)定§41概述承受橫向荷載和彎矩的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件。結(jié)構(gòu)中的實(shí)腹式受彎構(gòu)件一般稱為梁,梁在鋼結(jié)構(gòu)中是應(yīng)用較廣泛的種基本構(gòu)件。例如房屋建筑中的樓蓋梁、墻梁、檁條、吊車梁和工作平臺(tái)梁。橫向荷載彎矩平臺(tái)構(gòu)件內(nèi)力彎矩剪力梁格彎矩+剪力,附加很小的軸力受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度四個(gè)方面的要求。前三項(xiàng)屬于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算,采用荷載的設(shè)計(jì)值;第四項(xiàng)為正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算,計(jì)算撓度時(shí)按荷載的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行?？箯潖?qiáng)度強(qiáng)度〈抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力承載能力極限狀態(tài)折算應(yīng)力整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定正常使用極限狀態(tài)剛度§42受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度421彎曲強(qiáng)度塑性彈性全部塑性s文塑憶M<MM=M,M<M<M,M=M1.工作性能圖421各荷載階段梁截面上的的正應(yīng)力分布彈性階段構(gòu)件邊緣纖維最大應(yīng)力為:(42.1)Wn、w截面繞x軸的凈截面模量m當(dāng)最大應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí),構(gòu)件截面處于彈性極限狀態(tài),其上彎矩為屈服彎矩M隨著M的進(jìn)一步增大截面全部進(jìn)入塑性狀態(tài),應(yīng)力分布呈矩形。彎矩達(dá)到最大極限稱為塑性彎矩M,截面形成塑性鉸。/Wm-截面對(duì)x軸的截面塑性模量。WB=Sn+SmSn、S2n-中和軸以上、下凈截面對(duì)中和軸的面積矩。yY截面繞x軸的塑性系數(shù)塑性系數(shù)與截面形狀有關(guān),而與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān),所以又稱截面形狀系數(shù)。2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算規(guī)范引入有限塑性發(fā)展系數(shù)γ和γ來(lái)表征截面抗彎強(qiáng)度的提高。梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性,塑性發(fā)展深度取a≤h8h/4。梁的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足:()軸單向彎曲時(shí)G=M=55(422YWyRM(2)繞x,y軸雙向彎曲時(shí)aMx+)≤f(423)式中rxWoxywnM、M、—梁截面內(nèi)繞x、y軸的最大彎矩設(shè)計(jì)值Wn、Wnw-截面對(duì)x、y軸的凈截面模量Yx、Y、—截面對(duì)x、y軸的有限塑性發(fā)展系數(shù),小于y∫—鋼材抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面塑性發(fā)展系數(shù)的取值見P110-~111表4.2.1額面形Y,截面形式7,,中1x|xan=16121.05▲當(dāng)翼緣外伸寬度6與其厚度之比為:235bs5/235時(shí),塑性發(fā)展對(duì)翼緣局部穩(wěn)定會(huì)有不利影響,應(yīng)取γ=10?！鴮?duì)于需要計(jì)算疲勞的梁,因?yàn)橛兴苄詤^(qū)深入的截面,塑性區(qū)鋼材易發(fā)生硬化,促使疲勞斷袈提前發(fā)生,宜取y=y1.0。422抗剪強(qiáng)度1.剪力中心在構(gòu)件截面上有一特殊點(diǎn)S,當(dāng)外力產(chǎn)生的剪力作用在該點(diǎn)時(shí)構(gòu)件只產(chǎn)生線位移,不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),這一點(diǎn)S稱為構(gòu)件的剪力中心。也稱彎曲中心,若外力不通過(guò)剪力中心,梁在穹曲的同時(shí)還會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn),由于扭轉(zhuǎn)是繞剪力中心取矩進(jìn)行的,故S點(diǎn)又稱為扭轉(zhuǎn)中心。剪力中心的位置近與截面的形狀和尺寸有關(guān),而與外荷載無(wú)關(guān)剪力中心S位置的一些簡(jiǎn)單規(guī)律1)雙對(duì)稱軸截面和點(diǎn)對(duì)稱截面〔如Z形截面),S與截面形心重和;(2)單對(duì)稱軸截面,S在對(duì)稱軸上3)由矩形薄板中線相交于一點(diǎn)組成的截面,每個(gè)薄板中的剪力通過(guò)該