上海理工大学城建学院：《钢结构 Steel Structure》第五章 受弯构件（共十节）

第五章受弯构件 第一节、梁的类型和应用 第二节、梁的强度 第三节、梁的扭转(自学) 第四节、梁的整体稳定 第五节、型钢梁的设计 第六节、组合梁设计 第七节、组合梁截面沿长度的改变 第八节、焊接梁翼缘焊缝计算 第九节、梁的局部稳定性 第十节、梁腹板加劲肋的设计

第五章 受弯构件 第一节、梁的类型和应用 第二节、梁的强度 第三节、梁的扭转（自学） 第四节、梁的整体稳定 第五节、型钢梁的设计 第六节、组合梁设计 第七节、组合梁截面沿长度的改变 第八节、焊接梁翼缘焊缝计算 第九节、梁的局部稳定性 第十节、梁腹板加劲肋的设计

第一节梁的类型和应用 第2页 钢梁在建筑结构中应用广泛,主要用以承受 横向荷载。如工作平台梁,楼盖梁,墙架梁、吊 车梁、檩条等。 4常用截面形式: I工TⅡ

第2页 第一节 梁的类型和应用 钢梁在建筑结构中应用广泛，主要用以承受 横向荷载。如工作平台梁，楼盖梁，墙架梁、吊 车梁、檩条等。 常用截面形式：

第二节梁的强度 第3页 正应力 梁在弯矩作用下,假定钢材为理想弹塑性体,截面正应力 的发展过程可以分为三个阶段 4弹性阶段 4弹塑性阶段 4塑性阶段(若钢材有硬化阶段则梁受弯也有应变硬化阶段) b M/W. M M K=2/Ec S/E MEN =20/Eh K,=2,/Eh M<Wf, M=W, Wf,<M<wrfr (a) b) (d) M=WH.0(f) (c) (e)

第3页 第二节 梁的强度 一、正应力 梁在弯矩作用下，假定钢材为理想弹塑性体，截面正应力 的发展过程可以分为三个阶段 弹性阶段 弹塑性阶段 塑性阶段（若钢材有硬化阶段则梁受弯也有应变硬化阶段）

第二节梁的强度 第4页 1、弹性阶段 截面边沿纤维最大应力 M max 当σ→)f时为弹性工作阶段极限状态 此时可承受的极限弯矩 Me=mnf

第4页 第二节 梁的强度 1、弹性阶段 e n y y n n M W f f W M I My = → = = 此时可承受的极限弯矩 当 时 为弹性工作阶段极限状态 截面边沿纤维最大应力   max

第二节梁的强度 第5页 2、塑性阶段 整个截面应力为f,达到强度承载能力极限 Mp=f(Sin+S2m)=Wpnf 取y pn 为截面塑性发面塑性 如对矩形截面W=bh2/6 w =2xbxh-bh2/4 1.5 对于其它截面同样可以得到y的数值

第5页 第二节 梁的强度 2、塑性阶段 整个截面应力为fy，达到强度承载能力极限 对于其它截面同样可以得到 的数值 如对矩形截面 取 为    1.5 / 4 2 4 2 / 6 截面塑性发面塑性 ( ) 2 2 1 2  = = =   = = = = + = n p n p n n n p n p y n n p n y W W bh h b h W W bh W W M f s s W f

第二节梁的强度 第6页 规范中的实腹梁抗弯强度计算公式 1、在M作用下 ≤f 2、在M、M作用下 ≤f nxX 塑性变形计算方法的限制条件: a.梁仅受静载和间接动载; 当受动载时,yx=7y=1.0 b.能充分保证梁不发生整体失稳; C.受压翼缘不发生局部失稳

第6页 第二节 梁的强度 规范中的实腹梁抗弯强度计算公式 1、在Mx作用下 2、在Mx、My作用下 f W M x nx x   塑性变形计算方法的限制条件： a. 梁仅受静载和间接动载； 当受动载时， b. 能充分保证梁不发生整体失稳； c. 受压翼缘不发生局部失稳。 1.0 x y   = = f W M W M y ny y x nx x +   

第二节梁的强度 第7页 受弯构件抗剪强度 S B 毛截面惯性矩 b计算剪应力处的截面宽度

第7页 第二节 梁的强度 二、受弯构件抗剪强度 v f Ib VS  =  I—毛截面惯性矩 b—计算剪应力处的截面宽度

第8页 /三、受弯构件局部承压强度 当梁上翼缘受集中荷载且该荷载处又未设支承 加劲肋时,应验算腹板边缘处局部承压强度。 11之 扩散角 a=45 1:Hmmm自 础出a -a+ 2h 1,=a+2h +“+2 1.l,=a+b 4=a+2b,l R b

第8页 三、受弯构件局部承压强度 当梁上翼缘受集中荷载且该荷载处又未设支承 加劲肋时，应验算腹板边缘处局部承压强度。 f t l F w z c =   

第二节梁的强度— 四、折算应力 若梁同一截面,同一点处a1、T1、匹都较大 应验算折算应力 on=Va2+a2-a+3≤Bf β计算折算应力的强度设计值增大系数 当σ与σ异号时B1=12 当a与σ同号或σ=O时B=1.1

第二节 梁的强度 第9页 四、折算应力 若梁同一截面，同一点处σ1、τ1、σc都较大， 应验算折算应力 0 1.1 1.2 3 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 2 1 = = = = + − +                 当 与 同号或 时 当 与 异号时 计算折算应力的强度设计值增大系数 c c c eq c c f

第10页 五、梁的刚度 按正常使用荷载引起的最大挠度w来衡量w≤[w 受弯构件的容许绕度 碧5-6 构 件 类 别 容许挠度(v 吊车架和吊车桁架 (1)手动吊车和单架吊车(包括悬挂吊车) /500 (2)轻级工作制和起重量Q<50吨的中级工作制桥式吊车 /600 (3)重级工作制和起重量Q≥50吨的中级工作制桥式吊车 l/750 有重轨(质量小于38kg/m)轨道的工作平台梁 l/600 有轻轨(质量不大于24kg/m)轨道的工作平台梁 4/400 楼盖和工作平台梁(上述情况除外)、平台板 (1)主梁(包括设有悬挂起重设备的梁) /400 (2)抹灰顶棚的架(仅用活荷载计算) l/350 (3)其它梁(包括楼梯梁) (4)平台板 /150 屋盖檩条 (1)无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面 l/150 (2)压型钢板,有积灰的瓦楞铁和石棉瓦等屋面 /200 (3)其它屋面 4/200 注:4—受弯构件的跨度(对悬臂架为悬伸长度的二倍)

第10页 五、梁的刚度 按正常使用荷载引起的最大挠度w来衡量 w  [w]