变截面刚架斜梁的计算.pptx

构技术规程》规范,工字形截面梁腹板的受剪板幅,当腹板的高度变化不超过60mm/m时,其抗剪承载力设计值可按下列公式计算:

当 =
当 < <=
当
式中钢材的抗剪强度设计值
腹板屈曲后抗剪强度设计值
腹板板幅的平均高度
参数(按下述公式计算)
当时,
当时,
式中腹板横向加劲肋的间距
腹板在纯剪切荷载作用下的屈曲系数。当不设中间加劲肋时=.
3、腹板的有效宽度
当工字形截面梁的腹板及受压板幅利用屈曲后强度时,应按有效宽度计算其截面集合特性。有效宽度取为:
当腹板全部受压时= 式(3—1a)
当腹板部分受拉时,受拉区全部有效,受压区有效宽度为
(3—1b)
式中—腹板受压区有效宽度
—腹板受压区宽度
—有效宽度系数,按下列公式计算:
当(3—2a)
当(3—2b)
当(3—2c)
式中—与板件受弯、受压有关的参数,计算式如下:
式中—板件在正应力作用下的屈曲系数
= 为腹板边缘正应力比值,以压为正,拉为负,1 -1;
当腹板边缘最大应力<f时,计算时可用代替式(3—3)中的, 为抗力分项系数,对于Q235钢材, =;对于Q345钢材, =,可统一取=(3—1)(3—2)算的的腹板有效宽度,沿腹板高度按下列规则分布:
当腹板全截面受压,及>0时,
当腹板部分受拉,即<0时,
4、刚架梁的强度计算
(1)、工字形截面刚架梁属于压弯构件,在剪力V和弯矩M的共同作用下的强度应符合下列要求:
当V 时

当时
当截面为双轴对称时
式中—两翼缘所承担的弯矩;
—构件有效截面所承担的弯矩, ;
—构件有效截面最大受压纤维的截面模量;
—构件翼缘的截面面积;
—腹板抗剪承载力设计值。
(2)、工字型截面梁在剪力V、弯矩M轴力N共同作用下的强度应符合下列要求:
当


当
当截面为双轴对称时

式中—有效截面面积;
—兼承压力时两翼缘所能承受的弯矩。
5、梁腹板加劲肋的配置
梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转
折处设置横向加劲肋。其他部位是否设置中间加劲肋,根据计
算需要确定。但《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定,
当利用腹板屈曲后抗剪强度时,横向加劲肋间距a宜取~ 。
当梁腹板在剪应力作用下发生屈曲后,将以拉力带的方式承
受继续增加的剪力,亦即起类似桁架斜腹杆的作用,而横向加劲
肋则相当于受压的桁架竖杆。因此,中间横向加劲肋除承受集中
荷载和翼缘转折产生的应力外,还要承受拉应力场产生的压力,该拉力按下列公式计算:

当=
=
当=
式中—拉力场产生的压力;
—利用拉立场时腹板的屈曲剪应力;
—参数。
加劲肋稳定性验算按GB50017规范的规定进行,计算长度取腹
板高度,截面取加劲板全部和其两侧各宽度范围内
的腹板面积,按两端铰接轴心受压构件进行计算。
6、梁在刚架平面整体稳定性的计算
6、1、轻型钢结构整体稳定设计的基本理论
轻型钢结构刚架的稳定设计包括平面内的稳定设计和平面外
的稳定验算。主刚架平面内的稳定是由刚架平面内的刚度和构件
截面刚度提供的;主刚架平面外的稳定是由结构纵向支撑和构件
截面刚度保障的。主刚架整体稳定的近似设计方法是将结构的稳
定问题分解和等效为梁和柱构件的稳定问题。采用弯矩不均匀系
数考虑构件内实际弯矩分布;采用计算长度概念等效考虑梁和柱
构件在刚架中的边界约束条件。轻型钢结构的计算模型是平面刚
架。刚架平面内的整体稳定属于上述第二类稳定问题,平面外整
体稳定属于第一类稳定问题。轻型钢结构构件的板件局部稳定问
题属于第三类稳定问题。
6、2、计算长度确定
现行规范关于稳定设计的近似公式是基于两端铰接这一理想构件的研究和推导得到的。但是,实际结构中的梁和柱边界支承条件十分复杂。实际构件和理想构件的等效原则是两者屈曲临界力相等,根据这一等效原则可以得到实际构件的计算长度。换言之,实际构件是具有计算长度的理想构件的一部分。这样,规范的稳定设计近似公式就可以直接应用于实际构件,只是以计算长度代替实际构件长度。
现行规范对于轻型钢结构构件的平面内稳定计算长度采用近似公式和图表计算。轻型钢结构构件平面外的计算长度为其侧向支撑点间的距离,其依据主要因为支撑点处一般为平面外失稳波形的反弯点。可以认为交叉支撑和刚性系杆与刚架梁柱的连接点为构件的侧向支撑点。屋面檩条和墙面檩条往往连接于梁和柱的一侧翼缘,而梁和柱的两侧翼缘都可能因受压从而产生侧向失稳和侧向位移。所以,檩条和梁柱单侧翼缘的连接点不能作为梁柱构件的侧向支撑点。
下面介绍刚架梁在刚架