钢结构受弯构件梁有关设计及计算.ppt

受弯构件的计算原理理解受弯构件的工作性能掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法;了解受弯构件整体稳定和局部稳定的基本概念,理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施;熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。承受横向荷载和弯矩的构件称为受弯构件。结构中的实腹式受弯构件一般称为梁,梁在钢结构中是应用较广泛的一种基本构件。例如房屋建筑中的楼盖梁、墙梁、檩条、吊车梁和工作平台梁。§+剪力,附加很小的轴力弯矩+剪力受弯构件的设计应满足:强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的要求。前三项属于承载能力极限状态计算,采用荷载的设计值;第四项为正常使用极限状态的计算,计算挠度时按荷载的标准值进行。:()c)弹性塑性塑性My<M<Mpaaσ=fyεya)M<Myσ<fyd)全部塑性M=Mpσ=fyxyb)M=Myσ=§—截面绕x轴的净截面模量。达到屈服点fy时,构件截面处于弹性极限状态,其上弯矩为屈服弯矩My。截面全部进入塑性状态,应力分布呈矩形。弯矩达到最大极限称为塑性弯矩Mp,截面形成塑性铰。Wnp—截面对x轴的截面塑性模量。S1n、S2n—中和轴以上、下净截面对中和轴的面积矩。塑性系数与截面形状有关,而与材料的性质无关,所以又称截面形状系数。xp—截面绕x轴的塑性系数。随着Mx的进一步增大梁的抗弯强度应满足:()(1)绕x轴单向弯曲时()(2)绕x、y轴双向弯曲时规范引入有限塑性发展系数x和y来表征截面抗弯强度的提高。梁设计时只是有限制地利用截面的塑性,塑性发展深度取a≤h/8~h/4。式中:Mx、My——梁截面内绕x、y轴的最大弯矩设计值;Wnx、Wny——截面对x、y轴的净截面模量;x、y——截面对x、y轴的有限塑性发展系数,小于;f——钢材抗弯设计强度。▲截面塑性发展系数的取值见P110--~▲对于需要计算疲劳的梁,因为有塑性区深入的截面,塑性区钢材易发生硬化,促使疲劳断裂提前发生,宜取x=y=。▲当翼缘外伸宽度b与其厚度t之比为:时,塑性发展对翼缘局部稳定会有不利影响,应取x=。XXYYbt在构件截面上有一特殊点S,当外力产生的剪力作用在该点时构件只产生线位移,不产生扭转,这一点S称为构件的剪力中心。也称弯曲中心,若外力不通过剪力中心,梁在弯曲的同时还会发生扭转,由于扭转是绕剪力中心取矩进行的,故S点又称为扭转中心。剪力中心的位置近与截面的形状和尺寸有关,而与外荷载无关。(1)双对称轴截面和点对称截面(如Z形截面),S与截 面形心重和;(2)单对称轴截面,S在对称轴上;(3)由矩形薄板中线相交于一点组成的截面,每个薄板中的剪力通过该点,S在多板件的交汇点处。