最新型钢抗弯强度计算.ppt

第一节绪论第二节抗弯强度第三节规范强度计算公式第四节梁的整体稳定计算第五节焊接组合梁的局部稳定和加劲肋设计第六节薄板屈曲后强度第七节考虑腹板屈曲后强度的梁设计第八节型钢梁的截面设计第九节焊接组合梁的截面设计第十节梁的拼接概念：承受横向荷载，楼盖梁、吊车梁、檩条、桥梁等；分类：梁格：纵横交错的主次梁组成的平面体系（1）简式梁格：单一主梁（2）普通梁格：分主、次梁（3）复式梁格：分主梁及横、纵次梁梁板共同作用：（1）共同工作：组合楼板（2）不共同工作：一般的钢筋混凝土楼板第二节抗弯强度截面弹塑性阶段抗弯承载力：部分截面发展塑性（1/4截面，a=h/8）为极限状态：式中：γ为塑性发展系数，按P172，表5.1;有两种情况下塑性发展系数取γ＝1.0；二、抗剪强度三、腹板局部压应力9四、复杂应力状态下折算应力第四节梁的整体稳定计算二、单轴对称截面简支梁临界弯矩计算公式：影响钢梁整体稳定性的主要因素（1）梁侧向无支撑长度或受压翼缘侧向支承点的间距L1，L1越小，则整体稳定性愈好，临界弯矩值愈高。（2）梁截面的尺寸，包括各种惯性矩。惯性矩愈大，则梁的整体稳定性愈好，特别是梁的受压翼缘宽度b1的加大，还可以提高公式中的y。（3）梁端支座对截面的约束,如能提高对截面y轴的转动约束，那么梁的整体稳定性将大大提高；（4）所受荷载类型，纯弯、均布荷载、跨中集中荷载（5）沿截面高度方向荷载作用点位置，a值；上翼缘为负，下翼缘为正；三、整体稳定性的验算四、整体稳定系数3、轧制普通工字钢简支梁五、整体稳定性的保证六、整体稳定性的验算步骤第五节梁的局部稳定与加劲肋设计二、翼缘板的局部稳定设计原则：等强原则按弹性设计（不考虑塑性发展取γ=1.0），因有残余应力影响，实际截面已进入弹塑性阶段，《规范》取Et=0.7E。若考虑塑性发展(γ＞1.0），塑性发展会更大Et=0.5E三、腹板的屈曲仅配置有横向加劲肋的腹板同时配置有横向加劲肋和纵向加劲肋的腹板（1）受压翼缘与纵向加劲肋之间（2）受拉翼缘与纵向加劲肋之间在受压翼缘与纵向加劲肋之间设置短横肋（1）在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋外伸宽度厚度（2）在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，外伸宽度：应大于按上式算得的1.2倍，厚度：应不小于其外伸宽度的1/15。（4）横向加劲肋端部的处理：（1）稳定性计算：支承加劲肋按承受固定集中荷载或梁支座反力的轴心受压构件，计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面面积A包括加劲肋和加劲肋每侧15tw范围内的腹板面积，计算长度近似地取为h0。（2）承压强度计算梁支承加劲肋的端部应按所承受的固定集中荷载或支座反力计算，当加劲肋的端部刨平顶紧时，计算其端面承压应力：式中fce钢材端面承压的强度设计值；Ace支承加劲肋与翼缘板或柱顶相接触的面积。腹板横肋设计步骤1、判断是否需要设置横肋；2、横肋设置，确定间距a，bs，ts；3、腹板在复合应力状态下的验算；4、支承加劲肋验算：包括焊缝（横肋与腹板连接）、轴压稳定验算（绕z轴平面外稳定）、强度验算；2829第六节薄板屈曲后强度二、考虑屈曲后强度的腹板抗剪承载力分析：1、屈曲后抗剪承载力：公式（5－94）2、抗剪承载力包括两部分：屈曲剪力（屈曲强度）＋张力场剪力（屈曲后强度）3、张力场剪力：（1）张力场法（复杂）；（2）规范三、考虑屈曲后强度的腹板抗弯承载力分析：考虑腹板屈曲后抗弯承载力稍有下降两个假设：（1）有效高度；（2）受拉区与受压区对称承载力计算公式：四、考虑屈曲后强度梁的计算公式（同时承受弯矩和剪力）五、考虑屈曲后强度时横向加劲肋设计（1）如果仅设置支承加劲肋不能满足式5.99时，应在腹板两侧成对设置横向加劲肋以减小区格的长度。（2）横向加劲肋的截面尺寸要满足式5.85对腹板加劲肋的构造要求（3）钢结构规范要求将中间横向加劲肋当作轴心受压构件，按以下轴心力计算其在腹板平面外的稳定性：Ns=Vucrhwtw当加劲肋还承受集中的横向荷载F时，Ns还应加上F。第七节钢梁的设计二、组合梁的截面设计1、根据受力情况确定所需的截面抵抗矩2、截面高度的确定（1）最小高度：hmin由梁刚度确定；（2）最大高度：hmax由建筑设计要求确定；（3）经济高度：he由最小耗钢量确定选定高度：hmin≤h≤hmax；3、确定腹板厚度（假定剪力全部由腹板承受），则有：或按经验公式：4、确定翼缘宽度确定了腹板厚度后，可按抗弯要求确定翼缘板面积Af，以工字型截面为例：有了Af，只要选定b、t中的其一，就可以确定另一值。5、截面验算强度验算：抗弯、抗剪、局部承压以及折算应力强度；刚度验算：验算梁的挠跨比；整体稳定验算；局部稳定验算（翼缘板）根据验算结果调整截面，再进行验算，直至满足。根据实际情况进行加劲肋计算与布置6、腹板与翼缘焊缝的计算连接焊缝主要