钢梁计算原理

钢梁计算原理第一节钢梁的类型和截面第二节钢梁的强度第三节钢梁的刚度第四节钢梁的整体稳定第五节钢梁的局部稳定

第六节型钢梁设计第七节组合梁设计1、钢梁按制作方法分：第一节钢梁的类型和截面型钢梁：热轧型钢梁、冷弯薄壁型钢梁。组合梁：焊接梁、铆接梁、异种钢组合梁、钢与混凝土组合梁4、钢梁按梁截面沿长度方向有无变化分：2、钢梁按支承情况分：3、钢梁按受力情况分：简支梁连续梁伸臂梁单向受弯梁双向受弯梁等截面梁变截面梁第一节钢梁的类型和截面1、钢梁按制作方法分：截面强度破坏：正应力达到屈服剪应力达到屈服复合应力达到屈服整体失稳：因侧向刚度低，侧向挠曲或扭转失稳局部失稳：因板厚比过大，局部鼓曲变形挠度过大常识：梁的主要破坏类型强度稳定性刚度承载能力极限状态正常使用极限状态

第二节钢梁的强度

一、抗弯强度

梁的强度计算包括4个方面：弯曲正应力（抗弯强度）剪应力（抗剪强度）局部压应力（局部承压强度）折算应力

1、工作阶段钢梁在弯矩作用下，截面上弯曲应力的发展可分为三阶段：

（1）

弹性（2）弹塑性（3）塑性知识回顾矩形截面梁的正应力CL8TU16

(1)弹性工作阶段：（直接承受动力荷载的梁）

（２）弹塑性工作阶段（承受静力荷载或间接承受动力荷载）

弹性最大弯矩为：Me=Wnfy式中：Wn──净截面（弹性）抵抗矩。梁的截面部分处于弹性，部分进入塑性。

第二节钢梁的强度

一、抗弯强度

（３）塑性工作阶段

S1n，S2n──中和轴以上和中和轴以下净截面对中和轴的面积矩。Wpn──净截面塑性抵抗矩。

直到全截面达到塑性状态，形成塑性铰

塑性铰弯矩：

第二节钢梁的强度

矩形截面=1.5圆形截面=1.7圆管截面=1.27工字形截面（对x轴）=1.10～1.17塑性铰弯矩为：弹性最大弯矩为：截面的形状系数

第二节钢梁的强度

仅与截面形状有关需计算疲劳的梁弹性工作阶段不直接承受动力荷载弹塑性工作阶段Me=WnfyWn──净截面（弹性）抵抗矩。梁的截面部分处于弹性，部分进入塑性。分析：截面正应力发展与截面承载力之间关系单向弯曲时：

双向弯曲时：２、计算公式式中:Mx，My──绕X轴和Y轴的弯矩Wnx，Wny──对x轴和y轴的净截面抵抗矩；γx,γy──截面塑性发展系数：f──钢材的抗弯强度设计值。（１）在主平面内受弯的实腹式构件

第二节钢梁的强度

梁受压翼缘宽厚比不大于当时当需要计算疲劳的梁时b—梁受压翼缘自由外伸宽度；t----受压翼缘厚度；

(２)当需要计算疲劳的梁时

γx=γy=1.0（不考虑截面的塑性发展）２、计算公式

第二节钢梁的强度

式中:V──计算截面沿腹板平面作用的剪力；I──毛截面惯性矩；S──计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；tw──腹板厚度；fv──钢材的抗剪强度设计值。

二、抗剪强度

第二节钢梁的强度

腹板计算高度边缘的局部承压强度式中：F──集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；Ψ──集中荷载增大系数：对重级工作制吊车Ψ=1.35对其他梁，Ψ=1.0三、局部承压强度

第二节钢梁的强度

──自吊车梁轨顶或其它梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离。lz──集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度，按下式计算：a──集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨(吊车梁)上的轮压可取为50mm;

第二节钢梁的强度

──轨道的高度,对梁顶无轨道的梁,β1──计算折算应力的强度设计值增大系数：1）当σ与σc异号时，取β1=1.2；2）当σ与σc同号或σc=0时，取β1=1.1。四、折算应力

第二节钢梁的强度

第三节钢梁的刚度梁的刚度验算实际是梁的挠度验算，属于正常使用极限状态问题计算时采用荷载标准值（不考虑荷载分项系数）且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱对动力荷载标准值不乘动力系数。挠度υ≤[υ]如何保证梁的稳定性措施？？挠度υ≤[υ]强度刚度稳定性第四节虚钢梁缝的整体批稳定一、狮钢忠梁的笔整体咸稳定役概念二、保圆证梁的鬼整体稳课定性的番措施三、钱梁整形体稳绘定的瓣计算碍方法第四节被钢梁炸的整体驰稳定一、钢梁的衔整体稳质定概念周：窄而俯高的役梁在截面遭承载填力尚若未充牺分发匪挥之桥前突递然发促生侧棍向弯虹曲和俩扭转覆，使吧梁丧坑失继舰续承辈载的哲能力——整体毫失稳横向荷椅载的临障界值和既它沿梁婆高的作刺用位置早有关一、钢梁的清整体稳绵定概念盲：（1）荷载p作用窃在梁丢的上为翼缘邪时（2）荷载p作用恭在梁棕的下租翼缘较时第四节瓶钢梁坚的整体宋稳定第四肥节另钢庭梁的查整体畜稳定二、妥梁整赏体稳酱定的浊计算穴方法1、梁董整体目稳定象的计脾算公爸式2、整体敬稳定系贴数通用沿公式：3、余整体俗稳定酒系数住近似裳公式：临界蜡弯矩临界荷宜载1、侧向斤抗弯刚迅度提高煮，整体君稳定型猎愈好——加宽侨受压乒翼缘2、荷载缎作用类想型有关颠：纯弯蛙曲临界源弯矩最剑小3、荷吓载作疾用位毛置有贺关：扛作用言在下航翼缘勒，可馆提高刮临界芽弯距4、受压竞翼缘的妖自由长虹度l1有关：略减小梁夫的侧向锈支承长洪度提高兰临界弯妄矩。第四垃节守钢士梁的突整体送稳定二、梁控整体稳无定的计糊算方法Wx,Wy──按受盟压纤括维确运定的穗对x轴和对y轴毛历截面愈抵抗严矩；b──绕强轴蚀弯曲所杀确定的史梁整体庄稳定系荒数。在最比大刚饲度主炼平面科内受斑弯的售构件臣：在两岭个主裹平面抖受弯药的工孙字钢葬截面衣构件晶：二、梁助整体稳边定的计痛算方法1、梁整间体稳定习的计算魔公式第四节基钢梁滋的整体郑稳定2、整根体稳颂定系森数通庭用公舌式：式中:敌βb——工字响形截悔面简顽支梁嗓的等彩效弯粮矩系反数，论查表ηb——截面不尝对称影害响系数第四节屯钢梁指的整体亮稳定二、忍梁整净体稳扑定的走计算棉方法ηb——截面屈不对赖称影笼响系她数双轴对犹称工字岛形截面般，ηb=0加强受压翼缘的晓工字形闭截面，ηb=0更.8捉(2号αb-1)泼>0加强处受拉翼缘的浇工字形绘截面ηb=2装αb-1<垒0第四雕节笑钢降梁的吩整体艰稳定（1）普半通轧狼制工降字钢押简支购梁的b直接遮查附蛮表注:上述公闯式是在遇弹性阶查段推导绪的(取fp=0.书6fy)当辣即变进克入弹沟塑性软阶段再时,b>0.家6故当b>0赠.6时，用/b代替b（2）普通谢轧制槽怨钢简支喝梁第四节践钢梁雹的整体滥稳定(1朝)工字苹形截满面双轴对玻称时：单轴对称贪时：3、整体山稳定除系数乐近似杀公式：受均铅布弯来矩（客纯弯什曲）伴作用圣的构运件，士当第四节傅钢梁槽的整体灯稳定注意镜：当b>0.败6时，不用/b代替b3、整体稳罢定系数御近似公致式：（2）Ｔ造形截译面（弯写矩作芽用在梁对称顺轴平笛面，指绕ｘ氧轴）弯矩使翼缘肌受压时：两板赠组合撞Ｔ形截面间：弯矩渣使翼缘呀受拉完且腹枣板宽潜厚比粪不大冷于时：双角钢图Ｔ形截沈面：注意既：当b>0啦.6时，不用/b代替b第四节逢钢梁专的整体塘稳定三、论保证唐梁的县整体鬼稳定惩性的轿措施1、有铺板艰（各种尖钢筋混乳凝土板惑和钢板奇）密铺删在梁的帽受压翼缘上并踪蝶与其牢添固相连壶，能阻售止梁受逗压翼缘疏的侧向邻位移时驰；2、H型钢或抬等截面更工字形证截面简铸支梁受