受弯构件设计

Chapter5

第五章受弯构件§1受弯构件的类型和应用受弯构件

–––指主要承受横向荷载的构件。钢结构中最常用的受弯构件是钢梁。按使用功能分工作平台梁吊车梁楼盖梁墙梁檩条按喉截炊面渣形劈燕式搏分型钢兽梁组剃合挣梁按支韵承情睁况分简颜支区梁连涨续升梁伸她臂找梁框掀架苗梁按荷闪载作胖用情误况分单脸向舰受遭弯覆梁双陕向银受寒弯奋梁1.型析钢面梁2拿.组合自梁3法.单还向尝弯狐曲间梁拘与屈双缴向秧弯形曲歉梁2.组植合我梁强度抗命弯亏强妹度抗剪辞强度局部泳承压险强度折灾算令应骡力§2梁的强度和刚度1.梁朋的糖计倒算电内祥容正吼常民使尸用论极赞限魂状甩态刚枣度承载能力极限状态强度抗弯强度抗剪强度局部压应力折算应力整体稳定局部稳定1.抗倦弯侦强裂度<fyfyfyfy塑性塑性弹性全部塑性M=MpMe<M

<MpM=MeM<MemaxVmaxMmax弹性钞极限的弯矩萝：Me=fy·Wn式中帆：Wn––卸–净截鸡面弹伪性抵返抗矩稳。塑性寨极限狂弯矩：式中型：S1n,S2n––钟–中喊和砌轴扒以余上样和茂中暴和待轴默以代下柔净喘截秧面留对霞中排和哲轴达的听面亿积阔矩凳；Wp稿n––袭–净常截拢面访塑虎性持抵果抗塔矩康。Mp=fy(S1n+S2n)肉=fyWp增n–盛–见–塑性胞发展止系数狼或形浇状系盛数，触它只枯取决崭于截省面几蒜何形扔状，戒与材绿料强抖度无城关。如悼矩吐形风截昏面=1杯.5，致工吸字舒形栽截掉面(对钓强毫轴)=保1庭.屯7划~罩1画.胞1。《规古范》在秘对易梁趣抗晋弯充强夕度按计办算魔时梯，取考疮虑段部榜分才截势面何发量展访塑葱性亲，锋用来控辉制：对于夜承受兰静力爬或间座接动孟力荷朴载：单向管弯曲紫梁：双锹向亩弯许曲伞梁划：直盖接弦承凳受勉动缴力兼荷锯载皂：2摄.抗剪要强度梁的霞抗剪略强度愿按弹云性设咽计，嗓以截梢面的获最大恶剪应创力达六到钢猎材的戏抗剪犬屈服磁点作报为抗在剪承质载力裳的极版限状苗态，李即：式莫中体：V––张–计祖算避截糟面会沿昂腹盏板望平颂面且作勿用梅的涨剪猴力底；I––董–毛泻截孩面沫惯隙性穗矩末；S–愚–对–计算替剪应王力处王以上击毛截雪面对雕中和沸轴的肤面积窜矩；tw–肠–论–腹板划厚度健。3.梁栋的恨局腊部盛承魔压抖强音度图午局部驴承压兼强度式躬中将：F––迁–集中列荷载朋，对既动力掩荷载众应考疾虑动医力系许数；––稍–集伙中锡荷盈载津增淹大呈系霞数墓，蓝对苦重辣级莲工愚作仍制樱吊常车哲梁扫，=1戴.3挪5；对愤其桐它扰梁=股1介.豪0；计算陕公式隔：lz–胶–席–荷载婶假定锣按4行5º恨扩散誉在腹暖板计冤算高否度上颂边缘品的分建布长夺度，lz=a+贪2hy；a––卫–集堵中慰荷餐载舍沿肯梁寻跨重度拌方鄙向栏的鹊支顾承猴长搭度炊，辣对母吊祖车瞎轮杯可双取发为尼5扬0m难m；hy––赛–自吊铸车梁别轨顶津或其洒它梁伯顶面穗至腹茄板计纽奉算高猪度上唇边缘南的距欠离。4.折算专应力图丧梁聋截珍面备的、、c应渗力艺分遵布式中搞：1、1、c––缎–腹愉板究计馋算朴高举度糟边批缘主同平一悲点理上讯相宁应误的既应还力敬。1、c以受买拉为汁正，繁受压步为负晃。1––品–计好算声折押算脖应匙力宋强近度但设抗计刃值暂增创大糖系田数秋；询当1、c异号俱时，朵取1=飘1.券2；当1、c同庭号框时扇或c=车0时让，菊取f=采1.裤1。计纲算耗公赌式犯：5.息2、梁第的刚许度梁沃的公刚旁度厌问菌题似满足巴正常暂使用盯极限雾状态姨的问径题。式中贴：[捷质]–企–踪蝶–梁的灯允许丘挠度益；l––茧–梁板的鞭跨批度仿。对于论的算勾法可签用材蚊料力毛学算州法解窝出，旧也可遵用简会便算派法。宿等灾截面脉简支膨梁：、钢锅梁整委体稳四定的逮概念§5亩.3梁类的鹅整斗体闭稳志定uOO失稳时跨中截面位移MMyx简支存钢梁咬丧失籍整体裁稳定唱全貌原么因尼：受逆压气翼奋缘庸应携力辛达咐临碰应制力夸，拴其虹弱般轴浓为1女-1轴松，吵但花由数于旗有宋腹吓板凯作脉连逝续邮支仍承悔，慕（锹下考翼识缘之和丑腹作板煌下筹部蔑均辱受谊拉票，趟可缺以港提富供突稳翠定随的笼支头承老）并，属只店有昏绕y轴屈雄曲，误侧向俱屈曲乓后，乏弯矩榨平面缸不再灵和截欧面的劳剪切毕中心早重合蜓，必泛然产粉生扭峰转。XXYY11XXYY梁维削持其浊稳定杏平衡唤状态关所承涂担的捧最大博荷载鹿或最耳大弯霸矩，慰称为离临界洒荷载牛或临界思弯矩。、梁麦的临句界弯姐矩Mc堤r建立（1）弯筋矩敌作阵用居在怠最匹大鉴刚浩度罚平校面杀，若屈磁曲汪时虚钢饺梁脾处围于聚弹轮性贼阶亲段溜；（2）梁盟端窄为示夹味支土座棉（努只瞧能谎绕x轴杨，y轴转燥动，得不能活绕z轴脂转凑动缘瑞，盯只宜能光自窑由刚挠轮曲慎，蒜不令能挪扭合转还）姜；（3）梁变尿形后粗，力滥偶矩尼与原书来的袖方向孙平行(即小萝变形)。1．基名本假摊定MMZY2单.纯弯吨曲梁挎的临庭界弯丛矩X’ZMXZZ’M图2XXYYX’Y’Y’图3Y’YZZ’图1z在y’z’平崖面腥内懒为戴梁乘在梢最给大默刚权度承平旦面怨内到弯庸曲屡，售其冬弯稍矩块的顷平种衡展方炊程教为灭：YZZ’图1Y’YXMM在x’z’平营面枕内蛾为时梁播的均侧战向菠弯你曲猪，垄其喜弯零矩隔的醒平螺衡惊方技程拘为困：X’XZZ’M图2M由于旷梁端除部夹敌支，臂中部蠢任意截袍面飘扭昏转智时遭，义纵己向扭纤户维哨发围生了忆弯机曲马，劲属贪于鼓约剪束菊扭膨转擦，障其扭转宅的微烘分方慢程为(参冒见夕构子件的约棋束扭附转XXYYX’Y’Y’图3将(c)再微分一次，并利用(b)消去得到只有未知数的弯扭屈曲微分方程:梁侧扭转角为正弦曲线分布，即：代入（d）式中，得：使浑上树式渣在鬼任是何z值都旱成立聪，则难方括壮号中谎的数敏值必井为零得，即瘦：上式宏中的M即为寄该梁帮的临敬界弯痰矩Mc法rβ称军为产梁眠的产侧沙向舌屈喇曲灾系口数监，屠对肤于短双绝轴衡对扶称享工叛字爬形读截矮面Iw=Iy(h酿/2贞)25球.丹3舒.膨3确.不同效荷载甘和荷仁载作锄用位露置不劲同，躁其β值不托同荷载情况β值MMM荷载作用于形心荷载作用于上、下翼缘“－”用于荷载作用在上翼缘；“＋”用于荷载作用在下翼缘.说明4惨.单轴剩对称斧截面阀工字暂形昏截面肚梁的疼临界滤弯矩aSyoh1h2OXY单轴对称截面图4S盈-源-为剪草切中络心其中（月参拿见冒铁剧木眉辛意柯“弹性泰稳定勤理论”一书赛）剪切中心坐标aSyoh1h2OXYI1I2系数值荷载类型跨中点集中荷载满跨均布荷载纯弯曲1.351.131.00.550.460.00.400.531.0、影争响梁申整体役稳定付的主想要因腾素1．捎侧薪向泻抗绕弯稿刚引度济、撑抗葬扭悟刚麦度辆；2．受闪压翼绑缘的董自由涨长度(受黄压质翼响缘车侧槐向叼支庆承托点匹间贱距)尼;3．荷乏载作崖用种蛙类；4．荷乌载作旷用位脆置；5．丙梁荡的免支怀座引情戚况遥。、勉提巧高侨梁棕整与体漏稳拣定捷性括的汪主美要陈措党施1.增加依受压蜘翼缘竞的宽挥度；2盯.在受债压翼股缘设积置侧叨向支扯撑。、梁杆的整放体稳脑定计销算1.不需蛮要计捐算整烦体稳倘定的贿条件1站)有衫铺仁板(各毙种磁钢项筋守混述凝足土反板诸和谦钢草板)密铺届在梁映的受弟压翼帽缘上乏并与路其牢但固相转连、退能阻师止其雅发生惯侧向迅位移来时；2碍)H型钢壮或等蛇截面植工字气形简忘支梁辟受压太翼缘按的自踪蝶由长委度l1与其金宽度b1之侄比股不半超乒过午下垃表陆规第定莲时谣；12.015.09.5Q42012.515.510.0Q39013.016.510.5Q34516.020.013.0Q235荷载作用在下翼缘荷载作用在上翼缘跨中受压翼缘有侧向支承点的梁,不论荷载作用在何处跨中无侧向支承点的梁

l1/b1

条件钢号3）对庸于箱汉形截铲面简框支梁态，其嘱截面横尺寸撒满足驼：可不谜计算丛整体脉稳定诞性。bb0t1h0twtwt2b1b2h2、铸整狱体惊稳梦定准计若算当截瘦面仅赔作用Mx时岗：（1）寻不沈满饥足顽以舞上布条惨件悦时街，迅按怕下角式酒计基算与梁渣的威整供体集稳状定何性煮：（2）纠稳您定馒系固数鸡的脑计塞算任意叙横向稼荷载伟作用病下：A、见轧乳制H型钢胃或焊芬接等始截面底工字先形简镰支梁B、牢轧献制值普坛通工俭字协形杜简锁支汤梁C、知其触他叉截终面晓的念稳术定旋系旁数标计添算搭祥饭见茶规偶范肠。上麻述园稳积定促系纪数瘦时越按晌弹乌性加理蜘论岔得户到反的爪，茧当时梁迎已经普进入夹弹塑当性工炼作状冤态，魔整体育稳定窗临界闪离显著俯降低酿，因缺此应膝对稳侦定系弊数加尤以修但正，足即：当杆截导面咳同护时闻作物用Mx、My时合：规范红给出意了一内经验删公式眯：、梁失局部钉稳定焦的概撞念梁局傅部稳较定–蝇–占–当组概合梁称腹板筋高厚稼比或梁翼缘蝴宽厚幅比过讽大时芦，在轻荷载烫作用脂下，寺有可川能会很出现平偏离终其平伙面位柿置的爷波状势屈曲提。§5.4梁的局部稳定图梁敬翼缘绒和腹犯板的准失稳曾变形二、奥满足认梁局设部稳推定的忠措施1.焊接思工字母形截复面梁肠受压汪翼缘躬的宽殖厚比仪限值规票范铸规畜定线：(按追弹意性境设嫌计)(允掏许犁截警面未部削分隙发唯展阻塑梁性)式开中刑：b1––票–受压爸翼缘杆的外悲伸宽裤度。b1t2.腹下板悦加稳劲克肋絮设淘计加劲养肋的膨分类加幸劲哪肋横谣向忧加姻劲机肋纵坐向台加跌劲费肋支承毁加劲挂肋短俘加帆劲驼肋图4丸.忌7腹粉板鬼加贱劲尊肋往的团布蓬置twh2h1h0a1234纵向加劲肋横向加劲肋图4嗓.脆7腹宇板企加销劲绣肋趴的厘布岸置1趣.纯肝弯刺屈件曲研究亲理论庙：非课均匀积受压营薄板迷的屈学曲理闸论，提蒜高轻临恩界歌应撕力邀的育有耍效伶办序法状：惭设穷纵冠向件加塌劲慢肋武。可不社设纵行向加糠劲肋婚限值积。2尖.纯威剪怜屈搁曲ττττhoa腹基板院会勤由掉于阵剪夜切浙屈句曲搬而布破纳坏.措栋施右：膊则虑应停设支横粱向烦加短劲抽肋榜。规范取：为不设横向加劲肋限值。3胀.局部镇压应杰力下亩的屈比曲hoa腹拐板忽在捕局子部尽压方应鸣力素下积会屡发份生越屈立曲逆。规范取：综上福所述款，梁沙腹板模加劲牵肋设谋置如霉下：腹织板把加市劲燃肋挂的狸配皮置辉规悲定规狮范遗根示据爸腹投板彩高捉厚衔比h0/tw的比怕值配鞋置加皇劲肋岭。c肝0，按骂构造厌设置砖横向种加劲切肋c佛=屈0，阀可烘不参设深置的加纠劲片肋质。梁杆的缺支纵座跃处炼和安上挽翼礼缘院受妄有捉较趋大中固伟定肉集寄中浇荷护载召处内，盆宜蜘设逗置旺支毒承碧加序劲壳肋牵，唇对缠简辱支伍吊句车因梁胆在猪吊谁车怠轮执压吩很阶大棕时涂，锯尚附应信在允受碑压舒区固配饲置撒短否加吃劲妖肋夫。按计会算设伏置横别向加战劲肋鸽。按计竖算设边置横难向和郑纵向沙加劲兵肋（1）（2）（3）（4）腹板默两侧跑成对扛配置伸的钢甩板横宾向加恶劲肋简，其祸截面圈尺寸意须满期足：外宵伸株宽央度厚度三、社加劲搁肋的势截面孙选择猪和构乒造要或求tsbs腹芹板食单传侧伴配葛置蛮的锁钢未板行加猴劲惩肋抢：外伸菜宽度厚度tsbs同暂时击用秧纵青、送横贵向什加张劲舌肋总时叶，还其撑横帜向鼠加炎劲铲肋阵对阻腹年板奖水假平检轴(z轴)的枕截吊面签惯脑性誓矩Iz尚辆应赞满棒足：当胶加报劲尤肋拦为盯单序侧柴配妙置霸时纪，Iz以思与撤加柱劲足肋拍相涨连盾的负腹晃板把边挣缘剂为撕轴苗线则进到行嫩计捕算投。纵向恐加劲衔肋对拼腹板件竖直克轴(y轴)的截盖面惯染性矩Iy应满唐足：在同费时用钥横向糠加劲既肋和众纵向化加劲待肋加阔强的喝腹板选中，妖应保塞持横我向加灾劲肋形连续页，而皮在相寸交处阻切断唯纵向光加劲狗肋。bs/2(60)bs/3

(40)yybstsh0atsbsbstwzz图4.弄10腹叨板鸭加田劲斧肋镜的吐截扔面治尺常寸锹和侧构风造一敬、悦单猫向心弯帝曲叨型挨钢江梁型钢胸梁的闻设计校包括芽截面蓬选择幕和验映算，旧步骤仇如下匠：1愈.根据蹦已知稻条件馒，计掘算梁舅最大廊弯矩可设计够值Mm笑a肉x，最大埋剪力禁设计蚂值Vma肺x；§5型渡钢膝梁帮的抓设膀计2连.按惑抗无弯错强功度换或钢整班体并稳垦定氧性禁要姑求字确捉定卵型兄钢概截址面根雪据列计电算膝出祝的Wnx割,r俊eq或Wx,揉re恳q查型蜻钢表搞。3次.截面晚验算强度整挤体窗稳孝定尘验汁算抗弯颤强度抗红剪痒强雀度局吩压意强鸦度折算戒应力刚度狼验算二料、辫双直向宿弯叔曲屋型档钢声梁yyyyqyqyqqxxqy=xy1qy=x1x1xxy1qxqyx1x1xqxx(a)(b)(c)1.荷弃载创计辫算qx=岭qs摄i放nqy=讨qc诱o搜s(为q与主饭轴y的夹芒角)2.截面慢选择式中孟：对杂于槽慨钢檩周条取港：x/y=掀1.敢05莫/1害.0冰2懒=注0.稍87极5Wx/Wy=3~6(3~16]3.强诉度寄计哪算4.整晌体雹稳帐定单跨奶简支抽槽钢榆檩条抢：5.刚辣度单跨涂简支Z形薄上壁型华钢檩抚条：式榨中肤：Ix1––仇–截忠面霸对粉垂深直昨于芒腹点板士的x1轴漆的锦惯傍性棉矩译；––截–屋初面尽倾斩角寨。一、湖截面尸选择(一)截面还高度h和腹阅板高择度h0梁鞭截次面衡高换度h确定色依据建筑胸要求刚旁度秋要萍求经济章要求§6组合梁设计bfhwh1httwxx1.选来择际截器面梁高h腹世板凑高昂度h0，厚度tw翼享缘沙宽座度b，厚宫度t2.截串面常验旬算强度件验算整校体鼻稳休定局部袋稳定刚度候验算纵向加劲肋横向加劲肋3.梁截绒面是叛否沿魂长度皇改变4.翼世缘兴焊田缝顾计园算5求.加劲战肋配名置btbfhwh1httwxx梁娘截鸦面海高旗度h确定妖依据建筑隶要求指百梁岂底勇空擦间郊在正满随足持使对用南要穗求厉所辟需是要堤的通最断小椅净他空驶条便件民下权，祖梁甘的hma枪x。刚泽度族要唉求经济婆要求实毙际年选满用h0，应兆在菊满酷足hma概x和hmi箭n要绞求深的踢基静础释上银，临尽过可饺能右等惭于追或顿略泊小漫于he，并悄取诞5扬0m亦m的倍久数。(二)腹控板趴厚闪度tw或搭经拌验砖公轨式：通押常解取6~匪22倦mm，并址取壳2mm的倍显数。一恐般bf以1扣0呀m末m为葬模魔数侨，t以2m租m为哪模依数迫。确定bf、t尚董应符考魄虑种板让材西的霸规酸格纤及扮局泰部匆稳母定兄要香求嫂。bfhwh1httwxx二、涂截面惯验算截面抬确定劣后，喉求得务截面床几何催参数IxWxIyWy等。1、强秆度验知算：货抗弯贿强度庄、抗舱剪强晴度、乒局压宣强度叮、折算妹应努力越；2、整捆体稳帆定验惧算；3、局应部稳棍定验谋算，冤对于良腹板借一般只通过浊加劲烈肋来吩保证4、刚止度验温算；5、镜动缴荷耀载俘作带用家，以必守要宏时派尚叮应远进甲行滴疲墓劳季验群算董。三、房诚组合剃梁截少面沿亡长度村的改弟变一棋般却来傍讲串，康截争面M沿l改变槽，为分节约革钢材劝，将M较刘小亚区而段泊的哪梁却截捏面寺减熊小舞，泄截运面搭的赢改派变庙有雷两乘种酿方怖式祝：1、伙改饺变掠翼释缘找板触截卫面（1）腐单求层候翼鹊缘望板义，致一楼般草改车变bf，福而t不捉变膏，踩做泻法暗如竞图样：bfbf’12.5（a）（b）l~l/6~l/6M1M1M（2）多刃层翼太缘板毅，可转采用越切断皆外层寇翼缘无板的表方法暂，断降点昏计算火确定足，做舞法如舰图：为了丸保证络，断吸点处主能正皮常工责作，嚷实际谎断点汤外伸追长度l1应施满麻足友：lM1M1l1l11）端价部有倘正面因角焊丈缝时补：当hf≥鹿0躺.坛7河5t1时沸：l1≥b1当hf<棍0.身75t1时崖：l1≥1若.5b12）端支部无把正面抽角焊异缝时酸：l1≥分2b1b1、t1--幼-外柄层部翼题缘恒板棒的齐宽朝度局和浓厚当度俱；hf-下-焊脚动尺寸腹。lM1M1l1l12、以改愤变夫梁获高觉具屯体逝做抖法超如烤图旬：130350035001301234123413013063000=180001:41:42078881:41:4bb1:41:4M1MM1~l/6~l/6l1.51(a)(c)(b)MMVVVhVhVv/2Vv/2xxtw1MVF翼缘蚁焊缝奴的计任算四、腿焊接堪组合住梁翼音缘焊僚缝计惊算单位恳长度言上的序剪力V1：当扭有适集燃中秒力广作浸用拖而膛又狂未挥设子加尝劲洞肋贷时震，筑应例进励行裂折们算它应棍力哄计芦算碌：§5核-7梁乏的戚拼挖接京、赔连跑接创和矛支农座一、栋梁的丘拼接1、稍型如钢鸽梁载的伴拼旷接键：2、夏组烛合时梁荒的峰拼生接淹：≥10tw~500~50012344551245345拼暗接久处落对撞接承焊舅缝俭不蛙能磨与竹基棕本金属合等强冠时,受芽拉富翼忙缘席焊权缝应灾计俱算阴确咱定片；翼缘竖拼接显板的脚内力仿应按锋下式计吸算:N1=AfnfAf乳n--被翁拼踏接原翼税缘姻板串净来截名面扁面妈积阔。三辛、束梁告的梁支啦座支萍于乐砌筑体蚀或衬混滥凝刮土夜上皇的切支宵座责有的三术种宏形屋式浙：R平板支座铰轴式支座b弧形支座r为了软防止腾弧形鱼支座汉的弧水形垫钳块和韵滚轴荒支座亮的滚斜轴被教劈裂喊，其理圆弧础面与稿钢板达接触赛面的扎承压滩力，威应满停足：br铰双轴衫式劲支名座饱的杏圆以柱初形涨枢纽奉轴尾，毯当室接胸触某面返中钢心乌角θ≥9愁0o时，旨其承湾压应宿力应仪满足冷：构造剃要求五、娱算例试设奏计图推示平房诚台主财梁，伙采用惧焊接爹工字姑形截江面组狂合梁手，改候变翼丙缘宽慕度一捡次。足材料16远Mn钢疾，E5催0系列劫焊条摊。F=吉55脸2.宾9k厉N，受压缴翼缘埋侧向骆自由烫长度l1=郑3m。解态：一德、火跨墙中丧截纯面型选渡择最大塘剪力尼设计呀值(不衡包犯括阻自茫重)：Vm借a距x=盖2腰.牵55哲52杏.9术=1授38沿2k种N最耻大昼弯垃矩炊设劫计殃值(不廉包在括蹄自口重)：M图Mmax=7637kN·mM1=

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