型钢梁的设计概要29页PPT
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《型钢混凝土梁》课件
特点
定义
历史
型钢混凝土结构起源于20世纪初，最初主要用于工业厂房和桥梁。随着技术的发展和建筑需求的提高，型钢混凝土结构在高层建筑和大跨度结构中的应用逐渐增多。
发展
近年来，随着环保意识的提高和钢材产量的增加，型钢混凝土结构在建筑领域的应用越来越广泛，相关的设计、施工和材料技术也在不断进步。
高层建筑：高层建筑的竖向承重结构和水平抗侧力结构需要高承载力和良好的延性，型钢混凝土梁能够满足这些要求，因此被广泛应用于高层建筑的梁、柱和剪力墙等结构构件。
与其他材料的比较
研究结果表明，型钢混凝土梁适用于多种结构和工程领域，尤其在高承载和抗震要求的环境中具有显著优势。
适用范围
未来研究可以针对型钢混凝土梁的细部设计、节点构造等方面进行优化，以提高其整体性能。
进一步优化设计
探索将新型材料如高性能纤维复合材料与型钢混凝土相结合的可能性，以实现更轻质、高强的结构体系。
北京某大型商业中心
通过在关键部位使用型钢混凝土梁，实现了建筑的高强度和长寿命。
上海某高层住宅楼
案例一
该商业中心采用型钢混凝土梁的主要原因是为了满足大跨度和高层建筑的需求，同时提高结构的抗震性能。通过合理的结构设计，实现了建筑的稳定性和安全性。
案例二
该高层住宅楼通过在关键部位使用型钢混凝土梁，提高了结构的承载能力和耐久性，满足了住宅楼长期使用的需求。同时，合理的施工工艺和质量控制措施也保证了建筑的质量和安全性。
复杂的节点处理
防腐、防火问题
设计难度
成本相对较高
01
02
03
04
梁的节点构造较为复杂，需要精细的施工技术和经验。
钢材的防腐、防火处理要求较高，需额外投入。
型钢混凝土梁的结构设计难度较大，需要专业的设计知识和经验。
定义
历史
型钢混凝土结构起源于20世纪初，最初主要用于工业厂房和桥梁。随着技术的发展和建筑需求的提高，型钢混凝土结构在高层建筑和大跨度结构中的应用逐渐增多。
发展
近年来，随着环保意识的提高和钢材产量的增加，型钢混凝土结构在建筑领域的应用越来越广泛，相关的设计、施工和材料技术也在不断进步。
高层建筑：高层建筑的竖向承重结构和水平抗侧力结构需要高承载力和良好的延性，型钢混凝土梁能够满足这些要求，因此被广泛应用于高层建筑的梁、柱和剪力墙等结构构件。
与其他材料的比较
研究结果表明，型钢混凝土梁适用于多种结构和工程领域，尤其在高承载和抗震要求的环境中具有显著优势。
适用范围
未来研究可以针对型钢混凝土梁的细部设计、节点构造等方面进行优化，以提高其整体性能。
进一步优化设计
探索将新型材料如高性能纤维复合材料与型钢混凝土相结合的可能性，以实现更轻质、高强的结构体系。
北京某大型商业中心
通过在关键部位使用型钢混凝土梁，实现了建筑的高强度和长寿命。
上海某高层住宅楼
案例一
该商业中心采用型钢混凝土梁的主要原因是为了满足大跨度和高层建筑的需求，同时提高结构的抗震性能。通过合理的结构设计，实现了建筑的稳定性和安全性。
案例二
该高层住宅楼通过在关键部位使用型钢混凝土梁，提高了结构的承载能力和耐久性，满足了住宅楼长期使用的需求。同时，合理的施工工艺和质量控制措施也保证了建筑的质量和安全性。
复杂的节点处理
防腐、防火问题
设计难度
成本相对较高
01
02
03
04
梁的节点构造较为复杂，需要精细的施工技术和经验。
钢材的防腐、防火处理要求较高，需额外投入。
型钢混凝土梁的结构设计难度较大，需要专业的设计知识和经验。
型钢混凝土梁设计
20世纪中叶以后，随着技术的进步和 工程实践的积累，型钢混凝土梁在桥 梁、建筑等领域得到广泛应用。
02 型钢混凝土梁的优点与局 限性
优点
高承载能力
由于钢和混凝土的互补性，型 钢混凝土梁具有较高的承载能 力，能够承受较大的弯曲和剪
切力。
节约材料
相较于传统的纯混凝土梁，型 钢混凝土梁可以减少混凝土的 使用量，从而降低结构自重。
设计难度大
型钢混凝土梁的设计需要考虑多种因 素，如钢材与混凝土的粘结、防腐、 防火等，增加了设计难度。
施工要求高
为了保证型钢混凝土梁的性能，对施 工工艺和工人的技能要求较高。
适用条件
大跨度结构
型钢混凝土梁适用于跨度较大的结构，能够提供更好的承载性能。
抗震要求高的建筑
由于型钢混凝土梁具有良好的延性，适用于地震多发区的建筑。
对承载力要求高的建筑
对于对承载力要求高的建筑，如高层建筑、大跨度桥梁等，型钢混 凝土梁是一个较好的选择。
03 型钢混凝土梁的设计方法
计算模型
01
02
03
弹性模型
基于弹性理论，将型钢和 混凝土视为弹性材料，通 过弹性分析方法计算梁的 承载力和变形。
塑性模型
考虑混凝土的塑性变形， 采用塑性理论分析梁的承 载力和变形，适用于大跨 度或重载梁的设计。
总结词
降低结构自重、优化结构设计
详细描述
在大跨度结构中，型钢混凝土梁作为主要受力构件，能够有效地降低结构自重，减轻对下部结构和基础的负担。 同时，通过优化梁的截面尺寸和配筋设计，可以进一步提高结构的承载能力和稳定性，满足大跨度结构的特殊要 求。
案例三：特殊环境中的应用
总结词
适应复杂环境、提高耐久性
钢结构梁.ppt
武汉军山长江公路大桥
全长2847m，主桥48+204+460+204+48m斜拉桥，钢箱梁长964m，
武汉军山长江公路大桥标准断面
桥面宽38.8m，87个节段，节段长6.2～12m，节段重 1000～2100kN。由吊机的吊重能力确定节段长度。全 焊梁。
抗弯强度检算式:
承载能力的极限状态表达为最大应力达到屈服应力，
强度条件为：
M xf
W max
—净截面抵抗矩
y
nx
Wnx —屈服应力
fy
（2）、塑性工作阶段
特点： 截面全部进入塑性状态，形成塑性铰；
梁的刚度降低，变形大。
应力分布：矩形
用途：是塑性设计的理论依据，承受静荷载
或间接承受动荷载梁的设计出发点。
其它梁ψ =1.0；
tw—腹板厚 lz—局部压应力在腹板计算高度上的分布长度或
腹板计算高度上的承载长度。
在梁支座处未设腹板竖向加劲肋时，仍按式（5-6）
计算，但一律取 ψ =1.0。
关键是确定lz 从图，
lz = a+2hy 在梁端支座处，取
（3-28）
式中
lz = a+hy a—集中荷载沿梁长方向的实际支承长度。
与纵向纤维长度不变相适应，沿杆件全长 各截面将有不完全相同的翘曲情况
自由扭转的必要条件
• 两端截面可以无约束地自由翘曲即自由纵 向凹凸伸缩是自由扭转的必要条件。 1.圆形和圆管形截面杆件 对于圆形或圆管形截面自由扭转时的变形 将是整个截面绕圆心发生整体扭转转角， 而不会发生截面各点互相凹凸的翘曲变形 (即截面仍保持平面)。
对中性轴的面积矩
I——毛截面惯性矩 tw——腹板厚度 f v——钢材抗剪设计强度
简支钢板梁和钢桁梁桥PPT课件
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桁架在桥梁中的应用
第30页/共69页
三、主桁的主要尺寸
• 桁高－经济高度，跨度的1/5~1/10，满足桥上净空 要求
• 节间长度－一般为桁高的0.8~1.2倍 • 斜杆倾度－与竖直线的交角在30°~ 50°范围内为宜 • 主桁中心距－不应小于跨长的1/20，满足桥上净空
要求 • 主桁尺寸与主桁图式有密切关系，各主要尺寸之间也
• 钢桥连接指：包括将型钢、钢板组合成 部件与杆件，也包括将部件及杆件连接 成钢桥结构
• 连接方式有：铆接、销接、焊接、栓接
铆接：钢桥常用铆钉直径为22及
24mm。铆接是将半成品铆钉 加热到1050-1150℃，塞入钉 孔，利用铆钉枪（机）将钉身礅粗 填满钉孔，并将另一端打成 钉头。 • 气动、液压铆钉枪（机）
焊结构无此工序） • 组焊－将整备好的零、部件放入组装胎型中，用点焊组装成型 • 焊接－按规定的焊接方法和工艺施焊 • 整形－可用机械冷矫或用火焰热矫，矫正焊接残余变形 • 检验－对焊缝进行超声波和X光检查
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制造示例（预处理）
预处理生产线： 钢板整平、除锈、 涂底漆
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公路：型钢，连接销 铁路：联结角
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铁路结合梁桥构造图
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抗剪器（剪力键）
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桥例：石家庄南二环钢箱结合梁公路桥
• 最大跨度96m，开口钢 箱
• Φ22×170剪力钉
• 1999年竣工
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二、上承式板梁桥的计算
结构－由主梁、上平纵联和下平纵联、端横联和中间横联等 组成的空间结构 荷载－竖向荷载（恒载和活载）和横向荷载（包括风力、列 车摇摆力，在弯道桥则还有离心力） 简化计算方法－将桥跨结构划分为若干个平面结构，每个平 面结构只承受作用在该平面上的力。（竖向荷载由两片主梁 承受，横向荷载由上、下平纵联承受） 计算内容
钢结构钢结构的基本构建设计ppt课件
栓衔接。
• 图4.32(b)当梁的反力较大时，用厚钢板作承 托，用焊缝与柱相连。
图4.32 梁支承于柱侧的铰接衔接
图4.17 1—主梁;2—承托顶板;3—支托顶板;4—次梁;5—衔接盖板
4.2 轴心受力构件
轴心受力构件的截面方式普通分为实腹式型 钢截面和格构式组合截面两类。实腹式型钢 截面有圆钢、圆管、角钢、工字钢、槽钢、 T型钢、H型钢等(图4.18(a))，或由型钢或钢 板组成的组合截面(图4.18(b))。格构式组合 截面是指由单独的肢件经过缀板或缀条相连 构成的构件(图4.18(c))，可分为双肢、三肢、 四肢等方式。
梁的受压翼缘上并与其结实相连，能阻止 梁受压翼缘的侧向位移时。
②H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自 在长度l1与其宽度b1之比不超越表4.3所规定 的数值时。
(3)部分稳定 1)翼缘的部分稳定 ①工字形截面
梁受压翼缘自在外伸宽度b1与其厚度t之比， 应满足下式要求：
②箱形截面
(4.15)
梁受压翼缘板在两腹板之间的无支承宽度b0 与其厚度t之比，应满足下式要求：
图4.18 〔图中虚线表示缀板或缀条〕
4.2.1 轴心受力构件的设计要点 (1)强度和刚度 1)强度验算 即
(4.32) 2)刚度验算 为防止轴心受力构件在制造安装和正常运用
过程中，因刚度缺乏，横向干扰过大，产生
过大的附加应力，必需保证构件具有 足够的刚度。轴心受力构件的刚度是以 它的长细比来衡量的，刚度验算可按以 下公式计算：
第4章 钢构造的根本构件设计
• 4.1 受弯构件——钢梁 • 4.1.1 梁的设计要点 • 钢梁按截面方式可分为型钢梁和组合梁两
大类，型钢梁指工字钢或槽钢、H型钢独立 组成的钢梁；组合梁指由几块钢板经焊接 组成的工字梁、箱形梁等(如图4.1)。
• 图4.32(b)当梁的反力较大时，用厚钢板作承 托，用焊缝与柱相连。
图4.32 梁支承于柱侧的铰接衔接
图4.17 1—主梁;2—承托顶板;3—支托顶板;4—次梁;5—衔接盖板
4.2 轴心受力构件
轴心受力构件的截面方式普通分为实腹式型 钢截面和格构式组合截面两类。实腹式型钢 截面有圆钢、圆管、角钢、工字钢、槽钢、 T型钢、H型钢等(图4.18(a))，或由型钢或钢 板组成的组合截面(图4.18(b))。格构式组合 截面是指由单独的肢件经过缀板或缀条相连 构成的构件(图4.18(c))，可分为双肢、三肢、 四肢等方式。
梁的受压翼缘上并与其结实相连，能阻止 梁受压翼缘的侧向位移时。
②H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自 在长度l1与其宽度b1之比不超越表4.3所规定 的数值时。
(3)部分稳定 1)翼缘的部分稳定 ①工字形截面
梁受压翼缘自在外伸宽度b1与其厚度t之比， 应满足下式要求：
②箱形截面
(4.15)
梁受压翼缘板在两腹板之间的无支承宽度b0 与其厚度t之比，应满足下式要求：
图4.18 〔图中虚线表示缀板或缀条〕
4.2.1 轴心受力构件的设计要点 (1)强度和刚度 1)强度验算 即
(4.32) 2)刚度验算 为防止轴心受力构件在制造安装和正常运用
过程中，因刚度缺乏，横向干扰过大，产生
过大的附加应力，必需保证构件具有 足够的刚度。轴心受力构件的刚度是以 它的长细比来衡量的，刚度验算可按以 下公式计算：
第4章 钢构造的根本构件设计
• 4.1 受弯构件——钢梁 • 4.1.1 梁的设计要点 • 钢梁按截面方式可分为型钢梁和组合梁两
大类，型钢梁指工字钢或槽钢、H型钢独立 组成的钢梁；组合梁指由几块钢板经焊接 组成的工字梁、箱形梁等(如图4.1)。
钢结构-钢梁PPT课件
矩形薄板的屈曲
薄板屈曲概念
实腹式截面（如工字形、槽形、箱形）构件都由一些板件组成。 这些板件在中面（平分板厚的平面）内的一定压力作用下，不能 保持其平面变形状态下的平衡形式，发生弯曲变形。这种现象称 为板件失稳，对于整个轴心受压构件来说称局部失稳（屈曲）。
Nx
Nx
Nxy
中面
面内压力——作用在中面内的压力和剪力
按梁截面沿长度有无变化分：等截面梁和变截面梁
蜂窝梁 楔形梁
按受力情况分：单向弯曲梁和双向弯曲梁
双向弯曲梁
(a) 屋面檩条
(b) 吊车梁
预应力梁
基本原理：受拉 侧设置高预拉力的钢 筋，使梁受荷前反弯 曲。
制作、施工过程 复杂。
预应力梁
受弯构件的计算原理
Design Principle of Flexural Members
二、梁整体稳定性的验算
单向弯矩Mx ：
双向弯矩Mx、My ：
Mx f
bWx
工字形截面对弱轴y弯曲时，不会有稳定问题，只需要验算抗弯强
度，把对x轴的稳定和对y轴的强度两个验算公式相加，得，
Mx My f
b 为梁整体稳定系数 bWx yWy
b
cr
fy
Mcr(临界弯矩） M（ y 边缘屈服弯矩）
f vy
cr
1）当a h0 1时：
则：
s
41
h0 tw
45.34a h0 2
cr
18.6kχ10b0tw
2
fy 235
2）当ah0 1时：
则：
将 E =206X103 N/mm2，ν=0.3代入上式，得：
σcr18.6βχ1b0t02
单向受弯型钢梁的设计步骤-概述说明以及解释
单向受弯型钢梁的设计步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是以下内容之一：概述：单向受弯型钢梁是结构工程中常用的一种构件，其设计步骤的正确性和有效性直接影响着钢梁的安全性和可靠性。
在钢梁设计中，需要遵循一定的原理和要求，以确保钢梁能够承受预期荷载并满足设计要求。
本文将介绍单向受弯型钢梁设计的基本原理和要求，并详细阐述设计步骤。
通过本文的学习，读者可以全面了解单向受弯型钢梁设计的过程和关键要点，为实际工程应用提供参考。
单向受弯型钢梁是指在工程中主要承受弯矩荷载的一种钢结构构件。
它在建筑、桥梁、机械设备等领域得到了广泛应用。
钢梁的设计既要满足强度要求，又要考虑刚度和稳定性等因素。
因此，准确的设计步骤和方法至关重要。
本文将从以下几个方面来介绍单向受弯型钢梁的设计步骤。
首先，我们会概述钢梁设计的基本原理和要求，包括设计荷载、钢材选型、结构稳定性等方面的考虑。
然后，我们将详细介绍单向受弯型钢梁设计的具体步骤，包括截面选型、弯矩计算、受压区域设计等内容。
最后，我们将对设计结果进行总结，并展望未来钢梁设计领域的发展方向。
通过对单向受弯型钢梁设计步骤的全面了解，读者可以更好地掌握钢梁设计的方法和技巧，提高对钢梁结构设计的理解和应用能力。
同时，本文的内容也可以为相关领域的工程师和研究人员提供参考和指导，促进钢梁设计领域的进一步发展和创新。
概述部分的具体内容可根据需要进行修改和完善，以符合文章整体结构和要求。
文章结构部分应概述文章的组织结构，介绍文章的各个部分及其内容。
在本篇文章中，可以以以下方式写作1.2文章结构部分的内容：1.2 文章结构文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先进行概述，介绍单向受弯型钢梁设计的背景和意义。
接着，明确文章的结构和内容，并说明撰写本文的目的。
正文部分包括两个小节。
2.1节主要讲述钢梁设计的基本原理和要求，介绍单向受弯型钢梁设计时需要考虑的关键因素和设计准则。
梁的设计PPT课件
次梁与主梁的平接
第5页/共38页
降低连接用于复式梁 格中，纵向次梁在低于 主梁上翼缘的水平处与 主梁相连，纵向次梁上 叠放横向次梁，铺板位 于主梁之上。该方法允 许在给定的楼板建筑高 度里增大主梁的高度。
5.2 梁的设计
初选截面 截面验算
梁的设计步骤通常是先根据强度和刚度要求，同时考虑经济 和稳定性等各个方面，初步选择截面尺寸，然后对所选的截面进 行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算。
图5.1.第2 1梁页/格共3的8页布置
5.1.2 梁格布置
梁格是由许多梁排列而成的平面体系。例如楼盖和工作平台等。 梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁传给主梁，然后传 到柱或墙， 最后传给基础和地基。
根据梁的排列方式，梁格可分成下列三种典型的形式 ①简式梁格——只有主梁，适用于梁跨度较小的情况； ②普通梁格——有次梁和主梁，次梁支承于主梁上； ③复式梁格——除主梁和纵向次梁外，还有支承于纵向次梁上的 横向次梁。
Vy Sx Ixt
fv
c
F
tw lz
f
（4.2.2） 一般型钢梁可不
验算折算应力， 也可不验算剪应
（4.2.4） 力。
（4.2.7）
2 c2 c 3 2 1 f
第13页/共38页
（4.2.10）
2.刚度验算：
≤[] ([T] [Q])（4.2.12） ——标准荷载下梁的最大挠度 []——受弯构件的挠度限值，按P400附表2.1规定采用
Mx f
bWx
（4.4.22）
第15页/共38页
4.局部稳定验算
(1) 型钢梁的局部稳定都已经满足要求不必再验算。 (2) 对于焊接组合梁，翼缘可以通过限制板件宽厚比保证其 不发生局部失稳。
吊车梁设计PPT课件
Wnx 2
W’ny—吊车梁上翼缘截面对 y轴的净截面抵抗矩。
第30页/共54页
带制动梁的吊车梁 A点最不利
Mx My f
Wnx 1 Wny 1
Wny1—制动梁截面对其 形心轴y1的净截面抵抗矩。
第31页/共54页
带制动桁架的吊车梁
A点最不利
Mx Wnx
M
' y
Wn'y
N1 An
f
An—吊车梁上翼缘及腹板15第t3w2的页/共净54截页面面积之和。
21计算项目计算力吊车台数组合轻中级吊车重级吊车吊车梁及制动结构的强度和稳定按实际情况不多于两台轮压处腹板局部压应力腹板局部稳定不多于两台吊车梁和制动结构的疲劳强度一台最大吊车吊车梁的竖向挠一台最大吊车计算力及吊车台总数组合表22计算项目计算力吊车台数组合轻中级吊车重级吊车制动结构的水平挠度一台最大吊车梁上翼缘制动结构与柱的连接按实际情况不多于两台柱间支撑处吊车按实际情况不多于两台计算力及吊车台总数组合表23273吊车梁的内力计算吊车荷载为移动荷载确定最不利轮压位置计算最大内力采用影响线法根据影响线法计算弯矩时的吊车的最不利轮距布置为
制动结 构形式
正应力σ 上翼缘处
下翼缘处
剪应力τ
腹板计算高 度边缘的局 腹板计算高度边缘的折算 部压应力 应力
σc
无制动 结构
制动梁
制动桁 架
Mx Wnx 1
My Wn'y
f
Mx Wnx
My Wn'y 1
f
Mx Wnx
M
' y
Wn&梁 轮压影响范围内
Mx
f
Vmax S w I xtw
1.35F fv lztw
f
W’ny—吊车梁上翼缘截面对 y轴的净截面抵抗矩。
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带制动梁的吊车梁 A点最不利
Mx My f
Wnx 1 Wny 1
Wny1—制动梁截面对其 形心轴y1的净截面抵抗矩。
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带制动桁架的吊车梁
A点最不利
Mx Wnx
M
' y
Wn'y
N1 An
f
An—吊车梁上翼缘及腹板15第t3w2的页/共净54截页面面积之和。
21计算项目计算力吊车台数组合轻中级吊车重级吊车吊车梁及制动结构的强度和稳定按实际情况不多于两台轮压处腹板局部压应力腹板局部稳定不多于两台吊车梁和制动结构的疲劳强度一台最大吊车吊车梁的竖向挠一台最大吊车计算力及吊车台总数组合表22计算项目计算力吊车台数组合轻中级吊车重级吊车制动结构的水平挠度一台最大吊车梁上翼缘制动结构与柱的连接按实际情况不多于两台柱间支撑处吊车按实际情况不多于两台计算力及吊车台总数组合表23273吊车梁的内力计算吊车荷载为移动荷载确定最不利轮压位置计算最大内力采用影响线法根据影响线法计算弯矩时的吊车的最不利轮距布置为
制动结 构形式
正应力σ 上翼缘处
下翼缘处
剪应力τ
腹板计算高 度边缘的局 腹板计算高度边缘的折算 部压应力 应力
σc
无制动 结构
制动梁
制动桁 架
Mx Wnx 1
My Wn'y
f
Mx Wnx
My Wn'y 1
f
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Wn&梁 轮压影响范围内
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f
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1.35F fv lztw
f
(ppt)第5章梁的设计
§5-2 梁的设计
钢结构基本原理及设计
建筑高度决定梁的最大高度 hmax
刚度决定梁最小高度 hmin
梁最大挠度应符合要求：
vmax
5qk l 4 384EIx
5l 2 48EIx
qkl2 8
5Mk maxl2 48EIx
5 48
Mk maxl 2 EWx(h / 2)
5k maxl2
24Eh
[v]
§5-3 腹板加劲肋的布置和设计
钢结构基本原理及设计
3. 不考虑屈曲后强度的组合梁的横向加劲肋最小间距 为0.5h0 ，最大间距为 2h0 。
对无局部压应力的梁，当
h0 / tw 100
235 fy
时可采用
2.5h0。短向加劲肋的最小间距为0.75h1 ，h1 为纵向加
劲肋至腹板计算高度上边缘的距离。
§5-1 梁的类型和梁格布置
5.1.2 梁格布置
1.简单式梁格
2.普通式梁格
3.复式梁格
主梁
主梁
次梁
钢结构基本原理及设计
主梁 横向次梁 纵向次梁
§5-1 梁的类型和梁格布置
5.1.3 主次梁连接
主次梁间的连接 次梁
1. 叠接
2. 平接
主梁
3. 降低连接
次梁
主梁
次梁 主梁
钢结构基本原理及设计
次梁 主梁
时， I y
(2.5 0.45
a h0
)(
a h0
)
2
h0tw3
6. 型钢加劲肋
§5-3 腹板加劲肋的布置和设计
钢结构基本原理及设计
5.3.3 支承加劲肋的计算
按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算在 腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面应包括加劲肋和加劲 肋每侧 15tw 235 / f y 范围内的腹板面积，计算长度取 h0。
梁的定义PPT课件
（2）当P增大，超过某一数值（临界值），有侧向干 扰引起侧向弯曲和扭转，这时候，撤去干扰也 不 能恢复变形。梁是不稳定的。如凸面上的小球。
第16页/共50页
2、梁整体稳定的临界弯矩Mcr （梁失去稳前能承受的最大弯矩）
《规范》取理想直梁按弹性二阶分析方法计算出临界弯矩
侧向抗弯 刚度
M cr k
EI yGI t l1
加劲肋设计保证了腹板的局部稳定，只要按《规范》规定的加劲肋设计方法设 计加劲肋，其腹板的局部稳定就已经得到满足。因此，可以说设计加劲肋位置和 刚度是《规范》验算腹板局部稳定的简化方法。
W ——梁的净截面塑性模量 pn
Wpn S1n S2n
、 S1n S2n —中性轴以上、下净截面对中性轴的面积矩。
第6页/共50页
截面形状系数 （塑性发展系数）
F Wpn /Wn
F只与截面形状有关，与材料性质无关。
第7页/共50页
抗弯强度的验算
单向弯曲
Mx f xWn
双向弯曲
Mx My f xWn yWn
来的平面位置而发生波形鼓曲，这种现象称为梁的局部失稳现象。
二、组合梁翼缘的局部稳定
《规范》对梁翼缘采取限制宽厚比来保证其局部稳定。
b1 / t 15 235 / f y
当考虑塑性发展时
b1 / t 13 235 / f y
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三、组合梁腹板的局部稳定和加劲肋布置
提高腹板局部稳定的方法 （1）加厚腹板 （2）加设合适的加劲肋
h0 / tw 250 235/ f y
第38页/共50页
四、加劲肋设计 1、作用和设计内容
加劲肋分横向、纵向和短加劲肋三种。其作用是将腹板划分成若干板块， 提高腹板的局部稳定性。腹板发生局部屈曲时，加劲肋使腹板在该处的屈曲变形 受到刚性的侧向约束，腹板屈曲变形在加劲肋处为波节线。从而收到分割腹板为 若干板块，提高局部稳定性的效果。
第16页/共50页
2、梁整体稳定的临界弯矩Mcr （梁失去稳前能承受的最大弯矩）
《规范》取理想直梁按弹性二阶分析方法计算出临界弯矩
侧向抗弯 刚度
M cr k
EI yGI t l1
加劲肋设计保证了腹板的局部稳定，只要按《规范》规定的加劲肋设计方法设 计加劲肋，其腹板的局部稳定就已经得到满足。因此，可以说设计加劲肋位置和 刚度是《规范》验算腹板局部稳定的简化方法。
W ——梁的净截面塑性模量 pn
Wpn S1n S2n
、 S1n S2n —中性轴以上、下净截面对中性轴的面积矩。
第6页/共50页
截面形状系数 （塑性发展系数）
F Wpn /Wn
F只与截面形状有关，与材料性质无关。
第7页/共50页
抗弯强度的验算
单向弯曲
Mx f xWn
双向弯曲
Mx My f xWn yWn
来的平面位置而发生波形鼓曲，这种现象称为梁的局部失稳现象。
二、组合梁翼缘的局部稳定
《规范》对梁翼缘采取限制宽厚比来保证其局部稳定。
b1 / t 15 235 / f y
当考虑塑性发展时
b1 / t 13 235 / f y
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三、组合梁腹板的局部稳定和加劲肋布置
提高腹板局部稳定的方法 （1）加厚腹板 （2）加设合适的加劲肋
h0 / tw 250 235/ f y
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四、加劲肋设计 1、作用和设计内容
加劲肋分横向、纵向和短加劲肋三种。其作用是将腹板划分成若干板块， 提高腹板的局部稳定性。腹板发生局部屈曲时，加劲肋使腹板在该处的屈曲变形 受到刚性的侧向约束，腹板屈曲变形在加劲肋处为波节线。从而收到分割腹板为 若干板块，提高局部稳定性的效果。
梁钢结构计算PPT课件
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表19.4 轧制普通工字钢简支梁的φb
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19.3 型钢梁设计
19.3.1 单向弯曲型钢梁
19.3.1.1 选择截面
•
一般来说，当有能阻止梁侧向位移的铺板或受压翼缘侧向自由长度与宽
度之比不超过表19.2的规定，截面由抗弯强度控制。否则由整体稳定条件控
•
计算梁的最大弯矩设计值，按抗弯强度或整体稳定要求计算型钢所需的
384 EIx
单角钢和Z形钢
v 5 qk cos l4 v
384 EIxl
第39页/共92页
【例 19.3】已知檩条跨度为6m，檩条沿屋面方向间距1.40m，屋架坡角为 18°26′，屋面采用钢丝网水泥瓦0.45kN/m2，屋面活荷载为0.3kN/m2，钢材为 Q235 【解】 (1) 荷载计算
第11页/共92页
19.1
表 截 面 塑 性 发 展 系 数 、
第12页/共92页
γx γy
第13页/共92页
图19.3
第14页/共92页
图19.4 腹板计算高度
第15页/共92页
19.2.2 梁的刚度计算
梁的挠度应满足下式
ll
梁的挠度可直接应用材料力学公式求得，如均布
5 qkl4
刚度验算，取平均荷载分项系数为1.3
qk=27.2kN/m vmax=8.4mm<［v］=12mm
第31页/共92页
(2) 跨中无侧向支承点 由表19.4得工字钢型号10～20，自由长度为3m时，φb=1.12，计算得
φb′=0.818 所以Wnxreq=Mmax/φbf=226cm3 选用I20a q0=27.93×9.8=274N/m Ix=2370cm4 Wx=237cm3 Mmax=39.74kN·m σ=205N/mm2<f=215N/mm2
表19.4 轧制普通工字钢简支梁的φb
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19.3 型钢梁设计
19.3.1 单向弯曲型钢梁
19.3.1.1 选择截面
•
一般来说，当有能阻止梁侧向位移的铺板或受压翼缘侧向自由长度与宽
度之比不超过表19.2的规定，截面由抗弯强度控制。否则由整体稳定条件控
•
计算梁的最大弯矩设计值，按抗弯强度或整体稳定要求计算型钢所需的
384 EIx
单角钢和Z形钢
v 5 qk cos l4 v
384 EIxl
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【例 19.3】已知檩条跨度为6m，檩条沿屋面方向间距1.40m，屋架坡角为 18°26′，屋面采用钢丝网水泥瓦0.45kN/m2，屋面活荷载为0.3kN/m2，钢材为 Q235 【解】 (1) 荷载计算
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19.1
表 截 面 塑 性 发 展 系 数 、
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γx γy
第13页/共92页
图19.3
第14页/共92页
图19.4 腹板计算高度
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19.2.2 梁的刚度计算
梁的挠度应满足下式
ll
梁的挠度可直接应用材料力学公式求得，如均布
5 qkl4
刚度验算，取平均荷载分项系数为1.3
qk=27.2kN/m vmax=8.4mm<［v］=12mm
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(2) 跨中无侧向支承点 由表19.4得工字钢型号10～20，自由长度为3m时，φb=1.12，计算得
φb′=0.818 所以Wnxreq=Mmax/φbf=226cm3 选用I20a q0=27.93×9.8=274N/m Ix=2370cm4 Wx=237cm3 Mmax=39.74kN·m σ=205N/mm2<f=215N/mm2
型钢梁和组合梁的设计
型钢梁和组合梁的设计一、考虑腹板屈曲后强度的组合梁设计腹板受压屈曲和受剪屈曲后都存在继续承载的能力，称为屈曲后强度。
承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，宜考虑腹板屈曲后强度，则腹板高厚比达到250时也不必设置纵向加劲肋。
1． 受剪腹板的极限承载力腹板极限剪力设计值 V u 应按下列公式计算：当8.0s ≤λ时 v w w u f t h V = （1a ）当2.18.0s ≤<λ时 [])8.0(5.01v w w u --=s f t h V λ （1b ）当2.1s >λ时 2.1v w w u/s f t h V λ= （1c ） 式中 λs ──用于腹板受剪计算时的通用高厚比。
2．受弯腹板的极限承载力腹板高厚比较大而不设纵向加劲肋时，在弯矩作用下腹板的受压区可能屈曲。
屈曲后的弯矩还可继续增大，但受压区的应力分布不再是线性的，其边缘应力达到y f 时即认为达到承载力的极限。
图1 受弯矩时腹板的有效宽度 假定腹板受压区有效高度为ρh c ，等分在h c 的两端，中部则扣去（1-ρ）h c 的高度，梁的中和轴也有下降。
为计算简便，假定腹板受拉区与受压区同样扣去此高度，这样中和轴可不变动。
梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕本身轴惯性矩） w c x c w c x xe t h I h t h I I 32)1(21)2()1(2ρρ--=--= （2）梁截面模量折减系数为xw c x xe x xe e I t h I I W W 2)1(13ρα--=== （3） 腹板受压区有效高度系数ρ按下列原则确定：当85.0≤b λ时 ρ=1.0（4a ） 当25.185.0≤<b λ时 )85.0(82.01--=b λρ（4b ） 当25.1>b λ时 b b λλρ/)/2.01(-= （4c ）梁的抗弯承载力设计值为f W M x e x eu αγ= （5）以上式中的梁截面模量W x 和截面惯性矩I x 以及腹板受压区高度均按截面全部有效计算。