受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算
受压构件的整体稳定系数
风吸力作用下使檩条下翼缘受压，按下面公式计算稳定性
1 (0.638) 6.02 0.718kN m 32 1 M y (0.051) 6.02 0.057kN m 32 Mx
My Mx 0.718106 0.057106 1 39.72N/mm2 f 215N/mm2 4 4 bxWex Wey 0.385 5.38210 1.12510
屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转。在风吸力作用下计算檩条的稳定性，在永 久荷载和风吸力作用下使下翼缘受压，下翼缘按有侧向支撑计算。计算受弯构件 的整体稳定系数，由于均布风荷载方向离开弯心，故 ea 取正值。受压构件的整体 稳定系数 bx 按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018—2002 附录 A 中 A.2 计 算 跨中设一道侧向支撑
6、挠度计算 按公式计算两端简支檩条的挠度
y
4 5 pkyl 500 30mm 384 EIx 384 2.06105 5.3821 106
b =0.5
1 =1.35
2 =0.14
b 70 ea =eo -xo + =48.9-20+ =63.9mm 2 2 2 e 2 0.14 63.9 = 2 a = =0.0895 h 200
=
4I 0.165It bl 2 + ( ) h2Iy Iy h
4 4376.18 106 0.165 0.1871 104 0.5 6000 2 = + ( ) =0.9012 2002 5.627 105 5.627 105 200
y
bx = =
l0 6000 240 iy 25
4320Ah 1( 2 + +)( 235 ) fy 2 W y x
《钢结构设计原理》课程教学大纲
《钢结构设计原理》课程教学大纲本科四年制《土木工程专业》适用（48学时）一、课程的目的和任务本课程是一门专业基础课，讲授钢结构的基本设计理论和方法。
课程的目的是培养学生掌握钢结构的特点、基本设计理论和方法，具有设计钢结构基本构件及其连接的能力。
二、课程的基本要求1．要求学生根据结构的具体设计条件、工作环境和不同种类钢材的性能，正确地选用钢材，并提出相应的性能指标要求。
2．要求学生掌握焊接和螺栓连接的特点，能正确地选用合理的连接方法，并准确地设计连接。
3．要求学生掌握钢结构基本受力构件（轴心受力构件、受弯构件、拉弯和压弯构件）的计算理论、设计方法和构造要求。
三、课程的安排说明本课程讲授过程中要求条理清楚、重点突出；结合多媒体教学，讲授实际工程中基本构件的设计和构造措施，增加学生的感性认识。
四、课程内容第一章绪论1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。
2. 钢结构的设计方法。
3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。
第二章钢结构的材料1.钢结构所用钢材的要求。
2.钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。
3.钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。
4.复杂应力状态下钢材的屈服条件。
5.钢材的种类和钢材的规格。
第三章钢结构的连接1. 钢结构的连接方法以及各种连接方法的特点。
2. 焊缝的形式以及不同形式焊缝连接的构造要求和计算方法。
3. 焊接残余应力和残余变形产生的原因以及减少焊接残余应力和残余变形的措施。
4. 螺栓连接的构造要求、工作性能和计算方法。
第四章轴心受力构件1. 轴心受力构件的强度计算。
2. 轴心受压构件的屈曲形式、整体稳定的概念以及整体稳定的计算。
3. 轴心受压构件的局部稳定的概念以及局部稳定的计算。
4. 实腹式和格构式轴心受力构件的截面设计。
5. 轴心受力构件典型柱头和柱脚的设计。
第五章 受弯构件1. 受弯构件强度和刚度的计算。
2. 梁的整体稳定的概念、影响梁的整体稳定的因素以及整体稳定的计算。
受弯构件的强度,整体稳定和局部稳定计算
λb
=
2hc / tw 177
fy 235
（15a）
当梁受压翼缘扭转未受到约束时
λb
=
2hc / tw 153
fy 235
B 根据通用高厚比 λb 的范围不同，弯曲临界应力的计算公式如下：
C 当λb ≤ 0.85 时
当 0.85 < λb ≤ 1.25 时
σ cr = f
σcr = [1− 0.75(λb − 0.85)] f
肋；但对无局部压应力（σc＝0）的梁，可不配置加劲肋。
2）当 h0/tw >80 235 / f y 时，应配置横向加劲肋。其中，当 h0/tw>170 235 / f y （受 压翼缘扭转受到约束）或 h0/tw>150 235 / f y （受压翼缘扭转未受到约束时），或按计算需
要时，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，必要时 尚宜在受压区配置短加劲肋。
梁的抗弯强度按下列公式计算： 单向弯曲时
σ = Mx ≤ f γ xWnx
（1）
1
双向弯曲时
σ = Mx + My ≤ f γ xWnx γ yWny
（2）
式中 Mx、My—绕 x 轴和 y 轴的弯矩（对工字形和 H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）； Wnx、Wny—梁对 x 轴和 y 轴的净截面模量；
fy 235
根据通用高厚比 λc 的范围不同，计算临界应力σ c,cr 的公式如下：
（19a） （19b）
当 λc ≤ 0.9 时
σ c,cr = f
（20a）
当 0.9 < λc ≤ 1.2 时 σ c,cr = [1 − 0.79(λc − 0.9)] f
拉弯和压弯构件的强度与稳定计算.
拉弯和压弯构件的强度与稳定计算1．拉弯和压弯构件的强度计算考虑部分截面发展塑性，《规范》规定的拉弯和压弯构件的强度计算式f W M A N nxx x n ≤+γ （6-1）承受双向弯矩的拉弯或压弯构件，《规范》采用了与式（6-1）相衔接的线性公式f W M W M A Nnyy y nx x x n ≤++γγ （6-2）式中：n A ——净截面面积；nx W 、ny W ——对x 轴和y 轴的净截面模量；x γ、y γ——截面塑性发展系数。
当压弯构件受压翼缘的外伸宽度与其厚度之比t b /＞y f /23513，但不超过yf /23515时，应取x γ＝1.0。
对需要计算疲劳的拉弯和压弯构件，宜取x γ＝y γ＝1.0，即不考虑截面塑性发展，按弹性应力状态计算。
2．实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算目前确定压弯构件弯矩作用平面内极限承载力的方法很多，可分为两大类，一类是边缘屈服准则的计算方法，一类是精度较高的数值计算方法。
按边缘屈服准则推导的相关公式y Ex x x xx f N N W M AN =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+ϕϕ11（6-4）式中：x ϕ——在弯矩作用平面内的轴心受压构件整体稳定系数。
边缘纤维屈服准则认为当构件截面最大受压纤维刚刚屈服时构件即失去承载能力而发生破坏，更适用于格构式构件。
实腹式压弯构件当受压最大边缘刚开始屈服时尚有较大的强度储备，即容许截面塑性深入。
因此若要反映构件的实际受力情况，宜采用最大强度准则，即以具有各种初始缺陷的构件为计算模型，求解其极限承载力。
弯矩沿杆长均匀分布的两端铰支压弯构件，《规范》采用数值计算方法，考虑构件存在l/1000的初弯曲和实测的残余应力分布，算出了近200条压弯构件极限承载力曲线。
然后《规范》借用了弹性压弯构件边缘纤维屈服时计算公式的形式，经过数值运算，得出比较符合实际又能满足工程精度要求的实用相关公式y Ex px xx f N N W M AN=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+8.01ϕ（6-5）式中：px W ——截面塑性模量。
拉弯和压弯构件的强度与稳定计算
拉弯和压弯构件的强度与稳定计算1．拉弯和压弯构件的强度计算考虑部分截面发展塑性，《规范》规定的拉弯和压弯构件的强度计算式f W M A N nxx x n ≤+γ （6-1）承受双向弯矩的拉弯或压弯构件，《规范》采用了与式（6-1）相衔接的线性公式f W M W M A Nnyy y nx x x n ≤++γγ （6-2）式中：n A ——净截面面积；nx W 、ny W ——对x 轴和y 轴的净截面模量；x γ、y γ——截面塑性发展系数。
当压弯构件受压翼缘的外伸宽度与其厚度之比t b /＞y f /23513，但不超过yf /23515时，应取x γ＝1.0。
对需要计算疲劳的拉弯和压弯构件，宜取x γ＝y γ＝1.0，即不考虑截面塑性发展，按弹性应力状态计算。
2．实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算目前确定压弯构件弯矩作用平面内极限承载力的方法很多，可分为两大类，一类是边缘屈服准则的计算方法，一类是精度较高的数值计算方法。
按边缘屈服准则推导的相关公式y Ex x x xx f N N W M AN =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+ϕϕ11（6-4）式中：x ϕ——在弯矩作用平面内的轴心受压构件整体稳定系数。
边缘纤维屈服准则认为当构件截面最大受压纤维刚刚屈服时构件即失去承载能力而发生破坏，更适用于格构式构件。
实腹式压弯构件当受压最大边缘刚开始屈服时尚有较大的强度储备，即容许截面塑性深入。
因此若要反映构件的实际受力情况，宜采用最大强度准则，即以具有各种初始缺陷的构件为计算模型，求解其极限承载力。
弯矩沿杆长均匀分布的两端铰支压弯构件，《规范》采用数值计算方法，考虑构件存在l/1000的初弯曲和实测的残余应力分布，算出了近200条压弯构件极限承载力曲线。
然后《规范》借用了弹性压弯构件边缘纤维屈服时计算公式的形式，经过数值运算，得出比较符合实际又能满足工程精度要求的实用相关公式y Ex px xx f N N W M AN=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+8.01ϕ（6-5）式中：px W ——截面塑性模量。
钢结构管道支架设计要点分析
钢结构管道支架设计要点分析发布时间：2022-10-11T07:51:54.373Z 来源：《建筑实践》2022年10期5月（下）作者：冯密林[导读] 管道支架一般可以分为固定支架、单向滑动支架、双向滑动支架等几种形式冯密林中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北省秦皇岛市 066000摘要：管道支架一般可以分为固定支架、单向滑动支架、双向滑动支架等几种形式。
固定管道支架主要承受一段范围内的水平力的作用，所以应采用四柱式有支撑的空间钢框架结构支架。
一般每100m就要设置一道固定管道支架。
由于滑动管道支架仅承担由管道引起的竖向荷载，不承担管道所产生的水平荷载，顶端可随着管道的变形而滑移，所以滑动管道支架可采用单个或者单榀支架（两根支架柱）的形式。
关键词：管道支架、固定、刚接、铰接引言随着国家基建进程的加快，冶金企业也开始走上了快速发展的道路。
冶金企业的介质输送管线属于重要节点工程，对各个部门车间的正常运行和生产起到了至关重要的作用。
而作为管线中不可或缺的一环，管道支架的设计与施工也逐渐被大众所注意。
由于其庞大的数量，为了保证管道的安全性和可靠性，在结构设计中考虑全面和合理就势在必行。
由于钢结构支架有着重量轻、施工方便、造价低等多个优点，所以钢结构支架广泛适用于管道支架的设计及施工中。
本文就钢结构支架的设计要点进行剖析，以使钢结构支架达到优化设计、经济合理的目的。
1 管道支架的基本规定通常情况下，钢结构管道支架的设计使用年限控制在30年~50年以内，在使用年限内，还要每3~5年进行一次钢结构表面涂装的维护，以保证主材不会受到空气腐蚀。
根据输送介质管道的危害性及被破坏后产生的后果，可以将管道支架的安全等级划分为一级和二级。
造成破坏后果很严重，直接危及人的生命安全活造成重大经济损失的情况为一级，要求进行结构设计时结构重要性系数不小于1.1。
其他情况为二级，要求进行结构设计时重要性系数不小于1.0。
管道支架一般可以分为固定支架、单向滑动支架、双向滑动支架等几种形式。
均匀受弯构件整体稳定系数公式
均匀受弯构件整体稳定系数公式
（最新版）
目录
1.均匀受弯构件的定义
2.均匀受弯构件整体稳定系数的公式
3.公式的适用范围和限制
4.结语
正文
一、均匀受弯构件的定义
均匀受弯构件是指在受弯过程中，构件的弯曲变形在整个跨度范围内是均匀分布的。
也就是说，无论是受拉区还是受压区，弯曲变形的大小都是相同的。
这种构件在工程中非常常见，例如：钢筋混凝土梁、钢板梁等。
二、均匀受弯构件整体稳定系数的公式
均匀受弯构件的整体稳定系数公式为：
K = (M^2)/(EI * L^2)
其中，M 是弯矩，E 是材料的弹性模量，I 是面积惯性矩，L 是构件的有效长度。
三、公式的适用范围和限制
该公式适用于计算均匀受弯构件的整体稳定性，但在使用时需要注意以下几点：
1.该公式仅适用于小偏心受压构件，即偏心距 e 小于或等于 0.1 倍的构件有效长度 L。
2.构件的材料应该是线弹性的，即在计算范围内应力不超过材料的屈服强度。
3.构件的截面应该是均匀的，即截面上各个点的材料性能相同。
四、结语
均匀受弯构件的整体稳定系数公式是一个重要的计算工具，可以帮助工程师在设计过程中确保构件的稳定性。
钢桥受弯构件验算内容-公式
一、受弯构件（一）在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度应符合下列规定1、翼缘板弯曲正应力满足下列要求：双向受弯的实腹式构件：f d ≥γ0(M y W y,eff +M z W z,eff )式中：γ0——结构重要性系数；M y 、M z ——计算截面的弯矩设计值；W y,eff 、W z,eff ——有效截面相对于y 轴和z 轴的截面模量，其中受拉翼缘应考虑剪力滞影响，受压翼缘应同时考虑剪力滞和局部稳定影响。
2、腹板剪应力应满足下列要求。
闭口截面腹板剪应力应按剪力流理论计算。
γ0τ≤f vd式中：γ0——结构重要性系数；τ——剪应力；f vd ——钢材的抗剪强度设计值。
3、平面内受弯实腹式构件腹板在正应力 σx 和剪应力 τ 共同作用时，应满足下列要求。
γ0√(σx f d )2+(τf vd)2≤1 式中：σx ——x 方向正应力；f d ——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。
（二）受弯构件的整体稳定性应符合下列规定1、等截面实腹式受弯构件，应按下列规定验算整体稳定。
γ0(βm,yM y χLT,y M Rd,y +M z M Rd,z )≤1 γ0(M y M Rd,y +βm,z M z χLT,z M Rd,z)≤1 M Rd,y =W y,eff f dM Rd,z =W z,eff f dλLT,y =√W y,eff f y M cr,y ，λLT,z =√W z,eff f y M cr,z式中： M y 、M z ——构件最大弯矩；βm,y、βm,z——等效弯矩系数；χLT,y、χLT,z——M y和M z作用平面内的弯矩单独作用下，构件弯扭失稳模态的整体稳定折减系数；λ̅̅̅LT,y、λLT,z——弯扭相对长细比；W y,eff、W z,eff——有效截面相对于y轴和z轴的截面模量，其中受拉翼缘应考虑剪力滞影响，受压翼缘应同时考虑剪力滞和局部稳定影响。
M cr,y、M cr,z——M y和M z作用平面内的弯矩单独作用下，考虑约束影响的构件弯扭失稳模态的整体弯扭弹性屈曲弯矩，可采用有限元方法计算。
拉弯和压弯构件的强度与稳定计算.
拉弯和压弯构件的强度与稳定计算1．拉弯和压弯构件的强度计算考虑部分截面发展塑性，《规范》规定的拉弯和压弯构件的强度计算式f W M A N nxx x n ≤+γ （6-1）承受双向弯矩的拉弯或压弯构件，《规范》采用了与式（6-1）相衔接的线性公式f W M W M A Nnyy y nx x x n ≤++γγ （6-2）式中：n A ——净截面面积；nx W 、ny W ——对x 轴和y 轴的净截面模量；x γ、y γ——截面塑性发展系数。
当压弯构件受压翼缘的外伸宽度与其厚度之比t b /＞y f /23513，但不超过yf /23515时，应取x γ＝1.0。
对需要计算疲劳的拉弯和压弯构件，宜取x γ＝y γ＝1.0，即不考虑截面塑性发展，按弹性应力状态计算。
2．实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算目前确定压弯构件弯矩作用平面内极限承载力的方法很多，可分为两大类，一类是边缘屈服准则的计算方法，一类是精度较高的数值计算方法。
按边缘屈服准则推导的相关公式y Ex x x xx f N N W M AN =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+ϕϕ11（6-4）式中：x ϕ——在弯矩作用平面内的轴心受压构件整体稳定系数。
边缘纤维屈服准则认为当构件截面最大受压纤维刚刚屈服时构件即失去承载能力而发生破坏，更适用于格构式构件。
实腹式压弯构件当受压最大边缘刚开始屈服时尚有较大的强度储备，即容许截面塑性深入。
因此若要反映构件的实际受力情况，宜采用最大强度准则，即以具有各种初始缺陷的构件为计算模型，求解其极限承载力。
弯矩沿杆长均匀分布的两端铰支压弯构件，《规范》采用数值计算方法，考虑构件存在l/1000的初弯曲和实测的残余应力分布，算出了近200条压弯构件极限承载力曲线。
然后《规范》借用了弹性压弯构件边缘纤维屈服时计算公式的形式，经过数值运算，得出比较符合实际又能满足工程精度要求的实用相关公式y Ex px xx f N N W M AN=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+8.01ϕ（6-5）式中：px W ——截面塑性模量。
轴心受力构件
轴心受力构件设计轴心受拉构件时需进行强度和刚度的验算，设计轴心受压构件时需进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度的验算。
一、轴心受力构件的强度和刚度1．轴心受力构件的强度计算轴心受力构件的强度是以截面的平均应力达到钢材的屈服点为承载力极限状态f A N n ≤=σ (1) 式中 N ——构件的轴心拉力或压力设计值；n A ——构件的净截面面积；f ——钢材的抗拉强度设计值。
采用高强度螺栓摩擦型连接的构件，验算最外列螺栓处危险截面的强度时，按下式计算：f A N n≤='σ (2) 'N =)5.01(1n n N - (3)式中 n ——连接一侧的高强度螺栓总数；1n ——计算截面(最外列螺栓处)上的高强度螺栓数；0.5——孔前传力系数。
采用高强度螺栓摩擦型连接的拉杆，除按式(2)验算净截面强度外，还应按下式验算毛截面强度f A N ≤=σ (4)2．轴心受力构件的刚度计算轴心受力构件的刚度是以限制其长细比保证][λλ≤ (5) 式中 λ——构件的最大长细比；[λ]——构件的容许长细比。
二、 轴心受压构件的整体稳定1．理想轴心受压构件的屈曲形式理想轴心受压构件可能以三种屈曲形式丧失稳定：①弯曲屈曲 双轴对称截面构件最常见的屈曲形式。
②扭转屈曲 长度较小的十字形截面构件可能发生的扭转屈曲。
③弯扭屈曲 单轴对称截面杆件绕对称轴屈曲时发生弯扭屈曲。
2．理想轴心受压构件的弯曲屈曲临界力若只考虑弯曲变形，临界力公式即为著名的欧拉临界力公式，表达式为N E =22l EI π=22λπEA (6) 3．初始缺陷对轴心受压构件承载力的影响实际工程中的构件不可避免地存在初弯曲、荷载初偏心和残余应力等初始缺陷，这些缺陷会降低轴心受压构件的稳定承载力。
1）残余应力的影响当轴心受压构件截面的平均应力p f >σ时，杆件截面内将出现部分塑性区和部分弹性区。
由于截面塑性区应力不可能再增加，能够产生抵抗力矩的只是截面的弹性区，此时的临界力和临界应力应为：N cr =22l EI e π=22lEI π·I I e (7) cr σ=22λπE ·I I e (8) 式中 I e ——弹性区的截面惯性矩(或有效惯性矩)；I ——全截面的惯性矩。
【干货】受弯构件的计算
235 fy
，应布置横向加劲肋。
3. 当 h0 1 7 0 2 3 5，（受压翼缘扭转受到约束）
tw
fy
或者 h0 1 5 0 2 3 5 （受压翼缘扭转未受到约束）
tw
fy
应布置横向、纵向加劲肋，有轮压时布置短加劲肋。
简 支 梁 不 需 计 算 整 体 稳 定 的 最大l1／b1值
项次
工字形截面l1 / b1 箱形截面l1 / b0
l1
跨中无侧向支撑点的梁
跨中有侧向支撑点的梁
荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘 不论荷载作用在何处
13 235 / fy
20 235 / fy
16 235 / fy
h 6,且l1 95 235/ f
位置：梁腹板 与翼缘交界处
局部承压强度验算
式中：
复合应力状态与折算应力验算
复合应力状态
截面上某一点同时出现 2个及以上的应力分量 对工字形梁，腹板边缘处在不利的应力状态
折算应力 zs
x2
2 y
x y
3
x
2 y
fy
判断复合应力是否 屈服的第四强度理论
规范验算公式
zs
2
2 c
c
3
2
1 f
弯曲应力
(1) 有铺板（各种混凝土板、钢板）密铺在梁的受压翼缘上，
• 并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。
(2) 工字形截面简支梁：受压翼缘的自由长度l1与其宽度b1之比
• 不超过下表所规定的数值时。
(3) 箱形截面简支梁：截面尺寸满足h／b。≤6，且l1／b1不超
• 过下表所规定的数值时。
• 不符合以上条件的梁，必须经精确计算来判断是否整体稳定
5.压弯构件稳定计算
(2). 箱形截面的腹板
考虑到两块腹板可能受力不均，将按公式（ 考虑到两块腹板可能受力不均，将按公式（4.171）和（4.172）确定 ） ） 的高厚比值乘0.8的折减系数。但不应小于 的高厚比值乘 的折减系数。 的折减系数
exΒιβλιοθήκη yy1 ey x ex
N + ϕy A
βtx M x +η ≤f ϕbxW1x N （b） ） γ yW1y 1 − 0.8
′ NEy
βmy M y
y
y1
x1
x1
4.6.3 实腹式压弯构件的局部稳定
实腹式压弯构件的板件与轴压和受弯构件的板件的受力相似， 实腹式压弯构件的板件与轴压和受弯构件的板件的受力相似，其 局部稳定也是采用限制板件的宽（ 厚比的办法来保证。 局部稳定也是采用限制板件的宽（高）厚比的办法来保证。
有关βtx取值按下列方法采用 有关β 1） 在弯矩作用平面外有支承的构件，应根据两相邻支 ） 在弯矩作用平面外有支承的构件， 承点间构件段内荷载和内力情况确定。 承点间构件段内荷载和内力情况确定。 ①所计算的段内无横向荷载作用 βtx =0.65+0.35M2/M1
M1和M2是构件两端的弯矩。∣M2∣＞∣M1∣。当两端弯矩使 是构件两端的弯矩。 构件产生同向曲率时，取同号，反之取异号。 构件产生同向曲率时，取同号，反之取异号。
3.压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的计算公式 压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的计算公式
规范规定单向压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算公式为： 规范规定单向压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算公式为： a) 冷弯薄壁型压弯构件和绕虚轴弯曲的格构式压弯构件
2023二级注册结构工程师考试大纲
2023二级注册结构工程师考试大纲摘要：一、二级注册结构工程师考试大纲概述1.考试背景及目的2.考试科目与内容3.考试形式及时间4.考试难度与命题规律二、考试大纲详解1.基础知识部分1.1 结构极限状态设计原理1.2 建筑结构经济比选知识1.3 荷载分类和组合及常用结构的静力计算方法1.4 结构材料的基本性能、质量要求和检查方法1.5 建筑结构基本施工技术1.6 建筑防火、防腐蚀和防虫知识1.7 防水工程材料质量要求、施工要求和质量标准2.钢筋混凝土结构部分2.1 常用建筑结构体系的布置原则和设计方法2.2 受力构件的计算方法及构造规定2.3 现浇和装配构件的连接构造及节点配筋形式2.4 预应力构件设计方法及施工知识2.5 钢筋混凝土结构构件的抗震设计计算要点和构造措施2.6 预制构件的制作、检验、运输和安装要求3.钢结构部分3.1 钢结构布置原则、构件选型和主要构造3.2 受弯构件的强度及其整体稳定和局部稳定计算3.3 轴心受力和拉弯、压弯构件的计算3.4 构件连接计算及其构造要求3.5 钢结构的制作、运输和安装要求3.6 钢结构的防锈、隔热和防火措施4.砌体结构与木结构部分4.1 无筋砌体构件的承载力计算4.2 墙梁、挑梁及过梁的设计方法4.3 配筋砖砌体的设计方法4.4 砌体结构的抗震设计方法4.5 底层框架砖房的设计方法4.6 砌体结构的构造要求和抗震构造措施4.7 木结构构件、连接计算和构造要求5.地基与基础部分5.1 工程地质勘察的基本方法5.2 地基土（岩）的物理性质和工程分类5.3 地基、基础的设计原则和要求5.4 地基承载力的确定方法、地基的变形和稳定性验算正文：一、二级注册结构工程师考试大纲概述二级注册结构工程师考试是我国建筑行业的一项重要考试，旨在选拔具有较高专业技术水平和能力的结构工程师。
本文将为您详细解析2023 年二级注册结构工程师考试大纲，帮助您全面了解考试内容和要求。
钢结构设计原理 第四章
y a) σ<fy b) c) a σ=fy σ=fy
塑性 弹性
全部塑性
d)
σ=fy
x
εy a My<M<Mp
Mx Wn x
塑性
M<My
弹性阶段构件边缘纤 维最大应力为：
M=My
M=Mp
图4.2.1 各荷载阶段梁截面上的的正应力分布
（4.2.1）
Wnx —截面绕 x 轴的净截面模量
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理
当最大应力达到屈服点fy时，是梁弹性工作的极限状态， 其弹性极限弯矩（屈服弯矩）My
M y Wx f y
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
Mp Wp f y
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure来自第四章 受弯构件的计算原理
4.2.3 局部承压强度
当梁上有集中荷载（如吊车轮压、次梁传来的集中力、支座反 力等）作用时，且该荷载处又未设置支承加劲肋时，集中荷载由翼 缘传至腹板，腹板边缘存在沿高度方向的局部压应力。为保证这部 分腹板不致受压破坏，应计算腹板上边缘处的局部承压强度。
图4.2.4 腹板边缘局部压应力分布
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理 腹板边缘处的局部承强度的计算公式为：
要保证局部承压处的局 部承压应力不超过材料 的抗压强度设计值。
c
F
tw lz
f
（4.2.7）
5.3 受弯构件(局部稳定)
设有横向加劲肋的腹板区格，当弯曲正应力和剪应力同时作 用时（图5-27a），临界条件是：
钢结构/ 第5章 钢结构基本构件计算 /$5.2 受弯构件
（5-39）
此种取值方法被美国长期使用。
钢结构/ 第5章 钢结构基本构件计算 /$5.2 受弯构件
11
二、 各种应力共同作用下的薄板稳定
以上介绍的是矩形板在各种应力单独作用下的临界应力。实 际上钢梁的腹板通常承受两种或两种以上应力的共同作用， 现分情况介绍其稳定计算方法。
1、仅用横向加劲肋加强的梁腹板
情况，其屈曲系数k=0.425。支承翼缘板的腹板一般都比较薄
(负约束)，对翼缘板没有什么约束作用，因此取弹性约束系数
综合以上情况，上区格的局部稳定相关公式取为：
钢结构/ 第5章 钢结构基本构件计算 /$5.2 受弯构件
17
cr1
c c,cr1
2
cr1
2
1
Байду номын сангаас
（5-41）
式中 σ、τ、σc分别为板件的正应力、剪应力和横向局部压应 力，和这些应力对应的三个分母则分别为各应力单独作用时 的临界应力。
图5-29 双向受压板的相关屈曲 图5-30 受剪和横向压力的板的相关屈曲
梁整体稳定的临界应力超过0.6f时就需要进行非弹性修正，而
式（5-43）是腹板局部稳定临界应力无限弹性的计算公式，直
接使用显然是不适宜的。因此，实用上要对前述板件屈曲应力
计算公式进行弹塑性修正。
受弯构件的局部稳定
局部应力的产生
局部应力是由于构件局部区域 的应力集中而产生的应力。
在受弯构件中，局部应力的产 生与梁的弯曲形状、截面尺寸
和支撑条件等因素有关。
局部应力可能导致梁的某些部 位出现应力集中，当集中应力 超过材料的屈服极限时，会导 致梁的局部失稳。
不同受力条件下的稳定性分析
短期受力
在短期受力作用下，受弯构件的稳定性主要 受到材料强度和截面尺寸的影响。为了确保 构件的稳定性，需要对其进行强度和稳定性 计算。
长期受力
在长期受力作用下，受弯构件可能会发生蠕 变，即变形随着时间的推移而逐渐增加。因 此，对于长期受力的受弯构件，需要考虑蠕 变对稳定性的影响。
随着对可持续发展的重视，未来研究将更加关注 环境因素对受弯构件局部稳定性的影响，如温度 、湿度、腐蚀等，以实现更加环保和可持续的结 构设计。
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感谢您的观看
通过增加支撑和加强筋，可以提供额外的支撑和约束，从而提高受弯构件的局部 稳定性。
支撑和加强筋可以设置在截面的适当位置，以提供必要的侧向支撑和限制弯曲变 形。这有助于提局部稳定实例 分析
实际工程中的受弯构件
桥梁的横梁
桥梁的横梁在承受车辆和行人等荷载时，会发生弯曲变形。为了确保横梁的稳定性，需要采取相应的措施，如增 加横梁的截面尺寸、采用高强度材料等。
多学科交叉融合
受弯构件的局部稳定研究涉及多个学科领域，如 结构工程、材料科学、物理等。未来研究将更加 注重多学科交叉融合，以推动受弯构件局部稳定 研究的深入发展。
精细化设计与分析
随着数值计算和仿真技术的发展，未来研究将更 加注重精细化设计和分析，以更准确地预测受弯 构件的局部稳定性，优化构件设计。
[整理]二级注册结构工程师专业考试大纲及各门分值.
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二级注册结构工程师专业考试大纲二、三、四、总则1.1了解结构极限状态设计原理。
1.2了解建筑结构的经济比选知识。
1.3掌握建筑结构及一般高耸结构的荷载分类和组合及常用结构的静力计算方法。
1.4了解钢、木、混凝土及砌体等结构所用材料的基本性能、重要材料的质量要求和基本检查、实验方法；掌握材料的选用和设计指标取值。
1.5了解建筑结构的基本施工技术。
1.6了解建筑防火、防腐蚀和防虫的基本知识。
1.7了解防水工程的材料质量要求、施工要求及施工质量标准。
二、钢筋混凝土结构2.1掌握各种常用建筑结构体系的布置原则和设计方法。
2.2掌握基本受力构件的正截面、斜截面、扭曲截面、局部受压及受冲切承载力的计算；了解构件裂缝、挠度和疲劳强度的验算。
2.3掌握基本构件截面型式、尺寸的选定原则及构造规定。
2.4掌握现浇和装配构件的连接构造及节点配筋形式。
2.5了解预应力构件设计的基本方法及施工的基本知识。
2.6掌握一般钢筋混凝土结构构件的抗震设计计算要点及构造措施。
2.7了解对预制构件的制作、检验、运输和安装等方面的要求。
三、钢结构3.1熟悉钢结构布置原则、构件选型和主要构造。
3.2掌握受弯构件的强度及其整体稳定和局部稳定计算。
3.3熟悉轴心受力和拉弯、压弯构件的计算。
3.4掌握构件的连接计算及其构造要求。
3.5了解钢结构的制作、运输和安装方面的要求。
3.6了解钢结构的防锈、隔热和防火措施。
四、砌体结构与木结构4.1掌握无筋砌体构件的承载力计算。
4.2掌握墙梁、挑梁及过梁的设计方法。
4.3掌握配筋砖砌体的设计方法。
4.4掌握砌体结构的抗震设计方法。
4.5掌握底层框架砖房的设计方法。
4.6掌握砌体结构的构造要求和抗震构造措施。
4.7熟悉常用木结构的构件、连接计算和构造要求。
4.8了解木结构设计对施工的质量要求五、地基与基础5.1了解工程地质勘察的基本方法。
5.2熟悉地基土（岩）的物理性质和工程分类。
5.3熟悉地基、基础的设计原则和要求5.4掌握地基承载力的确定方法、地基的变形特征和计算方法。
二级结构大纲
二级注册结构工程师专业考试大纲一、总则1.1了解结构极限状态设计原理。
1.2了解建筑结构的经济比选知识。
1.3掌握建筑结构及一般高耸结构的荷载分类和组合及常用结构的静力计算方法。
1.4了解钢、木、混凝土及砌体等结构所用材料的基本性能、重要材料的质量要求和基本检查、实验方法；掌握材料的选用和设计指标取值。
1.5了解建筑结构的基本施工技术。
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二、钢筋混凝土结构2.1掌握各种常用建筑结构体系的布置原则和设计方法。
2.2掌握基本受力构件的正截面、斜截面、扭曲截面、局部受压及受冲切承载力的计算；了解构件裂缝、挠度和疲劳强度的验算。
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2.7了解对预制构件的制作、检验、运输和安装等方面的要求。
三、钢结构3.1熟悉钢结构布置原则、构件选型和主要构造。
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3.3熟悉轴心受力和拉弯、压弯构件的计算。
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3.5了解钢结构的制作、运输和安装方面的要求……3.6了解钢结构的防锈、隔热和防火措施。
四、砌体结构与木结构4.1掌握无筋砌体构件的承载力计算。
4.2掌握墙梁、挑梁及过梁的设计方法。
4.3掌握配筋砖砌体的设计方法。
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4.5掌握底层框架砖房的设计方法。
4.6掌握砌体结构的构造要求和抗震构造措施。
4.7熟悉常用木结构的构件、连接计算和构造要求。
4.8了解木结构设计对施工的质量要求五、地基与基础5.1了解工程地质勘察的基本方法。
5.2熟悉地基土（岩）的物理性质和工程分类。
5.3熟悉地基、基础的设计原则和要求5.4掌握地基承载力的确定方法、地基的变形特征和计算方法。
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《钢结构》网上辅导材料五受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算钢梁的设计应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的计算。
一、强度和刚度计算1．强度计算强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力。
（1）抗弯强度荷载不断增加时正应力的发展过程分为三个阶段，以双轴对称工字形截面为例说明如下：图1 梁正应力的分布f，荷载继续增1）弹性工作阶段荷载较小时，截面上各点的弯曲应力均小于屈服点yf（图1b）。
加，直至边缘纤维应力达到y2）弹塑性工作阶段荷载继续增加，截面上、下各有一个高度为a的区域，其应力f。
截面的中间部分区域仍保持弹性（图1c），此时梁处于弹塑性工作阶段。
σ为屈服应力y3）塑性工作阶段当荷载再继续增加，梁截面的塑性区便不断向内发展，弹性核心不断变小。
当弹性核心完全消失（图1d）时，荷载不再增加，而变形却继续发展，形成“塑性铰”，梁的承载能力达到极限。
计算抗弯强度时，需要计算疲劳的梁，常采用弹性设计。
若按截面形成塑性铰进行设计，可能使梁产生的挠度过大。
因此规范规定有限制地利用塑性。
梁的抗弯强度按下列公式计算：单向弯曲时f W M nxx x≤=γσ（1）双向弯曲时f W M W M nyy y nx x x≤+=γγσ（2）式中 M x 、M y —绕x 轴和y 轴的弯矩（对工字形和H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）；W nx 、W ny —梁对x 轴和y 轴的净截面模量；y x γγ,—截面塑性发展系数，对工字形截面，20.1,05.1==y x γγ；对箱形截面，05.1==y x γγ；f —钢材的抗弯强度设计值。
当梁受压翼缘的外伸宽度b 与其厚度t 之比大于y f /23513 ，但不超过y f /23515时，取0.1=x γ。
需要计算疲劳的梁，宜取0.1==y x γγ。
（2）抗剪强度主平面受弯的实腹梁，以截面上的最大剪应力达到钢材的抗剪屈服点为承载力极限状态。
v wf It VS≤=τ （3）式中 V —计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值；S —中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩； I —毛截面惯性矩； t w —腹板厚度；f v —钢材的抗剪强度设计值。
当抗剪强度不满足设计要求时，常采用加大腹板厚度的办法来增大梁的抗剪强度。
型钢腹板较厚，一般均能满足上式要求，因此只在剪力最大截面处有较大削弱时，才需进行剪应力的计算。
（3）局部承压强度图2局部压应力当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋，或受有移动的集中荷载时，应验算腹板计算高度边缘的局部承压强度。
假定集中荷载从作用处以1∶2.5（在h y 高度范围）和1∶1（在h R 高度范围）扩散，均匀分布于腹板计算高度边缘。
梁的局部承压强度可按下式计算f l t Fzw c ≤=ψσ（4）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：对重级工作制吊车轮压，ψ＝1.35；对其他荷载，ψ＝1.0；z l —集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度，其计算方法如下跨中集中荷载 z l ＝a +5h y +2h R 梁端支反力 z l ＝a +2.5h y +a 1a —集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可取为50mm ； h y —自梁承载的边缘到腹板计算高度边缘的距离； h R —轨道的高度，计算处无轨道时h R ＝0；a 1—梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得大于2.5h y 。
当计算不能满足式（4）时，在固定集中荷载处，应设置支承加劲肋予以加强，并对支承加劲肋进行计算。
对移动集中荷载，则应加大腹板厚度。
（4）折算应力在组合梁的腹板计算高度边缘处，当同时受有较大的正应力σ、剪应力τ和局部压应力σc 时，或同时受有较大的正应力σ和剪应力τ时，应按下式验算该处的折算应力f c c 12223βτσσσσ≤+-+（5）式中 c στσ,,——腹板计算高度边缘同一点上的弯曲正应力、剪应力和局部压应力。
τ按式（3）计算，c σ按式（4）计算， σ按下式计算nxI My=σ （6）nx I —净截面惯性矩；y —计算点至中和轴的距离；c σσ,均以拉应力为正值，压应力为负值；1β—折算应力的强度设计值增大系数。
当c σσ,异号时，取1β＝1.2；当c σσ,同号或cσ＝0取1β＝1.1。
2．刚度刚度验算即为梁的挠度验算。
按下式验算梁的刚度][v v ≤（7）式中 v —荷载标准值作用下梁的最大挠度；[v ]—梁的容许挠度值，规范规定的容许挠度值。
二、整体稳定1. 整体失稳现象如图3所示的工字形截面梁，荷载作用在最大刚度平面内，当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。
图3 梁的整体失稳2. 整体稳定系数梁的整体稳定临界应力为cr σ，梁的整体稳定应满足下式f f f W M σb Ryy cr R cr x x ϕγσγσ==≤=式中 b ϕ—梁的整体稳定系数ycrb f σϕ=（8）规范规定等截面焊接工字形和轧制H 型钢简支梁的整体稳定系数ϕb 应按下式计算ϕb ＝βb yb y x y f h t W Ah 235])4.4(1[4320212ηλλ++⋅ （9）式中 βb ──梁整体稳定的等效弯矩系数；λy ──梁在侧向支承点间对截面弱轴y -y 的长细比；A ──梁毛截面面积； h ──梁截面的全高； t 1──受压翼缘厚度。
ηb ──截面不对称影响系数： 对双轴对称截面 ηb ＝0 对单轴对称工字形截面加强受压翼缘 ηb ＝0.8（2αb －1） 加强受拉翼缘 ηb ＝2αb －1αb ＝211I I I +──I 1和I 2分别为受压翼缘和受拉翼缘对y 轴的惯性矩。
当b ϕ大于0.6时，梁己进入非弹性工作阶段，必须对b ϕ进行修正。
当按式（9）确定的bϕ＞0.6时，用下式求得的b ϕ´代替b ϕ进行梁的整体稳定计算b ϕ´＝1.07－bϕ282.0 （10） 但b ϕ不得大于1.0 3．整体稳定的计算 整体稳定计算公式f W M xb x≤ϕ （11）式中 M x —绕强轴作用的最大弯矩；W x —按受压纤维确定的梁毛截面模量；b ϕ—梁的整体稳定系数。
当梁的整体稳定承载力不足时，可采用加大梁的截面尺寸或增加侧向支撑的办法予以解决，前一种办法中以增大受压翼缘的宽度最有效。
三、局部稳定和腹板加劲肋设计组合梁一般由翼缘和腹板焊接而成，如果采用的板件宽（高）而薄，板中压应力或剪应力达到某数值后，腹板或受压翼缘有可能偏离其平面位置，出现波形凸曲，这种现象称为梁局部失稳。
热轧型钢板件宽厚比较小，能满足局部稳定要求，不需要计算。
图4 梁局部失稳1．受压翼缘的局部稳定一般采用限制宽厚比的办法保证梁受压翼缘板的稳定性。
工字形截面梁，由腹板局部稳定临界应力y cr f ≥σ得yf t b 23513≤ （12）当按弹性设计，b /t 值可放宽为yf t b 23515≤ （13）箱形梁翼缘板在两腹板之间的部分，由y cr f ≥σ得yf t b 23540≤ （14）2．腹板的局部稳定对于直接承受动力荷载的或其他不考虑屈曲后强度的组合梁，以腹板的屈曲为承载能力的极限状态。
对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，允许腹板在构件整体失稳之前屈曲，并利用其屈曲后强度。
图5腹板加劲肋的配置（1） 腹板配置加劲肋的原则为了提高腹板的稳定性，可增加腹板的厚度，也可设置加劲肋，设置加劲肋更经济。
对于由剪应力和局部压应力引起的受剪屈曲，应设置横向加劲肋，对于由弯曲应力引起的受弯屈曲，应设置纵向加劲肋，局部压应力很大的梁，必要时尚宜在受压区配置短加劲肋。
组合梁腹板配置加劲肋的规定： 1）当h 0/t w ≤80yf /235时，对有局部压应力（σc ≠0）的梁，应按构造配置横向加劲肋；但对无局部压应力（σc ＝0）的梁，可不配置加劲肋。
2）当h 0/t w >80y f /235时，应配置横向加劲肋。
其中，当h 0/t w >170y f /235（受压翼缘扭转受到约束）或h 0/t w >150y f /235（受压翼缘扭转未受到约束时），或按计算需要时，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。
局部压应力很大的梁，必要时尚宜在受压区配置短加劲肋。
任何情况下，h 0/t w 均不应超过250y f /235。
此处h 0为腹板的计算高度（对单轴对称梁，当确定是否要配置纵向加劲肋时，h 0应取为腹板受压区高度h c 的2倍），t w 为腹板的厚度。
3）梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋。
（2）临界应力的计算 1）弯曲临界应力用于抗弯计算腹板的通用高厚比当梁受压翼缘扭转受到约束时235177/2y w c b f t h =λ （15a ）当梁受压翼缘扭转未受到约束时235153/2y w c b f t h =λ （15b ）根据通用高厚比b λ的范围不同，弯曲临界应力的计算公式如下：当85.0b ≤λ时 f =cr σ （16a ） 当25.185.0b ≤<λ时 ()[]f 85.075.01b cr --=λσ （16b ）当25.1b >λ时 2b cr /1.1λσf = （16c ）式中 f —钢材的抗弯强度设计值。
式（16）的三个公式分别属于塑性、弹塑性和弹性范围。
2）剪切临界应力用于抗剪计算腹板的通用高厚比为 23541/y sw 0s f k t h =λ （17）根据通用高厚比s λ的范围不同，剪切临界应力的计算公式如下：当8.0s ≤λ时 v cr f =τ （18a ） 当2.18.0s ≤<λ时 []v s cr )8.0(59.01f --=λτ （18b ）当2.1s >λ时2s v cr /1.1λf =τ （18c ）式中 v f —钢材的抗剪切强度设计值。
3）局部压力作用下的临界应力用于腹板抗局部压力作用时的通用高厚比为 当5.1/5.00≤≤h a 时 235)/83.1(4.139.1028/y 30w0c f h a t h -+=λ （19a ）当0.2/5.10≤<h a 时 235/59.1828/y 0w0c f h a t h -=λ （19b ）根据通用高厚比c λ的范围不同，计算临界应力r c c,σ的公式如下：当9.0c ≤λ时 f =cr c,σ （20a ） 当2.19.0c ≤<λ时 []f )9.0(79.01c cr c,--=λσ （21b ） 当2.1c >λ时2c cr c,/1.1λσf = （21c ）（3） 腹板局部稳定的计算配置横向加劲肋的腹板仅配置横向加劲肋的腹板，其各区格的局部稳定应按下式计算 crc c cr cr ,22)()(σσττσσ++≤1 （22）同时配置横向加劲肋和纵向加劲肋的腹板同时配置横向加劲肋和纵向加劲肋的腹板，一般纵向加劲肋设置在距离板上边缘1/4~1/5高度处，把腹板划分为上、下两个区格。