鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)建設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-20 15:43 本頁(yè)面
【正文】 ? 受彎構(gòu)件 —— 鋼梁 ? 梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ? 鋼梁按截面形式可分為型鋼梁和組合梁兩大類 ， 型鋼梁指工字鋼或槽鋼 、 H型鋼獨(dú)立組成的鋼梁；組合梁指由幾塊鋼板經(jīng)焊接組成的工字梁 、 箱形梁等 (如圖 )。 第 4章 鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件設(shè)計(jì) (1)鋼梁的強(qiáng)度和剛度 1)梁的強(qiáng)度 ① 拉彎強(qiáng)度 A． 彈性工作階段： 圖 鋼梁的截面形式 ? 這時(shí)彎矩較小 ， 截面上的彎矩應(yīng)力是直線分布 ， 其最大正應(yīng)力 （ 圖 (b)、 (c)） 。 B． 彈塑性工作階段： ? 隨著荷載的增加 ， 彎矩引起的正應(yīng)力 σ進(jìn)一步加大 ， 截面外邊緣部分逐漸進(jìn)入塑性狀態(tài) ，中間部分仍保持彈性 (圖 (d))。 C． 塑性工作階段： ? 如果荷載繼續(xù)增加 ， 梁截面中間部分的應(yīng)力 σ全部達(dá)到屈服強(qiáng)度 fy， 彈性區(qū)消失 ， 截面全部進(jìn)入塑性工作階段形成塑性鉸 (圖 (e))。這時(shí)梁的截面彎矩稱為塑性彎矩 Mp： () ? 因此 ， 在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹梁 ， 其抗彎強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： () 圖 梁截面的應(yīng)力分布 ? 《 規(guī)范 》 規(guī)定 ,在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹構(gòu)件 ，其抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： () ③ 腹板局部壓應(yīng)力 ? 對(duì)工字形截面梁 ， 當(dāng)梁上翼緣受有沿腹板平面作用的集中荷載 、 且該荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí) (圖 )， 腹板計(jì)算高度上邊緣將產(chǎn)生較大的局部壓應(yīng)力 σc， 此時(shí)腹板計(jì)算高度的局部壓應(yīng)力應(yīng)滿足下式要求： () ? 關(guān)于腹板的計(jì)算高度 h0:對(duì)軋制型鋼梁 ,為腹板與上 、 下翼緣相接處兩內(nèi)弧起點(diǎn)間的距離 。對(duì)焊接組合梁 ,為腹板高度 。對(duì)鉚接或 (高強(qiáng)度 圖 梁腹板局部壓應(yīng)力 螺栓連接 )組合梁 ,為上 、 下翼緣與腹板連接的鉚釘 (或高強(qiáng)度螺栓 )線間最近距離 。 ④ 折算應(yīng)力 應(yīng)驗(yàn)算其折算應(yīng)力 σeq： () 其中正應(yīng)力 σ按下式計(jì)算： () 2） 梁的剛度 ? 梁的剛度可用正常使用極限狀態(tài)下 ， 荷載標(biāo)準(zhǔn)值引起的撓度來(lái)衡量 。 撓度過(guò)大會(huì)影響正常使用 ， 因此 ， 必須限制梁的撓度 υ不超過(guò)《 規(guī)范 》 規(guī)定的容許撓度 [v]。 即： () () (2)梁的整體穩(wěn)定 ? 工字形截面梁翼寬 、 腹板較薄 ， 若無(wú)側(cè)向支承 ， 則在豎向荷載作用下 ， 梁將從平面彎曲 和扭曲的變形狀態(tài) ， 如圖 ， 從而喪失穩(wěn)定性而破壞 。 這種梁從平面彎曲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澟顟B(tài)的現(xiàn)象稱為整體失穩(wěn) 。 圖 梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定的情況 1)梁整體性的計(jì)算 ① 在最大剛度主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件 ，其整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算公式為： () ② 在兩個(gè)主平面受彎的 H型截面或工字形截面梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算公式為： () 2)梁的整體穩(wěn)定系數(shù) φb ① 等截面焊接工字形和軋制 H型鋼： () 雙軸對(duì)稱工字形截面 (圖 (a))： ηb=0； ? 單軸對(duì)稱工字形截面 ， 加強(qiáng)受壓翼緣：ηb=(2αb1)。加強(qiáng)受拉翼緣 : ηb =2 αb1 ； 圖 (a)雙軸對(duì)稱截面 (b)加強(qiáng)受壓翼緣的單軸對(duì)稱截面 (c) 加強(qiáng)受拉翼緣的單軸對(duì)稱截面 ， I1和 I2分別為受壓翼緣和受拉翼緣對(duì) y軸的慣性矩 。 ② 軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁 ? 軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定性系數(shù) φb，按表 。 ③ 軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁 ? 軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁的穩(wěn)定系數(shù)與荷載形式和作用點(diǎn)位置無(wú)關(guān) ， 均可按下式計(jì)算： () 3)可不作整體穩(wěn)定性驗(yàn)算的條件 ① 有鋪板 (各種鋼筋混凝土板和鋼板 )密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連 ， 能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí) 。 ② H型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度 l1與其寬度 b1之比不超過(guò)表 的數(shù)值時(shí) 。 (3)局部穩(wěn)定 1)翼緣的局部穩(wěn)定 ① 工字形截面 ? 梁受壓翼緣自由外伸寬度 b1與其厚度 t之比 ，應(yīng)滿足下式要求：
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