【正文】 計算長度同支座加勁肋 。 薄膜效應 受壓區(qū)應力非線性 中和軸位置下移 ， 直到板邊緣纖維達到鋼材屈服點才達到極限承載力 。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結構基本原理及設計 規(guī)范采用近似公式計算 的設計值 。梁腹板受彎屈曲后和受剪屈曲。 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 1)()( 22 ???c c rccrcr ?????? —— 腹板平均剪應力 ， ? )/(ww thV?? 腹板邊緣的局部壓應力， ； c? ?? 、 、 為各應力單獨計算時的臨界應力 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 通用高厚比 為： c??? ha 2 3 5)/(/300 ywcfhath?????? ha235//00 ywcfhath??? 適用于塑性、彈塑性和彈性不同范圍的腹板局部受壓臨界應力 按下列公式計算： crc,? 當 時， ?c? fcrc ?,? 當 時， ??c? fccrc )]([, ??? ?? 當 時， ?c?2, / ccrc f ?? ? 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 受壓翼緣對腹板的約束作用除與本身的剛度有關外 ， 還和限制其轉動的構造有關 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 當腹板不設橫向加勁肋時 ， ， ， 若要求 則 應不大于 ， 得 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 一 . 腹板的純剪屈曲 42 ????????btk Wcr ?? 屈曲系數(shù) k與板的邊長比有關為： 當 （ a為短邊 ） 時 ， 當 （ a為長邊）時， 1/ 0 ?ha20 )//( hak ??1/ 0 ?ha20 )//( hak ?? 167。 同時考慮梁翼緣發(fā)展塑性 ， 引入塑性系數(shù) ?， ycr fbtk ????????? 42 ??? 取 ?=，寬為 b0的翼緣相當于四邊簡支板。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 02 224422444?????????????????????xwNywyxwxwDx對于簡支矩形板 ， 可用下式表示： ? ??????1 1s ins inm nmn bynaxmAw ??鋼結構基本原理及設計 式中： m為板屈曲時沿 x方向的半波數(shù) ， n為沿 y方向的半波數(shù) 。 鋼結構基本原理及設計 1. 有鋪板 (各種鋼筋混凝土板和鋼板 )密鋪在受壓翼緣上，亦與其牢固相連，能阻止梁受壓翼緣的側向位移。 44 梁的整體穩(wěn)定 ? ? ?2 21 2 3 2 322 1?? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ???????y wtc r b byyEI I l G IM y yl I E I鋼結構基本原理及設計 影響梁整體穩(wěn)定的因素 : 1. 梁的側向抗彎剛度 EIy、抗扭剛度 GIt，和抗翹曲剛度 EIw愈大，則臨界彎矩愈大。 上述整體穩(wěn)定系數(shù) 是按彈性穩(wěn)定理論求得的 ， 如果考慮殘余應力的影響 ， 當 時梁已進入彈塑性階段 。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 式中 : y 0—— 剪切中心 s至形心 o的距離，與 y坐標相同為正； α—— 剪切中心至荷載作用點的距離； (荷載在剪切中心下方時為正 ) —— 截面不對稱修正系數(shù) yB? ??? Axy ydAyxyIB 022 )(21增大受壓翼緣截面 荷載作用點的位置 當荷載作用點在剪心以上時 荷載分別作用上 、 下翼緣的情況 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 φ x y y1 x My1≈ υM Mx1≈M M φ v u MMM x ?? ?? c o sc o s1??? MMM y ?? si nc o s1uMdzduMMM z ???? ?s i n1 167。 三 . 臨界應力 二 . 臨界彎矩 Mcr 167。 雙軸對稱工字形截面的 Iω的計算式為： 241 hIIy?? 單軸對稱工字形截面的 Iω的計算式為： 221 hIIIIy??從計算式可見工字形截面的高度 h愈大，則其 I也愈大，抵抗翹曲的能力也愈強。 約束扭轉時，構件的截面上有兩種剪應力：圣維南剪應力和翹曲剪應力。這與受彎構件中各截面上有不同彎曲正應力時截面上必有彎曲剪應力，理由相同。 43 梁的扭轉 鋼結構基本原理及設計 工字形和 T形等，其抗扭慣性矩為： ???niiit tbkI133 狹長矩形組成，整個截面是連續(xù)的，系數(shù) k是因而產(chǎn)生的增大系數(shù)：工字形截面， k＝ ； T形截面， k＝ 。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 受彎構件的剛度 梁的剛度用標準荷載作用下的撓度度量 按下式驗算： ][ vv ? —— 由荷載的標準值引起的梁中最大撓度 —— 梁的容許撓度值 v][v 167。 支承加勁肋 短加勁肋 167。 a=50mm σc hy Ryz hhal 25 ??? 167。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 —— 荷載放大系數(shù)；對重級工作制吊車梁 ， ；其它梁 ；在所有梁支座處 ； ? ???? ?? —— 集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度 ， 按下式計算： 跨中集中荷載： 梁端支反力處： zlRyz hhal 25 ???bhal yz ??? —— 支承長度 ， 對鋼軌上的輪壓取 50mm； —— 自梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離； —— 軌道的高度 ， 對梁頂無軌道的梁 =0。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 vVS fIb?????式中： V—— 梁的剪力設計值； S—— 計算剪應力處以上截面對中和軸的面積矩 I—— 截面慣性矩； b—— 計算剪應力處的截面寬度。 若構件所受橫向荷載通過截面的剪切中心，則構件將不受到扭矩作用因而構件只會彎曲而不扭轉，若荷載不通過截面的剪切中心，則構件必同時發(fā)生彎曲和扭轉。 167。 167。 41 概述 鋼結構基本原理及設計 按承載能力極限狀態(tài)的計算，需采用荷載的設計值；按正常使用極限狀態(tài)的計算，計算撓度時按荷載標準值進行。 41 概述 鋼結構基本原理及設計 167。 43 梁的扭轉 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 第 4章 受彎構件計算原理 167。 41 概述 鋼結構基本原理及設計 167。 第一極限狀態(tài)： 截面的抗彎強度、抗剪強度等、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定、腹板屈曲后強度 第二極限狀態(tài)： 剛度 大部分重要的梁將采用板梁，因而梁的計算中還應包括下列內(nèi)容： 1. 梁截面沿梁跨度方向的改變； 2. 翼緣板與腹板的連接計算； 3. 梁腹板的加勁肋設計； 4. 梁的拼接； 5. 梁與梁的連接和梁的支座等。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 2．彈塑性狀態(tài) 當彎矩繼續(xù)增加，截面邊緣部分截面屈服。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 截面塑性發(fā)展系數(shù) γx 、 γy值 167。在這個意義上剪切中心因此也常被稱為彎曲中心。 S和 I一般可按毛截面計算。 ayhRhRhfltFzwc ???? 167。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 如集中荷載位于梁的端部，荷載外側端距 b＜ ，則取 : 腹板計算邊緣的局部壓應力按下式計算： fltFzwc ????a=50mm a b b+a+ a + F F 式中 F為集中荷載 (對動力荷載應考慮動力系數(shù) )；ψ為集中荷載增大系數(shù)，對重級工作制吊車的輪壓取(考慮局部范圍的超額沖擊作用 )；對其它情況取。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 如梁在同一部位 (同一截面的同一纖維位置 )處彎曲應力 σ、剪應力 τ和局部壓應力 σc都較大時，應按最大變形能理論計算折算應力 σz滿足要求，需計算的部位為： (1) 沿梁長方向 粱的支座處，以及梁上集中荷載作用點的一側，彎矩和剪力都較大，粱變截面位置的一側，彎曲應力和剪力都較大。 42 強度和剛度 鋼結構基本原理及設計 自由扭轉分析 給出梁整體彎扭失穩(wěn)時的計算公式，先進行薄壁構件的扭轉分析。 3. 開口截面和閉口截面 AtM t2??? ??? dstt d sM t ????m a x 12? ?Mt tI tA為截面中心線所圍面積 167。 dxdMV ??σ σ＋ dσ σ σ＋ dσ τ 167。前者組成圣維南扭矩 Mt，后者組成翹曲扭矩 Mω，兩者合成一總扭矩 Mz ，即 ???ztM M M33dzdEIM ??? ??Iω稱為翹曲慣性矩。 式中， I1和 I2為工字形截面兩個翼緣各自對截面弱軸 y的慣性矩，因而： Iy＝ I1＋ I2 。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 雙軸對稱工字型截面簡支梁 純彎作用整體穩(wěn)定 1. 臨 界 彎矩 彈性階段 簡支梁 夾支支座 在支座處梁不發(fā)生 x, y方向的位移 不發(fā)生繞 z軸的轉動 可繞 x， y軸的轉動 梁端截面不受約束，可自由發(fā)生翹曲 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結構基本原理及設計 1zt MEIGI ?????? ?? ?MvEI x ??? MuEI y ????l