【正文】 3025120120~ 2001 140120h50403 第 27講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 68 ? 梁與柱的連接 ? 剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn) ? ? 剛性連接 剖口焊 現(xiàn)澆混凝土現(xiàn)澆細(xì)實(shí)混凝土202300a b細(xì)實(shí)混凝土c d剖口焊200剖口焊500~ 900502005050151550100(150)e f200剖口焊100 10050 15(150) (150)200100100剖口焊 現(xiàn)澆混凝土(150)1001550 50 50(150) (150)100 1001515(150)1001550 50 50(150) (150)100 1001515 第 27講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 69 ? 梁與柱的連接 （齒的尺寸） h梁內(nèi)受力筋后澆混凝土梁d臨時(shí)安裝鋼牛腿100剖口焊a附加箍筋柱柱內(nèi)預(yù)埋筋hehce10050后澆混凝土剖口焊細(xì)石混凝土邦條焊或剖口焊1001505011150 150150 200100 200100150501 1 第 27講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 70 ? 梁與柱的連接 （在節(jié)點(diǎn)處的剪力不大時(shí)采用） 施工階段：鉸接； 使用階段：剛接。 （鉸接連接一般用于梁端剪力較小的梁柱連接中。預(yù)制梁擱置在牛腿上，梁端預(yù)埋鋼板與柱預(yù)埋鋼板僅構(gòu)造連接，起固定作用） 50剖口焊 后澆混凝土剖口焊疊合梁300250鋼筋混凝土牛腿或鋼牛腿20~30hhhhhhe Vh lzFF =Vez20~30按計(jì)算10坐漿150~25 020~30 第 29講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 14 ? 鋼筋混凝土梁的主要破壞類型 ? 正截面強(qiáng)度破壞類型：（配筋率 ?） ? －鋼筋先屈服，混凝土后壓碎（延性破壞）； ? －一裂就壞（脆性破壞）； ? －受壓區(qū)混凝土先壓碎而受拉區(qū)鋼筋不屈服（破壞突然、脆性破壞）。 第 29講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 15 ? 鋼筋混凝土梁的主要破壞類型 第 29講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 16 ? 鋼筋混凝土梁的主要破壞類型 ? 斜截面強(qiáng)度破壞類型：（ 配箍率、剪跨比 ） ? 斜向主拉應(yīng)力 極限拉應(yīng)變值 產(chǎn)生斜裂縫 ? 發(fā)生沿斜裂縫的斜截面強(qiáng)度破壞。 ? 出現(xiàn)： 剪壓破壞 、 斜拉破壞 和 斜壓破壞 。 第 29講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 17 ? 鋼筋混凝土梁的主要破壞類型 ? 正常使用極限狀態(tài)還可能出現(xiàn)： ? ，撓度過大； ? ，影響使用和耐久性。 第 29講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 18 ? 梁的設(shè)計(jì)思路 ? 按兩種極限狀態(tài)設(shè)計(jì) ，保證梁的安全性、適用性和耐久性等功能要求。 ? 一般先按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì) 計(jì)算 ， 在確定幾何尺寸 、 材料性能等基礎(chǔ)上 ， 再按正常使用極限狀態(tài)方法進(jìn)行 驗(yàn)算 。 ? 以工程力學(xué)方法為基礎(chǔ) ， 考慮材料的特性 。 ? 引入鋼 、 混凝土材料的應(yīng)力 — 應(yīng)變關(guān)系 ， 沿用工程力學(xué)中的平截面假定 ， 解決變形協(xié)調(diào)關(guān)系 ， 符合工程力學(xué)中的靜力平衡條件 。 ? 根據(jù)基本概念 ， 采取構(gòu)造措施防止脆性破壞 、 失穩(wěn)破壞 、 提高耐久性 。 第 28講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 下一講的主要內(nèi)容 5－ 19 鋼 受彎構(gòu)件（梁）的 設(shè)計(jì)要求 鋼受彎構(gòu)件的強(qiáng)度 鋼受彎構(gòu)件的剛度 第 30講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 上一講內(nèi)容 5－ 20 受彎構(gòu)件（梁）的 破壞類型 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)思路 第 30講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 21 ? 鋼梁的設(shè)計(jì)要求 ? 鋼梁的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足： 強(qiáng)度 、 整體穩(wěn)定 、 局部穩(wěn)定 和 剛度 四個方面的要求。 ? 前三項(xiàng)屬于 承載能力極限狀態(tài) 計(jì)算，采用荷載的 設(shè)計(jì)值 ； 第四項(xiàng)為 正常使用極限狀態(tài) 的計(jì)算，計(jì)算撓度時(shí)按荷載的 標(biāo)準(zhǔn)值 進(jìn)行 第 30講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 22 ? 鋼梁的強(qiáng)度 ? 鋼梁的強(qiáng)度計(jì)算包括： 正應(yīng)力 、 剪應(yīng)力 、 局部壓應(yīng)力和 折算應(yīng)力 四個方面。 ? 第四項(xiàng)為 正常使用極限狀態(tài) 的計(jì)算，計(jì)算撓度時(shí)按荷載的 標(biāo)準(zhǔn)值 進(jìn)行 面板次 梁主 梁柱支 撐 第 30講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 26 ? 局部壓應(yīng)力 ? 產(chǎn)生的原因和位置： ? 集中荷載作用截面；翼緣于腹板結(jié)合處（上、下）。 ? 腹板的計(jì)算高度邊緣 ? 計(jì)算公式： ? lZ＝ a+2hy h0t wyhaRl = a + h y l = a + 2hyz45 45ooFayhwtl = a + 2hz y45o45oFhyFl zσc( a )( b )( c )flt Fzwc ???? 第 30講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 27 ? 折算應(yīng)力 ? 產(chǎn)生的原因和位置： ? 在彎矩、剪力都較大的截面，在 腹板的計(jì)算高度邊緣 ? 同一點(diǎn)上同時(shí)產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力。 ? 應(yīng)按下式驗(yàn)算其 折算應(yīng)力 ： ? σ 、 τ 、 σ C分別為腹板計(jì)算 ? 高度邊緣處 同一點(diǎn)上 同時(shí)產(chǎn) ? 生的正應(yīng)力 、 剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力 。 ( a ) ( b )fcczs 1222 3 ??????? ????? 第 30講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 下一講的主要內(nèi)容 5－ 29 鋼 受彎構(gòu)件（梁）整體穩(wěn)定概念 影響 梁整體穩(wěn)定的因素 梁整體穩(wěn)定的規(guī)范規(guī)定 第 31講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 31 ? 鋼梁的整體穩(wěn)定 ? 定義：梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，但當(dāng)彎矩逐漸增加，達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，窄而高的梁將在截面承載力尚未充分發(fā)揮之前突然發(fā)生 側(cè)向的彎曲和扭轉(zhuǎn) ，使梁喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象即為梁的整體失穩(wěn)。 ? 問題關(guān)鍵： 提高梁受壓翼緣的側(cè)向 穩(wěn)定性是提高梁整體穩(wěn) 定的有效方法 。 ( a ) ( b )( c )1 122 第 31講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 34 ? 影響梁整體穩(wěn)定的主要因素 與荷載類型有關(guān)； 純彎：沿梁長方向彎矩圖為矩形，受壓翼緣的壓應(yīng)力沿梁長保持不變，梁易失穩(wěn)； 跨中集中荷載：彎矩圖呈三角形，靠近支座處 M減少，受壓翼緣的壓應(yīng)力隨之降低，提高了梁的整體穩(wěn)定性。 與荷載的作用位置有關(guān)； 橫向荷載作用在上翼緣，荷載的附加效應(yīng)加大了截面的扭轉(zhuǎn)，降低了梁的臨界彎矩。反之，可提高梁的穩(wěn)定性。 第 31講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 35 ? 影響梁整體穩(wěn)定的主要因素 與梁的側(cè)向剛度 Ely有關(guān) 提高梁的側(cè)向剛度 EIy可以顯蓍提高梁的臨界彎矩 ， 而增大梁的抗扭剛度 GIt和抗翹曲剛度 EIw雖然也可以提高M(jìn)cr， 但效果不大 。 與受壓翼緣的自由長度 l1有關(guān) 減少 l1可顯著提高梁的臨界彎矩 Mcr，這可以通過增設(shè)梁的側(cè)向支承來解決。無論跨中有無側(cè)向支承，在支座處均應(yīng)采取構(gòu)造措施以防止梁端截面的扭轉(zhuǎn)。 第 31講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 36 ? 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ1788）規(guī)定 ? 符合下列情況之一時(shí) ， 可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性 。 （ 1） 有鋪板 （ 各種鋼筋混凝土和鋼板 ） 密鋪在梁在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型鋼或工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度l1與其寬度 b1之比不超過下表所規(guī)定的數(shù)值時(shí) 。 當(dāng)采取了必要的措施阻止梁受壓翼緣發(fā)生側(cè)向變形；或者使梁的整體穩(wěn)定臨界彎矩高于梁的屈服彎矩 ， 此時(shí)驗(yàn)算了梁的抗彎強(qiáng)度后也就不需再驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定 。 第 31講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 37 ? H型鋼或工字形截面簡支梁不需計(jì)算整體穩(wěn)定性的最大l1/b1 跨中無側(cè)向支承點(diǎn)的梁鋼 號 荷載作用在上翼緣荷載作用在下翼緣跨中受壓翼緣有側(cè)向支承點(diǎn)的梁，不論荷載作用于何處Q235 13 .0 20 .0 16 .0Q345 13 .0Q390 10 .0 1 12 .5Q420 第 32講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 48 ? 型鋼梁截面設(shè)計(jì) ? 首先由荷載計(jì)算出梁所承受的最大彎矩 ， 并估算梁截面的抵抗矩 ， ? ： ? ： ? 其中 可根據(jù)荷載及跨度情況初步估計(jì) 。 ? 3. 選擇適當(dāng)型鋼截面 ， 驗(yàn)算梁的 彎曲正應(yīng)力 ， 局部壓應(yīng)力 ， 整體穩(wěn)定和剛度 ， 一般 型鋼梁可不驗(yàn)算折算應(yīng)力 ， 也可不驗(yàn)算剪應(yīng)力 。 fMWxxnx ??fMWbxnx ??b? 第 33講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 51 ? 組合梁截面設(shè)計(jì) ? 梁的內(nèi)力較大時(shí)，需采用組合梁。常用的形式為由三塊鋼板焊成的工字形截面。 一、截面選擇： 截面高度 最大高度 hmax? 建筑高度； 最小高度 hmin? 剛度要求，根據(jù)容許撓度查表； 經(jīng)濟(jì)高度 hs ? 滿足使用要求的前提下使梁的總用鋼量為最小。 單位： cm 5/25/2 3)( xxs WWh ?? fMWxx ?m ax?wA wtA fhhhw 1b 1t 第 33講： 受彎構(gòu)件－梁（ 5） 5－ 52 ? 組合梁截面設(shè)計(jì) 實(shí)選 h 應(yīng)滿足 hmin≤ h≤ hmax， 且 h≈ hs。 腹板厚度 tw 抗剪強(qiáng)度要求 考慮局部穩(wěn)定和構(gòu)造因素 翼緣板尺寸 根據(jù)所需要的截面抵抗矩和選定