第四章受弯构件的计算原理 1、受弯构件的强度验算 2、梁的整体稳定的基本概念、验算方法以及提高 整体稳定性的措施 3、梁板件局部稳定的基本概念、有关规定和验算 方法 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 受弯构件的计算原理 1、受弯构件的强度验算 2、梁的整体稳定的基本概念、验算方法以及提高 整体稳定性的措施 3、梁板件局部稳定的基本概念、有关规定和验算 方法
第四章受弯构件的计算原理 §4.1概述 只承受弯矩或弯矩与剪力共同作用的构件称为受弯构件。 结构中的受弯构件主要以梁的形式出现,以弯曲变形为主或 发生弯扭变形的构件称为梁。 梁在钢结构中是应用较广泛的一种基本构件。例如房屋建筑 中的楼盖梁、墙梁、檩条、吊车梁和工作平台梁。 受弯构件的设计应满足:强度、整体稳定、局部稳定 和刚度四个方面的要求。前三项属于承载能力极限状态计 算,采用荷载的设计值;第四项为正常使用极限状态的计 算,计算挠度时按荷载的标准值进行。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 只承受弯矩或弯矩与剪力共同作用的构件称为受弯构件。 §4.1 概述 受弯构件的设计应满足：强度、整体稳定、局部稳定 和刚度四个方面的要求。前三项属于承载能力极限状态计 算，采用荷载的设计值；第四项为正常使用极限状态的计 算，计算挠度时按荷载的标准值进行。 结构中的受弯构件主要以梁的形式出现，以弯曲变形为主或 发生弯扭变形的构件称为梁。 梁在钢结构中是应用较广泛的一种基本构件。例如房屋建筑 中的楼盖梁、墙梁、檩条、吊车梁和工作平台梁
第四章受弯构件的计算原理 受弯构件设计应考虑强度、刚度、整体稳定和局部稳定各 个方面满足要求 1.梁的强度计算主要包括抗弯、抗剪、局部压应力和折算 应力等强度应足够。 2.刚度主要是控制最大挠度不超过按受力和使用要求规 定的容许值。 3.整体稳定指梁不会在刚度较差的侧向发生弯扭失稳,主 要通过对梁的受压翼缘设足够的侧向支承,或适当加大梁截 面以降低弯曲压应力至临界应力以下。 4.局部稳定指梁的翼缘和腹板等板件不会发生局部凸曲失 稳,在梁中主要通过限制受压翼缘和腹板的宽厚比不超过规 定,对组合梁的腹板则常设置加劲肋以提高其局部稳定性。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 受弯构件设计应考虑强度、刚度、整体稳定和局部稳定各 个方面满足要求。 1. 梁的强度计算主要包括抗弯、抗剪、局部压应力和折算 应力等强度应足够。 2. 刚度主要是控制最大挠度不超过按受力和使用要求规 定的容许值。 3. 整体稳定指梁不会在刚度较差的侧向发生弯扭失稳，主 要通过对梁的受压翼缘设足够的侧向支承，或适当加大梁截 面以降低弯曲压应力至临界应力以下。 4. 局部稳定指梁的翼缘和腹板等板件不会发生局部凸曲失 稳，在梁中主要通过限制受压翼缘和腹板的宽厚比不超过规 定，对组合梁的腹板则常设置加劲肋以提高其局部稳定性
第四章受弯构件的计算原理 §42受弯构件的强度和刚度 42.1弯曲强度 塑性 弹性 全部塑性 塑性 M<M. M=MM<M<M M=Mp 图42.1各荷载阶段梁截面上的的正应力分布 弹性阶段构件边缘纤 (4.2.1) 维最大应力为: W一截面绕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 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 4.2.1 弯曲强度 c) 弹性 塑性 塑性 My<M<Mp a a σ=fy εy a) M<My σ<fy d) 全部塑性 M=Mp σ=fy x y b) M=My σ=fy 图4.2.1 各荷载阶段梁截面上的的正应力分布 §4.2 受弯构件的强度和刚度 弹性阶段构件边缘纤 维最大应力为： x x W M n = （4.2.1） Wnx —截面绕x 轴的净截面模量
第四章受弯构件的计算原理 当最大应力达到屈服点时,是梁弹性工作的极限状态, 其弹性极限弯矩(屈服弯矩)M My=W、 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M M.= W。截面对x轴的截面塑性模量 冲M Y截面绕轴的塑性系数 y 在钢梁设计中,如果按照截面的全塑性进行设计,虽然可以节省钢 材,但是变形比较大,会影响结构的正常使用。因此规范规定可以 通过限制塑性发展区有限制的利用塑性,一般的a为h/8-h/4之间。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 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 y x y M = W f 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 p p y M = W f Wp—截面对x轴的截面塑性模量 y p p M M x = xp—截面绕x轴的塑性系数 在钢梁设计中，如果按照截面的全塑性进行设计，虽然可以节省钢 材，但是变形比较大，会影响结构的正常使用。因此规范规定可以 通过限制塑性发展区有限制的利用塑性，一般的a为h/8-h/4之间