文档介绍：第4章钢梁§4 .1 钢梁的形式及应用 1、按弯曲变形状况分(横向荷载): 单向弯曲梁、双向弯曲梁 2、按支承条件分: 简支梁连续梁悬臂梁 3、按截面构成方式分: 型钢梁—采用工字钢、宽翼缘工字钢( H型钢)、槽钢和冷弯薄壁型钢等焊接组合梁—由钢板或钢板与型钢连接而成组合梁-用钢筋砼和型钢构成。 4、常见梁的截面形式 1 (g) (h) (a) (b) (j) (i) (k) (l) (d) (c) (e) (f) 梁的截面形式 2 5、梁格由许多梁排列而成的平面体系,例如楼盖和工作平台等。根据梁的排列方式,梁格可分成下列三种典型的形式(图) : ①简式梁格——只有主梁,适用于梁跨度较小的情况; ②普通式梁格——有次梁和主梁,次梁支承于主梁上; ③复式梁格——除主梁和纵向次梁外,还有支承于纵向次梁上的横向次梁。 3 纵次梁主梁(a) 次梁 主梁(b) (c) 主梁横次梁简式梁格普通梁格复式梁格布置梁格时,在满足使用要求的前提下, 应考虑材料的供应情况、制造和安装的条件等因素,对几种可能的布置方案进行技术经济比较,选定最合理经济的方案。 4 铺板可采用钢筋混凝土板、钢板或由压型钢板与混凝土组成的组合板。铺板宜与梁牢固连接使两者共同工作,可分担梁的受力而节约钢材,并增强梁的整体稳定性。 5 § 钢梁的强度和刚度计算一、钢梁的设计步骤: 1、初步选择截面尺寸。根据强度和刚度要求, 同时考虑经济和稳定性等各个方面,初步选择截面尺寸。 2、对所选的截面进行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算,其中,弯应力强度是决定截面的最主要因素。 3、如果验算结果不能满足要求,就需要重新选择截面或采取一些有效的措施予以解决。 4、组合梁,还应考虑是否变截面、翼缘与腹板的连接、拼接、支座以及与其他构件连接等。 6 二、钢梁的弯曲强度: 1、钢梁弯曲的应力阶段梁受弯时的应力—应变曲线与受拉时相似, 屈服点也接近——理想的弹塑性体。( e ) ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( f ) σ< f yx x σ= f yσ= f yσ= f y M < M e M = M eM e < M < M p M = M pT m a x 梁截面的应力分布 M e =f yWM p =f yW p 弹性阶段弹塑性阶段塑性阶段 7 (1)弹性阶段——此时正应力为直线分布, 梁最外边缘正应力不超过屈服点。其抗弯力矩 M e =f yW (2)弹塑性阶段——梁边缘出现塑性,应力达到屈服点,而中和轴附近材料仍处于弹性(3)塑性阶段——梁全截面进入塑性,应力均等于屈服点,形成塑性铰,此时已达到梁的承载力极限。极限弯矩 Mp =f yW p2、形状系数: 与梁的截面形状有关 F=M p /M e矩形截面 F= 工字形截面 F= 8 3、影响钢梁塑性设计的因素( P80 ) 4、弯曲强度的计算(1)单向弯曲(2)双向弯曲γ x、γ y为截面塑性发展系数, 对工字形截面, γ x =, γ y = ;对其他截面可按表 5-4 采用。( P146 )即允许截面出现部分塑性变形,塑性区深度控制在 h/8 。承受动载、梁翼缘 b/t ∈(13,15) √ 235/f y时, γ=1 9 三、剪应力计算 V——计算截面的剪力; I——毛截面绕强轴( x )的惯性性 S——中和轴以上或以下截面对中和轴的面积矩,按毛截面计算; t w ——腹板厚度 vwxftI VS??? 10