钢结构设计原理---受弯构件课件

第4章 受弯构件的计算原理理解受弯构件的工作性能掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法；了解受弯构件整体稳定和局部稳定的基本概念，理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施；熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。1精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理承受承受横向荷横向荷载载和和弯矩弯矩的构件称的构件称为为受弯构件。受弯构件。结结构中的构中的实实腹式受弯构件一般称腹式受弯构件一般称为为梁梁，梁在，梁在钢结钢结构中是构中是应应用用较较广泛的一广泛的一种基本构件。例如房屋建筑中的楼盖梁、种基本构件。例如房屋建筑中的楼盖梁、墙墙梁、梁、檩檩条、吊条、吊车车梁和工作平台梁。梁和工作平台梁。4.14.1 概述概述概述概述构件内力构件内力弯矩弯矩弯矩弯矩+剪力，附加很小的剪力，附加很小的轴轴力力弯矩弯矩+剪力剪力2精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的受弯构件的设计应满设计应满足：足：强强度、整体度、整体稳稳定、局部定、局部稳稳定和定和刚刚度度四个方面的要求。四个方面的要求。前三前三项项属于属于承承载载能力极限状能力极限状态计态计算算，采用荷采用荷载载的的设计值设计值；第四第四项为项为正常使用极限状正常使用极限状态态的的计计算算，计计算算挠挠度度时时按荷按荷载载的的标标准准值值进进行。行。正常使用极限状正常使用极限状态态 刚刚度度承承载载能力极限状能力极限状态态强强度度抗弯抗弯强强度度抗剪抗剪强强度度局部局部压应压应力力折算折算应应力力整体整体稳稳定定局部局部稳稳定定3精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理4.2.14.2.1弯曲弯曲弯曲弯曲强强强强度度度度弹弹性性阶阶段构件段构件边缘纤维边缘纤维最大最大应应力力为为：（4.2.1）c)弹弹性性塑性塑性塑性塑性MyMMpaa=fyya)MMy0.6时时，考考考考虑虑虑虑残余残余残余残余应应应应力等缺陷的影响，此力等缺陷的影响，此力等缺陷的影响，此力等缺陷的影响，此时时时时材材材材料已料已料已料已进进进进入入入入弹弹弹弹塑性塑性塑性塑性阶阶阶阶段，整体段，整体段，整体段，整体稳稳稳稳定定定定临临临临界力界力界力界力显显显显著降低，著降低，著降低，著降低，必必须须以以 b代替代替进进行修正。行修正。（4.4.27）其他截面的其他截面的稳稳定系数定系数计计算算详见规详见规范范。P385附附录录3轧轧制普通工字形制普通工字形简简支梁支梁43精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理（4.4.28）2.2.双向受弯梁双向受弯梁式中式中My绕绕弱弱轴轴的弯矩；的弯矩；Wx、Wy按受按受压纤维压纤维确定的确定的对对x轴轴和和对对y轴轴的毛截面模量；的毛截面模量；b绕绕强强轴轴弯曲确定的梁整体弯曲确定的梁整体稳稳定系数。定系数。y取取值值同塑性同塑性发发展系数，但并不表示截面沿展系数，但并不表示截面沿y轴轴以以进进入入塑性塑性阶阶段，而是段，而是为为了降低后一了降低后一项项的影响和保持与的影响和保持与强强度公式的度公式的一致性。一致性。44精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理4.4.54.4.5影响梁整体影响梁整体影响梁整体影响梁整体稳稳稳稳定的因素及增定的因素及增定的因素及增定的因素及增强强强强梁整体梁整体梁整体梁整体稳稳稳稳定的措施定的措施定的措施定的措施影响梁整体影响梁整体稳稳定的因素定的因素1.1.截面截面刚刚度的影响度的影响梁的梁的侧侧向抗弯向抗弯刚刚度度EIy扭扭转刚转刚度度GIt临临界弯矩界弯矩Mcr。翘翘曲曲刚刚度度EI2.2.侧侧向支撑距离的影响向支撑距离的影响侧侧向支撑向支撑l1,临临界弯矩界弯矩Mcr。侧侧向支撑越是向支撑越是靠近受靠近受压压翼翼缘缘，效效果越好。果越好。3.3.荷荷载类载类型的影响型的影响弯矩弯矩图图越越饱满饱满，临临界界弯矩越低弯矩越低45精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理因因为为，梁梁一一旦旦发发生生扭扭转转，作作用用在在上上翼翼缘缘的的荷荷载载P对对弯弯曲曲中中心心产产生生不不利利的的附附加加扭扭矩矩Pe，使使梁梁的的扭扭转转加加剧剧，助助长长梁梁屈屈曲曲，从而降低了梁的从而降低了梁的临临界荷界荷载载；荷荷载载作作用用在在下下翼翼缘缘，附附加加扭扭矩矩会会减减缓缓梁的扭梁的扭转变转变形，提高梁的形，提高梁的临临界荷界荷载载。oeP oeP 4.4.荷荷载载作用位置的影响作用位置的影响6.6.支座支座约约束程度的影响。束程度的影响。梁端支承条件梁端支承条件约约束程度束程度，临临界弯矩界弯矩。5.5.受受压压翼翼缘缘的影响的影响受受压压翼翼缘缘宽宽大大的的截截面面，临临界弯矩高些。界弯矩高些。46精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理 提高梁受压翼缘的侧向稳定性是提高梁整体稳定的有效方法。较经济合理的方法是设置侧向支撑，减少梁受压翼缘的自由长度。2.2.增增强强梁整体梁整体稳稳定的措施定的措施1 1）增大梁截面尺寸，）增大梁截面尺寸，增大受增大受压压翼翼缘缘的的宽宽度最度最为为有效；有效；2 2）在受）在受压压翼翼缘设缘设置置侧侧向支撑；向支撑；3 3）当梁跨内无法增）当梁跨内无法增设侧设侧向支撑向支撑时时，宜采取，宜采取闭闭合箱形截面；合箱形截面；4 4）增加梁两端的）增加梁两端的约约束提高其束提高其稳稳定承定承载载力。采取措施使梁端不能力。采取措施使梁端不能发发 生扭生扭转转。47精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理（2）H型型钢钢或工字形或工字形截面截面简简支梁受支梁受压压翼翼缘缘自由自由长长度度l1与其与其宽宽度度b1之比不超之比不超过过下表所列数下表所列数值时值时。H型型钢钢或工字形截面或工字形截面简简支梁不需支梁不需验验算整体算整体稳稳定性的最大定性的最大l1/b1值值 （1 1）有有刚刚性性铺铺板板密密铺铺在在梁梁的的受受压压翼翼缘缘上上并并与与其其牢牢固固相相连连接接，能能阻止梁受阻止梁受压压翼翼缘侧缘侧向位移（截面扭向位移（截面扭转转）时时。4.4.64.4.6不需不需不需不需验验验验算梁的整体算梁的整体算梁的整体算梁的整体稳稳稳稳定的情况定的情况定的情况定的情况 48精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理（3）对对箱形截面箱形截面简简支梁支梁h/b0 6，且，且l1/b195（235/fy）。）。图图4.4.5箱形截面箱形截面不符合以上条件的梁，必不符合以上条件的梁，必须经计须经计算来判断是否整体算来判断是否整体稳稳定定49精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理 例例例例4-14-1：某某某某简简简简支梁，支梁，支梁，支梁，焊焊焊焊接工字形截面，跨度中点及两端都接工字形截面，跨度中点及两端都接工字形截面，跨度中点及两端都接工字形截面，跨度中点及两端都设设设设有有有有侧侧侧侧向支承，可向支承，可向支承，可向支承，可变变变变荷荷荷荷载标载标载标载标准准准准值值值值及梁截面尺寸如及梁截面尺寸如及梁截面尺寸如及梁截面尺寸如图图图图所示，荷所示，荷所示，荷所示，荷载载载载作用于作用于作用于作用于梁的上翼梁的上翼梁的上翼梁的上翼缘缘缘缘，设设设设梁的自重梁的自重梁的自重梁的自重为为为为1.57kN/m1.57kN/m，材料，材料，材料，材料为为为为Q235-A.FQ235-A.F，试计试计试计试计算算算算此梁的整体此梁的整体此梁的整体此梁的整体稳稳稳稳定性。定性。定性。定性。1.1.梁的最大弯矩梁的最大弯矩梁的最大弯矩梁的最大弯矩设计值设计值设计值设计值：解解解解：梁受梁受梁受梁受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘自由自由自由自由长长长长度度度度l l1 16m6m，l l1 1/b b1 1600600272722221616，因此因此因此因此应计应计应计应计算梁的整体算梁的整体算梁的整体算梁的整体稳稳稳稳定。定。定。定。50精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理2.2.梁截面几何特征梁截面几何特征梁截面几何特征梁截面几何特征：I Ix x=405010=4050106 6mmmm4 4，I Iy y32.81032.8106 6mmmm4 4 A A=13800mm=13800mm2 2，WWx x57010570104 4mmmm3 3 查查P387附表附表3.1得：得：b=1.15，b=0。代入代入 b计计算公式得：算公式得：3.3.梁的整体梁的整体梁的整体梁的整体稳稳稳稳定定定定验验验验算：算：算：算：51精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理故梁的整体故梁的整体稳稳定可以保定可以保证证。b=1.150.6,需要修正：需要修正：良好的良好的设计设计，应应使梁的整体使梁的整体稳稳定定临临界荷界荷载载尽可能高，最理想尽可能高，最理想的是使梁不由的是使梁不由稳稳定控制而由定控制而由强强度控制。度控制。与梁抗弯与梁抗弯强强度比度比较较：不考不考虑虑塑性塑性发发展展强强度未能充分利用度未能充分利用52精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理 为为了提高梁的承了提高梁的承载载能力，能力，节节省材料，要尽可能省材料，要尽可能选选用用较较薄的板薄的板件，以使截面开展。件，以使截面开展。受弯构件在荷受弯构件在荷载载作用下，作用下，当荷当荷载载达到某一达到某一值时值时，梁的腹板和受梁的腹板和受压压翼翼缘缘将不能保持平衡状将不能保持平衡状态态，发发生出平面波形鼓曲，生出平面波形鼓曲，称称为为梁的梁的局部失局部失稳稳。梁的局部梁的局部梁的局部梁的局部稳稳稳稳定定定定问题问题问题问题，其，其，其，其实质实质实质实质是是是是组组组组成梁的矩形薄成梁的矩形薄成梁的矩形薄成梁的矩形薄板在各种板在各种板在各种板在各种应应应应力的作用下的屈曲力的作用下的屈曲力的作用下的屈曲力的作用下的屈曲问题问题问题问题。4.54.5梁板件的局部梁板件的局部梁板件的局部梁板件的局部稳稳稳稳定定定定图图4.5.1局部失局部失稳稳现现象象板件鼓曲板件鼓曲受受压压翼翼缘缘屈曲屈曲腹板屈曲腹板屈曲局部失局部失局部失局部失稳稳稳稳53精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理局部失局部失稳稳的后果的后果：恶恶化工作条件，降低构件化工作条件，降低构件的承的承载载能力，能力，动动力荷力荷载载作用作用下易引起疲下易引起疲劳劳破坏破坏。图图4.5.2受弯构件的局部失受弯构件的局部失稳稳 此外此外还还可能因可能因为为梁梁刚刚度度不足，影响梁的整体不足，影响梁的整体稳稳定；定；挠挠度度过过大，影响正常使用大，影响正常使用；钢结钢结构表面构表面锈蚀严锈蚀严重，耐久重，耐久性差。性差。构件的局部构件的局部稳稳定定问题问题：n 保保证证板件在构件整体失板件在构件整体失稳稳前不前不发发生局部失生局部失稳稳；n 在在设计设计中合理中合理应应用板件的屈曲后性能。用板件的屈曲后性能。54精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理4.5.14.5.1矩形薄板的屈曲矩形薄板的屈曲矩形薄板的屈曲矩形薄板的屈曲薄板的定薄板的定薄板的定薄板的定义义义义：当板面最小当板面最小当板面最小当板面最小宽宽宽宽度与厚度之比度与厚度之比度与厚度之比度与厚度之比b b/t t 5858为为为为薄板，可以忽薄板，可以忽薄板，可以忽薄板，可以忽略剪切略剪切略剪切略剪切变变变变形的影响。形的影响。形的影响。形的影响。当当当当b b/t t 581时时k值变值变化不大。化不大。设计时设计时，可取，可取k=4.0如何确定如何确定k（4.5.7）板在板在板在板在弹弹弹弹性性性性阶阶阶阶段的段的段的段的临临临临界界界界应应应应力表达式：力表达式：力表达式：力表达式：60精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理屈曲系数屈曲系数屈曲系数屈曲系数k k的取的取的取的取值值值值荷荷荷荷载载载载种种种种类类类类、分布状、分布状、分布状、分布状态态态态板的板的板的板的边长边长边长边长比例、比例、比例、比例、边边边边界条件界条件界条件界条件取决于取决于取决于取决于61精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理2.2.2.2.板板板板组组组组中板件中板件中板件中板件弹弹弹弹性性性性阶阶阶阶段的段的段的段的临临临临界界界界应应应应力力力力钢钢钢钢构件的截面是由几构件的截面是由几构件的截面是由几构件的截面是由几块块块块板件板件板件板件组组组组成的，各板件之成的，各板件之成的，各板件之成的，各板件之间间间间存在相存在相存在相存在相互互互互约约约约束作用。既不是束作用。既不是束作用。既不是束作用。既不是铰铰铰铰支又不是嵌固支又不是嵌固支又不是嵌固支又不是嵌固边边边边。而是广。而是广。而是广。而是广义义义义的的的的弹弹弹弹性性性性约约约约束束束束边边边边。应应应应考考考考虑虑虑虑板板板板组间组间组间组间的的的的约约约约束因素束因素束因素束因素。引入板。引入板。引入板。引入板组约组约组约组约束系数束系数束系数束系数，则则则则板板板板的的的的弹弹弹弹性性性性临临临临界界界界应应应应力力力力为为为为：即即弹弹性嵌固板的屈曲系数和四性嵌固板的屈曲系数和四边简边简支板屈曲系数之比。支板屈曲系数之比。取取取取E E=2.0610=2.06105 5N/mmN/mm2 2；=0.3=0.3则则则则（4.5.8）62精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理梁局部稳定临界应力的大小：1.与所受应力、支承情况和板的长宽比（a/b）有关，与板的宽厚比（b/t）的平方成反比。2.减小板宽可有效地提高，而减小板长的效果不大。3.与钢材强度无关，采用高强度钢材并不能提高板的局部稳定性能。（4.5.9）弹弹性性临临界界应应力：力：弹弹塑性塑性临临界界应应力：力：塑性系数塑性系数63精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理4.5.24.5.2梁受梁受梁受梁受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘的局部的局部的局部的局部稳稳稳稳定定定定 梁受梁受压压翼翼缘缘正正应应力接近均匀，剪力接近均匀，剪应应力很小力很小，按限制板，按限制板件件宽宽厚比的方法来保厚比的方法来保证证局部局部稳稳定性。定性。计计算算简图简图ABCDb1a ABCD受受压压翼翼缘缘屈曲屈曲 D（4.5.10）取：取：图图4.5.3工字形截面、箱形截面工字形截面、箱形截面64精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理箱形截面翼箱形截面翼缘缘的中的中间间部分相当于部分相当于四四四四边简边简边简边简支板，支板，支板，支板，k k4.04.0，1，=0.25，使翼使翼使翼使翼缘缘缘缘的的的的临临临临界力不低于界力不低于界力不低于界力不低于钢钢钢钢材的屈服点，同材的屈服点，同材的屈服点，同材的屈服点，同时时时时考考考考虑虑虑虑梁翼梁翼梁翼梁翼缘发缘发缘发缘发展塑性，展塑性，展塑性，展塑性，则则则则：（4.5.11）箱形截面箱形截面箱形截面箱形截面工字梁工字梁工字梁工字梁工字形截面翼工字形截面翼工字形截面翼工字形截面翼缘缘缘缘按三按三按三按三边简边简边简边简支、一支、一支、一支、一边边边边自由板：自由板：自由板：自由板：k k=0.425+(=0.425+(b b/a a)22令令a/b=，k=0.425，1，=0.4，cr0.95fy x x=1.0=1.0 x x=1.05=1.05 0.25 cr0.97fy图图4.5.4箱形截面箱形截面65精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理梁腹板梁腹板梁腹板梁腹板受力复受力复受力复受力复杂杂杂杂，厚度，厚度，厚度，厚度较较较较小，主要承受剪力，采用加大板厚小，主要承受剪力，采用加大板厚小，主要承受剪力，采用加大板厚小，主要承受剪力，采用加大板厚的方法来保的方法来保的方法来保的方法来保证证证证腹板的局部腹板的局部腹板的局部腹板的局部稳稳稳稳定不定不定不定不经济经济经济经济，也不合理。，也不合理。，也不合理。，也不合理。一般采用加一般采用加劲劲肋的方法来减小板件尺寸，肋的方法来减小板件尺寸，防止腹板屈曲。防止腹板屈曲。防止腹板屈曲。防止腹板屈曲。从而提高局部从而提高局部稳稳定承定承载载力。力。4.5.34.5.3梁腹板的局部梁腹板的局部梁腹板的局部梁腹板的局部稳稳稳稳定定定定纵纵向加向加劲劲肋肋横向加横向加劲劲肋肋短加短加劲劲肋肋横向加横向加劲劲肋肋主要防止剪主要防止剪应应力和局部力和局部压应压应力作用下的腹板失力作用下的腹板失稳稳；纵纵向加向加劲劲肋肋主要防止弯曲主要防止弯曲压应压应力可能引起的腹板失力可能引起的腹板失稳稳；短加短加劲劲肋肋 主要防止局部主要防止局部压应压应力下的腹板失力下的腹板失稳稳。图图4.5.5腹板加腹板加劲劲肋的布置肋的布置66精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理 腹板的腹板的纯纯剪切屈曲剪切屈曲发发生在中性生在中性轴轴附近。四附近。四边简边简支的矩形板，在支的矩形板，在均匀分布的剪均匀分布的剪应应力的作用下，屈曲力的作用下，屈曲时时呈呈现现沿沿4545方向的方向的倾倾斜的鼓曲，斜的鼓曲，这这个方向与主个方向与主压应压应力的方向相近，板力的方向相近，板弹弹性性阶阶段段临临界剪界剪应应力力为为:图图4.5.6板的板的纯纯剪屈曲剪屈曲b)crcr屈曲屈曲变变形形h0a1122a)屈曲原因屈曲原因ah0（4.5.15）1.1.腹板的腹板的腹板的腹板的纯纯纯纯剪屈曲剪屈曲剪屈曲剪屈曲67精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理当当a1（a为长边为长边）时时，（4.5.17）68精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理引入通用高厚比引入通用高厚比得：得：得：得：考考虑虑翼翼缘对缘对腹板的腹板的约约束作束作用，取嵌固系数用，取嵌固系数 =1.23。69精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理规规范范规规定定仅仅受剪受剪应应力作用的腹板，力作用的腹板，不会不会发发生剪切失生剪切失稳稳的的高厚比限高厚比限值值取：取：即即为为不不设设横向加横向加劲劲肋限肋限值值。（4.5.26）如不如不设设加加劲劲肋，肋，ah0，a/h0，k5.34，若要求若要求 cr=fvy，则则 s不不应应超超过过0.8，可得高厚比限可得高厚比限值值：则则 cr在塑性、在塑性、弹弹塑性和塑性和弹弹性范性范围围内的取内的取值值分分别为别为：70精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理由非均匀受由非均匀受压压薄板的屈薄板的屈曲理曲理论论，取，取四四四四边简边简边简边简支板支板支板支板 k k23.923.9，b b=h h0 0得：得：得：得：2.2.2.2.腹板的腹板的腹板的腹板的纯纯纯纯弯屈曲弯屈曲弯屈曲弯屈曲maxtwmintwbamaxtwmintw图图4.5.9腹板受弯屈曲腹板受弯屈曲（4.5.27）对对于腹板不于腹板不设纵设纵向加向加劲劲肋肋时时，若保，若保证证其弯曲其弯曲应应力下的局部力下的局部稳稳定定应应使：使：cr=fy，取取 1.661.66（受（受（受（受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘扭扭扭扭转转转转受到受到受到受到约约约约束）和束）和束）和束）和 1.231.23（受（受（受（受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘扭扭扭扭转转转转未受到未受到未受到未受到约约约约束），可得束），可得束），可得束），可得纯纯纯纯弯曲下高厚比限弯曲下高厚比限弯曲下高厚比限弯曲下高厚比限值值值值分分分分别为别为别为别为：71精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理为为为为参数，即：参数，即：参数，即：参数，即：引入通用高厚比引入通用高厚比72精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理规规范范规规定腹板定腹板纯纯弯曲弯曲时时若若满满足下面条件不会足下面条件不会发发生弯曲屈曲，否生弯曲屈曲，否则则在受在受压压区区设设置置纵纵向加向加劲劲肋肋。翼翼缘缘扭扭转转受到受到约约束束翼翼缘缘扭扭转转未受到未受到约约束束73精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理若在局部若在局部压应压应力下不力下不发发生局部失生局部失稳稳，应满应满足：足：腹板在局部腹板在局部压应压应力下不会力下不会发发生屈曲的高厚比限生屈曲的高厚比限值为值为:hoa3.3.3.3.腹板在局部腹板在局部腹板在局部腹板在局部压应压应压应压应力作用下的屈曲力作用下的屈曲力作用下的屈曲力作用下的屈曲屈曲系数屈曲系数k与板的与板的边长边长比有关（比有关（4.5.39）（）（4.5.40）翼翼缘对缘对腹板的腹板的约约束系数束系数为为：=1.81-0.255h0/a规规范取范取：（4.5.42）(4.5.38)74精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理引入通用高厚比引入通用高厚比为为为为参数。参数。参数。参数。适用于塑性、适用于塑性、适用于塑性、适用于塑性、弹弹弹弹塑性和塑性和塑性和塑性和弹弹弹弹性范性范性范性范围围围围的腹板受的腹板受的腹板受的腹板受压临压临压临压临界界界界应应应应力力力力 c,crc,cr按下列公式按下列公式按下列公式按下列公式计计计计算算算算75精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理4.4.4.4.梁腹板加梁腹板加梁腹板加梁腹板加劲劲劲劲肋肋肋肋设设设设置原置原置原置原则则则则76精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理（1 1）横向加横向加劲劲肋加肋加强强的腹板的腹板h0 0a式中式中:计计算区格，平均弯矩作用下，腹板算区格，平均弯矩作用下，腹板计计算高度算高度边缘边缘的弯曲的弯曲压应压应力；力；-计计算区格，平均剪力作用下，腹板截面剪算区格，平均剪力作用下，腹板截面剪应应力；力；c c腹板腹板计计算高度算高度边缘边缘的局部的局部压应压应力，力，计计算算时时取取=1.0=1.0。5.5.5.5.腹板在几种腹板在几种腹板在几种腹板在几种应应应应力力力力联联联联合作用下的屈曲合作用下的屈曲合作用下的屈曲合作用下的屈曲（4.5.48）hoa c c77精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理（2 2）同）同时设时设置横向和置横向和纵纵向加向加劲劲肋加肋加强强的腹板的腹板ahh1 1）受）受压压区区格区区格 ：（4.5.49）c1h1 c1 1 78精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理79精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理2)2)下区格下区格 ：ahh式中式中:计计算区格，平均弯矩作用下，腹板算区格，平均弯矩作用下，腹板纵纵向加向加劲劲肋肋处处的弯曲的弯曲压应压应力；力；c2腹板在腹板在纵纵向加向加劲劲肋肋处处的局部的局部压应压应力，取力，取计计算同前。算同前。（4.5.56）h2 2 c2=0.3 c c2 2a80精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理81精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理ah hh ha1式中：式中：、c c、-计计算同前；算同前；)受受压压翼翼缘缘和和纵纵向加向加劲劲肋肋间设间设有短加有短加劲劲肋的区格板肋的区格板h1(4.5.49)82精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理83精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理6.6.6.6.腹板局部腹板局部腹板局部腹板局部稳稳稳稳定定定定验验验验算步算步算步算步骤骤骤骤实实腹梁腹板局部腹梁腹板局部稳稳定的定的验验算比算比较较复复杂杂。验验算步算步骤骤如下：如下：(1)计计算高厚比。若算高厚比。若满满足足规规定限定限值值，或不必，或不必设设置加置加劲劲肋；或根据构肋；或根据构造要求造要求设设置横向加置横向加劲劲肋，但不需肋，但不需验验算算稳稳定性。定性。(2)当高厚比超当高厚比超过规过规定限定限值时值时，应应按按规规定定设设置横向加置横向加劲劲肋或横向、肋或横向、纵纵向加向加劲劲肋以及短加肋以及短加劲劲肋。肋。(3)1）先）先设设定加定加劲劲肋肋间间距距a(0.5h0 a 2h0)。2）计计算加算加劲劲肋之肋之间间板板块块的平均弯曲正的平均弯曲正应应力、平均力剪力、平均力剪应应力和局力和局部部压应压应力。力。(2)3）计计算各种算各种单单一力学状一力学状态态下的下的临临界界应应力：力：临临界弯曲界弯曲应应力力(cr)、临临界剪界剪应应力力(cr)、临临界局部界局部压应压应力力(c,cr)。(3)4）验验算腹板算腹板稳稳定。定。过过于富裕或不于富裕或不满满足足设计设计要求要求时时，可，可调调整整纵纵、横向加横向加劲劲肋的肋的间间距，再距，再进进行行验验算。算。84精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理（3）需）需验验算的截面位置，首先是算的截面位置，首先是梁的端部梁的端部第一第一块块板段板段（此（此处处剪力最大）；剪力最大）；截面改截面改变处变处的板段的板段（剪（剪应应力小些但正力小些但正应应力大力大）和和跨中截面跨中截面（正（正应应力最大力最大）。）。轧制型钢不需局部稳定验算，组合薄壁截面应验算局部稳定。85精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理4.64.6梁腹板的屈曲后梁腹板的屈曲后梁腹板的屈曲后梁腹板的屈曲后强强强强度（自学）度（自学）度（自学）度（自学）86精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理l 梁的外伸翼梁的外伸翼缘缘，屈曲后，屈曲后继续继续承承载载的潜力不是很大。的潜力不是很大。87精选ppt第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理受弯构件的计算原理谢谢！请学习第5章88精选ppt