梁构造设计解析课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 梁,回顾：,1.型钢梁设计,强度，刚度，整体稳定性,2.组合梁设计,1),截面设计,(等截面，变截面),2),整体稳定性,及保证措施(外形尺寸关系),3),局部稳定性,及保证措施(板外形尺寸与劲肋布置),1,第五章 梁回顾：1.型钢梁设计强度，刚度，整体稳定性2.组合,第五章 梁,7.组合梁的构造设计,翼缘与腹板的连接设计,加劲肋的构造设计,梁的拼接设计,梁与梁的连接设计,2,第五章 梁7.组合梁的构造设计翼缘与腹板的连接设计加劲肋的构,第五章 梁,7.1 翼缘与腹板的连接设计,梁在翼缘与腹板处线剪力,单位,长度,梁横向弯曲时，使翼缘与腹板间有相互错动的趋势，焊缝将受到水平方向的剪力作用。也就是说在焊缝处，结构承受的剪切应力由焊缝承担，因此翼缘和腹板连接设计就是计算焊缝的高度，使焊缝处的剪切应力满足焊缝的许用应力要求即可。,3,第五章 梁7.1 翼缘与腹板的连接设计梁在翼缘与腹板处线剪力,第五章 梁,剪力与局部挤压共同作用,焊缝单位长度所受剪力：,由焊缝承担,Q为梁中最大剪力,4,第五章 梁剪力与局部挤压共同作用焊缝单位长度所受剪力：由焊缝,第五章 梁,7.2 加劲肋的构造设计,1)间隔加劲肋,横肋,纵肋,纵肋在横肋处断开,根据加劲肋在组合梁腹板内所起的作用，分为两种：,间隔加劲肋,和,支承加劲肋,。,作用：加强腹板，在宽翼缘箱形梁中有时也用于加强翼缘板，提高板的局部稳定性。,箱型,5,第五章 梁7.2 加劲肋的构造设计1)间隔加劲肋横肋纵肋纵肋,第五章 梁,横肋在翼缘和腹板连接处,倒角,动载作用，横肋与受拉翼缘有,间隙,纵肋：,防止疲劳裂纹,6,第五章 梁横肋在翼缘和腹板连接处倒角动载作用，横肋与受拉翼缘,第五章 梁,2)支承加劲肋,承压强度,连接焊缝强度,稳定性计算,设置在,固定集中载荷作用处,和,梁的支座处,，作用主要在于承受作用于该处的集中力，并把集中力有效地转化为梁腹板的剪力，使力线保持平顺。,7,第五章 梁2)支承加劲肋承压强度连接焊缝强度稳定性计算,第五章 梁,7.3 梁的拼接设计,1)拼接位置,腹板拼接位置,应设在剪力较小处，对焊缝受力有利,翼缘拼接位置与腹板的,错开,防止焊缝交叉和过分集中,翼缘拼接位置应在弯矩较小处，一般避免在跨中1/3范围内,梁在,制造、安装或运输,时，往往受到,板材规格，吊装能力或装车条件,等限制，在设计大型梁结构时，要考虑板的,拼接,问题。,1,2,8,第五章 梁7.3 梁的拼接设计1)拼接位置 腹板拼接位置应,第五章 梁,2)拼接方法,对接焊缝,拼接板拼接,如果无法实现对接，也可采用拼接板拼接方式。拼接板的厚度常与被拼接板的厚度相同。由于费工费料，而且易产生较大应力集中，因此不宜用于受动载的梁。,拼接型式可采用对接正焊缝，但在热影响区截面处的承载能力低于板材承载能力，因此也可采用斜焊缝对接，它可达到板材的强度，但是比较费料。因此对于正焊缝，应布置在低于焊缝许用应力的位置。,9,第五章 梁2)拼接方法对接焊缝拼接板拼接 如果无法实现,第五章 梁,7.4 梁与梁的连接设计,型钢梁拼接,组合梁拼接,直接焊接,搭接,角板焊接,连接板嵌于翼缘板，表面平整,连接处强度和刚度都较弱,连接处有足够强度和刚度,10,第五章 梁7.4 梁与梁的连接设计型钢梁拼接组合梁拼接直接焊,第五章 梁,8.例题,设计焊接简支梁，工字型截面,已知：材料Q235，手工焊，两横肋,解：,材料的许用应力,(查表),钢材,焊材,安全系数,载荷组合,拉伸,压缩,弯曲的,许用应力,n=1.5,n=1.33,剪切,许用应力,n=1.15,载荷组合,I,载荷组合,II,载荷组合,III,端面承压许用应力,(磨平顶紧),应力种类,焊缝种类,拉伸、压缩应力,剪切应力,用普通方法检查,的手工焊,对接,对接及,贴角焊缝,自动焊或用精确,方法检查的手工焊,11,第五章 梁8.例题设计焊接简支梁，工字型截面已知：材料Q23,第五章 梁,8.1 截面确定,1)梁高确定,12,第五章 梁8.1 截面确定1)梁高确定12,第五章 梁,取,2)腹板尺寸确定,取,3)翼缘尺寸确定,13,第五章 梁取2)腹板尺寸确定取3)翼缘尺寸确定13,取,第五章 梁,h,0,=1020,h=1060,8.2 强度验算,1)等截面特性与载荷计算,截面积,梁自重,均布载荷,14,取第五章 梁h0=1020h=10608.2 强度验算1)等,第五章 梁,最大剪切应力,(梁端截面形心),惯性矩,截面强度,(跨中截面边缘),2)强度验算,15,第五章 梁最大剪切应力惯性矩截面强度2)强度验算15,第五章 梁,8.3 变截面特性与强度验算,1)翼缘变截面尺寸,变截面长度,变截面处载荷计算,翼缘宽度确定,16,第五章 梁8.3 变截面特性与强度验算1)翼缘变截面尺寸变截,第五章 梁,取,2)强度计算,A,点应力,h,0,=1020,h=1060,17,第五章 梁取2)强度计算A点应力h0=1020h=10601,第五章 梁,h,0,=1020,h=1060,支承处剪应力,18,第五章 梁h0=1020h=1060支承处剪应力18,第五章 梁,8.4 整体稳定性验算,已有的两横肋相当于侧向支承,保证稳定性条件(表),插值得,取,有侧向,支承,有侧向,支承,19,第五章 梁8.4 整体稳定性验算已有的两横肋相当于侧向支承保,第五章 梁,8.5 局部稳定性验算,1)翼缘板局部稳定性,2)腹板局部稳定性,需布置横筋,最大平均剪应力,(支承处),h,0,=1020,h=1060,20,第五章 梁8.5 局部稳定性验算1)翼缘板局部稳定性2)腹板,第五章 梁,h,0,=1020,h=1060,支承处,查表,得,横肋间距,取,21,第五章 梁h0=1020h=1060支承处查表得横肋间距取2,第五章 梁,8.6 构造设计,1)翼缘与腹板的焊缝计算,前述,取,h,0,=1020,h=1060,2)间隔加劲肋设计,取,取,22,第五章 梁8.6 构造设计1)翼缘与腹板的焊缝计算前述取h0,第五章 梁,3)支承加劲肋设计,劲肋尺寸,承压强度,加劲肋与腹板连接焊缝,取,(间隔劲焊缝相同),23,第五章 梁3)支承加劲肋设计劲肋尺寸承压强度加劲肋与腹板连接,第五章 梁,4)翼缘对接焊缝计算,8.7 刚度验算,由表得,(变截面间距,截面,改变方式,改变翼缘宽度,24,第五章 梁4)翼缘对接焊缝计算8.7 刚度验算由表得(变截面,尺寸确定要稍大，考虑安全储备。过大尺寸，浪费材料，如何选取，有个寻优问题，这需要其他方面的知识，例如优化方法。所以目前在设计时，应尽量选取满足应力要求的小截面。,第五章 梁,25,尺寸确定要稍大，考虑安全储备。过大尺寸，浪费材料，如,