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第六章钢结构 受弯构件 第章第6章受弯构件 构件Flexural Member 主要内容 6.1 概述 6.2 构件受弯时的截面强度66.3 受弯构件的整体稳定3 4 66.5 受弯构件的变形和变形能力5受弯构件的整体稳定6受弯构件的局部稳定6.4 受弯构件的局部稳定受弯构件的变形和变形能力 学习要求 本章主要内容：本章重点： 本章难点：稳定、局部稳定设计梁的强度和刚度计算，掌握梁的整体（1）梁的强度和刚度（2）梁的整体稳定和局部稳定梁的整体稳定 6.1概述6.1 概述 只承受弯矩作用或弯矩和剪力的构件称受弯构件。 梁的主要内力为弯矩与剪力 一、受弯构件类型与截面梁在土木工程中应用很广泛，例如房屋建筑中的 楼盖梁、工作平台作平台、吊车梁、屋面屋面檩条和墙架横梁，以及和墙架横梁以及桥梁、水工闸门、起重机、海上采油平台中的梁等。水工闸门 一、受弯构件类型与截面钢梁受力情况：单向和双向钢梁受力情况单向和双向。 按支承情况：简支梁、连续梁、悬臂梁。 简支梁连续梁悬伸梁 一、受弯构件类型与截面 按在结构中的作用不同：主梁、次梁 工作平台梁格 一、受弯构件类型与截面按在结构中的作用不同： 主梁、次梁c 主梁 主梁b主梁L1b a次梁纵次梁横次梁a LL2aL2 只有主梁，荷载由楼板传至主梁，并经主梁传至墙或柱等承重结构。适用于楼盖或平台结构的横向尺寸较小或面板跨度较大的情况。 荷载由楼板传至次梁，次梁再将荷载传至主梁，主梁支撑在墙或柱等承重结构上。是最为常用的梁格类型。 在主梁间设纵向次梁，纵向次梁间再设横向次梁。荷载传递层次多，梁格构造复杂，故应用较少，只适用于荷载大和主梁间距很大的情况。 一、受弯构件类型与截面按截面沿构件轴线方向变化： 等截面梁、变截面梁 一、受弯构件类型与截面 按制作方法：型钢梁、焊接组合梁 (a)(b)(c) (d)(e)(f)(g)(h)(i)(j)(k) 型钢梁 实腹式截面梁组合梁 一、受弯构件类型与截面格构式受弯构件-桁架 (a)(d)(b)(e)(c)(f) 其特点是以弦杆代替翼缘以腹杆代替腹板而在各节点将腹杆与弦杆连接其特点是以弦杆代替翼缘、以腹杆代替腹板，而在各节点将腹杆与弦杆连接。 二、受弯构件的主要破坏形式 强度破坏：材料或截面屈服；材料断裂；疲劳 ?要求在荷载设计值作用下，梁的弯曲正应力、剪应力、局要求在荷载设计值作用下梁的弯曲正应力剪应力局部压力和折算应力均不超过规范规定的相应的强度设计值；整体失稳 ?梁不会侧向弯扭屈曲； 局部失稳：翼缘失稳：受压 腹板失稳：受压、受弯或受剪 ?组成梁的板件不会出现波状的局部屈曲。 变形过度（刚度不足） ?要求梁有足够的抗弯刚度，即在荷载标准值作用下，梁的最大挠度不大于规范规定的容许挠度。承载力极限状态正常使用的极限状 态 6.2构件受弯时的截面强度6.2 构件受弯时的截面强度 受弯构件在荷载作用下将产生弯曲正应力、剪应力，在集中荷载作用处还有局部压应力故其强度应包括：中荷载作用处还有局部压应力，故其强度应包括：???? 局部承压强度 主要用于集中力情形（如：受支座反力R，集中力F处，吊车梁吊车轮压等） 截面强度计算步骤 6.3整体稳定弯扭平衡方程和临界弯矩6.3 整体稳定弯扭平衡方程和临界弯矩 6.3.1 受弯构件整体稳定的概念受弯构件整体稳定的概念 梁的整体失稳：工字形截面梁，荷载作用在其最大刚度平面，当荷载增大到某数值后，梁在向下弯曲的同时，将突然发生侧向荷载增大到某一数值后，梁在向下弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转变形而破坏，这种现象称之为梁的侧向弯扭屈曲或整体失稳。梁维持其稳定平衡状态所承担的最大荷载或最大弯矩，称为临界荷载或临界弯矩。 理想假定：1.材料是各向同性的完全弹性体； 2.发生弯扭变形是截面几何形状不变；发生弯扭变形是截面几何形状不变第一类稳定问题 3.变形是微小的，不考虑梁的初始缺陷和残余应力； 4.梁在屈曲前的弯曲变形对侧向弯扭的影响忽略不计。 当P较小时，偶有干扰，发生侧向弯曲和扭转，干扰撤去，变形恢复。梁是整体稳定的。 当P增大，超过某数值（临界值），有侧向干扰引起侧向弯当P增大，超过某一数值（临界值），有侧向干