钢结构钢梁计算

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1、钢梁计算原理第一节钢梁的类型和截面第二节钢梁的强度第三节钢梁的刚度第四节钢梁的整体稳定第五节钢梁的局部稳定第六节型钢梁设计第七节组合梁设计1、钢梁按制作方法分：第一节钢梁的类型和截面型钢梁：热轧型钢梁、冷弯薄壁型钢梁。组合梁：焊接梁、铆接梁、异种钢组合梁、钢与混凝土组合梁4、钢梁按梁截面沿长度方向有无变化分：2、钢梁按支承情况分：3、钢梁按受力情况分：简支梁连续梁伸臂梁单向受弯梁双向受弯梁等截面梁变截面梁第一节钢梁的类型和截面1、钢梁按制作方法分：截面强度破坏：正应力达到屈服剪应力达到屈服复合应力达到屈服整体失稳：因侧向刚度低，侧向挠曲或扭转失稳局部失稳：因板厚比过大，局部鼓曲变形挠度过大

2、常识：梁的主要破坏类型强度稳定性刚度承载能力极限状态正常使用极限状态第二节钢梁的强度一、抗弯强度梁的强度计算包括4个方面：弯曲正应力（抗弯强度）剪应力（抗剪强度）局部压应力（局部承压强度）折算应力1、工作阶段钢梁在弯矩作用下，截面上弯曲应力的发展可分为三阶段：（1）弹性（2）弹塑性（3）塑性知识回顾矩形截面梁的正应力CL8TU16(1)弹性工作阶段：（直接承受动力荷载的梁）（２）弹塑性工作阶段（承受静力荷载或间接承受动力荷载）弹性最大弯矩为：Me=Wnfy式中：Wn──净截面（弹性）抵抗矩。梁的截面部分处于弹性，部分进入塑性。第二节钢梁的强度一、抗弯强度（３）塑性工作阶段S1n，S2n──

3、中和轴以上和中和轴以下净截面对中和轴的面积矩。Wpn──净截面塑性抵抗矩。直到全截面达到塑性状态，形成塑性铰塑性铰弯矩：第二节钢梁的强度矩形截面=1.5圆形截面=1.7圆管截面=1.27工字形截面（对x轴）=1.10～1.17塑性铰弯矩为：弹性最大弯矩为：截面的形状系数第二节钢梁的强度仅与截面形状有关需计算疲劳的梁弹性工作阶段不直接承受动力荷载弹塑性工作阶段Me=WnfyWn──净截面（弹性）抵抗矩。梁的截面部分处于弹性，部分进入塑性。分析：截面正应力发展与截面承载力之间关系单向弯曲时：双向弯曲时：２、计算公式式中:Mx，My──绕X轴和Y轴的弯矩Wnx，Wny──对x轴和y轴的净截面抵抗

4、矩；γx,γy──截面塑性发展系数：f──钢材的抗弯强度设计值。（１）在主平面内受弯的实腹式构件第二节钢梁的强度梁受压翼缘宽厚比不大于当时当需要计算疲劳的梁时b—梁受压翼缘自由外伸宽度；t----受压翼缘厚度；(２)当需要计算疲劳的梁时γx=γy=1.0（不考虑截面的塑性发展）２、计算公式第二节钢梁的强度式中:V──计算截面沿腹板平面作用的剪力；I──毛截面惯性矩；S──计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；tw──腹板厚度；fv──钢材的抗剪强度设计值。二、抗剪强度第二节钢梁的强度腹板计算高度边缘的局部承压强度式中：F──集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；Ψ──集中荷载增大系数：对重

5、级工作制吊车Ψ=1.35对其他梁，Ψ=1.0三、局部承压强度第二节钢梁的强度──自吊车梁轨顶或其它梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离。lz──集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度，按下式计算：a──集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨(吊车梁)上的轮压可取为50mm;第二节钢梁的强度──轨道的高度,对梁顶无轨道的梁,β1──计算折算应力的强度设计值增大系数：1）当σ与σc异号时，取β1=1.2；2）当σ与σc同号或σc=0时，取β1=1.1。四、折算应力第二节钢梁的强度第三节钢梁的刚度梁的刚度验算实际是梁的挠度验算，属于正常使用极限状态问题计算时采用荷载标准值（不考虑荷载分项系数）且可

6、不考虑螺栓孔引起的截面削弱对动力荷载标准值不乘动力系数。挠度υ≤[υ]如何保证梁的稳定性措施？？挠度υ≤[υ]强度刚度稳定性第四节钢梁的整体稳定一、钢梁的整体稳定概念二、保证梁的整体稳定性的措施三、梁整体稳定的计算方法第四节钢梁的整体稳定一、钢梁的整体稳定概念：窄而高的梁在截面承载力尚未充分发挥之前突然发生侧向弯曲和扭转，使梁丧失继续承载的能力——整体失稳横向荷载的临界值和它沿梁高的作用位置有关一、钢梁的整体稳定概念：（1）荷载p作用在梁的上翼缘时（2）荷载p作用在梁的下翼缘时第四节钢梁的整体稳定第四节钢梁的整体稳定二、梁整体稳定的计算方法1、梁整体稳定的计算公式2、整体稳定系数通用公式：

7、3、 整体稳定系数近似公式：临界弯矩临界荷载1、侧向抗弯刚度提高，整体稳定型愈好——加宽受压翼缘2、荷载作用类型有关：纯弯曲临界弯矩最小3、荷载作用位置有关：作用在下翼缘，可提高临界弯距4、受压翼缘的自由长度l1有关：减小梁的侧向支承长度提高临界弯矩。第四节钢梁的整体稳定二、梁整体稳定的计算方法Wx,Wy──按受压纤维确定的对x轴和对y轴毛截面抵抗矩；b──绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数。在最大刚度主平面内受弯的构件