2.1受彎構(gòu)件強(qiáng)剛度整穩(wěn)ppt課件

1、大綱要求大綱要求: :1.1.了解受彎構(gòu)件的種類(lèi)及應(yīng)用；了解受彎構(gòu)件的種類(lèi)及應(yīng)用；2.2.了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原 理難點(diǎn)），掌握梁的計(jì)算方法強(qiáng)度、剛理難點(diǎn)），掌握梁的計(jì)算方法強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定）；度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定）；3.3.掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；4.4.掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。工作平臺(tái)梁格布置示例工作平臺(tái)梁格布置示例一、受彎構(gòu)件梁的含義一、受彎構(gòu)件梁的含義梁梁承受橫向荷載的受彎構(gòu)件承受橫向荷載的受彎構(gòu)件 二、實(shí)腹式受彎構(gòu)件

2、的分類(lèi)二、實(shí)腹式受彎構(gòu)件的分類(lèi)1、按功能分、按功能分 ：樓蓋梁、平臺(tái)梁、吊：樓蓋梁、平臺(tái)梁、吊車(chē)梁、檁條、墻架梁等車(chē)梁、檁條、墻架梁等2、按加工方法分、按加工方法分:型鋼梁和組合梁型鋼梁和組合梁 型鋼粱構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，成本較低，因而應(yīng)型鋼粱構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，成本較低，因而應(yīng)優(yōu)先采用。但在荷載較大或跨度較大時(shí)，由于軋制條優(yōu)先采用。但在荷載較大或跨度較大時(shí)，由于軋制條件的限制，型鋼的尺寸、規(guī)格不能滿(mǎn)足梁承載力和剛件的限制，型鋼的尺寸、規(guī)格不能滿(mǎn)足梁承載力和剛度的要求，就必須采用組合梁。度的要求，就必須采用組合梁。1.1.型鋼梁型鋼梁2.2.組合梁組合梁3.3.單向彎曲梁與雙向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢?/p>

3、與雙向彎曲梁三、格構(gòu)式受彎構(gòu)件含義三、格構(gòu)式受彎構(gòu)件含義 主要承受橫向荷載的格構(gòu)式受彎構(gòu)件稱(chēng)為桁架，與梁相比，其特點(diǎn)主要承受橫向荷載的格構(gòu)式受彎構(gòu)件稱(chēng)為桁架，與梁相比，其特點(diǎn)是以弦桿代替翼緣、以腹桿代替腹板，而在各節(jié)點(diǎn)將腹桿與弦桿連接。這是以弦桿代替翼緣、以腹桿代替腹板，而在各節(jié)點(diǎn)將腹桿與弦桿連接。這樣，桁架整體受彎時(shí)，彎矩表現(xiàn)為上、下弦桿的軸心壓力和拉力，剪力則樣，桁架整體受彎時(shí)，彎矩表現(xiàn)為上、下弦桿的軸心壓力和拉力，剪力則表現(xiàn)為各腹桿的軸心壓力或拉力。鋼桁架可以根據(jù)不同使用要求制成所需表現(xiàn)為各腹桿的軸心壓力或拉力。鋼桁架可以根據(jù)不同使用要求制成所需的外形，對(duì)跨度和高度較大的構(gòu)件，其鋼材用量

4、比實(shí)腹梁有所減少，而剛的外形，對(duì)跨度和高度較大的構(gòu)件，其鋼材用量比實(shí)腹梁有所減少，而剛度卻有所增加。只是桁架的桿件和節(jié)點(diǎn)較多，構(gòu)造較復(fù)雜，制造較為費(fèi)工度卻有所增加。只是桁架的桿件和節(jié)點(diǎn)較多，構(gòu)造較復(fù)雜，制造較為費(fèi)工 格構(gòu)式受彎構(gòu)件格構(gòu)式受彎構(gòu)件-桁架桁架簡(jiǎn)支梁式、剛架橫梁式、連續(xù)式、伸臂式、懸臂式簡(jiǎn)支梁式、剛架橫梁式、連續(xù)式、伸臂式、懸臂式圖圖5.4 5.4 梁式杵架的形式梁式杵架的形式四、梁的計(jì)算內(nèi)容四、梁的計(jì)算內(nèi)容正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 剛度剛度承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部

5、穩(wěn)定5-2 5-2 梁的強(qiáng)度和剛度梁的強(qiáng)度和剛度VmaxMmax( (一一) )抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度一、梁的強(qiáng)度：抗彎、抗剪、局壓、折算應(yīng)力一、梁的強(qiáng)度：抗彎、抗剪、局壓、折算應(yīng)力（彈性階段的最大彎矩）（彈性階段的最大彎矩）maxMfyfya aa afyfyf fy yh hb b（1 1彈性階段彈性階段(2)(2)彈塑性階段彈塑性階段(3)(3)塑性階段塑性階段1.1.工作性能工作性能（1 1彈性階段彈性階段23221212622hhbbhbIWnx其中：彈性截面模量nxyyxeWfMMmax,其中：fyfynxxeWMnxyyWfMpnxyxpWfMa aa afyfyf fy yh hb

6、bnxyxWfM（1 1彈性階段彈性階段(2)(2)彈塑性階段先定性分析，塑性分析后再定量分析）彈塑性階段先定性分析，塑性分析后再定量分析）（此階段是規(guī)范設(shè)計(jì)中主要討論對(duì)象：后面具體討論）（此階段是規(guī)范設(shè)計(jì)中主要討論對(duì)象：后面具體討論）fyfynxxeWMnxyyWfMpnxyxpWfMa aa afyfyf fy y受拉、受壓）兩個(gè)區(qū)域截面上分為(/maxEfy發(fā)展深度有關(guān)。與截面的塑性其中此階段粱內(nèi)的xnxyxMWfM,h hb bnxyxWfM(2)(2)彈塑性階段彈塑性階段規(guī)范條說(shuō)：塑性發(fā)展深度規(guī)范條說(shuō)：塑性發(fā)展深度a0.15h 為宜為宜（即（即a=0.15h來(lái)討論彈塑性公式推導(dǎo)問(wèn)來(lái)討

7、論彈塑性公式推導(dǎo)問(wèn)題：即得出題：即得出 、 值）值）xy422221hbhhbWWfSSfMpnxpnxynxnxyxp其中：塑性截面模量(3)(3)塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸性鉸 ）：）：fyfynxxeWMnxyyWfMpnxyxpWfMa aa afyfyf fy yh hb bnxyxWfM(3)(3)塑性階段塑性階段S1nxS1nx、S2nxS2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸和軸X X軸的面積矩；軸的面積矩；Wpnx截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。u 矩形截面：矩形截面：(1)(1)彈性階

8、段：彈性階段：(2)(2)塑性階段：塑性階段：(3)(3)彈塑性階段彈塑性階段: :u 截面形狀系數(shù)：截面形狀系數(shù)：000/epepepyyyAAAAyyepyepAAf yMy dAyf dAydAyf dAyyfydAydAfIyWfWWy20/ 2,/ 6,0,enpynyyhWbhW WMW f200,/ 4,0,ppneppnyyWbhWWMWfypypMMM/fpnSMMyyfyMMS MynyMMW f(4)(4)分析：彈塑性階段截面彈塑性階段抗彎承載力）分析：彈塑性階段截面彈塑性階段抗彎承載力）( (實(shí)際為彈性部分實(shí)際為彈性部分M M與塑性部分與塑性部分M M之和之和) )，如

9、矩形。所以：各種截面?fSyfMS的具體取值見(jiàn)規(guī)范、yx2.2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎強(qiáng)度計(jì)算 梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性發(fā)展深度取形截面塑性發(fā)展深度取ah/8ah/8。(1)(1)單向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢篺ffWMyyy/nxxx所以，(2)(2)雙向彎曲梁雙向彎曲梁fWMWMnyyynxxx x xaafy式中：式中：yx, 截面塑性發(fā)展系數(shù)，見(jiàn)下頁(yè)。截面塑性發(fā)展系數(shù)，見(jiàn)下頁(yè)。ynyMMW f由前頁(yè)知：由前頁(yè)知：的條件：見(jiàn)規(guī)范注意0 . 1xyx, 式中：式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)。截面塑性發(fā)展系數(shù)。（二抗剪強(qiáng)度（二抗剪強(qiáng)度V maxM

10、 maxtmax x xvftISVwmaxtu 方法：剪力流理論分析，假定沿薄壁厚度方向均勻分布；方法：剪力流理論分析，假定沿薄壁厚度方向均勻分布；:S(1) (1) 當(dāng)計(jì)算腹板上任一點(diǎn)豎向剪應(yīng)力時(shí)：為計(jì)算剪應(yīng)當(dāng)計(jì)算腹板上任一點(diǎn)豎向剪應(yīng)力時(shí)：為計(jì)算剪應(yīng)力處以上或以下毛截面對(duì)中和軸力處以上或以下毛截面對(duì)中和軸x x的面積矩；的面積矩；(2) (2) 當(dāng)計(jì)算翼緣上任一點(diǎn)的水平剪應(yīng)力時(shí)：以左或右當(dāng)計(jì)算翼緣上任一點(diǎn)的水平剪應(yīng)力時(shí)：以左或右毛截面對(duì)中和軸毛截面對(duì)中和軸x x的面積矩；的面積矩；wt為計(jì)算剪應(yīng)力處截面厚度；為計(jì)算剪應(yīng)力處截面厚度；I毛截面慣性矩；毛截面慣性矩；fv鋼材的抗剪強(qiáng)鋼材的抗剪強(qiáng)

11、度設(shè)計(jì)值。度設(shè)計(jì)值。lz：腹板的假定壓力分布長(zhǎng)度：具體見(jiàn)下：腹板的假定壓力分布長(zhǎng)度：具體見(jiàn)下頁(yè)頁(yè) fltFzwcF 集中荷載集中荷載(動(dòng)荷考慮動(dòng)力系數(shù)動(dòng)荷考慮動(dòng)力系數(shù)) 系數(shù)系數(shù),重級(jí)工作制吊車(chē)輪壓重級(jí)工作制吊車(chē)輪壓1.35,其他其他1.0；A：支承長(zhǎng)度：支承長(zhǎng)度 吊車(chē)輪壓取吊車(chē)輪壓取50mm 梁中部梁中部 lz = lz = a+5hy+2hR a+5hy+2hR 梁梁 端端 lz = lz = a+2.5hy+a1a+2.5hy+a1 hR hR：軌道：軌道高度見(jiàn)下頁(yè)高度見(jiàn)下頁(yè)（三梁的局部承壓強(qiáng)度應(yīng)力）（三梁的局部承壓強(qiáng)度應(yīng)力）hy：自梁頂面至腹板計(jì)算高度上邊緣的距離：自梁頂面至腹板計(jì)算高

12、度上邊緣的距離移動(dòng)集中吊車(chē)輪壓移動(dòng)集中吊車(chē)輪壓固定集中荷載支座反力）固定集中荷載支座反力） 當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。腹板的計(jì)算高度腹板的計(jì)算高度hoho的規(guī)定：的規(guī)定：1 1軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距; ;2 2焊接組合截面，為腹板高度焊接組合截面，為腹板高度; ;3 3鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。hobt1hobt1ho圖

13、圖5.8 5.8 局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力(a)(a)梁梁 端端 lz = a+2.5hy+a1lz = a+2.5hy+a1梁中部梁中部 lz = a+5hy+2hR lz = a+5hy+2hR 局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力(c)(c)(b)(b)（四折算應(yīng)力（四折算應(yīng)力c, 應(yīng)帶各自符號(hào)，應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。拉為正。 1 計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。計(jì)值增大系數(shù)。 異號(hào)時(shí)，異號(hào)時(shí)，;2 . 11 c, c, 同號(hào)時(shí)或同號(hào)時(shí)或 , 0c 1 . 11 原因：原因：1 1只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性 2 2異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高設(shè)計(jì)強(qiáng)

14、度 理論：理論：2222220132xyyzzxxyyzzxttt應(yīng)用：應(yīng)用：fcceq12223thhWMnxx01fltFzwcvwftISV11t二、剛度二、剛度為受彎構(gòu)件撓度限值，按規(guī)范取。為受彎構(gòu)件撓度限值，按規(guī)范取。 梁最大撓度的算法可用材力，也可用簡(jiǎn)便算法。梁最大撓度的算法可用材力，也可用簡(jiǎn)便算法。 vEIlMEIlMEIlqvxkx2xkx2xk4104853845梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。 均布力下等截面簡(jiǎn)支梁：均布力下等截面簡(jiǎn)支梁：xkEIlFv338419xkEIlFv364823xkEIlFv3481Ix跨中毛截面抵抗矩跨中毛截面抵

15、抗矩 Ix1支座附近毛截面抵抗矩支座附近毛截面抵抗矩 翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁：翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁： vIIIEIlMvx)2531 (10 xxx2xk1IxIx1Ix - Ix - 毛截面慣性矩毛截面慣性矩 E - E - 鋼材彈性模量鋼材彈性模量5-3 5-3 受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、概念一、概念側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)出平面彎扭屈曲出平面彎扭屈曲 。強(qiáng)度強(qiáng)度-彎曲彎曲失穩(wěn)失穩(wěn)彎曲彎曲+改變改變MyzMxMzM圖圖5.10 5.10 梁的整體失穩(wěn)梁的整體失穩(wěn)(c)(c)(b)(b)(d)(d)(a)(a)u原因：原因： 受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨應(yīng)力，其弱軸為 1 -1軸

16、，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），只有繞y軸屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。X XYY11X XYY u梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱(chēng)為臨界荷載或臨界彎矩?；蜃畲髲澗?，稱(chēng)為臨界荷載或臨界彎矩。u 也即機(jī)理分析：梁受彎變形后，上翼緣受壓，由于梁也即機(jī)理分析：梁受彎變形后，上翼緣受壓，由于梁側(cè)向剛度不夠，就會(huì)發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形；梁截面?zhèn)认騽偠炔粔?，就?huì)發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形；梁截面從上至下彎曲量不等，就形成截面的扭轉(zhuǎn)變形，同時(shí)還有從上至下彎曲量不等，就形成截面的

17、扭轉(zhuǎn)變形，同時(shí)還有彎矩作用平面內(nèi)的彎曲變形，故梁的整體失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)彎矩作用平面內(nèi)的彎曲變形，故梁的整體失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)形式，完整的說(shuō)應(yīng)為：側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。形式，完整的說(shuō)應(yīng)為：側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。二、梁的臨界彎矩二、梁的臨界彎矩Mcr確定確定（1 1彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性 階段；階段；（2 2梁端為夾支座只能繞梁端為夾支座只能繞x x軸，軸，y y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞z z軸軸 轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；（3 3梁變形后，力偶矩與原來(lái)的方向平行梁變形后，力偶矩與原來(lái)的方向平行( (即小變形

18、即小變形) )。 1 1基本假定基本假定MMZY2.2.純彎曲梁的臨界彎矩純彎曲梁的臨界彎矩( (雙軸對(duì)稱(chēng)工形截面）雙軸對(duì)稱(chēng)工形截面）XZMXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2俯視圖俯視圖MX XYYXYYMuv圖圖 3 3截面圖截面圖YYZZdzdvv圖圖 1 1主視圖側(cè)面）主視圖側(cè)面）z 在yz平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：)(22aMdzvdEIx YZZdzdvvz圖圖 1 1YYXMM在在x z x z 平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：程為：)(22bMdzudEIy zXXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2

19、M由于梁端部夾支，中部任意由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方程為：扭轉(zhuǎn)的微分方程為：MXXYYXYYMuv圖圖 3 3)( cuMGIEItw)(22aMdzvdEIx )(22bMdzudEIy )( cMuGIEItw(a)式與研究梁的扭轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，故只需研究式與研究梁的扭轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，故只需研究(b)、(c)式式)(22bMdzudEIy)( cMuGIEItw將將(c)(c)再微分一次，并利用再微分一次，并利用(b)(b)消去消去 ，得到只有未知，得到只有未知數(shù)數(shù) 的彎扭屈曲微分方程的彎扭屈曲微分方

20、程: :u)(02 dEIMGIEIytw )(02 dEIMGIEIytwwywtEIEIMEIGI2212令除上式用,wEI022 1 022 1 022214方程，其特征方程為微分的四階常系數(shù)線性齊次這是一個(gè)關(guān)于zchCzshCzCzC24132211cossin方程的通解為1221212211,-i特征方程的根為zchCzshCzCzC24132211cossin00, 04321CCCClzz，處的邊界條件可定常數(shù)根據(jù)將其帶入下式式為因此方程通解的最后形lzCsin)(02 dEIMGIEIytw )(0sin224elzCEIMlGIlEIytw使該式在任何使該式在任何 z z 值

21、都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零值都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零0224ytwEIMlGIlEI上式中的上式中的M M即為該梁的臨界彎矩即為該梁的臨界彎矩McrMcrlGIEIlGIEIGIEIlMtytytwcr221稱(chēng)為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面稱(chēng)為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面Iw=Iy(h/2)2Iw=Iy(h/2)2222221211tytwGIEIlhGIEIltyGIEIlh22222221211tytwGIEIlhGIEIltyGIEIlh22上式為雙軸對(duì)稱(chēng)工形截面純彎曲時(shí)的臨界彎矩上式為雙軸對(duì)稱(chēng)工形截面純彎曲時(shí)的臨界彎矩Mcr Mcr 、屈曲系數(shù)屈曲系數(shù)

22、。當(dāng)梁上作用跨中集中荷載、滿(mǎn)跨均布。當(dāng)梁上作用跨中集中荷載、滿(mǎn)跨均布荷載時(shí)，也可求出相應(yīng)的臨界彎矩荷載時(shí)，也可求出相應(yīng)的臨界彎矩Mcr Mcr 、屈曲系數(shù)、屈曲系數(shù)lGIEIlGIEIGIEIlMtytytwcr2213. 3. 對(duì)于不同荷載或荷載作用位置不同時(shí)，其對(duì)于不同荷載或荷載作用位置不同時(shí)，其值不值不同，穩(wěn)定承載能力也不同。同，穩(wěn)定承載能力也不同。荷載情況荷載情況值值MMM 21 10113. 1 2 .10135. 1 74. 19 .12135. 1 44. 19 .11113. 1 荷載作用于形心荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣荷載作用于上、下翼緣“”用用于荷載作于荷載作用在上

23、翼用在上翼緣；緣；“”用用于荷載作于荷載作用在下翼用在下翼緣緣.說(shuō)明說(shuō)明 4.4.單軸對(duì)稱(chēng)截面工字單軸對(duì)稱(chēng)截面工字形截面梁的臨界彎矩形截面梁的臨界彎矩aSyoh1h2OXY當(dāng)梁為單軸對(duì)稱(chēng)截面、不同支承情況或不同荷載類(lèi)當(dāng)梁為單軸對(duì)稱(chēng)截面、不同支承情況或不同荷載類(lèi)型時(shí)，可用能量法推導(dǎo)得類(lèi)似的臨界彎矩公式：型時(shí)，可用能量法推導(dǎo)得類(lèi)似的臨界彎矩公式：yIhIhIy22110 剪切中心坐標(biāo)剪切中心坐標(biāo)S-S-為剪切中心為剪切中心0-0-為形心為形心PP荷載作用點(diǎn)荷載作用點(diǎn)P PwtywbbycrEIGIlIIyayalEIM22232322211022)(21ydAyxyIyAxb其中其中該式是梁整體穩(wěn)

24、定臨界彎矩計(jì)算公式的一般表達(dá)式，該式是梁整體穩(wěn)定臨界彎矩計(jì)算公式的一般表達(dá)式，適用于單軸對(duì)稱(chēng)、雙軸對(duì)稱(chēng)截面；適用于不同的荷載適用于單軸對(duì)稱(chēng)、雙軸對(duì)稱(chēng)截面；適用于不同的荷載類(lèi)型及支撐條件；適用于荷載的不同作用位置類(lèi)型及支撐條件；適用于荷載的不同作用位置系數(shù)系數(shù)321 值值荷荷 載載 類(lèi)類(lèi) 型型跨中點(diǎn)集中荷載跨中點(diǎn)集中荷載滿(mǎn)跨均布荷載滿(mǎn)跨均布荷載純彎曲純彎曲1 2 3 1.351.351.131.131.01.00.550.550.460.460.00.00.400.400.530.531.01.0 1是支承條件和荷載類(lèi)型影響系數(shù)。當(dāng)簡(jiǎn)支梁受純彎曲時(shí)為是支承條件和荷載類(lèi)型影響系數(shù)。當(dāng)簡(jiǎn)支梁受純彎曲

25、時(shí)為1，當(dāng)簡(jiǎn)支，當(dāng)簡(jiǎn)支梁受均布或跨度中點(diǎn)集中荷載時(shí)分別取梁受均布或跨度中點(diǎn)集中荷載時(shí)分別取1.13、1.35。 3yb項(xiàng)是截面不對(duì)稱(chēng)影響項(xiàng)。對(duì)雙軸對(duì)稱(chēng)截面項(xiàng)是截面不對(duì)稱(chēng)影響項(xiàng)。對(duì)雙軸對(duì)稱(chēng)截面yb為為0，對(duì)加強(qiáng)受壓冀，對(duì)加強(qiáng)受壓冀絳的截面絳的截面yb0，使，使Mcr增大，對(duì)加強(qiáng)受拉冀緣的截面為增大，對(duì)加強(qiáng)受拉冀緣的截面為yb 0，對(duì)整體穩(wěn)，對(duì)整體穩(wěn)定不利。定不利。 2 a項(xiàng)是荷載作用位置影響項(xiàng)。當(dāng)荷載作用在剪切中心項(xiàng)是荷載作用位置影響項(xiàng)。當(dāng)荷載作用在剪切中心s位置時(shí)位置時(shí)a0。當(dāng)荷載作用在剪切中心下方時(shí)當(dāng)荷載作用在剪切中心下方時(shí)a0，使，使Mcr增大，表示對(duì)整體穩(wěn)定有利。反增大，表示對(duì)整體穩(wěn)定有

26、利。反之則之則a0，產(chǎn)生附加扭矩，促使截面增大扭轉(zhuǎn)，使，產(chǎn)生附加扭矩，促使截面增大扭轉(zhuǎn)，使Mcr減小，對(duì)整體穩(wěn)定不減小，對(duì)整體穩(wěn)定不利。利。公式中系數(shù)的取值公式中系數(shù)的取值三、影響梁整體穩(wěn)定的主要因素三、影響梁整體穩(wěn)定的主要因素1 1側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；2 2梁的支座情況梁的支座情況3 3荷載作用種類(lèi)；荷載作用種類(lèi)；4 4荷載作用位置；荷載作用位置；5 5受壓翼緣的自由長(zhǎng)度受壓翼緣的自由長(zhǎng)度( (受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距););四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施1.1.增加受壓翼緣的寬度；增加受壓翼緣的寬度；2.2.在受

27、壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。純彎均布荷載跨中集中荷載最小crM較大crM最大crMFF圖：荷載作用位置不同圖：荷載作用位置不同圖：荷載作用種類(lèi)不同圖：荷載作用種類(lèi)不同五、梁的整體穩(wěn)定計(jì)算五、梁的整體穩(wěn)定計(jì)算1.1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件：其中不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件：其中1 1見(jiàn)下下頁(yè)圖見(jiàn)下下頁(yè)圖1)1)有鋪板有鋪板( (各種鋼筋混凝土板和鋼板各種鋼筋混凝土板和鋼板) )密鋪在梁的受壓翼密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；2)H2)H型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的

28、自由長(zhǎng)度l1l1與其寬度與其寬度b1b1之比不超過(guò)下表規(guī)定時(shí)；之比不超過(guò)下表規(guī)定時(shí)；12.015.09.5Q42012.515.510.0Q39013.016.510.5Q34516.020.013.0Q235荷載作用在荷載作用在下翼緣下翼緣荷載作用在荷載作用在上翼緣上翼緣跨中受壓翼緣有側(cè)向支跨中受壓翼緣有側(cè)向支承點(diǎn)的梁承點(diǎn)的梁,不論荷載作用不論荷載作用在何處在何處跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁 l1/b1 l1/b1 條件條件 鋼號(hào)鋼號(hào)3對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿(mǎn)足：對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿(mǎn)足：可不計(jì)算整體穩(wěn)定性。可不計(jì)算整體穩(wěn)定性。 yfblbh23595, 601

29、0 b bb0b0t1t1h0h0twtwtwtwt2t2b1b1b2b2h h 梁整體穩(wěn)定的保證梁整體穩(wěn)定的保證樓蓋或工作平臺(tái)梁格樓蓋或工作平臺(tái)梁格(a)(a)有剛性鋪板；有剛性鋪板；(b)(b)無(wú)剛性鋪板無(wú)剛性鋪板圖：圖： 梁的側(cè)向支撐梁的側(cè)向支撐2、整體穩(wěn)定計(jì)算注意理論準(zhǔn)則：實(shí)際應(yīng)力不大于臨界、整體穩(wěn)定計(jì)算注意理論準(zhǔn)則：實(shí)際應(yīng)力不大于臨界應(yīng)力應(yīng)力 （同軸心受力桿件）（同軸心受力桿件） 當(dāng)梁繞當(dāng)梁繞x軸彎曲時(shí)時(shí)：軸彎曲時(shí)時(shí)：（1不滿(mǎn)足以上條件時(shí)，按下式計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性：不滿(mǎn)足以上條件時(shí)，按下式計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性：穩(wěn)定系數(shù)。材料分項(xiàng)系數(shù)；式中即：ycrbRxbxbRyycrRcrxxffW

30、MfffWM（2穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算 xcrcrWM其中任意橫向荷載作用下：任意橫向荷載作用下： A、軋制、軋制H型鋼或焊接等截面工字形簡(jiǎn)支梁型鋼或焊接等截面工字形簡(jiǎn)支梁0)135(2354 . 41432011212bbyybybyxybbthilfhtWAh雙軸對(duì)稱(chēng)時(shí)截面不對(duì)稱(chēng)影響系數(shù)，受壓翼緣的厚度；梁高，；等效臨界彎矩系數(shù)；式中取值單軸對(duì)稱(chēng)截面b加強(qiáng)受壓翼緣時(shí)加強(qiáng)受壓翼緣時(shí)加強(qiáng)受拉翼緣時(shí)加強(qiáng)受拉翼緣時(shí)) 12(8 . 0bb12bb軸的慣性矩對(duì)翼緣分別為受壓翼緣和受拉和yIIIIIb21121,按下表計(jì)算等效臨界彎矩系數(shù)bhbt l111B、軋制普通工字形簡(jiǎn)支梁、軋制普通工字形簡(jiǎn)支梁 上述穩(wěn)定系數(shù)時(shí)按彈性理論得到的，當(dāng)上述穩(wěn)定系數(shù)時(shí)按彈性理論得到的，當(dāng)