钢结构习题.ppt
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1、1,习题5.2 梁两端简支,跨度6m,采用型号工56b的工字钢制作,钢材为Q345。该梁承受均布荷载,荷载为间接动力荷载。若工作平台梁的铺板没与钢梁连牢,试求该梁能承担的最大设计荷载。 (通过对梁的截面验算反求设计荷载的问题),梁的验算:强度、刚度、整体稳定、局部稳定(组合梁),2,第五章 梁的设计,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure,5.2.2 截面验算,1.强度验算: 设计荷载下梁截面的正应力、剪应力、局部压应力验算,对组合梁还要验算翼缘与腹板交界处的折算应力。,(1) 正应力,(2) 剪应力,(4.2.4),(3) 局部压应力,(4.
2、2.7),(4) 折算应力,(4.2.10),3,第五章 梁的设计,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure,2.刚度验算:,均布荷载下等截面简支梁,跨中单个集中荷载下等截面简支梁, (4.2.12) 标准荷载下梁的最大挠度 受弯构件的挠度限值,按附表2.1规定采用,梁的最大挠度可用材料力学、结构力学方法计算。,多个沿梁长方向分布的集中力,4,第五章 梁的设计,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure,3.整体稳定验算:,(1) 判断梁是否需要进行整体稳定验算(参照4.4.6节)。 (2) 如需要则
3、按照梁的截面类型选择适当的计算公式计算整体稳定系数。,整体稳定系数b通用计算公式:,(4.4.25),5,第五章 梁的设计,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure,(3) 不论哪种情况算得的稳定系数大于0.6,都应采用修正公式进行修正。,(4.4.22),(4) 采用公式验算设计荷载下整体稳定承载力是否满足要求。,(4.4.27),轧制槽钢,(4.4.26),轧制普通工字钢 查附表3.2,6,第五章 梁的设计,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure,4.局部稳定验算:,(1) 型钢梁的局部稳定都
4、已经满足要求不必再验算。 (2) 对于焊接组合梁,翼缘可以通过限制板件宽厚比保证其不发生局部失稳。 (3) 腹板则较为复杂,一种方法是通过设置加劲肋的方法保证其不发生局部失稳;另一种方法是允许腹板发生局部失稳,利用其屈曲后承载力。,7,(1)强度验算 钢梁采用工56b型钢,钢材Q345,查表得:,由:,得:梁跨中最大弯矩设计值,因此,该梁在满足正应力强度验算条件下,所能承受的最大设计荷载,解:,正应力(抗弯强度验算),8,剪应力(抗剪强度验算),由:,得:梁端最大剪力设计值,因此,该梁在满足剪应力强度验算条件下,所能承受的最大设计荷载,(2)刚度验算,由:,得:梁中允许最大挠度,由:均布荷载下
5、,得:梁所能承受的最大荷载标准值,9,考虑梁的自重,所以,最大可变荷载标准值,因此,该梁在满足刚度验算条件下,所能承受的最大设计荷载,(3)整体稳定验算,轧制普通工字钢,稳定系数直接查表得,由:,得:梁跨中最大弯矩设计值,因此,该梁在满足整体稳定验算条件下,所能承受的最大设计荷载,综上,该梁在满足强度要求,刚度要求和整体稳定要求的前提下, 所能承受的最大设计荷载为94.6kN/m.,10,第五章 梁的设计,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure, 局部压应力验算 在支座处有局部压应力。支座构造被设计如图,不设支承加劲肋。需验算局部压应力。,lz
6、=a+2.5hy =80+2.520.4=131mm F=ql/2=43.53/2=65.3kN 由式(4.2.7),11,习题5.3 某焊接工字形等截面简支梁,跨度10m,在跨中作用有 一静力集中荷载,该荷载由两部分组成,一部分为恒载,标准值为200kN,另一部分为活载,标准值为300kN。荷载沿梁的跨度方向支承长度为150mm。该梁在支座处设有支承加劲肋。若该梁采用Q235B级钢制作,试验算该梁的强度、刚度是否满足要求。,12,解: (1)强度验算,设计荷载:F=1.2200kN+1.4300kN=660kN 正应力验算(抗弯强度验算),其中,,所以,,该梁抗弯强度满足要求。,13,剪应力
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