第七节组合梁设计.ppt
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1、第七节 组合梁设计,1、 梁截面高度h,一、 截面选择,先估算梁的高度h,翼缘的宽度b 和厚度t。,腹板的高度hw 和厚度tw,梁的截面高度必须满足净空要求,( max o )由建筑高度决定。,梁的截面高度h应根据建筑高度、刚度要求和用钢经济三方面条件确定。,()梁的容许最大高度max:,()梁的容许最小高度min,一般是由刚度要求决定的。 根据不同的容许挠度可以计算出梁的容许最小高度min,,查表,表中数据虽然是根据均布荷载作用下所得,对其它 荷载作用下的简支梁,初选截面时同样可以参照应用。,第七节 组合梁设计,()梁的经济高度e :,式中Wx 梁所需要的截面抵抗矩;(cm3),hminhh
2、max hhe,根据以上三个条件,实际所取用的梁高h一般应满足:,是指使梁的总用钢量最小即用钢经济决定。,第七节 组合梁设计,2、腹板尺寸,()腹板的厚度tw,可取稍小于梁高h的数值,并考虑钢板 的规格尺寸,将腹板高度hw取为50的倍数。,(1)腹板的高度w,第七节 组合梁设计,由上式计算的腹板厚度w 一般较小,设计时,为了局部稳定和构造要求,注意: 选用的腹板厚度应符合钢板的现有规格, 太小,锈蚀影响大,加工时易变形,太大则不经济, 所以尽量偏薄,以节约钢材,但一般不小于,跨度 小时不小于。8mmtw20mm,经验公式,第七节 组合梁设计,3、 翼缘尺寸(宽度 和厚度 ),可以根据需要的截面
3、抵抗矩和腹板截面尺寸计算。,第七节 组合梁设计,1、初选截面时可取: h h1hw,先初选b 求 t ,所求的t按钢材规格选用与之相近的厚度,b和 t选出后验算:,再求 b,考虑截面塑性发展时(x=1.05):,第七节 组合梁设计,、抗剪验算:,1、抗弯验算:,二、 截面验算,几何特征: 截面面积A,截面惯性距I, 截面抵抗矩W,截面面积矩S等 荷载作用:最大弯矩M , 剪力V,第七节 组合梁设计,、局部承压验算:,、折算应力验算:,第七节 组合梁设计,、梁的整体稳定验算,二、 截面验算,、刚度验算: ,、承受动力荷载作用的梁,必要时应进行疲劳验算。,在两个主平面内弯曲作用下的工字形截面构件:
4、,在最大刚度主平面内弯曲的构件,经过强度、刚度和整体稳定的验算,如初选截面有不满足要求之处时,则应适当修改截面重新验算。,第七节 组合梁设计,三、梁截面沿长度的改变:(对于跨度较大的梁),1、翼缘宽度的改变: 位置:在距两端支座L /6处改变截面,第七节 组合梁设计,三、梁截面沿长度的改变:(对于跨度较大的梁),2、多层翼缘板的焊接梁,可用切断外层板的方法改变梁的截面:,3、 腹板高度的改变:可以降低建筑物的高度和简化连接构造,位置:在距两端支座(1/51/6)L处改变截面 。,梁端部的高度应满足抗剪强度的要求不小于跨中高度的二分之一,第七节 组合梁设计,四、翼缘焊缝的计算:,沿梁单位长度的剪
5、力为:,S1 翼缘对中和轴的面积距。,第七节 组合梁设计,剪力由双面角焊缝承受应满足:,第七节 组合梁设计,四、翼缘焊缝的计算:,例2 试设计主梁。跨度12m,永久荷载与可变荷载 之和为30KN/m2 (设计值),其上放置5根次梁。采用焊接工字形截面组合梁,改变翼缘宽度一次。钢材235,E43系列焊条。,第七节 组合梁设计,解:一、截面选择,最大剪设计值(不包括主梁自重):,Vmax=1/25303.5=760kN,次梁传来的集中荷载设计值:,(230+1.20.587)5=303.5kN,最大弯矩设计值(不包括主梁自重):,需要的截面抵抗矩(按翼缘宽度20mm取f=215kN/mm2),Mm
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