梁的局部稳定与加劲肋设计
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十四、吊车梁的设计与验算吊车梁跨度L=6m ,无制动结构,钢材采用Q235,焊条采用E43系列,吊车梁资料如下:吊车采用LH 型的15t 中级电动葫芦桥式吊车,查《实用建筑结构荷载手册》知:桥架宽度B=4.716m ,轨道中心至吊车外端距离b=165㎜,主梁底面至轨面距离为H 2=720㎜,轨道至起重机顶距离为H=1.43m ,大车轮距K=4.0m ,小车Q 1=3t ,大车Q=18.8t ,最大轮压P max =141KN 。
1、吊车荷载计算吊车竖向荷载动力系数05.1=α,可近似轮压乘荷载增大系数β=1.03吊车荷载分项系数4.1=Q γ,软钩吊车取10.0=η则:竖向计算轮压:KN P P mzx Q 49.2131414.103.105.1=⨯⨯⨯==αβγm KN L M ⋅===65.28462maxKN L a LP V c 33.1426)13(49.2132)2(2=-⨯⨯=-∑=(2) 吊车梁的最大剪力:KN L a L P P V c 65.2846)46(49.21349.213)(1max =-⨯+=-+= (3) 计算强度时吊车梁的最大水平弯矩:m KN M P T M c T ⋅=⨯==80.1665.28449.2136.12max(4) 吊车梁竖向荷载标准值作用于下最大弯矩(求竖向挠度用):m KN Y M M Q X ⋅=⨯=⋅=64.1934.105.165.284max α 3、截面选择(1)按经济要求确定梁高2/215mm N f = 36max 15802151065.2842.12.1cm f M W =⨯⨯==所需经济梁高度:cm W h 553015803.7303.733=-=-=(2)按刚度要求确定梁高:容许相对挠度取,故750=⎥⎦⎤⎢⎣⎡υl 。
[min6.0⨯=f h 采用h w 700=(3) h t w w 37=+=(4f h v t v w w 2.1max ==采用h 700=截面特征:14300A +⨯=mm y 6.30813028)514676(10300)142/676(86767143300=++⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯=12103006.3011433012143304.43867612676832323⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯=x I4621039.10844.38610300mm ⨯=⨯⨯+366105139.36.308/1039.1084mm W a x ⨯=⨯= 366107705.24.391/1039.1084mm W b x ⨯=⨯=上翼缘对Y 轴惯性矩:463109265.411233014mm I y ⨯=⨯=366102541.0165/109265.41mm W c y ⨯=⨯= 4、强度验算 (1)、正应力: 上翼缘226666max ./215/1.147102541.01080.16105139.31065.284mm N mm N W M W M c y t a x c <=⨯⨯+⨯⨯=+=σ 可以。
互动空间w w 协办关于加劲肋设置的讨论1 问题的提出何杰梁、柱腹板加劲肋在什么情况下需设置?《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)(简称“门规”)中的规定比较含糊,只指明在有集中力作用的位置应设置,但是如果腹板高厚比超过《钢结构设计规范》(G B50017-2003) (简称“钢规”)限值时,应按“钢规”设置吗?若按“钢规”,势必增加用钢量。
只要满足“门规”规定,就可以不用设置腹板加劲肋吗?zc1985梁腹板高厚比不满足“钢规”时,可设置横向加劲肋,而不必加厚腹板,当不满足《建筑抗震设计规范》(G B50011-2001)(简称“抗震规范”)要求时,可否按“钢规”使用横向加劲肋,而不加厚腹板。
2 “门规”与“钢规”的区别w anyeqing2003“门规”与“钢规”的要求是有差别的。
“钢规”中梁高厚比超过80235Πfy时就要设横向加劲肋,而“门规”则仅要求高厚比不超过250235Πfy。
见过许多门式刚架结构都没有设横向加劲肋。
如果设的话,用钢量将会增加很多。
DX M200100Π2004210210按“门规”61111条,腹板高厚比较大时可不设加劲肋,这一点与“钢规”是不同的。
设计时应首先判断结构形式是否符合“门规”的规定。
如属于门式刚架则只需满足“门规”61111条即可,不必按“钢规”设计。
AQ轻钢设计不设置加劲肋是考虑利用腹板屈曲后强度,注意变截面时满足楔率的有关要求。
“钢规”只要通过第41411条验算即可,第413条的规定是不考虑腹板屈曲后强度的。
xxy“门规”第61111条第二款最后一段话和第61112条第三款有涉及,但没明确未考虑腹板屈曲后抗剪强度时设置加劲肋。
关于这点,可参考陈绍蕃教授的《钢结构稳定设计指南》中第八章第四节。
依个人理解,除柱边的梁加腋端之外,梁跨中部分弯矩较大,剪力较小,可按无拉力场设计,无需设置加劲肋。
笔者曾根据承受M和V的梁段推导出保证腹板局部稳定而不设置横向加劲肋的最大高厚比:在平均剪应力Π屈服强度为011时,为170;在平均剪应力Π屈服强度为014时,为110。
加强筋基本设计守则为了加强筋基本设计的守则,我们需要理解什么是筋基本设计以及它的重要性。
筋基本设计是指建筑结构中用于抵抗荷载的主要构件,它承担着建筑物的重量,必须具备足够的强度、稳定性和刚度。
一个优秀的筋基本设计不仅能够保证建筑物的安全性和可靠性,还能够提高结构的使用寿命和抗灾能力。
首先,加强筋基本设计的守则之一是确保结构的强度。
筋基本设计必须能够承受来自荷载的作用,包括静载、动载和临时荷载等。
所选用的材料必须具备足够的抗拉、抗压和抗剪强度,以确保结构的稳定性和安全性。
在设计过程中,需要精确计算结构所承受的各项荷载,并使用适当的设计方法和公式进行强度校核,从而保证结构的安全。
其次,加强筋基本设计的守则是提高结构的稳定性。
结构的稳定性是指结构在荷载作用下不会发生倾覆和失稳的能力。
为了确保结构的稳定性,设计人员应该考虑结构的整体稳定性和局部稳定性。
整体稳定性包括结构整体的稳定性和构件之间的相互作用,而局部稳定性则是指构件的稳定性。
选择合适的构件形状和尺寸、合理设置筋骨架和横向约束、采取适当的支承和固定方式等措施可以提高结构的稳定性。
此外,加强筋基本设计的守则还包括提高结构的刚度。
结构的刚度是指结构对荷载作用下变形的抵抗能力,刚性结构可以减小结构的变形,提高结构的稳定性和可靠性。
为了提高结构的刚度,设计人员应该合理选择构件的截面形状和尺寸,增加结构的受压区面积和剪切强度,采用适当的刚性连接方式等。
此外,选择合适的构件材料和增加横向约束也可以有效提高结构的刚度。
最后,加强筋基本设计的守则还包括考虑结构的使用寿命和抗灾能力。
结构的使用寿命是指结构在设计寿命内可安全使用的时间,而抗灾能力则是指结构在发生灾害情况下能够继续运行的能力。
为了提高结构的使用寿命和抗灾能力,设计人员应该考虑结构的耐久性和韧性。
选择适当的材料和保护措施可以提高结构的耐久性,并能够有效抵抗腐蚀、疲劳和震动等外力的侵蚀。
此外,合理设置构件的抗震支撑和阻力矩墙等结构形式可以提高结构的抗震能力。
考虑加劲肋构造的简支钢梁整体稳定性摘要:受弯构件的整体失稳是弯扭失稳,因此保证受弯构件的整体稳定显得特别重要。
在板件局部稳定不满足情况下,采用加劲肋支承能保证结构的局部稳定,但在计算整体稳定时没有考虑加劲肋的作用,或者说,在整体稳定系数公式中,没法考虑加劲肋的作用。
加劲肋与钢梁组成的组合截面,很难用公式来反映,因此本文通过建立有限元模型,用数值计算方法来考虑加劲肋在整体稳定计算中的作用。
关键词:受弯构件;整体稳定;加劲肋Abstract: the flexural overall instability is bending and twisting instability, thus ensure the flexural overall stability is very important. In the local stability of the panel does not meet the conditions, the stiffening rib support can ensure structural local stability, but in overall stability calculation when the role of no account of the stiffening rib, or, in the overall stability coefficient formula, can’t consider the role of stiffening rib. Stiffening rib and steel beam combination of section, it is difficult to use the equation to reflect, so this paper, a finite element model by use of numerical method to consider in the overall stability calculation of stiffening rib in the role.Keywords: flexural members; The overall stability; Stiffening rib引言只有弯矩作用或受弯与剪力共同作用的构件称为受弯构件。
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和数据分析,验证钢梁在受力过程中的整体稳定性和局部稳定性,并探讨影响钢梁稳定性的主要因素。
通过实验,深入了解钢梁在受压、受弯等工况下的力学行为,为钢结构设计和安全评估提供理论依据。
二、实验原理钢梁的稳定性是指钢梁在受力过程中,能够保持原有形态,不发生过大变形或破坏的能力。
钢梁的稳定性包括整体稳定性和局部稳定性。
1. 整体稳定性:指钢梁在受压或受弯等工况下,不发生整体失稳的能力。
整体失稳是指钢梁在微小干扰下,发生侧向弯曲或扭转变形,导致承载能力急剧下降的现象。
2. 局部稳定性:指钢梁在受压或受弯等工况下,不发生局部失稳的能力。
局部失稳是指钢梁的腹板或翼缘在受压或受弯等工况下,发生偏离原平面位置的波状屈曲现象。
三、实验设备与材料1. 实验设备:万能试验机、钢梁、测力计、百分表、卷尺、剪刀、扳手等。
2. 实验材料:Q235钢材,规格为200mm×100mm×20mm的钢梁。
四、实验步骤1. 准备工作:将钢梁固定在万能试验机上,调整测力计和百分表,确保其正常工作。
2. 加载试验:a. 整体稳定性试验:在钢梁的跨中施加均布荷载,逐渐增加荷载,观察钢梁的变形情况。
当钢梁发生侧向弯曲或扭转变形时,记录荷载值。
b. 局部稳定性试验:在钢梁的腹板或翼缘上施加集中荷载,逐渐增加荷载,观察钢梁的变形情况。
当钢梁发生局部屈曲时,记录荷载值。
3. 数据记录与分析:记录实验过程中的荷载值、变形值、失稳荷载值等数据,并进行分析。
五、实验结果与分析1. 整体稳定性试验:a. 实验结果表明,当荷载达到一定值时,钢梁发生侧向弯曲或扭转变形,导致整体失稳。
b. 通过对比不同长细比的钢梁,发现长细比越大,钢梁的整体稳定性越差。
2. 局部稳定性试验:a. 实验结果表明,当荷载达到一定值时,钢梁的腹板或翼缘发生局部屈曲,导致局部失稳。
b. 通过对比不同高厚比和宽厚比的钢梁,发现高厚比和宽厚比越大,钢梁的局部稳定性越差。
论钢梁的稳定性摘要:钢梁的稳定性包括梁的整体稳定性和局部稳定性。
在竖向荷载作用下,钢梁一般只产生竖向位移,但对侧向刚度较差的工字形截面或槽形截面钢梁,当梁的自由长度较大时,荷载加大到一定程度,常会迅速产生较大的侧向位移和扭转变形,使梁随即丧失承载能力的现象称为丧失整体稳定或侧扭屈曲。
当梁的自由长度较大和受压翼缘宽度较小时,使梁丧失整体稳定的临界荷载常小于强度破坏的荷载,因此,对梁的截面除应计算抗弯强度外,还必须验算整体稳定性。
当梁板件宽而薄时,梁又会产生局部失稳问题。
因此,梁的整体稳定性和局部稳定性对梁的正常工作都有着至关重要的影响。
关键词:梁 整体稳定性 局部稳定性 加劲肋一、梁的整体稳定性(一)影响梁的整体稳定性的因素1、与荷载类型有关;纯弯:沿梁长方向弯矩图为矩形,受压翼缘的压应力沿梁长保持不变,梁易失稳;跨中集中荷载:弯矩图呈三角形,靠近支座处M 减少,受压翼缘的压应力随之降低,提高了梁的整体稳定性。
2、与荷载的作用位置有关;横向荷载作用在上翼缘,荷载的附加效应加大了截面的扭转,降低了梁的临界弯矩。
反之,可提高梁的稳定性。
3、与梁的侧向刚度Ely 有关提高梁的侧向刚度EIy 可以显蓍提高梁的临界弯矩,而增大梁的抗扭刚度GIt 和抗翘曲刚度EIw 虽然也可以提高M ,但效果不大。
4、与受压翼缘的自由长度l 有关 减少l 可显著提高梁的临界弯矩M ,这可以通过增设梁的侧向支承来解决。
无论跨中有无侧向支承,在支座处均应采取构造措施以防止梁端截面的扭转。
(二) 梁整体稳定性的计算当梁不满足规范无需验算梁整体稳定的条件时,要计算其整体稳定性并采用下列原则:梁的最大压应力不应大于对应临界弯矩Mcr 的临界压应力σcr σcr =M cr/W xf f f W M b yyy cr R cr x x ϕγσγσ==≤f W M xb x≤ϕ在两个主平面受弯的H型钢或工字形截面构件fW M W M yy y x b x≤+γϕ ,bϕ为绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数。