受弯构件-梁概述
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钢结构设计原理第五章受弯构件1、第五章受弯构件51概述1、定义主要承受横向荷载作用的构件,即通常所讲的梁。
2、类型按使用功能,可分为工作平台梁、吊车梁、楼盖梁、墙梁及檩条等;按支承状况,可分为简支梁、连续梁、伸臂梁和框架梁等;按荷载作用状况,可分为单向弯曲梁和双向弯曲梁;按截面形式有型钢梁和组合梁;实腹式和格构式。
图51受弯构件的截面形式3、受弯构件梁的内力一般,仅考虑其弯矩和剪力;对于框架梁,需同时考虑M、V和N作用。
※关键词受弯构件MEMBERINBENDING梁BEAM单向受弯构件ONEWAYMEMBERINBENDING双向受弯构件TWOWAYMEMBERINBENDING52受弯构件的强度一、2、抗弯强度1、梁在弯矩作用下,当M渐渐增加时,截面弯曲应力的进展可分为三个阶段,见图52所示。
〔1〕弹性工作阶段弯矩较小时,梁截面受拉边缘?<YF,梁处于弹性工作阶段,弯曲应力呈三角形分布。
弹性极限弯矩为NEW??截面受拉边缘的?YF。
〔2〕弹塑性工作阶段弯矩继续增大,截面边缘部分进入塑性,中间部分仍处于弹性工作状态。
〔3〕塑性工作阶段当弯矩再继续增加,截面的塑性区进展至全截面,形成塑性铰,梁产生相对转动,变形大量增加。
此时为梁的塑性工作阶段的极限状态,对应的塑性极限弯矩为PNYPWFM??。
图52梁受弯时各阶段的应力分布状况问取那个阶段作为设计或计算的模型答规范中按弹性阶3、段或弹塑性阶段设计或计算。
塑性进展深度,通过塑性进展系数?来衡量。
截面样子系数NPEFWM??2、抗弯强度?单向受弯FNX????双向受弯FWNYNX???其中X?、Y截面塑性进展系数,一般状况按表61取值;?若YFTB2351>时,取X?Y10;?若直接承受动力荷载作用时,取10。
※抗弯强度不够时,可以调整截面尺寸增大NW,但以增大截面高度H最有效。
二、抗剪强度梁的抗剪强度按弹性设计,以截面的剪应力到达钢材的抗剪强度设计值作为抗剪承载力的极限状态。
受弯构件-梁的结构设计原理梁是一种常见的结构形式,广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
其主要功能是承受和传递负荷。
梁的结构设计原理主要包括确定截面形状和尺寸、求解内力和应力、确定构造形式和连接方式等。
首先,确定梁的截面形状和尺寸是梁的结构设计中的基本步骤。
一般来说,设计时需要考虑梁的跨度、荷载、材料强度等因素。
如果梁的跨度较大,可以采用加强梁或悬臂梁的形式;如果荷载作用下梁发生弯曲,可以采用梁的变截面形式。
同时,考虑材料强度,尽量使梁截面面积和惯性矩最小,以减轻梁的自重。
其次,求解梁的内力和应力是确定梁截面尺寸的重要依据。
根据物理原理,梁的受力分析采用弹性理论进行计算。
在计算内力时,可以采用静力分析、力矩平衡等方法,根据力学原理求解出梁的剪力、弯矩和弯曲曲率等参数。
然后,根据梁的截面形状和材料特性,利用梁的截面特性参数计算出梁的应力分布,判断梁的受力状态,保证梁的安全工作。
此外,确定梁的构造形式和连接方式也是梁的结构设计中需要考虑的因素。
梁的构造形式主要包括简支梁、连续梁、刚构架等。
简支梁适用于跨度较小的情况,而连续梁适用于跨度较大的情况。
刚构架则适用于需要较高刚度和稳定性的情况。
对于梁的连接方式,常见的有焊接、螺栓连接、销连接等。
根据具体情况和需求确定连接方式,保证梁的稳定性和耐久性。
最后,梁的结构设计还需要考虑一些其他因素,如挠度、自振频率、施工性和经济性等。
挠度是梁在荷载作用下发生弯曲的程度,需要满足设计规范的挠度限值。
自振频率是梁在受到外部激励时自身的振动频率,需要满足建筑物的使用要求。
施工性考虑了梁的施工工艺和成本,设计时需要合理安排梁的施工顺序和施工方法。
经济性则是设计梁的成本和效益的权衡,追求最优的设计方案。
综上所述,梁的结构设计原理涉及梁的截面形状和尺寸确定、内力和应力计算、构造形式和连接方式选择等多个方面。
通过合理选择梁截面形状和尺寸、准确求解梁的内力和应力、确定合适的构造形式和连接方式,可以保证梁的安全性和稳定性,并满足建筑物的使用要求。