第六章钢结构 受弯构件
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1 第六章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
一、填空题:
1、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。
2、梁的斜截面破坏形态主要 、 、 ,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。
3、随着混凝土强度的提高,其斜截面承载力 。
4、影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是 、 、 和 以及 。
5、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。
6、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足 ;为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。
二、判断题:
1.剪跨比0/ha愈大,无腹筋梁的抗剪强度低,但当3/0ha后,梁的极限抗剪强度变化不大。 ( )
2.对有腹筋梁,虽剪跨比大于1,只要超配筋,同样会斜压破坏( )
3、剪压破坏时,与斜裂缝相交的腹筋先屈服,随后剪压区的混凝土压碎,材料得到充分利用,属于塑性破坏。( )
4、梁内设置多排弯起筋抗剪时,应使前排弯起筋在受压区的弯起点距后排弯起筋受压区的弯起点之距满足:maxss( )
5、箍筋不仅可以提高斜截面抗剪承载力,还可以约束混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性,对抗震设计尤其重要。( )
6、斜拉、斜压、剪压破坏均属于脆性破坏,但剪压破坏时,材料能得到充分利用,所以斜截面承载力计算公式是依据剪压破坏的受力特征建立起来的。( )
三、选择题:
1、设计受弯构件时,如果出现025.0bhfVcc的情况,应采取的最有效的措施是( )。
A加大截面尺寸 B增加受力纵筋 C提高混凝土强度等级 D增设弯起筋
受弯构件
要点:
受弯构件概述;强度准则在受弯构件中的体现;边缘屈服弯矩与极限弯矩;截面塑性模量;单轴与双轴抗弯强度
截面抗剪强度;局部承压强度;折算应力
整体稳定
局部稳定
受弯构件概述的主要破坏形式
受弯构件类型与受力特点
1. 基本概念
受弯构件:弯矩作用或受弯矩和剪力共同作用的构件。
强轴:形心主轴中惯性矩、截面模量最大的主轴。
弱轴:与强轴垂直的主轴。
2. 构件类型
单向弯曲构件:构件在一个主平面受弯。
双向弯曲(斜弯曲)构件:构件在两个主平面受弯。
3. 受力特点
屈服点
弹性核
塑性区
极限抗弯承载力
主要破坏形式
1. 截面强度破坏
截面的平均应力达到屈服点fy,截面应变迅速增加最后导致结构破坏。通常以截面的平均应力达到屈服点fy为轴心受压构件强度破坏准则。
2. 整体失稳破坏
由于侧向干扰力或构件初始偏心等原因,受弯构件离开原来的平面,发生侧向挠曲和扭转称为受弯构件的整体失稳。当轴力达到某一值时结构不能保持稳定的平衡状态,结构变形迅速增大开始丧失稳定性,最后导致结构破坏。这时的轴心压力称为临界压力。
3. 局部失稳破坏
构成受弯构件的板件在压应力和剪应力作用下局部出现波浪状的鼓曲变形,但轴线变形仍在弯曲平面内的的现象。一般不一定作为构件整体破坏的判别准则。
受弯构件的截面强度
强度准则
1. 边缘纤维屈服准则
截面上边缘处的最大应力达到屈服时即认为受弯构件的截面达到了强度极限,截面上的弯矩称为屈服弯矩。此时构件在弹性阶段工作。
2. 全截面屈服准则
一整个截面的应力达到截面承载极限强度的状态作为强度破坏的界限,此时截面上的弯矩称为塑性弯矩或极限弯矩。
3. 部分发展塑性准则
将截面塑性区限制在某一范围,一旦塑性区达到规定的范围即视为强度破坏。
抗弯强度
1. 缘纤维屈服准则
单向弯曲构件 双向弯曲构件
截面应力:dxnxfWM;dynyxnxfWMWM(或dxynynxnxynxxnyxynyynxfIIIyIMIMxIMIM2)
第 11 页 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???? 第 12 页 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。VWFTISV????※抗剪强度不够时,最有效的方法是增大腹板的面积,优先考虑增大WT。三、局部承压强度当梁的上翼缘沿腹板作
练习五 受弯构件
一、选择题(××不做要求)
1.计算梁的( A )时,应用净截面的几何参数。
A)正应力 B)剪应力 C)整体稳定 D)局部稳定
2.钢结构梁计算公式nxxxWM中,γx( C )。
A)与材料强度有关
B)是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比
C)表示截面部分进人塑性
D)与梁所受荷载有关
××3.在充分发挥材料强度的前提下,Q235钢梁的最小高度hmin( C )Q345钢梁的hmin(其他条件均相同)。
A)大于 B)小于 C)等于 D)不确定
××4.梁的最小高度是由( C )控制的。
A)强度 B)建筑要求 C)刚度 D)整体稳定
5.单向受弯梁失去整体稳定时是( C )失稳。
A)弯曲 B)扭转 C)弯扭 D)都有可能
6.为了提高梁的整体稳定,( B )是最经济有效的办法。
A)增大截面 B)增加支撑点,减小l1
C)设置横向加劲肋 D)改变荷载作用的位置
7.当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应( B )。
A)设置纵向加劲肋 B)设置横向加劲肋
C)减少腹板宽度 D)增加翼缘的厚度
××8.焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止( A )引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止( B )引起的局部失稳最有效。
A)剪应力 B)弯曲应力 D)复合应力 D)局部压应力
××9.确定梁的经济高度的原则是( B )。
A)制造时间最短 B)用钢量最省
C)最便于施工 D)免于变截面的麻烦