1、钢 结 构,第一章 概述 第二章 建筑钢材 第三章 钢结构的连接 第四章 轴心受力构件 第五章 梁（受弯构件） 第六章 拉弯与压弯构件,第一章 绪 论,第一节 钢结构的特点与应用 第二节 钢结构的设计原理与方法 第三节 钢结构的发展,第一节 钢结构的特点及应用,一、钢结构的特点 1、强度高、强重比大；塑性、韧性好； 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高； 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快； 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 二、钢结构的应用 1、重型结构及大跨度建筑结构； 2、多层、高层及超高层建筑结构； 3、轻钢结构； 4、塔桅等高耸结构； 5、钢混凝土组合结构。,第二节
2、 钢结构的设计原理与方法,结构设计首层规范建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。 钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设j计方法。 极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。 通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。,第三节 钢结构的发展,我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已
3、有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。 97年新发布的中国建筑技术政策中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。 96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。 当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。,第二章 建筑钢材,第一节 建筑结构用钢的基本要求 第二节 钢材的主要机械性能 第三节 影响钢材性能的主要因素 第四节 建筑结构用钢的种类及选择,第一节 建筑结构用钢的基本要
4、求, 钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对建筑结构用钢来说，主要有三方面的要求。 1、较高的强度：结构的承载力大，所需的截面小，结构的自重轻； 2、较好的塑性及韧性：塑性好，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载； 3、良好的加工性能与耐久性：包括可焊性、冷弯性能以及耐腐性能； 据上要求,钢结构设计规范GB50017-2003推荐承重结构用钢宜采用：炭素结构钢中的Q235钢及低合金高强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。,第二节 钢材的主要机械性能,一、单向拉伸试验曲线 根据钢材单向拉伸性能曲线，工程应用中，钢材的性能按理想弹塑性体考虑，fy定为钢材拉、压强度标准值。,二、钢
5、材的主要机械性能强度：fy 强度设计标准值，设计依据；fu钢材的最大承载强度，安全储备。 塑性5（10），钢材产生塑变时而不发生脆性断裂的能力，便于内力重分布，吸收能量，重要指标。 冷弯性能90o、180o，在冷加工过程中产生塑性变形时，对产生裂纹的敏感性，是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。 韧性冲击韧性k，钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力，用于表征钢材承受动力荷载的能力（动力指标），按常温（20o）、零温（0o） 、负温（-20o、-40o）区分 。 可焊性表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力不产生裂纹，焊缝影响区材性满足有关要求。,第三节 影响钢材性能的主要因素,1、化
6、学成份 2、冶金及轧制 3、冷作硬化与时效硬化 4、复杂应力与应力集中 5、残余应力 6、温度,1、化学成份的影响基本成份为Fe，炭钢中含量占99，C、Si、Mn为杂质元素，S、P、N、O为冶炼过程中不易除尽的有害元素。C：含C使强度塑性、韧性、可焊性，应控制在0.22%，焊接结构应控制在0.20%。 Si：含Si适量使强度 其它影响不大，有益，应控制0.10.3% Mn：含Si适量使强度 降低S、O的热脆影响，改善热加工性能，对其它性能影响不大，有益。 S：含量使强度塑性、韧性、性能冷弯、可焊性；高温时使钢材变脆热脆现象。 P：低温时使钢材变脆冷脆现象；其它同S O、N：O同S；N同P，控制
7、含量0.008%,2、冶金与轧制的影响 冶金的影响主要为脱氧方法：沸腾钢用Mn为脱氧剂，时间快，价格低，质量差；镇静钢用Si为脱氧剂，时间慢，价格高，质量好。 反复的轧制可以改善钢材的塑性，同时可以使钢材中的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性能提高。 3、冷作硬化与时效硬化 由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性下降，增加脆性的现象称之为硬化现象。 冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。 钢材中的C、N，随着时间的增长和温度的变化，而形成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化”现象称
8、之为时效硬化。,4、复杂应力与应力集中的影响 钢材在多向同号应力场作用下，一向的变形受到另一向的限制，而使钢材强度增加，塑性、韧性下降，异号应力场时则相反。 钢构件由于截面的改变以及孔洞、凹槽、裂纹等原因而使构件内产生应力集中，应力集中实际为：局部应力增大并多为同号应力场。 5、残余应力的影响 钢材在轧制、焊接、切割等过程中会产生在构件内部自相平衡的内力（P26,图2.10）,残余应力虽对构件的强度无影响，但对构件的变形（刚度）、疲劳以及稳定承载力产生不利影响（后续章节中将详细介绍）。,6、温度的影响温度的影响，一般可分正温与负温影响两部分。 正温影响（P27，图2.11） 总体影响规律为温度
9、上升，钢材的强度降低，塑性、韧性提高，这一现象称之为热塑现象，温度达600o左右时，钢材的强度几乎降至为零，而塑性、韧性极大，易于进行热加工，此温度称之为热煅温度。 需要说明：钢材在300o左右时，强度提高，塑性、韧性下降，钢材表面呈蓝色，这一反覆现象称之为蓝脆现象。钢材在300o以上时应采取隔热措施。 负温影响（P27，图2.12） 随着温度的降低钢材的强度提高，塑性、韧性降低，脆性增大，称之为低温冷脆，当温度降至某一特定温度时钢材的脆性急剧增大，称此温度点为转脆温度。,第四节 建筑结构用钢的种类与选择 一、钢材的牌号表示方法及结构用钢的种类,钢材牌号由：“Q、屈服点值、质量等级、脱氧方法”
10、四部分组成。 Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”； 质量等级：分AE五级（字序越高质量越好）； 脱氧方法：F沸腾钢；Z镇静钢（一般省略）；b半镇静钢；TZ特殊镇静钢。 注：炭素结构钢分：A、B、C、D 四级，含所有脱氧方法；低合金结构钢分：A、B、C、D、E五级，只有镇静钢和特殊镇静钢。如前所述建筑结构用钢，宜选炭素结构钢中的Q235及低合金钢中的Q345、Q390、Q420四种钢材。,二、建筑结构用钢的选择,钢材的质量和性能，由钢材力学性能中的抗拉强度fu、屈服强度fy、伸长率5（10）、冷弯180o及冲击韧性k，化学成分C、S、P等的极限含量，以及冶炼脱氧方法来衡量。选材时应根
11、据结构的重要性、荷载性质（静、动）、连接方法、工作温度等因素来综合考虑以选择适宜钢材。 一般承重结构应有fu、fy、5以及C（ 0.22%）、S、P的极限含量合格保证；焊接及重要的非焊接承重结构还应具备冷弯180o合格保证（C0.2%）；承受动力荷载需要验算结构疲劳强度时,还应根据具体情况增加对k的不同要求。,第六节 普通螺栓的连接,一、普通螺栓的连接构造 螺栓的规格与表示钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和工程直径（mm）表示，例如M16、M20等 螺栓的排列螺栓的各距应满足规定的要求（P7172，表3.58）,二、受力性能与计算 1、受力分类 螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以
12、分为：受剪、受拉及剪拉共同作用,2、受剪连接 受力性能与破坏形式 五种破坏形式 螺栓受剪破坏 孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏,单个受剪螺栓的承载力计算螺栓抗剪：孔壁承压：最大承载力：,轴力作用受剪螺栓群的连接计算 受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小，在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算时仍按均布，但强度需乘折减系数，当l115d0时：当l160d0时0.7连接所需螺栓数量：连接板净截面强度,扭矩、轴力及剪力共同作用受剪螺栓群计算扭矩作用：,轴力及剪力作用轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓受拉螺栓连接 受力性能与承载力,受弯矩作用螺栓连接计算
13、,M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算小偏心：大偏心:,拉剪共同作用螺栓连接计算注：此类连接因无支托板，一般应考虑精制螺栓连接，以减少连接变形。,第七节 高强度螺栓连接 一、概述 按受力特性分：摩擦型与承压型 抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态；承压型允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。 高强螺栓采用级孔，便于施工。 受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距1.5d0外其它同普通螺栓。 高强螺栓的材料与强度等级 由高强材料经热处理制成，按强度等级分10.9与8.8级。 10.9级一般为20MnTiB、40Cr等材料，f
14、u1000N/mm2，fu/fy0.9；8.8级一般为45钢制成， fu800N/mm2，fu/fy0.8。,高强螺栓的预拉力（P85表3.9）二、摩擦型高强螺栓连接计算 受剪连接计算 一个螺栓抗剪承载力连接所需螺栓数净截面强度：考虑50孔前传力,受拉连接高强螺栓计算 由于高强螺栓的基本承载力为摩擦力，而摩擦力预正压力有关，为保证板件间保留一定的压紧力规范规定:受弯连接结算（形心轴在中排）拉、剪共同作用连接计算三、承压型高强螺栓连接受力性能同普通螺栓，拉剪作用时以栓杆抗剪及孔壁承压承力；受拉同摩擦型，计算公式总结如表3.11。,本章重点 1、角焊缝的构造与计算； 2、焊接残余应力与变形的产生机
15、理与影响； 2、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理； 3、高强螺栓连接的构造与计算。,第四章轴心受力构件,第一节 概 述 第二节 轴心受力构件的强度与刚度 第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定 第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定 第五节 实腹式轴心受压构件的截面设计 第六节 格构式轴心受压构件,第一节 概 述轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。 正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。 稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。
16、本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。 轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类（P97图4.2） 实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢），组合截面（钢板组合与型钢组合截面） 格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面,第二节 轴心受力构件的强度与刚度 一、轴心受力构件的强度以净截面的平均应力强度为准则：即二、轴心受力构件的刚度以构件的长细比来控制，即第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定 一、稳定问题的概述所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进
17、入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。,稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。 二、理想轴心受压构件的整体失稳1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应 力、完全弹性。2、典型失稳形式（p101，图4.5）弯曲失稳只有弯曲变形； 扭转失稳只有扭转变形。弯扭失稳弯曲变形的同时伴随有扭转变形。单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳
18、承载力。只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力，其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于扭转失稳承载力。,3、理想构件的弹性弯曲失稳 根据右图列平衡方程解平衡方程：得4、理想构件的弹塑性弯曲失稳 构件失稳时如果截面应力超出弹性 极限，则构件进入弹塑性工作阶段， 这时应按切线模量理论进行分析,3、实际构件的整体稳定实际构件与理想构件间存在着初始缺陷，缺陷主要有：初始弯曲、残余应力、初始偏心。 、初始弯曲的影响、初始偏心的影响,、残余应力的影响前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响
19、。注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响,4、实际轴压构件的工程计算方法初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大（杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a、b、c及d四类（详见p112，图4.16及p113，表4.4a）。a类为残余应力影响较小，c类为残余应力影响较大，并有弯扭失稳影响，a、c类之间为b类，d类厚板工字钢绕弱轴。规范计算公式按计算,第四章轴心受力构件,第一节 概 述 第二节 轴心受力构件的强度与刚度 第三节 实腹式轴
20、心受压构件的整体稳定 第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定 第五节 实腹式轴心受压构件的截面设计 第六节 格构式轴心受压构件,第一节 概 述轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。 正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。 稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。 轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类（P97图4.2） 实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢
21、），组合截面（钢板组合与型钢组合截面） 格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面,第二节 轴心受力构件的强度与刚度 一、轴心受力构件的强度以净截面的平均应力强度为准则：即二、轴心受力构件的刚度以构件的长细比来控制，即第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定 一、稳定问题的概述所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。,稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的整体
22、稳定和局部稳定。 二、理想轴心受压构件的整体失稳1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应 力、完全弹性。2、典型失稳形式（p101，图4.5）弯曲失稳只有弯曲变形； 扭转失稳只有扭转变形。弯扭失稳弯曲变形的同时伴随有扭转变形。单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳承载力。只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力，其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于扭转失稳承载力。,3、理想构件的弹性弯曲失稳 根据右图列平衡方程解平衡方
23、程：得4、理想构件的弹塑性弯曲失稳 构件失稳时如果截面应力超出弹性 极限，则构件进入弹塑性工作阶段， 这时应按切线模量理论进行分析,3、实际构件的整体稳定实际构件与理想构件间存在着初始缺陷，缺陷主要有：初始弯曲、残余应力、初始偏心。 、初始弯曲的影响、初始偏心的影响,、残余应力的影响前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响,4、实际轴压构件的工程计算方法初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大
24、（杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a、b、c及d四类（详见p112，图4.16及p113，表4.4a）。a类为残余应力影响较小，c类为残余应力影响较大，并有弯扭失稳影响，a、c类之间为b类，d类厚板工字钢绕弱轴。规范计算公式按计算,第五章 梁（受弯构件）,第一节概述 第二节梁的强度与刚度 第三节梁的整体稳定 第四节梁的局部稳定与加劲肋设计 第五节梁的截面设计,第一节 概 述梁主要是用作承受横向荷载的实腹式构件（格构式为桁架），主要内力为弯矩与剪力； 梁的正常使用极限状态为控制梁的挠曲
25、变形； 梁的承载能力极限状态包括：强度、整体稳定性及局部稳定性； 梁的截面主要分型钢与钢板组合截面 梁格形式主要有：简式梁格（单一梁）、普通梁格（分主、次梁）及复式梁格（分主梁及横、纵次梁），具体详见P141图5.2,第二节梁的强度与刚度,一、梁的强度 梁在荷载作用下将产生弯应力、剪应力，在集中荷载作用处还有局部承压应力，故梁的强度应包括：抗弯强度、抗剪强度、局部成压强度，在弯应力、剪应力及局部压应力共同作用处还应验算折算应力。 1、抗弯强度 弹性阶段：以边缘屈服为最大承载力 弹塑性阶段：以塑性铰弯矩为最大承载力,弹性最大弯矩塑性铰弯矩截面形状系数梁的规范计算方法 以部分截面发展塑性（1/4截
26、面）为极限承载力状态单向弯曲双向弯曲式中：为塑性发展系数，按P143，表5.1 b1/t13及直接承受动力荷载时=1.0,二、抗剪强度三、腹板局部压应力四、折算应力两同号取1.1， 异号取1.2五、梁的刚度 控制梁的挠跨比小于规定的限制（为变形量的限制）,第三节 梁的整体稳定,一、梁的失稳机理 梁受弯变形后，上翼缘受压，由于梁侧向刚度不够，就会发生梁的侧向弯曲失稳变形，梁截面从上至下弯曲量不等，就形成截面的扭转变形，同时还有弯矩作用平面那的弯曲变形，故梁的失稳为弯扭失稳形式，完整的说应为：侧向弯曲扭转失稳。 从以上失稳机理来看，提高梁的整稳承载力的有效措施应为提高梁上翼缘的侧移刚度，减小梁上翼
27、缘的侧向计算长度,二、影响梁整体稳定的因素 主要因素有：截面形式，荷载类型，荷载作用方式，受压翼缘的侧向支撑。 三、整体稳定计算表达式,三、梁的整体稳定保证措施 提高梁的整体稳定承载力的关键是，增强梁受压翼缘的抗侧移及扭转刚度，当满足一定条件时，就可以保证在梁强度破坏之前不会发生梁的整体失稳，可以不必验算梁的整体稳定，具体条件详见P153 四、梁的侧向支撑 侧向支撑作用是为梁提供侧向支点，减小侧向计算长度，故要求侧向支撑应可靠，能有效地承受梁侧弯产生的侧向力（实际为弯曲剪力），由于侧弯主要是受压翼缘弯曲引起，同第四章，侧向力可以写为： 如果为支杆应按轴心受压构件计算，同时应注意如书P154图5
28、.11所示的有效支撑。 夹支座：梁为侧向弯曲扭转失稳，所以支座处应采取措施限制梁的扭转。,第四节 梁的局部稳定与加劲肋设计,一、概述 同轴压构件一样，为提高梁的刚度与强度及整体稳定承载力，应遵循“肢宽壁薄”的设计原则，从而引发板件的局部稳定承载力问题。 翼缘板受力较为简单，仍按限制板件宽厚比的方法来保证局部稳定性。 腹板受力复杂，而且为满足强度要求，截面高度较大，如仍采用限制梁的腹板高厚比的方法，会使腹板取值很大，不经济，一般采用加劲肋的方法来减小板件尺寸，从而提高局部稳定承载力。图中：1横向加劲肋2纵向加劲肋3短加劲肋,二、翼缘板的局部稳定 设计原则等强原则 按弹性设计（不考虑塑性发展=1.
29、0），因有残余应力影响，实际截面已进入弹塑性阶段，规范取Et=0.7E。若考虑塑性发展(1.0），塑性发展会更大Et=0.5E。当 时， =1.0,三、腹板的屈曲 屈曲应力统一表达式（k值相见p167，表5.9）,剪切应力屈曲 如不设加劲肋，ab，b/a0，k5.34,=1.23弯曲应力弹性屈曲 如不设加劲肋， k23.9,=1.66（1.23,扭转不约束）,局部压应力弹性屈曲 按a/h0=2设置横向加劲肋， k18.4,=1.0复合应力作用板件屈曲 仅配置横向加劲肋配有纵向加劲肋的上区格（偏心受压）配有纵向加劲肋的下区格（偏心受压，c2c）,四、加劲肋的配置与构造 1、配置规定（P169，表
30、5.10）,2、加劲肋的构造 横向加劲肋贯通，纵向加劲肋断开； 横向加劲肋的间距a应满足 ，当 且 时，允许 纵向加劲肋距受压翼缘的距离应在 范围内； 上述各式中，h0为梁腹板的计算高度，hc为梁腹板受压区高度，对于单对称截面，前述表5.10中4、5项中有关纵向加劲肋规定中的h0应取2hc。 加劲肋可以成对布置于腹板两侧，也可以单侧布置，支承加劲肋及重级工作制吊车梁必须两侧对称布置。 加劲肋必须具备一定刚度，截面尺寸及惯性矩应满足：,横向加劲肋的截面尺寸双侧布置时单侧布置时：bs不应小于上式的1.2倍。 截面惯性矩的要求（同时配置横、纵肋时）横向肋： 纵向肋：当 时当 时横向加劲肋应按右图示切
31、角，避免多向焊缝相交，产生复杂应力场。,支承加劲肋构造与计算 在梁支座处及较大集中荷载作用处，应布置支承加劲肋，支承加劲肋实际上就是加大的横向加劲肋，支承加劲肋分梁腹板两侧成对布置的平板式，及凸缘式两种。,其作用除保证腹板的局部稳定外，还应承受集中力作用，故除满足横向加劲肋的有关尺寸及构造要求外，尚满足如下所述几方面承载力的要求。 稳定性计算注：平板式按b类；凸缘式按c类端面刨平抵紧示应验算端面承压端面焊接时以及支承肋与腹板的焊缝应按第三章方法验算焊缝强度,第四节 钢梁的设计,一、型钢梁的设计 1、根据实际情况计算梁的最大弯距设计值Mmax； 2、根据抗弯强度，计算所需的净截面抵抗矩：3、查型
32、钢表确定型钢截面 4、截面验算 强度验算：抗弯、抗剪、局部承压（一般不需验算折算应力强度）； 刚度验算：验算梁的挠跨比 整体稳定验算（型钢截面局部稳定一般不需验算）。 根据验算结果调整截面，再进行验算，直至满足。,二、组合梁的截面设计 1、根据受力情况确定所需的截面抵抗矩2、截面高度的确定 最小高度：hmin由梁刚度确定； 最大高度：hmax由建筑设计要求确定； 经济高度：he由最小耗钢量确定；选定高度：hminhhmax；hhe，并认为h0he 3、确定腹板厚度（假定剪力全部由腹板承受），则有：或按经验公式：,3、确定翼缘宽度 确定了腹板厚度后，可按抗弯要求确定翼缘板面积Af，已工字型截面为
33、例：有了Af ，只要选定b、t中的其一，就可以确定另一值。 4、截面验算 强度验算：抗弯、抗剪、局部承压以及折算应力强度）； 刚度验算：验算梁的挠跨比； 整体稳定验算； 局部稳定验算（翼缘板） 根据验算结果调整截面，再进行验算，直至满足。 根据实际情况进行加劲肋结算与布置,4、腹板与翼缘焊缝的计算 连接焊缝主要用于承受弯曲剪力，单位长度上剪力为：当梁上承受固定的集中荷载且未设支承了时，上翼缘焊缝同时承受剪力T1及集中力F的共同作用，由F产生的单位长度上的力V1为：,第六章 拉弯与压弯构件,第一节 概述 第二节 拉弯与压弯构件的强度与刚度 第三节 实腹式压弯构件的整体稳定 第四节 实腹式压弯构件
34、的局部稳定 第五节 实腹式压弯构件的截面设计 第六节 格构式压弯构件,第一节 概 述,拉弯与压弯构件实际上就是轴力与弯矩共同作用的构件，也就是为轴心受力构件与受弯构件的组合，典型的三种拉、压弯构件如下图所示。 同其他构件一样，拉、压弯构件也需同时满足正常使用及承载能力两种极限状态的要求。 正常使用极限状态：满足刚度要求。 承载能力极限状态：需满足强度、整体稳定、局部稳定三方面要求。 截面形式：同轴心受力构件，分实腹式截面与格构式截面 实腹式：型钢截面与组合截面 格构式：缀条式与缀板式,第二节 拉、压弯构件的强度与刚度 一、强度 两个工作阶段，两个特征点 弹性工作阶段：以边缘屈服为特征点（弹性承
35、载力） 弹塑性工作阶段：以塑性铰弯距为特征点（极限承载力）极限承载力,联立以上两式，消去，则有如下相关方程轴力单独作用时最大承载力 弯距单独作用时最大承载力 如右图所示，为计算方便，改用线性相关方程（偏安全）规范公式,关于号的说明如右图所示对于单对称截面，弯距绕非对称轴作用时，会出现两种控制应力状况。 不考虑塑性发展（=1.0）的情况 直接承受动力荷载时； 格构式构件，弯距绕虚轴作用时；当 时。二、刚度 一般情况，刚度由构件的长细比控制，即：,第三节 实腹式压弯构件的整体稳定,一、概 述实腹式压弯构件在轴力及弯距作用下，即可能发生弯矩作用平面内的弯曲失稳，也可能发生弯矩作用平面外的弯曲扭转失稳（类似梁）。两方面在设计中均应保证。 二、弯矩作用平面内的整体稳定以右图示理想的压弯构件为例考虑初弯曲 的影响以受压边缘纤维屈服为破坏准则，则有,如果M=0，则构件变为轴心压杆，则有 代入上式便有：联立1、2两式，消去 则有：如果和梁一样允许一定的塑性发展，则有规范公式等效弯距系数，按P203选用。,
