加劲肋设计 共29页PPT资料

合集下载

加劲肋设计

加劲肋设计
不需验算整体稳定。 不需验算整体稳定 ⑤ 刚度验算
x
14
x
1200
10
14
y 5ql 4 5n 2 − 4 3 v= + Pl 384 EI 384nEI 5 × 1.6 × 12 4 × 1012 5 × 4 2 − 4 × 201× 103 × 123 × 109 = + 5 4 384 × 2.06 × 10 × 453511× 10 384 × 4 × 2.06 × 105 × 453511× 10 4 l l l = 18.9mm = < vQ = < [vT ] = F F 635 500 400 F / 2 F F /2
F /2
F
F
F
F /2
区格4右侧:V4 = 395.5 − 256 − 1.2 ×1.6 × 6 = 128kN M 4 = 1570kN ⋅ m My1 1570 × 10 × 600 σ= = = 202.4 N / mm 2 453511×10 4 Ix
6
3m
3m
3m
3m
M2 V2
M4
V4
V1 128 ×103 τ= = = 10.7 N / mm 2 hwt w 1200 ×10
> 0.8 235 = 1.04 235 < 1.2
τ cr = [1 − 0.59(λs − 0.8)] f v = [1 − 0.59 × (1.04 − 0.8)]× 125 = 107.3N / mm 2
(σ σ cr )2 + (τ τ cr )2 = (151.3 215)2 + (32.5 107.3)2 = 0.59 < 1
1
2
3

梁的局部稳定与加劲肋设计

梁的局部稳定与加劲肋设计
图中:1-横向加劲肋
2-纵向加劲肋
3-短加劲肋
受弯构件中板件的局部失稳临界应力
• 受弯构件截面主要由平板组成,在设计时,从强度
方面考虑,腹板宜高一些,薄一些;翼缘宜宽一些, 薄一些;翼缘的宽厚比应尽量大。但如设计不当, 则在荷载作用下在受压应力和剪应力作用的腹板区 及受压翼缘有可能偏离其正常位置而形成波形屈 曲—即局部失稳。局部失稳的本质是不同约束条件 的平板在不同应力分布下的屈曲。局部失稳临界应 力的一般表达式为:
1.81 0.255 h0 a 1.683 h0 tw 84 235 f y
• 复合应力作用板件屈曲 ➢ 仅配置横向加劲肋
( )2 c ( )2 1
cr
ccr
cr
➢ 配有纵向加劲肋的上区格(偏心受压)
( )2 c ( )2 1
cr1
ccr1
cr1
➢ 配有纵向加劲肋的下区格(偏心受压,σc2≈σc)
h0 tw 85 235 f y
• 弯曲应力弹性屈曲
➢如不设加劲肋, k≈23.9,χ=1.66(1.23,扭转不约
束) cr
k
2
12(1
E 2
)
(
tw h0
)
2
793(100tw )2 h0
fVy
h0 tw 177 235 f y
h0 tw 153 235 f y
• 局部压应力弹性屈曲 ➢按a/h0=2设置横向加劲肋, k≈18.4,η=1.0
cr( cr )
k
2 E 12(1 2 )
( tw h0
)2
• 剪切应力屈曲
➢ 如不设加劲肋,a>>b,b/a→0,k≈5.34,χ=1.23
cr
k

加劲肋设计

加劲肋设计
横向加劲肋 纵向加劲肋
短加劲肋
柱间支撑

梁腹板的失稳
(a)弯曲正应力单独作用下;(b)剪应力单独作用下;(c)局部压应力单独作用下
横向加劲肋:防止由剪应力和局部压应力引起的腹板失稳; 纵向加劲肋:防止由弯曲压应力引起的腹板失稳,通常布 置在受压区;
短 加 劲 肋: 防止局部压应力引起的失稳,布置在受压区。
0.85h0
bs
y
ts z
图 加劲肋构造
z
(5)大型梁,可采用以肢尖焊于腹板的角钢加劲肋, 其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。 (6)横向加劲肋切角
(7)直接受动荷的梁,中间 横肋下端不应与受拉翼缘焊接, 下面留 有50-100mm缝隙。 bs/3(≤40) bs/2
(≤60)
50-100
cr c,cr τ cr σ σ
—临界应力。
图 应力形式
①s cr的表达式,以 lb = fy scr 作为参数: 当 l b 0.85时,
scr = f
当 0.85 < l b 1.25时, scr =[ 1 - 0.75(l b - 0.85 ) ] f
当 l b >1.25时,
scr =1.1 f / l 2 b
z
图 加劲肋构造
z
支承加劲肋的计算
1.腹板平面外的稳定性(绕z轴):按轴心压杆计算 截面面积:加劲肋面积+2c c=15tw 计算长度:h0 235 fy F F
ts
F f jA
由 λ = h0/iz
z cc z cc
z
F--集中荷载或支座反力
φ—稳定系数
按b类查表
iz —绕z轴的回转半径
图 支承加劲肋

加劲肋设计课件

加劲肋设计课件

边缘压应力作用。
稳定条件:
(σσcr
)2+
σ σ
c c,cr
+
(ττ
)2 1
cr
σ —腹板边缘的弯曲压应力,由区格内的平均弯矩计算; σ c—腹板边缘的局部压应力,σ c=F/(lztw) τ —腹板平均剪应力,τ =V/(hwtw );
σcr σc,cr τcr —临界应力。
图 应力形式
①s cr的表达式,以lb = fy scr 作为参数:
x
1200
( ) 10
I x= 3 1 0 .8 3 2 - 2 2 1 9 32 1 = 4 0 25 c4 3 m 51 14 1
W x=45365 .4 1= 1713c8m 36
y
S = 3 1 0 .4 6 .7 + 0 1 6 3 0 = 0 43 c3m 49
② 内力计算
当l b 0.85时,
s cr

f
当0.85 < lb 1.25时,scr=[1 -0.75(l b-0.85) ] f
当l b >1.25时,
s cr
=1.1 f
/
l2 b
图 应力形式
当受压翼缘扭转受到完全约束时:
l =2hc t w
b 177
fy 235
其他情况时:
l = 2 hc t w fy
图 支承加劲肋
F 2.端面承压强度
sce
=
F Ace

fce
Ace
ts
t
≤2t
F
z Ace
图5.26 支承加劲肋
fce—钢材端面承压强度设计值 Ace—端面承压面积

加劲肋设计资料

加劲肋设计资料

当 b 0.85时,
cr = f
当0.85 b 1.25时,cr=1 0.75 b0.85 f
当 b 1.25时,
cr
=1.1 f
/
2 b
图 应力形式
当受压翼缘扭转受到完全约束时:
b
2hc t
177
w
fy 235
其他情况时:
b
2
hc t
153
w
fy 235
hc — 腹板受压区高度
②cr 的表达式,以 s = fvy cr 作为参数: 当 s 0.8时, cr = fv
边缘压应力作用。
稳定条件:
σ 2 σc σcr σc,cr
τ 2 τcr
1
σ—腹板边缘的弯曲压应力,由区格内的平均弯矩计算;
σc—腹板边缘的局部压应力,σc=F/(lztw) τ—腹板平均剪应力,τ=V/(hwtw );
σcr σc,cr τcr —临界应力。
图 应力形式
① cr的表达式,以b = fy cr 作为参数:
平台主梁——加劲肋设计
2)腹板的局部稳定
提高梁腹板局部稳定可采取以下措施:
① 加大腹板厚度 — 不经济 ② 设 置 加 劲 肋 — 经济有效
腹板的高厚比限值(加紧肋布置见教材)
横向加劲肋
纵向加劲肋
短加劲肋
◆ 腹板加劲肋的设置原则
(1)

ho /tw 80
235 fy
可不设, 有局部压应力 按构造设置横肋
A 2 301.4 120 1 204cm2
x
I x 30122.83 291203 12 453511cm4
Wx 453511 61.4 7386cm3

加劲肋设计

加劲肋设计

h0
bs
ts
z
z
图精选p加pt劲肋构造
14
y
(4)加劲肋的刚度
横向: Iz=112 ts(2bs+tw)33h0tW 3 纵向:a >0.85h0 Iy(2.5-0.45ha0)(ha0)2h0tW 3 y
a 0.85h0 Iy 1.5h0tW 3
h0
bs
y
ts
z
z
图 精加选劲pp肋t 构造
15
可不设, 有局部压应力 按构造设置横肋
(2) 当 ho /tw > 80 235 fy
按计算设置横肋
(3) 当 ho /tw >170 235 fy
设置横肋, 在弯矩较大区段设置 纵肋,局部压应力很大的梁,在受 压区设置短加劲肋
(4) 支座及上翼缘有较大集中荷载处设支乘加劲肋
精选ppt
5
精选ppt
6
柱间支撑
精选ppt
7
精选ppt
8
图 梁腹板的失稳
(a)弯曲正应力单独作用下;(b)剪应力单独作用下;(c)局部压应力单独作用下
横向加劲肋:防止由剪应力和局部压应力引起的腹板失稳; 纵向加劲肋:防止由弯曲压应力引起的腹板失稳,通常布
置在受压区; 短 加 劲 肋: 防止局部压应力引起的失稳,布置在受压区。
F 1.腹板平面外的稳定性(绕z轴):按轴心压杆计算
截面面积:加劲肋面积+2c c=15tw 235
fy
ts
计算长度:h0
F f
jA
F
z
z
F--集中荷载或支座反力
φ—稳定系数
按b类查表
由 λ= h0/iz z
cc cc

梁腹板加劲肋设计纵向加劲肋横向加劲肋短加劲肋SteelStructure

梁腹板加劲肋设计纵向加劲肋横向加劲肋短加劲肋SteelStructure
实腹式受弯构件通常称为钢梁,主要内力为弯矩和剪力。实际工 程中,以受弯、受剪为主但同时又有轴力的构件,也常称为受弯构 件,比如框架结构中的框架梁。 1.钢梁的截面类型
2.平台结构梁格布置
6.1.2 格构式受弯构件
➢ 1.格构式桁架结构与实腹式钢梁结构的对比 ➢ (1) 扩大了梁式结构的适用跨度; ➢ (2) 桁架可用各种材料制造,如钢筋混凝土、钢、木均可; ➢ (3) 桁架是由杆件组成的,桁架体型可以多样化,如平行弦桁架、三角 形桁架、梯形桁架、弧形桁架等型式。 ➢ (4) 施工方便,桁架可以整体制造后吊装,也可以在施工现场高空进行 杆件拼装。
(1)边缘屈服准则和弹性工作阶段
弹性阶段构件边缘纤维 最大应力为:
Mx
Wn x
Wnx —截面绕x轴的净截面模量
当最大应力达到屈服点fy时,是梁弹性工作的极限状态,其弹
性极限弯矩(屈服弯矩)Me
M e Wn f y
M e —— 梁的弹性极限弯矩,N·mm或KN·mm; Wn —— 梁的净截面弹性抵抗矩(或者称为弹性截面模量),mm3或cm3。
➢ (2)有限塑性发展的强度准则和弹塑性工作阶段 ➢ 有限塑性发展的强度准则(或者部分塑性发展的强度准则)是将截面塑
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。
➢ 随着弯矩增大,塑性区逐渐向截面中 央扩展,中央弹性区相应地逐渐减小。
(3)全截面塑性发展准则和塑性工作阶段 截面全部进入塑性状态,应力分布呈矩形。弯矩达到最大极限称为塑
性弯矩Mp
M p Wpn fy S1n S2n fy
S1n S2n ——中和轴以上和以下的净截面对中和轴的面积矩,mm3或cm3;
W p—n — 梁的净截面塑性抵抗矩(或者称为塑性截面模量),mm3或cm3。

加劲肋设计

加劲肋设计

s
=
My1 Ix
1143.4106 600 = 453511104
= 151.3N
/ mm2
t = V1 = 389.7103 = 32.5N / mm2
hwtw 120010
3m
3m 3m
3m
M2
M4
V2 V4
lb
=
2hc tw 153
f y = 1200 10 235 153
235 = 0.78 < 0.85 235
图5.22 应力形式
③sc,cr 的表达式,以l c = fy sc,cr 作为参数:
当l c 0.9时,
sc,cr= f
当 0.9< l c1.2时,sc,cr = [1-0.79(l c -0.9)] f
当 lc >1.2时,
sc, cr
=1.1 f
/
l
2 c
当 0.5 a h 0 1.5时:
=
90mm
厚度:bs
bs 15
=
90 15
=
6mm,取ts
= 8mm
Iz
=
1 12
0.8193
=
457 .3cm4
> 3h0tw3 = 3120 13 = 360 cm4
12 34 81500 =12000
bs
bs
c
cc
考虑加劲肋两端各切去 宽30mm,高50mm的斜角, 以减少焊接应力。
⑥支承加劲肋
工作平台布置示例
平台主梁——加劲肋设计
梁的局部稳定和腹板加劲肋设计
翼缘
腹板
焊接组合梁局部失稳
1)翼缘不发生局部失稳条件:
当采用塑性设计时 b / t 13 235 fy
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

h0
bs
z
ts
z
图 加劲肋构造
y
(4)加劲肋的刚度
横向: Iz=112 ts(2bs+tw)33h0tW 3 纵向:a >0.85h0 Iy(2.5-0.45ha0)(ha0)2h0tW 3 y
a 0.85h0 Iy 1.5h0tW 3
h0
bs
y
ts
z
z
图 加劲肋构造
(5)大型梁,可采用以肢尖焊于腹板的角钢加劲肋, 其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。
90
▲ 验算端面承压强度:
z
z
300
A ce=2(9- 03)0 8=96 m02m
150 150 150
sce=A F ce=29 5 1 6 630 0 =26 .7N 6/m2m <fce=32 N/5 m2m
▲ 计算加劲肋与腹板的角焊缝:取hf =6mm
计算长度:h0
F f
jA
F
z
z
F--集中荷载或支座反力
φ—稳定系数
按b类查表
由 λ = h0/iz z
cc cc
iz —绕z轴的回转半径
图 支承加劲肋
F 2.端面承压强度
sce
=
F Ace

fce
Ace
ts
t
≤2t
F
z Ace
图5.26 支承加劲肋
fce—钢材端面承压强度设计值 Ace—端面承压面积
511041+3584442-24.02610051140351323511109041
[ ] =18.9mm=6l3<5vQ =5l0<0[vT]=4l00F/2 F
F
F
F/2
刚度满足要求。
3m
3m 3m
3m
⑥ 腹板局部稳定计算
F/2
F
F
F
F/2
hw/tw=12/0 10 =120
应按计算配置横向加劲 肋
3m
3m 3m
3m
M2
M4
横向加劲肋的间足距:应满 0.5h0 a2h0,即 600mma240m0 m
V2 V4
首先应在有集中荷载处 的腹板上配置支承加劲 肋, 则取横向加劲肋的间距 为 1500 mm
验算区2和 格区4格
验算公式为:
1 234
2
2

s s cr
当l s >1.2时,
t
cr
=
1.1
fv
/l
2 s
当a h0 1.0 时:
l s=
41
h0 t w
4+ 5.34(h0 a) 2
fy 235
当a h0 >1.0时:
l=
h0 tw
fy
s 41 5.34 +4(h0 a ) 2 235
图5.22 应力形式
③sc,cr 的表达式,以l c = fy sc,cr 作为参数:
当 1.5 < a h 0 2时:
lc =
28
h0 tw
18.9 -5a / h0
fy 235
图 应力形式
加劲肋构造和截面尺寸
y
(1)双侧配置的横肋(单侧增加20%)
bs≧ h0 /30 ~40 ts ≧ bs /15 (2)横向加劲肋间距 0.5 h0≦a ≦ 2 h0
(3)腹板同时设横肋和纵肋,相交处切断纵肋, 横肋连续
F F/2
y
3m 3m 3m 3m
300
例图
14
[解] ① 计算截面特性
A = 2 3 1 0 .4 + 1 2 1 = 2 0c 0 2 m 4 x
x
1200
( ) 10
I x= 3 1 0 .8 3 2 - 2 2 1 9 32 1 = 4 0 25 c4 3 m 51 14 1
3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝
t f
=F 0.7hf lw

f
w f
[例] 工作平台的主梁为等截面简支梁,承受由次梁传来的集中荷载,
标准值为 201 kN,设计值256 kN,钢材为 Q 235 钢,焊条为E 43系列,
手工焊。在次梁连接处设置有支承加劲肋。试验算该梁是否满足要求。
F/2 F
F
工作平台布置示例
平台主梁——加劲肋设计
梁的局部稳定和腹板加劲肋设计
翼缘
腹板
焊接组合梁局部失稳
1)翼缘不发生局部失稳条件:
当采用塑性设计时 b / t 13 235 fy
当采用弹性设计时 b / t 15 235 fy
箱型梁翼缘板
b0 / t 40
235 fy
b1 t
b0 t
平台主梁——加劲肋设计
局部压应力和折算应力 都不需验算。
④ 整体稳定验算
y
300
l1/b 1= 30 /300 = 1 00 < 0 12 63 fy= 5 16
14
不需验算整体稳定。
x
x
1200
⑤ 刚度验算
10
14
v= 5q4l +5n2-4P3l
y
38E4I 38n4EI
( ) = 3
51.61241012 842.06105453
(6)横向加劲肋切角
(7)直接受动荷的梁,中间 横肋下端不应与受拉翼缘焊接, 下面留 有50-100mm缝隙。
bs/3(≤40)
bs/2
(≤60)
50-100
z
z
图 加劲肋构造
支承加劲肋的计算
F 1.腹板平面外的稳定性(绕z轴):按轴心压杆计算
截面面积:加劲肋面积+2c c=15tw 235
fy
ts
跨 V =1中 .52弯 56+矩 1.2设 1.6计 6=3值 95.5为 kN:
M=1.5256-2536+1.21.6122/8=15k7N 0m
③ 强度验算
受压翼缘1宽 4/15厚 4 =1.0 4 比 <1为 323/5 fy =13
s =x M W n= x1 .0 1 7 5 5 1 3 6 7 1 0 3 8 = 0 0 2 6.4 0 N /m 22< m f= 2N 1 /m 5 2 m t= I V x tw = S 34 .5 9 1 5 3 5 1 0 4 3 4 0 1 3 5 13 0 4 1 = 0 39 .1 9 N 7 /m 2< m fv= 1N 2 /m 5 2 m

+

t t cr

1
8150=012000
区 2 右 格V 侧 2=3: .9 5- 1 5 .2 1 .6 3=3.8 7 k9 NF /2 F
F
F
F/2
M 2= 1 .5 2 53- 6 1 .2 1 .6 3 2/2= 11 .4 k4N m 3 3m 3m 3m 3m
c =15tw
235=1510 fy
235=150mm 235
支承加劲肋的截面特性 为:
F/2
F
切角30×50
F
F
F/2
As = 2 9 0.8 + 2 15 1 = 44 .4cm 2
Iz
=
1 12
0.8 (2 9
+ 1)3
3m 3m
3m
1 2 34
当受压翼缘扭转受到完全约束时:
l
b
=2hc t
177
w
fy 235
其他情况时:
l
b
=
2
hc t
153
w
fy 235
hc — 腹板受压区高度
②tcr 的表达式,以 l s = fvy t cr 作为参数: 当l s 0.8时, t cr = fv
当0.8 < l s 1.2时,t cr= [1 -0.59(l s-0.8)] fv
2)腹板的局部稳定
提高梁腹板局部稳定可采取以下措施:
① 加大腹板厚度 — 不经济 ② 设 置 加 劲 肋 — 经济有效 腹板的高厚比限值(加紧肋布置见教材)
横向加劲肋
纵向加劲肋
短加劲肋
柱间支撑
图 梁腹板的失稳
(a)弯曲正应力单独作用下;(b)剪应力单独作用下;(c)局部压应力单独作用下
横向加劲肋:防止由剪应力和局部压应力引起的腹板失稳; 纵向加劲肋:防止由弯曲压应力引起的腹板失稳,通常布
当l c 0.9时,
sc,cr= f
当 0.9< l c1.2时,sc,cr = [1-0.79(l c -0.9)] f

l c
>1.2时,
s c, cr
=1.1 f
/
l
2 c
当 0.5 a h 0 1.5时:
lc =
28
h0 t w
10.9 +13.4(1.83-a / h0)3
fy 235
F/2
F
F
F
F/2
区 4 右 格 V 侧 4= 3.: 9 5 - 2 5- 5 1 .2 6 1 .6 6= 1k 2N 8
3m
3m 3m
3m
M 4= 15 k7 N m0
s=M Ix1= y1455 7 136 0 0 1 5 640 1 0= 1 0 20 .4N 2/m2m
s=M Ix1= y14 1.4 5 4 13 3 61 0 5 6 401 0=1 1 05 .3N 1/m2m
M2
M4
t=V1 =38.79 130=3.2 5N/m2m
相关文档
最新文档