(三)受弯构件的计算
受弯构件应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度等计算,才能保证构件的安全。
1.强度计算
受弯构件应进行正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力等四个方面计算,其中由弯矩产生的正应力和由剪力产生剪应力一般情况都需计算,而局部承压应力和折算应力根据截面构造、受力状态等情况确定是否进行计算。
(1)正应力计算
在主平面内受弯的实腹构件(腹板不发生局部失稳),其正应力强度计算公式:
单向受弯构件
双向受弯构件
式中 Wnx,Wny——对x轴和y轴的净截面模量;
Mx,My——绕x轴和y轴的弯矩(对工字形截面:x轴为强轴、y轴为弱轴,);
γx,γy——截面塑性发展系数,γx=γy =1不考虑塑性发展,) γx、γy其他情况可查阅钢结构设计规范(GB 50017—2003)
f—钢材的抗弯强度设计值。
(2)剪应力计算
在主平面内受弯的实腹构件(腹板不发生局部失稳),其抗剪强度计算公式:
式中 V——计算截面沿腹板平面作用的剪力;
S-----计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;
I----毛截面惯性矩;
tw------腹板厚度;
fv——钢材的抗剪强度设计值。
对于腹板高厚比(h0/tw)比较大(
式中 M、V------梁的同一截面上同时产生的弯矩和剪力设计值;计算时,
当 V<0.5Vu取V=0.5Vu
M
Mf厂梁两翼缘所承担的弯矩设计值;
Afl、h1-----较大翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离;
Af2、h2--较小翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离;
Meu、Vu-----梁的抗弯和抗剪承载力设计值按钢结构设计规范
式(15-2-4)、式(15-2-5)考虑了腹板屈曲后强度,仅用于承受静力荷载的工字形单向受弯梁。
(3)局部承压应力计算
当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载,且该荷载处又未设置支承加劲肋时,在 腹板与上翼缘相交处,腹板需进行局部承压计算,其计算公式为:
式中 F——集中荷载,对动力荷载应考虑动力系数;
Ψ——集中荷载增大系数,对重级工作制吊车梁,Ψ=1.35,其他梁Ψ=1.0;
f——钢材强度设计值;
tw——腹板的厚度;
lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按下式计算
lz=a+5hy+2hR (15-2-7)
a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对钢轨上的轮压取a=50mm;
hy--自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离;
hR--------轨道的高度,对染顶无轨道的梁hR=0。
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