第五章 受弯构件

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1、第五章受弯构件－梁梁的强度和刚度计算梁的整体稳定型钢梁的设计主要内容重点内容梁的计算大纲要求1.了解受弯构件的种类及应用；2.了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理（难点），掌握梁的计算内容及方法；3.掌握型钢梁设计的方法；§5-1受弯构件的形式和应用梁——承受横向荷载的受弯实腹式构件格构式梁——桁架一、受弯构件的应用楼盖梁平台梁应用吊车梁檩条墙架梁等屋面檩条二、受弯构件的截面形式型钢梁、组合（截面）梁1.型钢梁2.组合梁首选H型钢且宜用HN型构造上使荷载作用线接近扭转中心组合梁的截面组成比较灵活，可使材料在截面上的分布更为合理，节省钢材

2、。三、梁的计算内容正常使用极限状态刚度承载能力极限状态强度整体稳定局部稳定抗弯强度抗剪强度局部承压强度复杂应力作用下的强度荷载设计值荷载标准值1.按弯曲变形状况分类三、受弯构件的分类2.按支承条件分类简支梁的用钢量虽然较多，但由于制造、安装、修理、拆换较方便，而且不受温度变化和支座沉陷的影响，因而用得最为广泛。3.按截面构成方式分类穿越管道的楼面空腹梁型钢梁构造简单，制造省工，应优先采用。型钢梁有热轧工字钢、热轧H型钢和槽钢三种，其中以H型钢的翼缘内外边缘平行，与其他构件连接方便，应优先采用。宜为窄翼缘型(HN型)。槽钢截面扭转中心在腹板外

3、侧，弯曲时将同时产生扭转，只有在构造上使荷载作用线接近扭转中心，或能适当保证截面不发生扭转时才被采用。热轧型钢腹板的厚度较大，用钢量较多。某些受弯构件(檩条)采用冷弯薄壁型钢较经济，但防腐要求较高。荷载较大或跨度较大时，由于轧制条件的限制，型钢的尺寸、规格不能满足梁承载力和刚度的要求，就必须采用组合梁。组合梁一般采用三块钢板焊接而成的工字形截面，或由T型钢(用H型钢剖分而成)中间加板的焊接截面。当焊接组合梁翼缘需要很厚时，可采用两层翼缘板的截面。受动力荷载的梁如钢材质量不能满足焊接结构的要求时，可采用高强度螺栓或铆钉连接而成的工字形截面。荷

4、载很大而高度受到限制或梁的抗扭要求较高时，可采用箱形截面。组合梁的截面组成比较灵活，可使材料在截面上的分布更为合理，节省钢材。4．梁格梁格是由许多梁排列而成的平面体系，例如楼盖和工作平台等。梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁传给主梁，然后传到柱或墙，最后传给基础和地基。钢结构梁格形式主要有：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）。梁格可做成简支梁、连续梁和悬伸梁简支梁：用钢量多，但制造、安装、修理、拆换方便，不受温度变化和支座沉陷的影响单向适用于横向尺寸较小或板面跨度较大的情况；双向最为常用；复式

5、构造复杂，适用于荷载重或主梁间距很大的情况。格构式受弯构件——桁架以弦杆代替翼缘、以腹杆代替腹板，在各节点将腹杆与弦杆连接桁架整体受弯时：弯矩表现为上、下弦杆的轴心压力和拉力，剪力表现为各腹杆的轴心拉力和压力用钢量较实腹梁小，刚度较实腹梁大杆件和节点较多，构造较复杂，制造较为费工结构类型：简支梁式、刚架横梁式、连续式、伸臂式、悬臂式按杆件截面形式和节点构造：普通（一块节点板、单腹壁）、重型（双腹壁）、轻型一、梁的强度计算a弹性阶段b弹塑性阶段c塑性阶段正应力为直线分布，梁最外边缘正应力不超过屈服点梁边缘出现塑性，应力达到屈服点，而中和轴附近

6、材料仍处于弹性梁全截面进入塑性，应力均等于屈服点，形成塑性铰1.梁的抗弯强度VmaxMmax§5.2梁的强度a弹性阶段b弹塑性阶段c塑性阶段弹性最大弯矩截面形状系数绕单轴弯曲绕双轴弯曲截面塑性发展系数《规范》中的实腹梁抗弯强度计算公式注：当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13且不超过15时，γx＝1.0；需要计算疲劳的梁，宜取γx＝γy＝1.02.抗剪强度梁同时承受弯矩和剪力共同作用。工字形和槽形截面梁腹板上的剪应力分布如图所示。截面上的最大剪应力发生在腹板中和轴处。在主平面受弯的实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：S—中和轴以上毛截

7、面对中和轴的面积矩。抗剪强度不足时，有效的办法是增大腹板的面积，但腹板高度hw一般由梁的刚度条件和构造要求确定，故设计时常采用加大腹板厚度的办法增大梁的抗剪强度。当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载(包括支座反力)且该荷载处又未设置支承加劲肋时，或受有移动的集中荷载(如吊车的轮压)时，应验算腹板计算高度边缘的局部承压强度。在集中荷载作用下，翼缘类似支承于腹板的弹性地基梁。腹板计算高度边缘的压应力分布如图的曲线所示。3.梁腹板局部压应力假定集中荷载从作用处以1：2.5(hy高度范围)和1：1(hR高度范围)扩散，均匀分布于腹板计算高度边

8、缘。梁的局部承压强度可按下式计算：F—集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；—集中荷载增大系数：对重级工作制吊车轮压，＝1.35；对其他荷载，＝1.0；a—集中荷载沿梁跨度方向的支