钢结构第五章受弯构件课件.ppt

1、大纲要求大纲要求:1.1.了解受弯构件的种类及应用；了解受弯构件的种类及应用；2.2.了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原 理（难点），理（难点），掌握梁的计算方法掌握梁的计算方法；3.3.掌握组合梁设计的方法及其主要的构造要求掌握组合梁设计的方法及其主要的构造要求；4.4.掌握梁的拼接和连接主要方法和要求掌握梁的拼接和连接主要方法和要求。梁梁承受横向荷载的受弯实腹式构件承受横向荷载的受弯实腹式构件 格构式梁格构式梁桁架桁架一、实腹式受弯构件一、实腹式受弯构件受弯构件的形式和应用受弯构件的形式和应用按制作方法分：型钢梁、组合（截面）梁按制作方法分：型钢梁

2、、组合（截面）梁 楼盖梁楼盖梁 平台梁平台梁按功能分按功能分 吊车梁吊车梁 檩条檩条 墙架梁等墙架梁等1.1.型钢梁型钢梁2.2.组合梁组合梁3.3.单向弯曲梁与双向弯曲梁单向弯曲梁与双向弯曲梁VmaxMmax(一)抗弯强度1.工作性能（1）弹性阶段 x x一、梁的强度计算nxxeWM fy弹性阶段的最大弯矩:)15(nxyxeWfM(2)(2)弹塑性阶段弹塑性阶段(3)(3)塑性工作阶段塑性工作阶段弹性区消失，形成塑性铰弹性区消失，形成塑性铰 。x x x xf fy ynxxeWM nxyWfM pnxyxpWfM a aa af fy yf fy y分为分为 和和 两个区域。两个区域。E

3、fy max Efy 式中：式中：S S1nx1nx、S S2nx2nx分别为中和轴以上、以下截面对中分别为中和轴以上、以下截面对中和轴和轴X X轴的面积矩；轴的面积矩；Wpnx截面对中和轴的塑性抵抗矩。截面对中和轴的塑性抵抗矩。)25(21 pnxynxnxyxpWfSSfM x xfynxxWM nxyWfM pnxyxpWfM aafyfy2.抗弯强度计算 梁设计时只是有限制地利用截面的塑性，如工字梁设计时只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性发展深度取形截面塑性发展深度取ah/8ah/8。(1)(1)单向弯曲梁单向弯曲梁)35(nxxx fWM(2)(2)双向弯曲梁双向弯曲梁)4

4、5(nyyynxxxfWMWM x xaafyyx,式中：式中：截面塑性发展系数，对于工字形截面梁截面塑性发展系数，对于工字形截面梁:2.1;05.1yx 其他截面见表其他截面见表5-15-1。yyftbf2351523513 当翼缘外伸宽度当翼缘外伸宽度b b与其厚度与其厚度t t之比之比满足满足:0.1x 需要计算疲劳强度的梁需要计算疲劳强度的梁:0.1yx X XX XY YY Yb bt t（二）抗剪强度VmaxMmaxtmax x x)55(wmaxvftISVt（三）局部压应力 当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且荷载处又未设置支承

5、加劲肋时，或有移动的集中荷且荷载处又未设置支承加劲肋时，或有移动的集中荷载时，应验算腹板高度边缘的局部承压强度。载时，应验算腹板高度边缘的局部承压强度。l lz z -集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度：集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度：F F 集中力集中力,对动力荷载应考虑动力系数；对动力荷载应考虑动力系数；a a-集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可可 取为取为50mm50mm；h hy y-自梁承载边缘到腹板计算高度边缘的距离；自梁承载边缘到腹板计算高度边缘的距离；h hR R-轨道的高度，计算处无轨道时取轨道的高度，计算处

6、无轨道时取0 0；a a1 1-梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得 大于大于2.5h2.5hy y。)65(zwcfltF梁端支座反力：梁端支座反力：15.2ahalyz 跨中集中荷载：跨中集中荷载：Ryzhhal25 集中荷载增大系数，重级工作制吊车为集中荷载增大系数，重级工作制吊车为1.351.35，其他为其他为1.01.0；腹板的计算高度腹板的计算高度h ho o的规定：的规定：1 1轧制型钢，两内孤起点间距轧制型钢，两内孤起点间距;2 2焊接组合截面，为腹板高度焊接组合截面，为腹板高度;3 3铆接时为铆钉间最近距离铆接时为铆钉间最近距离

7、。hobt1h ho obt1h ho o（四）折算应力)85(312c2c2 f t t nxIyM 其其中中：c,应带各自符号，拉为正。应带各自符号，拉为正。1 计算折算应力的设计值增大系数。计算折算应力的设计值增大系数。异号时，异号时，;2.11 c,c,同号时或同号时或,0c 1.11 原因：原因：1 1只有局部某点达到塑性只有局部某点达到塑性 2 2异号力场有利于塑性发展异号力场有利于塑性发展提高设计强度提高设计强度 二、刚度分别为全部荷载下和可变荷载下受弯构分别为全部荷载下和可变荷载下受弯构件挠度限值，按规范取件挠度限值，按规范取,见书附表见书附表2-12-1。,QT 等截面简支梁

8、：等截面简支梁：)115(10485xxkxxklvEIlMEIlMlv)105(QT及梁的最大挠度，按荷载标准值计算。梁的最大挠度，按荷载标准值计算。（一）、概念（一）、概念侧向弯曲，伴随扭转侧向弯曲，伴随扭转出平面弯扭屈曲出平面弯扭屈曲 。原因：受压翼缘应力达临应力，受压翼缘应力达临应力，其弱轴为其弱轴为 1-11-1轴，但由于有轴，但由于有腹板作连续支承，（下翼缘和腹板作连续支承，（下翼缘和腹板下部均受拉，可以提供稳腹板下部均受拉，可以提供稳定的支承），只有绕定的支承），只有绕y y轴屈曲，轴屈曲，侧向屈曲后，弯矩平面不再和侧向屈曲后，弯矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然产截面的剪切中

9、心重合，必然产生扭转。生扭转。XXYY11XXYY 梁维持其稳定平衡状态所承担的最大荷载或最大弯梁维持其稳定平衡状态所承担的最大荷载或最大弯矩，称为临界荷载或矩，称为临界荷载或临界弯矩临界弯矩。图图 5 5-8 8 为一双轴对称截面简支梁为一双轴对称截面简支梁,在最大刚度在最大刚度 yozyoz 平面内受弯矩平面内受弯矩M M(常数常数)作作用。用。图中图中u,v分别为剪切中心沿分别为剪切中心沿 x x、y y 方向的位移；方向的位移；为扭转角；在小变形条件为扭转角；在小变形条件下下,梁处于弹性阶段梁处于弹性阶段,根据薄壁构件的计算理论得梁失稳的临界弯矩为根据薄壁构件的计算理论得梁失稳的临界弯

10、矩为 )1(122222wtywytwtyrcEIGIlIIlEIlGIEIGIEIlM (5-13)图图 5 5-8 8 简支钢梁失稳变形示意图简支钢梁失稳变形示意图 （二）、计算原理（二）、计算原理当梁为单轴对称截面、不同支承情况或不同荷载类型时的一般式可用能量法推导得)1()(223232221wtywbbyrcEIGIlIIyayalEIM（5-14）)2/()(220 xAbIdAyxyyy 式中 0y剪切中心 S 至形心 O 的距离(SO 指向受拉翼缘为正,反之为负);a剪切中心 S 至荷载作用点 p 的距离(荷载向下时 P 在 S下方时(如作用在下翼缘),a 值为正,不易失稳;反

11、之,P 在 S 的上方(如作用在上翼缘),a 值为负值,易失稳（见图 5-9）。yIhIhIy22110 剪切中心坐标剪切中心坐标aSyoh1h2OXYI I 1 1I I 2系数系数321 值值荷荷 载载 类类 型型跨中点集中荷载跨中点集中荷载满跨均布荷载满跨均布荷载纯弯曲纯弯曲1 2 3 1.351.351.131.131.01.00.550.550.460.460.00.00.400.400.530.531.01.0（三）、影响梁整体稳定的主要因素1 1侧向抗弯刚度、抗扭刚度；侧向抗弯刚度、抗扭刚度；2 2受压翼缘的自由长度受压翼缘的自由长度(受压翼缘侧向支承点间距受压翼缘侧向支承点间距

12、););3 3荷载作用种类；荷载作用种类；4 4荷载作用位置；荷载作用位置；5 5梁的支座情况。梁的支座情况。（四）、提高梁整体稳定性的主要措施（四）、提高梁整体稳定性的主要措施1.1.增加受压翼缘的宽度；增加受压翼缘的宽度；2.2.在受压翼缘设置侧向支撑。在受压翼缘设置侧向支撑。（五）、梁的整体稳定计算1.1.不需要计算整体稳定的条件不需要计算整体稳定的条件1)1)、有铺板、有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止其发生侧向位移时；翼缘上并与其牢固相连、能阻止其发生侧向位移时；2)H2)H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的

13、自由长度型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度l l1 1与与其宽度其宽度b b1 1之比不超过下表规定时；之比不超过下表规定时；12.015.09.5Q42012.515.510.0Q39013.016.510.5Q34516.020.013.0Q235荷载作用在荷载作用在下翼缘下翼缘荷载作用在荷载作用在上翼缘上翼缘跨中受压翼缘有侧向支跨中受压翼缘有侧向支承点的梁承点的梁,不论荷载作用不论荷载作用在何处在何处跨中无侧向支承点的梁跨中无侧向支承点的梁 l l1 1/b b1 1 条件条件 钢号钢号3 3）对于箱形截面简支梁，其截面尺寸满足：）对于箱形截面简支梁，其截面尺寸满足：可不计算整体

14、稳定性。可不计算整体稳定性。yfblbh23595,6010 b bb b0 0t t1 1h h0 0t tw wt tw wt t2 2b b1 1b b2 2h h2、整体稳定计算 当截面仅作用当截面仅作用M Mx x时：时：（1 1）不满足以上条件时，按下式计算梁的整体稳定）不满足以上条件时，按下式计算梁的整体稳定性：性：稳稳定定系系数数。材材料料分分项项系系数数；式式中中即即：ycrbRxbxbRyycrRcrxxffWMfffWM )125(（2 2）稳定系数的计算）稳定系数的计算 任意横向荷载作用下：A、轧制H型钢或焊接等截面工字形简支梁取值见规范。单轴对称截面双轴对称时截面不对

15、称影响系数，受压翼缘的厚度；梁高，；等效临界弯矩系数；式中bbbyybybyxybbthilfhtWAh0)175(2354.41432011212B B、轧制普通、轧制普通工字形简支梁工字形简支梁C C、其他截面的稳定系数计算详见规范。、其他截面的稳定系数计算详见规范。u 上述稳定系数时按弹性理论得到的，当上述稳定系数时按弹性理论得到的，当 时梁已经进入弹塑性工作状态，整体稳定临界离时梁已经进入弹塑性工作状态，整体稳定临界离 显著降低，因此应对稳定系数加以修正，即：显著降低，因此应对稳定系数加以修正，即：可可查查表表得得到到。b 6.0 b，其其中中：代代替替，稳稳定定计计算算时时应应以以当

16、当bbb 6.0bb 282.007.1 当截面同时作用Mx、My时：规范给出了一经验公式：规范给出了一经验公式：)255(fWMWMyyyxbx强强度度公公式式的的一一致致性性。影影响响和和保保持持与与而而是是为为了了降降低低后后一一项项的的塑塑性性阶阶段段，轴轴以以进进入入但但并并不不表表示示沿沿取取值值同同塑塑性性发发展展系系数数，yy （二）、受压翼缘的局部稳定（二）、受压翼缘的局部稳定（一）、梁的局部失稳概念（一）、梁的局部失稳概念 当荷载达到某一值时，梁的腹板和受压翼缘将不当荷载达到某一值时，梁的腹板和受压翼缘将不能保持平衡状态，发生出平面波形鼓曲，称为梁的局能保持平衡状态，发生出

17、平面波形鼓曲，称为梁的局部失稳部失稳 梁的受压翼缘可近似视为：一单向均匀受压薄板，梁的受压翼缘可近似视为：一单向均匀受压薄板，其临界应力为：其临界应力为：其其余余符符号号同同前前。弹弹性性模模量量折折减减系系数数；板板边边缘缘的的弹弹性性约约束束系系数数屈屈曲曲系系数数；式式中中：;)1(12222 btEcr2100618 bt.cr 22100953.310025.00.1425.0618 btbt.crycrf yftb23513 0.1 并视受压翼缘悬伸部分，为三边简支，且板长趋于无并视受压翼缘悬伸部分，为三边简支，且板长趋于无穷大，故穷大，故=0.425=0.425；不考虑腹板对翼缘

18、的约束作用，；不考虑腹板对翼缘的约束作用，令，令=0.25=0.25，则：，则：yftb23513 yftb23515 yftb235400 t tb bb b0 0t th h0 0t tw wb bt tb bb b0 0t th h0 0t tw w（三）、腹板的局部稳定 x x x xmaxtmaxV VmaxmaxM Mmaxmax（一）加劲肋的设置（一）加劲肋的设置纵向加劲肋纵向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋1.纯弯屈曲20100618 ht.wcr即：即：提高临界应力的有提高临界应力的有效办法：设纵向加效办法：设纵向加劲肋。劲肋。由非均匀受压薄板的屈由非均匀受压薄板的屈曲理论，得：曲

19、理论，得：对于腹板不设纵向加劲肋时，若保证其弯曲应力下的局对于腹板不设纵向加劲肋时，若保证其弯曲应力下的局部稳定应使：部稳定应使：ycrf 2022)1(12 htEwcr yfht 20wcr)100(6.18 即：即：腹板不会发生弯曲屈曲，否则在受压区设设纵向加劲肋。腹板不会发生弯曲屈曲，否则在受压区设设纵向加劲肋。ywywfthfth23515323517700 和和，得得：受受约约束束和和未未受受约约束束分分别别相相当当于于梁梁受受压压翼翼缘缘和和，)(23.166.19.23 规范取：规范取：为不设纵向加劲肋限值。为不设纵向加劲肋限值。ywywfthfth23515023517000

20、 和和2.纯剪屈曲222)1(12 dtEwcr t t弹性阶段临界应力：弹性阶段临界应力：h ho oa a ahd,min0 式中：式中：2100618 dt.wcrt t即即：腹板就不会由于剪切屈曲而破坏否则应设横向加劲肋。腹板就不会由于剪切屈曲而破坏否则应设横向加劲肋。规范取：规范取：ywfth235800 为不设横向加劲肋限值。为不设横向加劲肋限值。若不发生剪切屈曲，则应使：若不发生剪切屈曲，则应使：3yvycrff t tywfth235850 ，得得：，取取25.134.50 ha弹塑性阶段临界应力，取经验公式：弹塑性阶段临界应力，取经验公式：crpcrt tt tt t vyp

21、f8.0 t t，取取剪剪切切比比例例极极限限不不考考虑虑残残余余应应力力的的影影响响3.局部压应力下的屈曲20100618 ht.wc,cr若在局部压应力下不发生局部失稳，应满足：若在局部压应力下不发生局部失稳，应满足：yc,crf 腹板在局部压应力下不会发生屈曲。腹板在局部压应力下不会发生屈曲。crc,hoa规范取：规范取：ywfth235800 ywfth235840，得：，得：，时，时，当当683.1275.520 ha综上所述，梁腹板加劲肋设置如下：综上所述，梁腹板加劲肋设置如下：直接承受动力荷载的实腹梁：直接承受动力荷载的实腹梁：时时，可可不不配配置置加加劲劲肋肋；当当；时时，按按

22、构构造造配配置置加加劲劲肋肋当当，0023580)1(0 ccywfth 肋肋，其其中中：，按按计计算算配配置置横横向向加加劲劲ywfth23580)2(0,2351700时时）受受压压翼翼缘缘扭扭转转受受约约束束（当当 ywfth或或计计算算需需要要束束）（受受压压翼翼缘缘扭扭转转未未受受约约当当ywfth2351500 应在弯曲受压较大区格，加配纵向加劲肋。应在弯曲受压较大区格，加配纵向加劲肋。；任任何何情情况况下下，ywfth235250)3(0 以上公式中以上公式中h h0 0为腹板的计算高度，为腹板的计算高度，t tw w为腹板厚度；为腹板厚度；对于单轴对称截面梁，对于单轴对称截面梁

23、，在确定是否配置纵向加劲肋时，在确定是否配置纵向加劲肋时，h h0 0取腹板受压区高度取腹板受压区高度h hc c的的2 2倍。倍。(4)(4)梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜 设置支承加劲肋。设置支承加劲肋。（三）配置加劲肋的腹板稳定计算1.1.仅用横向加劲肋加强的腹板仅用横向加劲肋加强的腹板)315(12,2crcrcccrtth h0 0a ahoa式中式中:计算区格，平均弯矩作用下，腹板计算高度边缘的弯曲压计算区格，平均弯矩作用下，腹板计算高度边缘的弯曲压应力；应力；-计算区格，平均剪力作用下，腹板截面剪应力；计算区格，平均剪力作

24、用下，腹板截面剪应力；腹板计算高度边缘的局部压应力，计算时取腹板计算高度边缘的局部压应力，计算时取=1.0=1.0。wwthV t t的的实实用用表表达达式式如如下下：。单单独独作作用用下下的的临临界界应应力力crccrcrccrccrcr,t t t t t t crybf 2bycrf 在弹性范围可取在弹性范围可取:21.1bcrf 的的计计算算）（cr 12351772,104.71206ywcbwcrbfthht 则则：受受到到约约束束时时：）当当梁梁的的受受压压翼翼缘缘扭扭转转的的计计算算公公式式：未未受受到到约约束束时时：）当当梁梁的的受受压压翼翼缘缘扭扭转转2如如图图：的的曲曲线

25、线，则则性性上上起起点点为为弹弹塑塑影影响响，取取；考考虑虑缺缺陷陷的的时时，对对于于无无缺缺陷陷板板，当当crbycrbAf 85.0 1 0.85 1.0 1.25 0.85 1.0 1.25 b bcrcrf fy yf fA AB B2byf 0 0。，双双轴轴对对称称截截面面梁梁腹腹板板弯弯曲曲受受压压区区高高度度式式中中：02hhhcc 2351532105.5206ywcbwcrfthht ，则则：21.1 :25.185.075.01:25.185.0 :85.0bcrbbcrbcrbfff 时时当当时时当当时时当当取取值值如如下下：点点采采用用直直线线过过渡渡，所所以以、，取

26、取界界点点点点为为弹弹性性和和弹弹塑塑性性的的分分crbBAAB 25.1 0.85 1.0 1.25 0.85 1.0 1.25 b bcrcrf fy yf fA AB B2byf 0 0crvysft t 的的计计算算）（crt t223534.5441,34.54102330.11200202030ywbwcrsfhathhtahhat则：时：）当的计算公式：235434.541,434.51023312200202030ywbwcrfhathhtahha t t则则：时时：）当当的的取取值值：直直线线，则则塑塑性性的的交交点点，过过渡渡段段取取为为弹弹性性与与弹弹的的上上起起点点，为

27、为取取crsvycrsft t t t 2.18.0 vcrsf t t 时时，当当8.0 vscrsf)8.0(59.01,2.18.0 t t 时时当当221.1,2.1svsvycrsff t t 时时当当 计算如下：计算如下：所以，所以，取取时时当当时，取时，取当当coohahahaha 03059.18,25.183.14.139.105.15.0 crcycf,的的计计算算）（crc,3 23528101860203ywcwcrcfthht ，则则：由由，23583.14.139.1028:5.15.030yowocfhathha 时时当当 2,1.1,2.1)9.0(79.01,

28、2.19.0,9.0ccrccccrcccrccfff 时时当当时时当当时时当当的的取取值值：直直线线，则则塑塑性性的的交交点点，过过渡渡段段取取为为弹弹性性与与弹弹的的上上起起点点，为为取取crccycrccf,2.19.0 23559.1828:25.10yowocfhathha 时时当当2.2.同时设置横向和纵向加劲肋的腹板同时设置横向和纵向加劲肋的腹板h1ah hh h（1 1）受压区区格）受压区区格 ：)355(12121,1crcrcccrtt：的的实实用用计计算算表表达达式式如如下下1,11,crccrcr t t 高高度度受受压压边边缘缘的的距距离离。纵纵向向加加劲劲肋肋至至腹

29、腹板板计计算算未未受受到到约约束束时时：、当当梁梁的的受受压压翼翼缘缘扭扭转转受受到到约约束束时时：、当当梁梁的的受受压压翼翼缘缘扭扭转转代代替替：改改为为公公式式计计算算，但但应应将将按按）111111123564235751hfthbfthaywbywbbbcrcr ;2101代代替替改改为为公公式式计计算算，但但应应将将按按）hhcrcrt tt t23540235563111111,ywcywccbcrcrcfthbftha 未受到束时：未受到束时：、当梁的受压翼缘扭转、当梁的受压翼缘扭转受到约束时：受到约束时：、当梁的受压翼缘扭转、当梁的受压翼缘扭转代替：代替：改为改为公式计算，但应

30、将公式计算，但应将按按）)385(1222,2222crcrcccrtt(2)(2)下区格下区格 ：ah hh hh2式中式中:计算区格，平均弯矩作用下，腹板纵向加劲肋处的弯曲计算区格，平均弯矩作用下，腹板纵向加劲肋处的弯曲 压应力；压应力；腹板在纵向加劲肋处的局部压应力，取腹板在纵向加劲肋处的局部压应力，取 计算同前。计算同前。cc 3.02：的的实实用用计计算算表表达达式式如如下下2,22,crccrcr t t 高度受拉边缘的距离。高度受拉边缘的距离。纵向加劲肋至腹板计算纵向加劲肋至腹板计算代替：代替：改为改为公式计算，但应将公式计算，但应将按按）222222351941hfthywbb

31、bcrcr ;2202代代替替改改为为公公式式计计算算，但但应应将将按按）hhcrcrt tt t2,2:32220,2,hahahhcrCcrc取取时时当当代替代替改为改为公式计算，但应将公式计算，但应将按按）()受压翼缘和纵向加劲肋间设有短加劲肋的区格板ah hh ha a1 1h1)355(12121,1crcrcccrtt式中：式中：、c c、-计算同前；计算同前；：的的实实用用计计算算表表达达式式如如下下1,11,crccrcr t t;11公公式式计计算算按按）crcr 111111111111,5.04.012.123573235872.13hahaftabftaahaywcyw

32、ccbcrcrc 时时：上上式式右右侧侧乘乘以以当当未未受受到到束束时时：、当当梁梁的的受受压压翼翼缘缘扭扭转转受受到到约约束束时时：、当当梁梁的的受受压压翼翼缘缘扭扭转转时时：当当代代替替：改改为为公公式式计计算算，但但应应将将按按）;21101代代替替、改改为为、公公式式计计算算，但但应应将将按按）ahahcrcrt tt t(四）加劲肋的构造和截面尺寸1 1加劲肋布置加劲肋布置宜成对布置，对于静力荷载下的梁可单侧布置。宜成对布置，对于静力荷载下的梁可单侧布置。横向加劲肋的间距横向加劲肋的间距a a应满足：应满足：0025.0hah (1)(1)仅设置横向加劲肋时仅设置横向加劲肋时2.2.

33、加劲肋的截面尺寸加劲肋的截面尺寸100,00 wcth 当当 时时,005.25.0hah 纵向加劲肋至腹板计算高度边缘的距离应在纵向加劲肋至腹板计算高度边缘的距离应在:范范围围内内。25.2cchh40mm300 hbs横向加劲肋的宽度：横向加劲肋的宽度：15ssbt 横向加劲肋的厚度：横向加劲肋的厚度：单侧布置时，外伸宽度增加单侧布置时，外伸宽度增加2020。(2)(2)同时设置横向、纵向加劲肋时，除满足以上要求外：同时设置横向、纵向加劲肋时，除满足以上要求外：303wssz3)2(121wthtbtI 横向加劲肋应满足横向加劲肋应满足:纵向加劲肋应满足纵向加劲肋应满足:3w02000)(

34、0.452.5(,85.0/thhahaIhay 3w00.51,85.0/thIhay (五）支承加劲肋计算)405(cecceefAF1.1.端面承压端面承压A Acece-加劲肋端面实际承压面积加劲肋端面实际承压面积;f fcece-钢材承压强度设计值。钢材承压强度设计值。CCCCC50-100t tho2/sb3/sb2t2t3.3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按承受全部集中支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按承受全部集中力或支座反力，计算时假定应力沿焊缝长度均匀分布。力或支座反力，计算时假定应力沿焊缝长度均匀分布。2.2.加劲肋应按轴心受压构件验算其垂直于腹板方向的加劲肋应按轴心受压构

35、件验算其垂直于腹板方向的整体稳定，截面为十字形截面，取加劲肋每侧腹板长整体稳定，截面为十字形截面，取加劲肋每侧腹板长度为度为 及加劲肋及加劲肋,作为计算截面面积。作为计算截面面积。ywftC/23515 fAF 4.4.支承加劲肋与翼缘的连接焊缝，应按传力情况进行连支承加劲肋与翼缘的连接焊缝，应按传力情况进行连接焊缝计算。接焊缝计算。四、型钢梁的设计（一）、设计原则（一）、设计原则 强度、整体稳定、刚度要求、局压承载力强度、整体稳定、刚度要求、局压承载力 局部稳定一般均满足要求。局部稳定一般均满足要求。（二）、设计步骤（二）、设计步骤 单向弯曲型钢梁单向弯曲型钢梁 以工字型钢为例以工字型钢为例

36、 1、梁的内力求解：、梁的内力求解：设计荷载下的最大设计荷载下的最大Mx 及及V（不含自重）。（不含自重）。2、W Wnxnx求解：求解：)05.1(可可取取fMWxxnx 选取适当的型钢截面，得截面参数。选取适当的型钢截面，得截面参数。3 3、弯曲正应力验算：、弯曲正应力验算：求得设计荷载及其自重作用下的，截面最大设计求得设计荷载及其自重作用下的，截面最大设计内力内力M Mx x和和V V4 4、最大剪力验算、最大剪力验算5 5、整体稳定验算、整体稳定验算6 6、局压验算、局压验算7 7、刚度验算、刚度验算fWMnxxx vftISV wmaxt tfltF zwc fWMxbx 五、组合梁

37、的设计（一）、截面选择（一）、截面选择 原则：强度、稳定、刚度、经济性等要求原则：强度、稳定、刚度、经济性等要求1 1、截面高度、截面高度（1 1）容许最大高度）容许最大高度h hmaxmax净空要求；净空要求；（2 2）容许最小高度）容许最小高度h hminmin 由刚度条件确定，以简支梁为例：由刚度条件确定，以简支梁为例：。可可近近似似取取荷荷载载平平均均分分项项系系数数，取取3.1 sksf EhlhEWlMEIMlEIlqkxkxkxk4810481048538452224 TTlEfhEhfl 2min23.148103.14810 （3 3）梁的经济高度）梁的经济高度h he e

38、经验公式：经验公式：。吊吊车车梁梁有有横横向向荷荷载载时时：；否否则则截截面面无无削削弱弱时时：系系数数式式中中：单单位位或或9.07.0)29.085.0)1)(307234.0 xxxxexefMWcmWhWh2 2、腹板高度、腹板高度h hw w 因翼缘厚度较小，可取因翼缘厚度较小，可取h hw w比比h h稍小，满足稍小，满足5050的模数。的模数。3 3、腹板厚度、腹板厚度t tw w 由抗剪强度确定：由抗剪强度确定：一般按上式求出的一般按上式求出的twtw较小，可按经验公式计算：较小，可按经验公式计算：构造要求：构造要求：4 4、翼缘尺寸确定：、翼缘尺寸确定：由由W Wx x及腹板

39、截面面积确定：及腹板截面面积确定：综上所述，梁的高度应满足：综上所述，梁的高度应满足：ehhhhh 且且maxminvwwfhVtmax2.15.3wwht ywwfthmmt23525060且一般一般b bf f以以10mm10mm为模数，为模数，t t以以2mm2mm为模数。为模数。确定确定b bf f 、t t尚应考虑板材的规格及局部稳定要求。尚应考虑板材的规格及局部稳定要求。21322121 htbhtIfwwxb bf fh hw wh h1 1h htt tw wx xx xhhtbhhthIWfwwxx213612 6621wwwxfwfwwxwhthWtbthbhtWhhh 取

40、取：。，代代入入上上式式得得另另，一一般般有有：thbhf5.26 （二）、截面验算 截面确定后，求得截面几何参数截面确定后，求得截面几何参数I Ix x W Wx x I Iy y W Wy y 等。等。1 1、强度验算：抗弯强度、抗剪强度、局压强度、折、强度验算：抗弯强度、抗剪强度、局压强度、折 算应力；算应力；2 2、整体稳定验算；、整体稳定验算；3 3、局部稳定验算，对于腹板一般通过加劲肋来保证、局部稳定验算，对于腹板一般通过加劲肋来保证4 4、刚度验算；、刚度验算；5 5、动荷载作用，必要时尚应进行疲劳验算。、动荷载作用，必要时尚应进行疲劳验算。三、组合梁截面沿长度的改变 一般来讲，

41、截面一般来讲，截面M M沿沿l l改变，为节约钢材，将改变，为节约钢材，将M M较较小区段的梁截面减小，截面的改变有两种方式：小区段的梁截面减小，截面的改变有两种方式：1 1、改变翼缘板截面、改变翼缘板截面（1 1）单层翼缘板，一般改变）单层翼缘板，一般改变b bf f，而，而t t不变，做法如图：不变，做法如图：b bf fb bf f1 12.52.5（a a）（b b）l lll/6/6ll/6/6M M1 1M M1 1M M（2）多层翼缘板，可采用切断外层翼缘板的方法，断 点计算确定，做法如图：为了保证，断点处能正常工作，实际断点外为了保证，断点处能正常工作，实际断点外伸长度伸长度l

42、 l1 1应满足：应满足：l lM M1 1M M1 1l l1 1l l1 1 1 1）端部有正面角焊缝时：）端部有正面角焊缝时：当当h hf f 0.750.75t t1 1时：时：l l1 1 b b1 1当当h hf f 0.75 0.75t t1 1时：时：l l1 1 1.51.5b b1 1 2 2）端部无正面角焊缝时：）端部无正面角焊缝时：l l1 1 22b b1 1 b b1 1 、t t1 1-外层翼缘板的宽度和厚度；外层翼缘板的宽度和厚度；h hf f-焊脚尺寸。焊脚尺寸。l lM M1 1M M1 1l l1 1l l1 12、改变梁高 具体做法如图：h hh h/2

43、/2h hh h/2/2抵紧抵紧焊接焊接l l/6/6 l l/4/4（四）、焊接组合梁翼缘焊缝计算单位长度上的剪力单位长度上的剪力V V1 1：积矩；翼缘截面对中和轴的面式中：11111)515(SIVSttIVStVxwwxwt且且满满足足构构造造要要求求。wfxfwfxffffIVShfIhVShV4.14.17.02111 t t 当有集中力作用而又未设加劲肋时，应进行折算应力当有集中力作用而又未设加劲肋时，应进行折算应力计算：计算：zz4.12lhFlhFfef得得：由由wfffff 22t t 2124.11 xzfwffIVSlFfh wfxffzffIhVSlhF 2124.1

44、4.1 六、六、梁的拼接、连接和支座梁的拼接、连接和支座（一）、梁的拼接（一）、梁的拼接1 1、型钢梁的拼接：、型钢梁的拼接：2 2、组合梁的拼接：、组合梁的拼接：1010t tw w 500500 5005001 12 23 34 44 45 55 51 12 24 45 53 34 45 5拼接处对接焊缝不能与基本拼接处对接焊缝不能与基本 金属等强时金属等强时,受拉翼缘焊缝受拉翼缘焊缝 应计算确定；应计算确定；翼缘拼接板的内力应按下式翼缘拼接板的内力应按下式 计算计算:N N1 1=A Afnfnf f A Afnfn-被拼接翼缘板净截面面积。被拼接翼缘板净截面面积。腹板拼接板及其连接承担

45、的内力为：腹板拼接板及其连接承担的内力为：1 1）拼接截面处的全部剪力）拼接截面处的全部剪力v v；2 2）按刚度分配到腹板上的弯矩）按刚度分配到腹板上的弯矩M Mw w：梁截面惯性矩。梁截面惯性矩。腹板截面惯性矩；腹板截面惯性矩；IIIIMMwww（二）、主、次梁的连接（二）、主、次梁的连接1、主次梁不等高连接n2 2、主次梁等高连接、主次梁等高连接三、梁的支座支于砌体或混凝土上的支座有三种形式：支于砌体或混凝土上的支座有三种形式：R R平板支座平板支座铰轴式支座铰轴式支座支支座座垫垫板板的的长长和和宽宽；、支支承承材材料料的的承承压压强强度度；支支座座反反力力；：支支座座板板截截面面面面积积 bafRfRbaAAccb b弧形支座弧形支座r