当前位置：文档之家 › 型钢梁的设计

型钢梁的设计

  • 格式：ppt
  • 大小：1.16 MB
  • 文档页数：29

下载文档原格式

  / 29

合集下载

钢结构实训任务书指导书1

钢结构实训任务书指导书1

课程名称：钢结构设计适用专业：建筑工程技术开课学期：第四学期总学时：50 课程类别：理论+实践（38+12）课程性质：限选考核形式：考查一、实训项目名称及目标：1、型钢梁设计1）知识目标●了解梁的类型和应用；●掌握梁的强度、刚度、整体稳定和局部稳定计算；●掌握型钢梁的设计。

2）能力目标●能进行型钢梁设计。

2、轴心受压（压弯）柱设计1）知识目标●了解轴心受力构件的截面形式；●掌握轴心受力构件的强度和刚度计算；●掌握轴心受力构件的稳定性计算；●掌握实腹式轴心受压构件的截面设计；●掌握实腹式压弯构件的截面设计。

2）能力目标●能实腹式轴心受压构件的截面设计；●格构式轴心受压构件的截面设计。

3、钢结构连接设计1）知识目标●了解钢结构的连接方法和特点；●掌握对接焊缝及角焊缝的构造、工作性能及计算方法；●掌握螺栓排列及构造要求；●掌握普通螺栓和高强螺栓连接的性能和计算方法。

2）能力目标●能进行钢结构连接（焊接连接、螺栓连接）设计；4、钢结构参观实习报告1）知识目标●了解轻钢结构的类型、特点和适用范围；●了解网架结构的类型、特点和适用范围；●了解屋架结构的组成、形式、杆件、支撑体系；●了解钢结构的制作、防腐与防火。

2）能力目标●能正确分析各类钢结构体系。

二、实训报告写作格式及要求1、实训报告预计2周内完成，截止18周周五上交，由学习委员统一收齐。

2、实训项目任务划分按学号进行分组选做，要求独立完成，如遇抄袭，抄袭和被抄袭成绩都记为零分。

3、采用A4纸，报告书打印或手写均可。

四个项目同封面一起装订。

封面和项目内容如下：三、实训任务、设计步骤及设计案例项目一型钢梁设计一）设计参数说明：学号尾数选做3、6、9、0任务一；学号尾数选做1、4、7任务二；学号尾数2、5、8选做任务三。

任务一、设计某车间工作平台热轧型钢次梁截面。

平台梁格布置如图所示，次梁支于主梁上面，平台板未与次梁翼缘牢固连接。

次梁承受板和面层自重标准值为3.2kN/m2(有包2m 8 m 8m 8二）设计步骤1、 计算M 、V ，确定钢材种类2、计算W nx)/(max f M W x nx γ=3、由截面模量选择合适的型钢，然后验算其他项目（抗弯强度、抗剪强度、局部强度、刚度整体稳定性）。

钢梁设计方案

钢梁设计方案

钢梁设计方案
介绍
钢结构是一种常见的建筑结构类型，钢梁作为其中的重要构件，其设计方案的合理性直接关系到整个结构的安全性和稳定性。

本文
将介绍一种钢梁设计方案，以期为相关工程提供参考。

设计方案
本设计方案选用Q345C型钢作为材料，其重量较轻，且强度高、耐磨性好、寿命长等优点。

具体的设计方案如下：
1. 确定计算荷载
根据实际情况和要求，确定荷载大小和作用方向。

同时，考虑
相关标准规范和安全要求，进行荷载计算。

2. 确定钢梁
根据计算结果，选择适合的Q345C型钢梁规格进行设计。

按
照标准进行验算和校核，确保设计的合理性和稳定性。

3. 进行连接设计
连接件的设计同样至关重要。

根据结构的实际情况和荷载要求，合理选择连接件的类型、数量和位置，确保其承载能力和稳定性。

4. 进行施工方案设计
施工方案的设计也是整个工程中不可或缺的一环。

需要充分考
虑施工现场的实际情况和条件，制定合理的施工方案，确保钢梁的
质量和安全性。

结论
通过上述钢梁设计方案的设计和实施，可以在保证质量和安全
性的前提下，有效地提高工程的效率和经济性。

需要注意的是，实
际工程中的情况千差万别，设计方案需要根据具体情况进行合理调
整和方案优化。

第二章(五)钢结构受弯构件 型钢梁设计

第二章(五)钢结构受弯构件 型钢梁设计

第三节 梁的整体稳定

在最大刚度平面内受弯的构件，其整体稳定性按下式计算：
Mx f bWx

在两个主平面内受弯的工字形截面构件的整体稳定按下式计 算在两个主平面受弯的H型钢或工字形截面构件：
My Mx f bWx yWy
第三节 梁的整体稳定
梁的整体稳定系数φ b的求法 《规范》 (1)
设计以及受弯构件的构造要求，在学习过程中应重点
(1) 掌握梁的强度、刚度和整体稳定性的计算方法，掌
握不需验算梁整体稳定的条件和措施； (2) 掌握型钢梁和焊接组合梁的截面设计方法；
本章提要
(3) 掌握梁腹板和翼缘局部稳定的保证条件和措施， (4) (5) 掌握梁的构造要求。
第一节 概述
1、概述： 受弯构件主要是承受横向荷载的实腹式构件和格构式构件 （桁架）； 荷载通常有：均布荷载、集中荷载； 主要内力为：弯矩与剪力，按工程力学的弹性方法计算荷 载效应(弯矩、剪力、变形等） ；
第三节 梁的整体稳定
4、梁整体稳定的保证 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，《钢结构设计规范》规定当满足一定 条件，当采取了必要的措施阻止梁受压翼缘发生侧向变形， 或者使梁的整体稳定临界弯矩高于梁的屈服弯矩，此时验算 了梁的抗弯强度后也就不需再验算梁的整体稳定。
第三节 梁的整体稳定
第二节 梁的强度与刚度
图
腹板计算高度
第二节 梁的强度与刚度
4、折算应力 产生的原因和位置：在弯矩、剪力都较大的截面，在腹板的 计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压 应力。 应按下式验算其折算应力：
eq 2 c2 c 3 2 1 f

型钢混凝土梁设计

型钢混凝土梁设计

20世纪中叶以后，随着技术的进步和 工程实践的积累，型钢混凝土梁在桥 梁、建筑等领域得到广泛应用。
02 型钢混凝土梁的优点与局 限性
优点
高承载能力
由于钢和混凝土的互补性，型 钢混凝土梁具有较高的承载能 力，能够承受较大的弯曲和剪
切力。
节约材料
相较于传统的纯混凝土梁，型 钢混凝土梁可以减少混凝土的 使用量，从而降低结构自重。
设计难度大
型钢混凝土梁的设计需要考虑多种因 素，如钢材与混凝土的粘结、防腐、 防火等，增加了设计难度。
施工要求高
为了保证型钢混凝土梁的性能，对施 工工艺和工人的技能要求较高。
适用条件
大跨度结构
型钢混凝土梁适用于跨度较大的结构，能够提供更好的承载性能。
抗震要求高的建筑
由于型钢混凝土梁具有良好的延性，适用于地震多发区的建筑。
对承载力要求高的建筑
对于对承载力要求高的建筑，如高层建筑、大跨度桥梁等，型钢混 凝土梁是一个较好的选择。
03 型钢混凝土梁的设计方法
计算模型
01
02
03
弹性模型
基于弹性理论，将型钢和 混凝土视为弹性材料，通 过弹性分析方法计算梁的 承载力和变形。
塑性模型
考虑混凝土的塑性变形， 采用塑性理论分析梁的承 载力和变形，适用于大跨 度或重载梁的设计。
总结词
降低结构自重、优化结构设计
详细描述
在大跨度结构中，型钢混凝土梁作为主要受力构件，能够有效地降低结构自重，减轻对下部结构和基础的负担。 同时，通过优化梁的截面尺寸和配筋设计，可以进一步提高结构的承载能力和稳定性，满足大跨度结构的特殊要 求。
案例三：特殊环境中的应用
总结词
适应复杂环境、提高耐久性

大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计

大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计

大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计摘要：随着经济的不断发展，以及功能需求的不断提升，越来越多的大跨度结构形式在各种建筑设计中出现。

按照GB50011-2010建筑抗震设计规范的要求，跨度大于18 m的框架为大跨度框架。

解决大跨度屋面结构有许多方法，如采用钢结构、预应力混凝土梁板结构或者是型钢混凝土梁板结构等。

各种结构形式有各自的特点和要求。

预应力框架主梁的经济跨度为15m～25m，梁跨高比15～20。

在该跨度范围内采用预应力混凝土，可解决大跨度梁的抗裂、挠度问题，扩大柱网，形成大空间，提高建筑物的使用功能。

关键词：大跨度结构；型钢混凝土梁板；屋盖设计前言高层建筑和大跨度建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。

随着经济的发展，人口向城市集中，造成城市用地紧张，促进了高层建筑的发展。

而随着人们物质和精神文明建设的发展，各类公共建筑也不断涌现，这又促进了大跨度建筑的发展。

这两类建筑都具有自重较大，结构构件受力较大，抗震性能要求较高的特点，而型钢混凝土结构相对于传统的钢筋混凝土结构，能更好地适应这些要求，因而在近些年来得到快速的发展。

型钢混凝土结构，又称钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构，它是指梁、柱、墙、筒体等杆件或构件，以型钢为骨架，外围包以钢筋混凝土所形成的组合结构。

使用的型钢可分为实腹式和空腹式两大类：实腹式型钢构件可由型钢或钢板焊成，常见的截面有I、H形等，也有矩形及圆形钢管。

空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。

空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较高，抗震性能相对较差，目前应用不多。

实腹式型钢由于制作简便、承载力大，因此被广泛应用。

1型钢混凝土结构的优缺点1.1与钢筋混凝土构件相比较，型钢混凝土结构具有以下特点：（1）整体工作—型钢骨架与外包钢筋混凝土形成整体，共同受力。

（2）截面尺寸小—钢筋混凝土构件受到自重和配筋率限值的制约，提高承载力和刚度的唯一途径是加大截面尺寸；而型钢混凝土构件可以利用设置较大截面的型钢参与共同受力，承载力相同，截面面积可以大大减小。

《钢结构设计原理》第五章课件 梁的设计

《钢结构设计原理》第五章课件 梁的设计
纵向加劲肋应满足:
短向加劲肋最小间距为0.75h1,外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽 度的0.7-1.0倍,厚度同样不小于短向加劲肋外伸宽度的1/15。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.3.3 支承加劲肋计算
1.端面承压
t
≤2t
第五章 梁的设计
t hw h1 h
2）腹板尺寸
腹板高度hw 梁高确定以后腹板高也就确定了，腹板高为梁高 减两个翼缘的厚度，在取腹板高时要考虑钢板的 尺寸规格，一般使腹板高度为50mm的模数。
腹板厚度tw 抗剪强度要求:
tw
1.2Vm a x hw fV
局部稳定和构造因素: tw hw / 3.5
按支承条件分：
简支梁、连续梁 、悬臂梁 钢梁一般都用简支梁，简支梁制造简单，安装方便，且可避免支 座不均匀沉陷所产生的不利影响。不论何种支承的梁，当截面内力 已知时，进行截面设计的原则和方法是相同的。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
§5.2 梁的设计
一般说来，梁的设计步骤通常是先根据强度和刚度要求，同 时考虑经济和稳定性等各个方面，初步选择截面尺寸，然后对所 选的截面进行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算。
如果验算结果不能满足要求，就需要重新选择截面或采取一 些有效的措施予以解决。对组合梁，还应从经济考虑是否需要采 用变截面梁，使其截面沿长度的变化与弯矩的变化相适应。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure

型钢梁和钢筋混凝土梁的设计要求

型钢梁和钢筋混凝土梁的设计要求下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!在建筑工程中，型钢梁和钢筋混凝土梁是常见的结构元素，它们在承载和传递荷载方面起着至关重要的作用。

大跨度型钢混凝土梁设计实例和分析


ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｈｏｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｅａｍ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｂｅａｍ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｃａｐａｃｉｔｙ
ｌ概述 型钢混凝土结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种组合 结构形式，由型钢、主筋、箍筋及混凝土组合而成，核心部分有 型钢，其外部则为以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋的混 凝土结构。 使用的型钢可分为实腹式和空腹式两大类：实腹式型钢 构件可由型钢或钢板焊成，常见的截面形式有Ｉ、Ｈ、［等，也有 矩形及圆形钢管。空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接 角钢或槽钢组成。空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较 高。抗震性能相对较差，目前应用不多。实腹式型钢由于制作 简便、承载力大，因此被广泛采用Ｌ１］。 与钢结构相比，型钢混凝土结构具有以下优点：（１）良好 的耐久性和耐火性；（２）节约钢材；（３）受力性能好。另外，结 构刚度大，外力作用下变形小，在风载荷和地震作用下，结构 的水平位移可严格控制。使用的型钢规格较小、钢板厚度较 薄，比较符合目前我国钢材轧制的实际情况。缺点：结构自重 较大，施工较复杂。 与钢筋混凝士相比，型钢混凝士结构具有优点：（Ｉ）承载 力高；（２）施工周期短；（３）抗震性能好。当基础采用钢筋混 凝土结构、上部为钢结构时，采用型钢混凝土结构作为过渡层 可以使结构的内力传递更为合理。缺点：浇注比较困难；钢材 较费，建设费用较高。型钢混凝土结构的用钢量为８０一 １８０ｋｇ／ｍ２。其中型钢占总用钢量的２０％－－５０％。 型钢混凝土的适用范围：从结构形式方面讲，适用于框 架、框架一剪力墙、底层大空间剪力墙、框剪一核心筒、筒中筒 等结构体系。从应用的建筑类型讲，在多层、高层建筑、桥梁 等建筑物中。可以为全部构件，也可以为部分构件；也可以为 某几层或某局部。从抗震角度来讲，适用于非地震区和抗震

第五章梁(受弯构件)


选定高度：hmin≤h≤hmax；h≈he，并认为h0≈he
3、确定腹板厚度（假定剪力全部由腹板承受），则有：
max
VS I xtw
1.2 V h0tw
fV
或按经验公式： tw h0 3.5
tw
1.2
V h0 fV
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
工字型截面为例：
V1
ctw
T
lztw
tw
T
lz
( T1 2 0.7hf
)2
(
f
V1 2 0.7hf
)2
f
w f
1
hf
1.4
f
w f
T12
( V1
f
)2
第六章 拉弯与压弯构建
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
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
WT
M max
x f
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；
he 25 WT2 2WT0.4
he 23 W T 30mm
W
2I h
2
twh03
h 12
2
Af
h0 2
t
2
WT
Af
WT h0
h0tw 6
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

浅谈型钢混凝土梁的设计

浅谈型钢混凝土梁的设计发布时间：2022-10-18T01:41:22.283Z 来源：《城镇建设》2022年第11期作者：蔡望[导读] 本文首先简述了型钢混凝土结构在我国的发展应用情况以及其优缺点和型钢混凝土梁计算的方法，蔡望重庆市设计院有限公司，重庆400015摘要:本文首先简述了型钢混凝土结构在我国的发展应用情况以及其优缺点和型钢混凝土梁计算的方法，接着通过具体的工程实例，介绍了型钢混凝土梁在大跨度结构中运用要点，提出了一些型钢混凝土梁设计的建议。

关键词:大跨度结构;型钢混凝土梁;挠度0引言随着经济的发展，人们对建筑建筑的功能要求日益增加，复杂的建筑功能也促使大跨度结构也不断涌现。

型钢混凝土梁，具有构件承载能力高、抗震性能好、在挠度和裂縫控制中相较普通混凝土梁具有明显的优势；与钢结构构件相比较，约比全钢结构节约钢材1/3左右，造价降低较多且后期维护费较低、耐火性能较好，因而得到广泛使用；但型钢梁柱节点复杂、构造要求较多，需现场吊装、混凝土浇筑复杂，对设计和施工都提出了较高的要求，笔者结合设计经验，对工程中常用的型钢混凝土梁，从设计的角度进行简要探讨。

1型钢混凝土梁的结构类型型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete，简称 SRC)结构是以型钢为骨架并在型钢周围配置钢筋和浇筑混凝土的埋入式组合结构体系。

早年美国及日本为了解决钢结构建筑的耐火、耐久性以及避免受压屈曲，在静载中取得一定的效果；在日本关东大地震采用钢结构外包钢筋混凝土的建筑 (中日本兴业银行大楼）没有震害，SRC结构良好的抗震性得以确认，以后再经过多次大地震害调查, 又进一步证实实腹式型钢的结构(SRC结构)的抗震性能是优越的[1]。

目前SRC结构构件在各种结构体系中的，一般是部分或全部采用型钢（钢管）混凝土柱、型钢混凝土梁组成的结构，在现行的《组合结构设计规范》（JGJ 138-2016）中统称组合结构。

型钢混凝土结构根据内部配钢形式的不同分为实腹式和空腹式两大类。

  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)。

z c c 3 1 f
2 2 2
（4.2.10）
My1 I n ——弯曲正应力 c——局部压应力
、c c拉应力为正， 压应力为负。 VS1 I nx t w ——剪应力 x
y y1 1 σ
τ
σc
图4.2.5 、 、c的共同作用
式中： M、V—验算截面的弯矩及剪力； In—验算截面的净截面惯性矩； y1—验算点至中和轴的距离； S1—验算点以上或以下截面面积对中和轴的面积矩； 如工字形截面即为翼缘面积对中和轴的面积矩。 1—折算应力的强度设计值增大系数。 在式（4.2.10）中将强度设计值乘以增大系数1，是考虑到折算 应力最大值只在局部区域，同时几种应力在同一处都达到最大值， 且材料强度又同时为最小值的概率较小，故将设计强度适当提高。 当和c异号时比同号时要提早进入屈服，而此时塑性变形能力高， 危险性相对较小故取 1 =1.2。 和c同号时屈服延迟，脆性倾向增 加，故取1 =1.1 。
各荷载阶段梁截面上的的正应力分布
弹性阶段构件边缘纤维最大应力为：
Mx Wn x
（4.2.1）
Wnx —截面绕 x 轴的净截面模量。
Vmax Mmax
① 弹性工作阶段：当弯矩M较小时，截面上的弯曲
应力呈三角形直线分布，其外缘纤维最大应力为σ=M/Wn。
这个阶段可以持续到σ达到屈服点fy，此时梁截面的弯矩 达到弹性极限弯矩Me。 Me=Wnfy 式中 Me——梁的弹性极限弯矩； Wn——梁的净截面（弹性）模量。
腹板的计算高度h0
t1 t1
ho
b 1）轧制型钢，两内孤起点间距;
b
2）焊接组合截面，为腹板高度;
3）铆接（或高强螺栓连接）时为铆钉（或高强螺栓）间 最近距离。
4.2.4 折算应力
《规范》规定，在组合梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有 较大的正应力、剪应力和局部压应力c，应对这些部位进行验 算。其强度验算式为：
图4.2.4 腹板边缘局部压应力分布
腹板边缘处的局部承强度的计算公式为：
c
F
tw lz
f
（4.2.7）
式中： F—集中荷载，动力荷载作用时需考虑动力系数 —集中荷载放大系数（考虑吊车轮压分配不均匀），重级工作制吊车 梁=1.35，其它梁=1.0； tw—腹板厚度 lz—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，可按下式计算： lz = a+5hy +2hR 跨中集中荷载：
梁的抗弯强度应满足： （1）绕x轴单向弯曲时
fy Mx f xWx R
（4.2.2）
My Mx （2）绕x、y轴双向弯曲时 f xWnx yWny
（4.2.3）
式中： Mx、My ——梁截面内绕x、y轴的最大弯矩设计值； Wnx、Wny ——截面对x、y轴的净截面模量； x、y ——截面对x、y轴的有限塑性发展系数，小于； f ——钢材抗弯设计强度 。
正常使用极限状态
刚度
1．受弯构件的计算
（1）强度计算 1）抗弯强度 钢梁在弯矩作用下，可分为三个工作阶段，即弹性、 弹塑性及塑性阶段。
§ 受弯构件的强度和刚度
弯曲强度 a)
y
σ<fy
b)
c)
σ=fy
a
σ=fy
d)
塑性 弹性
σ=fy
x
εy
a
全部塑性
塑性
M=Mp
M<My
M=My
My<M<Mp
1.工作性能图4.2.1
④根据受力情况的不同，还可以分为单向受弯
梁和双向受弯梁（斜弯曲梁）。
受弯构件的设计应满足：强度、整体稳定、局部稳定 和刚度四个方面的要求。 前三项属于承载能力极限状态计 算，采用荷载的设计值； 第四项为正常使用极限状态的计 算，计算挠度时按荷载的标准值进行。
承载能力极限状态
抗弯强度 抗剪强度 强度 局部压应力 折算应力 整体稳定 局部稳定
V fv hw t w
max
1.2V fv hw t w
局部压应力
当梁上有集中荷载（如吊车轮压、次梁传来的集中力、支座反 力等）作用时，集中荷载由翼缘传至腹板，且该荷载处又未设置支 承加劲肋时，腹板边缘存在沿高度方向的局部压应力。为保证这部 分腹板不致受压破坏，应计算腹板上边缘处的局部承压强度。
c c 3 1 f
2 2 2
（4.2.10）
4.2.5 受弯构件的刚度
梁必须有一定的刚度才能保证正常使用和观感。梁的刚度可 用标准荷载作用下的挠度进行衡量。梁的刚度可按下式验算：
≤[]
——标准荷载下梁的最大挠度
（4.2.12）
[]——受弯构件的挠度限值，按规定采用。 一般说来，梁的最大挠度可用材料力学、结构力学方法计算。
分区域进入塑性区）作为设计极限状态。
当最大应力达到屈服点fy 时，构件截面处于弹性极限 状态，其上弯矩为屈服弯矩My。
M y Wnx f y
随着Mx的进一步增大
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，截面形成塑性铰。
M p Wnp f y
Wnp—截面对x轴的截面塑性模量。
均布荷载下等 截面简支梁
5ql 4 5 M xl 2 M xl 2 384 EI x 48 EI x 10 EI x
集中荷载下等 截面简支梁
Pl 3 M xl 2 48 EI x 12 EI x
式中， Ix——跨中毛截面惯性矩 Mx——跨中截面弯矩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
受弯构件截面强度验算
1.受力计算简图（荷载、支座约束） 2.各内力分布图（弯矩、剪力） 3.根据截面应力分布的不利情况，确定危险点 4.计算危险截面的几何特性 5.计算危险点的应力和折算应力
2. 受弯构件的刚度验算。
难 点
受弯构件的刚度验算。
钢结构构件计算
受弯构件
受弯构件分类： ①按支承情况的不同，可以分为简支梁、悬臂梁 和 连续梁。
②按截面形式可以分为型钢梁和组合梁两大类。
§4.1 概述
承受横向荷载和弯矩的构件称为受弯构件。结构中的实 腹式受弯构件一般称为梁，梁在钢结构中是应用较广泛的一 种基本构件。例如房屋建筑中的楼盖梁、墙梁、檩条、吊车 梁和工作平台梁。
称为塑性弯矩MP。
Mp=Wpnfy 式中 Wpn——梁的净截面塑性模量。
塑性铰：当截面上弯矩达到Mp时，荷载不能再增加，
但变形仍可继续增大，截面可以转动，犹如一个铰，称 为塑性铰。 弹性设计与塑性设计：把梁的边缘纤维达到屈服强 度作为设计的极限状态，叫做弹性设计。在一定条件下， 考虑塑性变形的发展，称为塑性设计。 规范以梁截面塑性发展到一定深度（即截面只有部
弹性极限弯矩作为设计极限状态，即取γ=1.0：
● 对于直接承受动力荷载且需计算疲劳的梁，考虑塑性
发展会使钢材硬化，促使疲劳断裂提早出现。
● 当梁的受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比较大时， 考虑塑性发展对翼缘局部稳定有不利影响。
▲
截面塑性发展系数的取值见表4.2.1
b
▲
当翼缘外伸宽度b与其厚度t之比为：
6.强度验算
即要保证局 部承压处的局部 压应力不超过材 料的屈服强度。
梁端支座反力： lz = a+2.5hy +b a—集中荷载沿梁长方向的实际支承长度。对于钢轨上轮压取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，对梁顶无轨道的梁hR=0。 b—梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得大于2.5hy
弯矩 构件内力 弯矩+剪力 弯矩+剪力，附加很小的轴力
此外，还可根据跨度和荷载大小的需要，采用
蜂窝梁。
③根据梁截面沿长度方向有无变化，可以分为等
截面梁和变截面梁。
●等截面梁构造简单，制作方便，适用于跨度不 大的场合。 ●对于跨度较大的梁，为节约钢材，常采用变截 面梁，如图11.2.15的楔形梁。

Vy S x
式中 ： Vy ——计算截面沿腹板平面作用的剪力； Sx ——计算剪应力处以上或以下毛截面 对中和轴的面积矩； Ix——毛截面惯性矩； t——计算点处板件的厚度； fv——钢材抗剪设计强度。
f v （4.2.4） I xt
图4.2.3 工字形和槽形截面梁中的剪应力
工字型截面剪应力 可近似按下式计算
梁的抗弯强度按下列公式计算： 单向弯曲时
M f wn
My Mx f x wnx y wny
双向弯曲时
式中 M——弯矩； γ——截面塑性发展系数。对于工字形截面 γx=1.05，γy=1.2；对于箱形截面γx=γy=1.05。
f ——钢材抗弯矩强度设计值。
对下列情况，规范不允许截面有塑性发展，而以
② 弹塑性工作阶段：弯矩继续增加，截面外缘部分进
入塑性状态，中央部分仍保持弹性。截面弯曲应力呈折线分 布,随着弯矩增大，塑性区逐渐向截面中央扩展，中央弹性 区相应逐渐减小。 ③ 塑性工作阶段：在塑性工作阶段，若弯矩不断增大，
直到弹性区消失，截面全部进入塑性状态，即达到塑性工作
阶段，此时梁截面应力呈两个矩形分布弯矩达到最大极限，
235 b 235 13 15 fy t fy
Y
X X
t
Y
时，塑性发展对翼缘局部稳定会有不利影响，应取x ＝1.0。 ▲ 对于需要计算疲劳的梁，因为有塑性区深入的截面，塑 性区钢材易发生硬化，促使疲劳断裂提前发生，宜取 x= y =1.0。
2.弯曲剪应力计算
根据材料力学开 口截面的剪应力计算 公式，梁的抗剪强度 或剪应力按下式计算：
型钢梁构件的计算
教学目标： •理解受弯构件的工作性能 •掌握受弯构件的强度和刚度 的计算方法； •了解受弯构件整体稳定和局 部稳定的基本概念， •理解梁整体稳定的计算原理 以及提高整体稳定性的措施； •熟悉局部稳定的验算方法及 有关规定。