提高梁弯曲强度的主要措施

§7-5 提高弯曲强度的措施如前所述，弯曲正应力是影响弯曲强度的主要因素。

根据弯曲正应力的强度条件][max max σσ≤=zW M （a ） 上式可以改写成内力的形式][][max σz W M M =≤ （b ） （b ）式的左侧是构件受到的最大弯矩，（b ）式的右侧是构件所能承受的许用弯矩。

由（a ）和（b ）两式可以看出，提高弯曲强度的措施主要是从三方面考虑：减小最大弯矩、提高抗弯截面系数和提高材料的力学性能。

1．减小最大弯矩1）改变加载的位置或加载方式首先，可以通过改变加载位置或加载方式达到减小最大弯矩的目的。

如当集中力作用在简支梁跨度中间时（6-13a ），其最大弯矩为Pl 41；当载荷的作用点移到梁的一侧，如距左侧l 61处（图6-13b ），则最大弯矩变为Pl 365，是原最大弯矩的倍。

当载荷的位置不能改变时，可以把集中力分散成较小的力，或者改变成分布载荷，从而减小最大弯矩。

例如利用副梁把作用于跨中的集中力分散为两个集中力（图6-13c ）,而使最大弯矩降低为56.0Pl 81。

利用副梁来达到分散载荷，减小最大弯矩是工程中经常采用的方法。

2）改变支座的位置其次，可以通过改变支座的位置来减小最大弯矩。

例如图6-14a 所示受均布载荷的简支梁，22max 125.081ql ql M ==。

若将两端支座各向里移动 （图6-14b ），则最大弯矩减小为l 2.02401ql ,22max 025.0401ql ql M ==只及前者的51。

图6-15a 所示门式起重机的大梁，图6-15b 所示锅炉筒体等，其支承点略向2．提高抗弯截面系数中间移动，都是通过合理布置支座位置，以减小 的工程实例。

1在截面积高。

例如对截maxM ）选用合理的截面形状A 相同的条件下，抗弯截面系数 W 愈大，则梁的承载能力就愈面高度b 的矩形截面梁，梁竖放时h 大于宽度216bh W =；而梁平放时，1226hb W =。

提高构件弯曲强度的措施摘要：本文从弯曲正应力的强度条件出发，总结推导出要想提高材料弯曲强度应从两方面考虑：一方面是改善梁的受力情况，另一方面是采用合理的横截面形状。

紧接着结合生活中的工程实例，具体讨论了在满足强度条件下如何设计和选择既经济又合理的构件。

关键词：构件；弯曲强度；正应力；弯矩；抗弯截面系数工程结构或机械的各组成部分，如建筑物的梁和柱、机床的轴等，在规定载荷的作用下当然不应被破坏，例如桥梁不可断裂，储气罐不应爆破等。

若构件横截面尺寸不足或形状不合理，或材料选用不当都不能保证工程结构或机械的安全工作。

相反，也不应不恰当的加大横截面尺寸或选用优质材料，这虽然满足了上述要求却多使用了材料和增加了成本，造成浪费。

弯曲强度是材料力学中一条非常的重要的性质，在工程问题中，常常采取一些措施来提高构件的弯曲强度以提高构件的利用率，节约生产成本。

弯曲正应力是控制梁强度的主要因素，（1）式为弯曲正应力的强度条件。

max σ=WM max ≤[]σ （1） 其中max σ为弯曲正应力，max M 为弯矩，W 为抗弯截面系数。

强度条件是设计梁的主要依据。

从这个条件看出，要提高梁的承载能力，应从两方面考虑：一方面是改善梁（构件）的受力情况，以降低max M 的值；另一方面则是采用合理的横截面形状，以提高W 的值，使材料得到充分利用。

下面分几点讨论。

一、减小最大弯矩⑴改变支座的位置首先，应把梁的支座设置在合适的位置，以尽量降低梁内的最大弯矩，相对地说，也就是提高了梁的强度。

以图1.1（a ）所示均布载荷作用下的简支梁为例，22max 125.08ql ql M == （2）图1.1若将两端支座各向里移动0.2l ，则最大弯矩减小为22max025.040ql ql M == （3） 只及前者的51。

也就是说按图1.1b 布置支座，承载能力即可提高4倍。

图1.2a 所示门式起重机的大梁，图1.2b 所示锅炉筒体等，其支承点略向中间移动，都是通过合理布置支座位置，以减小max M 的工程实例。

提高梁的弯曲强度的主要措施
提高梁的弯曲强度的主要措施
1、增加梁的翼缘厚度：通过增加梁的翼缘厚度可以改善梁的弯曲性能，但要注意不要使梁的重量太大，对结构的空间布置也有一定的影响。

2、改变梁的截面形状：改变梁的截面形状可以改善梁的弯曲性能，如增大梁的截面积、增大梁的截面惯性矩等，但要注意不要增大梁的重量，如改用I字形梁、U字形梁等。

3、采用梁节：在梁的中部采用节来分割，可以提高梁的弯曲强度，但也会增加梁的质量，所以，要根据实际情况，合理选择采用梁节的数量。

4、采用增强梁的方法：采用其他方法来增强梁的弯曲强度，如采用钢筋网、钢管包覆等，可以大大提高梁的弯曲强度，但也会增加梁的重量，并会对结构布置造成一定的影响。

5、采用节点连接：采用节点连接可以提高梁的弯曲强度，但也会增加梁的质量，而且会影响梁的结构布置，因此，要根据实际情况，合理选择节点连接的形式。

6、采用支座连接：采用支座连接可以提高梁的弯曲强度，但也会对结构布置造成一定的影响，而且要注意支座的尺寸，避免支座连接太大而影响结构的空间布置。

7、采用精度控制技术：采用精度控制技术，可以保证梁的精度，从而提高梁的弯曲强度。

8、采用改性技术：采用改性技术可以改善梁的屈曲性能，从而提高梁的弯曲强度。

9、采用焊接技术：采用焊接技术可以将梁连接起来，从而提高梁的弯曲强度，但要注意焊接的质量，以免影响结构的性能。

10、采用表面处理技术：采用合理的表面处理技术，可以改善梁的弯曲强度，如采用热处理、表面涂料等，以提高梁的耐腐蚀性能和耐磨性能。

以上就是提高梁的弯曲强度的主要措施，要根据实际情况，合理选择，以达到最好的效果。

提高梁弯曲强度的主要措施弯曲正应力是控制抗弯强度的主要因素。

因此，讨论提高梁抗弯强度的措施，应以弯曲正应力强度条件为主要依据。

由]σ[σmax max ≤=zW M 可以看出，为了提高梁的强度，可以从以下三方面考虑。

(1) 合理安排梁的支座和载荷从正应力强度条件可以看出，在抗弯截面模量z W 不变的情况下，M max 越小，梁的承载能力越高。

因此，应合理地安排梁的支承及加载方式，以降低最大弯矩值。

例如图1(a)所示简支梁，受均布载荷q 作用，梁的最大弯矩为281ql M max =。

图1 简支梁如果将梁两端的铰支座各向内移动0.2l ，如图1(b)所示，则最大弯矩变为2401ql M max =，仅为前者的1／5。

由此可见，在可能的条件下，适当地调整梁的支座位置，可以降低最大弯矩值，提高梁的承载能力。

例如，门式起重机的大梁图2(a)，锅炉筒体图2(b)等，就是采用上述措施，以达到提高强度，节省材料的目的。

图2 合理安排梁的支座和载荷(2) 采用合理的截面形状由正应力强度条件可知，梁的抗弯能力还取决于抗弯截面系数W Z 。

为提高梁的抗弯强度，应找到一个合理的截面以达到既提高强度，又节省材料的目的。

比值A W z 可作为衡量截面是否合理的尺度，AW z 值越大，截面越趋于合理。

例如图3中所示的尺寸及材料完全相同的两个矩形截面悬臂梁，由于安放位置不同，抗弯能力也不同。

竖放时662h bh bh A W z == 平放时 662b bh hb A W z == 当h>b 时，竖放时的A W z 大于平放时的AW z ，因此，矩形截面梁竖放比平放更为合理。

在房屋建筑中，矩形截面梁几乎都是竖放的，道理就在于此。

图3矩形梁的不同放置在讨论截面的合理形状时，还应考虑材料的特性。

对于抗拉和抗压强度相等的材料，如各种钢材，宜采用对称于中性轴的截面，如圆形、矩形和工字形等。

这种横截面上、下边缘最大拉应力和最大压应力数值相同，可同时达到许用应力值。

简述提高梁弯曲强度的措施
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提高梁弯曲强度的措施：
①优化截面形状：选择合理高效的截面形式，如工字钢、箱形截面等，增大惯性矩和截面模量，从而提高抗弯能力。

②增大截面尺寸：在材料和空间允许的情况下，适当增加梁的截面高度和宽度，直接提升梁的抗弯截面系数。

③采用高强度材料：选用更高强度等级的钢材、合金材料或复合材料，可以在相同截面尺寸下提高梁的承载能力。

④增设加强筋或肋板：在梁的受压侧或整体布置加强筋，增强截面的稳定性，抵抗弯矩引起的局部屈曲。

⑤改善受力分布：通过合理的支撑布置和载荷传递结构设计，使梁内弯矩分布更均匀，避免应力集中。

⑥预应力技术：对梁施加预应力，利用材料的弹性变形抵消或减小外载作用下的弯矩效应，提高其承载性能。

⑦轻量化设计：采用拓扑优化、有限元分析等现代设计方法，减少非关键区域的材料用量，同时保证整体强度，实现重量与强度的最佳平衡。

提高梁的弯曲强度的主要措施
提高梁的弯曲强度是建筑工程中非常重要的一项工作。

梁是建筑物中承受荷载的主要构件之一，其弯曲强度的高低直接影响着建筑物的安全性和稳定性。

因此，提高梁的弯曲强度是建筑工程中必须要重视的问题。

下面，我们将介绍几种提高梁的弯曲强度的主要措施。

1. 选择合适的材料
梁的弯曲强度与材料的强度密切相关。

因此，在设计梁的时候，应该选择强度高、质量好的材料。

常用的梁材料有钢筋混凝土、木材、钢材等。

其中，钢筋混凝土是目前建筑工程中最常用的梁材料，其强度高、耐久性好、施工方便等优点，使其成为建筑工程中的首选材料。

2. 加强梁的截面形状
梁的截面形状对其弯曲强度有很大的影响。

在设计梁的时候，应该尽量选择截面形状合理、强度高的梁型。

常用的梁型有矩形梁、T 形梁、I形梁等。

其中，I形梁的强度最高，是建筑工程中常用的梁型之一。

3. 增加梁的截面面积
梁的截面面积越大，其弯曲强度就越高。

因此，在设计梁的时候，
应该尽量增加梁的截面面积。

常用的增加梁截面面积的方法有加宽梁的翼缘、加厚梁的腹板等。

4. 加强梁的支撑
梁的支撑对其弯曲强度也有很大的影响。

在设计梁的时候，应该尽量加强梁的支撑。

常用的加强梁支撑的方法有增加支撑点、加强支撑点的承载能力等。

提高梁的弯曲强度是建筑工程中非常重要的一项工作。

在设计梁的时候，应该选择合适的材料、加强梁的截面形状、增加梁的截面面积、加强梁的支撑等措施，以提高梁的弯曲强度，确保建筑物的安全性和稳定性。

提高梁的抗弯刚度的措施
要提高梁的抗弯刚度，可以采取以下几个措施：
1. 增加梁的截面面积：增加梁的截面面积可以提高梁的抗弯能力。

可以选择更大尺寸的梁或者增加梁的高度。

2. 使用高强度材料：使用高强度材料可以提高梁的抗弯刚度。

例如，可以选择高强度钢材替代普通钢材。

3. 加固梁的底部：在梁的底部加设压弯钢筋或者加固板，可以有效增加梁的抗弯刚度。

4. 增加纵向钢筋数量：在梁的顶部和底部增加纵向钢筋的数量，可以提高梁的抗弯能力。

5. 设置预应力：通过施加预应力或者使用预应力混凝土，可以在梁的使用过程中有效控制和减小裂缝的产生，提高梁的抗弯刚度。

6. 优化梁的几何形状：通过优化梁的几何形状，如增加梁的厚度、加设翼缘等，可以提高梁的抗弯能力。

总之，提高梁的抗弯刚度需要综合考虑梁的材料性能、截面形状以及结构设计等
因素，选择合适的措施进行改进。