第19讲—提高弯曲强度的措施、薄壁截面的弯曲中心
§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
][maxmaxσσ≤=zWM （a）
上式可以改写成内力的形式
][][maxσzWMM=≤ （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
Pl41；当载荷的作用点移到梁的一侧，如距左侧l61处（图6-13b），则最大弯矩变为
Pl365，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56.0
Pl81。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，22max125.081qlqlM==。若将两端支座各向里移动 （图6-14b），则最大弯矩减
小为l2.0
2401ql,
1第19讲—提高弯曲强度的措施、薄壁截面的弯曲中心
22max025.0401qlqlM== 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
2第19讲—提高弯曲强度的措施、薄壁截面的弯曲中心
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=WMmax （1）
其中max为弯曲正应力，maxM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maxM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，
22
max125.08qlqlM （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
22
max025.040qlqlM （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
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。
总第１０１期 ２００６年第１期 山西冶金 ＳＨＡＮＸＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｔｏ“ｄ ｌＯｌ Ｎｏ．１．２００６
文章编号：１６７２—１１５２（２００６）０１－００４４－０４
提高烧结矿强度的措施
王冰１，２张宗旺
（１．北京科技大学冶金与生态工程学院， 北京 １０００８３； ２．山西新临钢钢铁有限公司，山西临汾０４１０００）
摘要：介绍了山西新临钢钢铁有限公司炼铁厂在提高烧结矿强度、改善烧结矿粒度组成方面采取的措施。实 践表明：这些措施是有效的。 关键词：烧结矿强度措施 中图分类号：ＴＦ５３８ 文献标识码：Ａ 收稿日期：２００５—１２—２０
山西新临钢钢铁有限公司（以下简称新ｌ晦钢） 炼铁厂现有２×２４ ｍ２ｘｌｘ ３６ｍ ３台烧结机，总烧结面
积１１８ ｍｓ，年产烧结矿１７５万ｔ。随着炼铁人炉熟料
比率不断提升，高炉强化冶炼对铁前系统各项技术
指标要求日益严格，成品烧结矿质量指标愈来愈高。 作为铁前系统之一的烧结工序，采取了提高烧结矿
强度及改善粒度组成等措施，取得了显著成效，为高
炉进一步强化冶炼奠定了基础。
ｌ主要措施 烧结矿的质量好坏取决于烧结矿的矿物组成和
显微结构，要获得良好的显微结构必须具有良好的 原料条件和工艺操作制度。决定烧结矿结构的重要
因素是烧结过程中如何迅速形成最适宜的熔体液相
和熔体固结结构；决定烧结矿强度的关键是熔体的 玻璃化和结晶化；熔体结晶化主要决定于熔体冷却
后形成新相晶核的数量以及晶核长大的结构和形
状；同一晶体根据生长条件（环境、气氛性质以及冷
却速度）的变化，可以长成不同的结构和形状…。
１．１精心备料
１．１．１降低热返矿粒度和配比
在烧结生产中，热返矿粒度与热返矿量增大后，
引起混合料水分波动和成球率下降，成品烧结矿强 度降低、粒度变小。新临钢炼铁厂将热矿筛筛孔改为
小于５ ｍｍ，减少２排筛板，使热返矿粒度控制在３
ｒａｍ－４ ｍｍ，热返矿量控制在８％以下，以改善混合料 水分控制 提高成球率。 １．１．２严格生石灰质 检验 新ｌ晦钢炼铁厂生产技术科质检组对进厂生石灰
