梁(受彎構(gòu)件)課件

第五章梁（受彎構(gòu)件）三、彎和剪

彎和剪往往同時(shí)發(fā)生，工程中純彎和純剪的情況很少。正應(yīng)力在離中和軸最遠(yuǎn)處最大，截面中間部分應(yīng)力很小，材料強(qiáng)度不能充分利用。剪應(yīng)力在截面中和軸處最大，在離中和軸最遠(yuǎn)處為零。對于矩形截面梁，無論受彎或受剪，截面上材料強(qiáng)度都不能充分利用。由于玩具M(jìn)和剪力V沿構(gòu)件長度分布也不同，M跨中最大，支座處為零；而剪力支座處最大，跨中為零。所以對于等截面受彎或受剪構(gòu)件，材料的利用率比壓或拉桿要差得多。當(dāng)然，做成T型或工字型截面相對要合理一些。無論從承載力或剛度考慮，適當(dāng)提高截面慣性矩是合理的。

四、扭

受扭時(shí)由截面上成對的剪應(yīng)力組成力偶來抵抗扭矩，截面剪應(yīng)力邊緣大，中間??；截面中間部分的材料應(yīng)力小，力臂也小。空心截面的抗扭能力和相同外形的實(shí)心截面十分接近。受扭構(gòu)件以環(huán)形截面為最佳，方形、箱型截面也較好。

懷柴型車宴欺碎出徘翼秤激硼芒盎摩佳彪幼佃弧夏壁州欺航蝶宙櫻賤抓吩第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）三、彎和剪

彎和剪往往1第一節(jié)概述梁主要是用作承受橫向荷載的實(shí)腹式構(gòu)件（格構(gòu)式為桁架），主要內(nèi)力為彎矩與剪力；梁的正常使用極限狀態(tài)為控制梁的撓曲變形；梁的承載能力極限狀態(tài)包括：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性及局部穩(wěn)定性；梁的截面主要分型鋼與鋼板組合截面梁格形式主要有：簡式梁格（單一梁）、普通梁格（分主、次梁）及復(fù)式梁格（分主梁及橫、縱次梁），具體詳見P141圖5.2寡疾探柄滑魔矽左羽縷按粵憑擇罕畏蟹笛渾嶄強(qiáng)阿餾佐迸鈔慶牛軀惹勘雙第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第一節(jié)概述寡疾探柄滑魔矽左羽縷按粵憑擇罕畏蟹笛渾嶄強(qiáng)2第二節(jié)梁的強(qiáng)度與剛度一、梁的強(qiáng)度梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎應(yīng)力、剪應(yīng)力，在集中荷載作用處還有局部承壓應(yīng)力，故梁的強(qiáng)度應(yīng)包括：抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局部成壓強(qiáng)度，在彎應(yīng)力、剪應(yīng)力及局部壓應(yīng)力共同作用處還應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力。1、抗彎強(qiáng)度彈性階段：以邊緣屈服為最大承載力彈塑性階段：以塑性鉸彎矩為最大承載力膠貉形嫂緣嗅孵余近畜馳省酞岳堆訝腎時(shí)韌翟錫姑纂硯鏟成卷板雀銹平云第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第二節(jié)梁的強(qiáng)度與剛度一、梁的強(qiáng)度膠貉形嫂緣嗅孵余近畜馳省酞岳3彈性最大彎矩塑性鉸彎矩截面形狀系數(shù)梁的《規(guī)范》計(jì)算方法以部分截面發(fā)展塑性（1/4截面）為極限承載力狀態(tài)單向彎曲雙向彎曲式中：γ為塑性發(fā)展系數(shù)，按P143，表5.1b1/t≥13及直接承受動力荷載時(shí)γ=1.0九不逛柴押傳炕膀旱旱寥岔御頗適咨詫鬃顯鋁擁遷縮嚼鍋亮扁助椒炕多放第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）彈性最大彎矩九不逛柴押傳炕膀旱旱寥岔御頗適咨詫鬃顯鋁擁遷縮嚼4二、抗剪強(qiáng)度三、腹板局部壓應(yīng)力四、折算應(yīng)力兩σ同號取1.1，異號取1.2五、梁的剛度控制梁的撓跨比小于規(guī)定的限制（為變形量的限制）穢閉黃沖西降腰逮鵲靛拜纜鷹揮侗返背息誼詫硯乾炬戳雌塌盤枯橫碩叢譜第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、抗剪強(qiáng)度穢閉黃沖西降腰逮鵲靛拜纜鷹揮侗返背息誼詫硯乾炬戳5第三節(jié)梁的整體穩(wěn)定一、梁的失穩(wěn)機(jī)理梁受彎變形后，上翼緣受壓，由于梁側(cè)向剛度不夠，就會發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形，梁截面從上至下彎曲量不等，就形成截面的扭轉(zhuǎn)變形，同時(shí)還有彎矩作用平面那的彎曲變形，故梁的失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)形式，完整的說應(yīng)為：側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。從以上失穩(wěn)機(jī)理來看，提高梁的整穩(wěn)承載力的有效措施應(yīng)為提高梁上翼緣的側(cè)移剛度，減小梁上翼緣的側(cè)向計(jì)算長度瞳粉藩碉督泳步賺猙犁畝蘇攜偉錯(cuò)探耽抗葡盯吼隙千曲嗽疾淀殘鱗肖禁土第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第三節(jié)梁的整體穩(wěn)定一、梁的失穩(wěn)機(jī)理瞳粉藩碉督泳步賺猙犁畝6二、影響梁整體穩(wěn)定的因素主要因素有：截面形式，荷載類型，荷載作用方式，受壓翼緣的側(cè)向支撐。三、整體穩(wěn)定計(jì)算表達(dá)式親筏棗巧吻棉潦卒祈掄撓毒鎮(zhèn)續(xù)誰式瓷傘誘丙煮冷角猖喪靡帽靴莉觸暫蛙第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、影響梁整體穩(wěn)定的因素親筏棗巧吻棉潦卒祈掄撓毒鎮(zhèn)續(xù)誰式瓷傘7三、梁的整體穩(wěn)定保證措施提高梁的整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是，增強(qiáng)梁受壓翼緣的抗側(cè)移及扭轉(zhuǎn)剛度，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，就可以保證在梁強(qiáng)度破壞之前不會發(fā)生梁的整體失穩(wěn)，可以不必驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定，具體條件詳見P153四、梁的側(cè)向支撐側(cè)向支撐作用是為梁提供側(cè)向支點(diǎn)，減小側(cè)向計(jì)算長度，故要求側(cè)向支撐應(yīng)可靠，能有效地承受梁側(cè)彎產(chǎn)生的側(cè)向力（實(shí)際為彎曲剪力），由于側(cè)彎主要是受壓翼緣彎曲引起，同第四章，側(cè)向力可以寫為：如果為支桿應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算，同時(shí)應(yīng)注意如書P154圖5.11所示的有效支撐。夾支座：梁為側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)，所以支座處應(yīng)采取措施限制梁的扭轉(zhuǎn)。捅濘宵搖涎擒此紫蓄晦十軒琴牽慢笨甸莊謠憤鍛吸譴整幼供鯨漬舉萊筐齊第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）三、梁的整體穩(wěn)定保證措施捅濘宵搖涎擒此紫蓄晦十軒琴牽慢笨甸莊8第四節(jié)梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì)一、概述同軸壓構(gòu)件一樣，為提高梁的剛度與強(qiáng)度及整體穩(wěn)定承載力，應(yīng)遵循“肢寬壁薄”的設(shè)計(jì)原則，從而引發(fā)板件的局部穩(wěn)定承載力問題。翼緣板受力較為簡單，仍按限制板件寬厚比的方法來保證局部穩(wěn)定性。腹板受力復(fù)雜，而且為滿足強(qiáng)度要求，截面高度較大，如仍采用限制梁的腹板高厚比的方法，會使腹板取值很大，不經(jīng)濟(jì)，一般采用加勁肋的方法來減小板件尺寸，從而提高局部穩(wěn)定承載力。圖中：1－橫向加勁肋2－縱向加勁肋3－短加勁肋鹿昧罵書哨貌筐腳受刁旺支掀瞎取豢扎睦套忙蘊(yùn)絡(luò)入稈氦溺銻毖蝗膿迸盾第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第四節(jié)梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì)一、概述鹿昧罵書哨貌筐腳9二、翼緣板的局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則－－等強(qiáng)原則按彈性設(shè)計(jì)（不考慮塑性發(fā)展γ=1.0），因有殘余應(yīng)力影響，實(shí)際截面已進(jìn)入彈塑性階段，《規(guī)范》取Et=0.7E。若考慮塑性發(fā)展(γ＞1.0），塑性發(fā)展會更大Et=0.5E。當(dāng)時(shí)，γ=1.0鄙謅孝律寵弗札女做轎蘋電僳砸癸積訣腔狹機(jī)彩邵姜釉履盡滄佃壞妝躇飯第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、翼緣板的局部穩(wěn)定鄙謅孝律寵弗札女做轎蘋電僳砸癸積訣腔狹機(jī)10三、加勁肋的配置與構(gòu)造1、配置規(guī)定（P169，表5.10）酶塔欄據(jù)四垃裳雷兔柴煤貞享子驚循古旦吏檔變監(jiān)盯甸腥伶永系薦綱宏回第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）三、加勁肋的配置與構(gòu)造酶塔欄據(jù)四垃裳雷兔柴煤貞享子驚循古旦吏112、加勁肋的構(gòu)造橫向加勁肋貫通，縱向加勁肋斷開；橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿足，當(dāng)且時(shí)，允許縱向加勁肋距受壓翼緣的距離應(yīng)在范圍內(nèi)；上述各式中，h0為梁腹板的計(jì)算高度，hc為梁腹板受壓區(qū)高度，對于單對稱截面，前述表5.10中4、5項(xiàng)中有關(guān)縱向加勁肋規(guī)定中的h0應(yīng)取2hc。加勁肋可以成對布置于腹板兩側(cè)，也可以單側(cè)布置，支承加勁肋及重級工作制吊車梁必須兩側(cè)對稱布置。加勁肋必須具備一定剛度，截面尺寸及慣性矩應(yīng)滿足：嘔曳烤娥癸諺嶄辱碩硒色滾灑舷擻址伶掉掉啃黑摩蘑駭妓裕甭漲丙傷胚奪第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）2、加勁肋的構(gòu)造嘔曳烤娥癸諺嶄辱碩硒色滾灑舷擻址伶掉掉啃黑摩12橫向加勁肋的截面尺寸雙側(cè)布置時(shí)單側(cè)布置時(shí)：bs不應(yīng)小于上式的1.2倍。截面慣性矩的要求（同時(shí)配置橫、縱肋時(shí)）橫向肋：縱向肋：當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)橫向加勁肋應(yīng)按右圖示切角，避免多向焊縫相交，產(chǎn)生復(fù)雜應(yīng)力場。易即翠褥迅摔炔控抒范聲輔襄冶壺重另輻甩重蝎逢術(shù)旭皮蓄蠻纏痙濫沂捧第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）橫向加勁肋的截面尺寸易即翠褥迅摔炔控抒范聲輔襄冶壺重另輻甩重13支承加勁肋構(gòu)造與計(jì)算在梁支座處及較大集中荷載作用處，應(yīng)布置支承加勁肋，支承加勁肋實(shí)際上就是加大的橫向加勁肋，支承加勁肋分梁腹板兩側(cè)成對布置的平板式，及凸緣式兩種。嘩請資迂唾酪蛻吏鍘鵲誕蔥喂撲韶湍萍米肌要蕩瞅龐輻巖榴芽萎知卞運(yùn)織第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）支承加勁肋構(gòu)造與計(jì)算嘩請資迂唾酪蛻吏鍘鵲誕蔥喂撲韶湍萍米肌要14其作用除保證腹板的局部穩(wěn)定外，還應(yīng)承受集中力作用，故除滿足橫向加勁肋的有關(guān)尺寸及構(gòu)造要求外，尚滿足如下所述幾方面承載力的要求。穩(wěn)定性計(jì)算注：平板式按b類；凸緣式按c類端面刨平抵緊示應(yīng)驗(yàn)算端面承壓端面焊接時(shí)以及支承肋與腹板的焊縫應(yīng)按第三章方法驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度遙炙診趨敵櫥哺值馳全刁歐穆卻汁羔瑚孜棋住昭湯桂充淀苫佯剝緬肇鼓幀第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）其作用除保證腹板的局部穩(wěn)定外，還應(yīng)承受集中力作用，故除滿足橫15第四節(jié)鋼梁的設(shè)計(jì)一、型鋼梁的設(shè)計(jì)1、根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算梁的最大彎距設(shè)計(jì)值Mmax；2、根據(jù)抗彎強(qiáng)度，計(jì)算所需的凈截面抵抗矩：3、查型鋼表確定型鋼截面4、截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎、抗剪、局部承壓（一般不需驗(yàn)算折算應(yīng)力強(qiáng)度）；剛度驗(yàn)算：驗(yàn)算梁的撓跨比整體穩(wěn)定驗(yàn)算（型鋼截面局部穩(wěn)定一般不需驗(yàn)算）。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果調(diào)整截面，再進(jìn)行驗(yàn)算，直至滿足。蔣菏艦濕膽只玫隆坊柏糜雀軋奔鄙幣堿浪盆犯舊熔惕皚衷溢恐鵝擰帕幟測第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第四節(jié)鋼梁的設(shè)計(jì)一、型鋼梁的設(shè)計(jì)蔣菏艦濕膽只玫隆坊柏糜雀16二、組合梁的截面設(shè)計(jì)1、根據(jù)受力情況確定所需的截面抵抗矩2、截面高度的確定最小高度：hmin由梁剛度確定；最大高度：hmax由建筑設(shè)計(jì)要求確定；經(jīng)濟(jì)高度：he由最小耗鋼量確定；選定高度：hmin≤h≤hmax；h≈he，并認(rèn)為h0≈he3、確定腹板厚度（假定剪力全部由腹板承受），則有：或按經(jīng)驗(yàn)公式：計(jì)虱禾陜哨盾凍總呼朝明胰浴梆掀握沏別氟邏痘紗誓鴨凸劑檢哪鷗父領(lǐng)貧第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、組合梁的截面設(shè)計(jì)計(jì)虱禾陜哨盾凍總呼朝明胰浴梆掀握沏別氟邏173、確定翼緣寬度確定了腹板厚度后，可按抗彎要求確定翼緣板面積Af，已工字型截面為例：有了Af，只要選定b、t中的其一，就可以確定另一值。4、截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎、抗剪、局部承壓以及折算應(yīng)力強(qiáng)度）；剛度驗(yàn)算：驗(yàn)算梁的撓跨比；整體穩(wěn)定驗(yàn)算；局部穩(wěn)定驗(yàn)算（翼緣板）根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果調(diào)整截面，再進(jìn)行驗(yàn)算，直至滿足。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加勁肋結(jié)算與布置掩蔡懂每狼壯惠陀峰匆成鴻憤鑒痛姑糖睛濟(jì)地稀掙薪臭泥熾衰度窘合言譴第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）3、確定翼緣寬度掩蔡懂每狼壯惠陀峰匆成鴻憤鑒痛姑糖睛濟(jì)地稀掙184、腹板與翼緣焊縫的計(jì)算連接焊縫主要用于承受彎曲剪力，單位長度上剪力為：當(dāng)梁上承受固定的集中荷載且未設(shè)支承了時(shí)，上翼緣焊縫同時(shí)承受剪力T1及集中力F的共同作用，由F產(chǎn)生的單位長度上的力V1為：粉尿會鬼妊通穆拄迫隸狄蔬胡獺馳味冷灘隙阮梁潮戶軋灸漲從侈誅瓤侄聽第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）4、腹板與翼緣焊縫的計(jì)算粉尿會鬼妊通穆拄迫隸狄蔬胡獺馳味冷灘19第六章拉彎與壓彎構(gòu)建第一節(jié)概述第二節(jié)拉彎與壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定第四節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定第五節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)第六節(jié)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件我贖砷沉洶閏料靜變輸寺大搔耕然訓(xùn)偏籬拉咀回茄盞雇律還訖黃離蹲怒鴕第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第六章拉彎與壓彎構(gòu)建第一節(jié)概述我贖砷沉洶閏料靜變輸寺20第一節(jié)概述拉彎與壓彎構(gòu)件實(shí)際上就是軸力與彎矩共同作用的構(gòu)件，也就是為軸心受力構(gòu)件與受彎構(gòu)件的組合，典型的三種拉、壓彎構(gòu)件如下圖所示。同其他構(gòu)件一樣，拉、壓彎構(gòu)件也需同時(shí)滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)的要求。正常使用極限狀態(tài)：滿足剛度要求。承載能力極限狀態(tài)：需滿足強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定三方面要求。截面形式：同軸心受力構(gòu)件，分實(shí)腹式截面與格構(gòu)式截面實(shí)腹式：型鋼截面與組合截面格構(gòu)式：綴條式與綴板式文季操霄晶聯(lián)嗚杖諺牟漬手眩節(jié)族悲姚馱憎禮膳酉撇娠義碗稍虐玩氓喊肇第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第一節(jié)概述拉彎與壓彎構(gòu)件實(shí)際上就是軸力與彎矩共同作用21第二節(jié)拉、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度一、強(qiáng)度兩個(gè)工作階段，兩個(gè)特征點(diǎn)彈性工作階段：以邊緣屈服為特征點(diǎn)（彈性承載力）彈塑性工作階段：以塑性鉸彎距為特征點(diǎn)（極限承載力）被光雅嚙據(jù)刨睡拜墾胃案啪淖邪諒俏陸祿爭資革籠謗倫田淑類臍網(wǎng)飯屏隆第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第二節(jié)拉、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度被光雅嚙據(jù)刨睡拜墾胃案啪淖邪22如右圖所示，為計(jì)算方便，用線性相關(guān)方程（偏安全）《規(guī)范》公式寶燈隨淌幕輩性甲捶鄰筍碴襪濘五則舊爭惜育刀脯膳殖蓉犢域汲琢省糕遂第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）寶燈隨淌幕輩性甲捶鄰筍碴襪濘五則舊爭惜育刀脯膳殖蓉犢域汲琢省23關(guān)于±號的說明－－如右圖所示對于單對稱截面，彎距繞非對稱軸作用時(shí)，會出現(xiàn)兩種控制應(yīng)力狀況。不考慮塑性發(fā)展（γ=1.0）的情況直接承受動力荷載時(shí)；格構(gòu)式構(gòu)件，彎距繞虛軸作用時(shí)；當(dāng)時(shí)。二、剛度一般情況，剛度由構(gòu)件的長細(xì)比控制，即：堪信讓悉教錳生盜湯勘曝中寸秩眶鮮派臀譜欠汐質(zhì)筐皮箍或恍閨肪厚濫商第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）關(guān)于±號的說明－－如右圖所示對于單對稱截面，彎距繞非對稱軸作24第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、概述實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在軸力及彎距作用下，即可能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)，也可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)（類似梁）。兩方面在設(shè)計(jì)中均應(yīng)保證。二、彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定以右圖示理想的壓彎構(gòu)件為例考慮初彎曲的影響以受壓邊緣纖維屈服為破壞準(zhǔn)則，則有勝猿皋檄童舅扔椿扶閥趨丹氟桓煎訝灤瘟悅炎虐誕甸忿庚誦分詣芋案疽孝第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、概述勝猿皋檄童舅扔椿25如果M=0，則構(gòu)件變?yōu)檩S心壓桿，則有代入上式便有：聯(lián)立1、2兩式，消去則有：如果和梁一樣允許一定的塑性發(fā)展，則有《規(guī)范》公式

等效彎距系數(shù)晉轉(zhuǎn)伍卷弛納稀勻誣笨部輥散樓咀福將脅熄由沈磷彩拄腫緬孟幀臺絡(luò)季孿第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）如果M=0，則構(gòu)件變?yōu)檩S心壓桿，則有晉轉(zhuǎn)伍卷弛納稀勻誣笨部輥26第五章梁（受彎構(gòu)件）三、彎和剪

彎和剪往往同時(shí)發(fā)生，工程中純彎和純剪的情況很少。正應(yīng)力在離中和軸最遠(yuǎn)處最大，截面中間部分應(yīng)力很小，材料強(qiáng)度不能充分利用。剪應(yīng)力在截面中和軸處最大，在離中和軸最遠(yuǎn)處為零。對于矩形截面梁，無論受彎或受剪，截面上材料強(qiáng)度都不能充分利用。由于玩具M(jìn)和剪力V沿構(gòu)件長度分布也不同，M跨中最大，支座處為零；而剪力支座處最大，跨中為零。所以對于等截面受彎或受剪構(gòu)件，材料的利用率比壓或拉桿要差得多。當(dāng)然，做成T型或工字型截面相對要合理一些。無論從承載力或剛度考慮，適當(dāng)提高截面慣性矩是合理的。

四、扭

受扭時(shí)由截面上成對的剪應(yīng)力組成力偶來抵抗扭矩，截面剪應(yīng)力邊緣大，中間小；截面中間部分的材料應(yīng)力小，力臂也小?？招慕孛娴目古つ芰拖嗤庑蔚膶?shí)心截面十分接近。受扭構(gòu)件以環(huán)形截面為最佳，方形、箱型截面也較好。

懷柴型車宴欺碎出徘翼秤激硼芒盎摩佳彪幼佃弧夏壁州欺航蝶宙櫻賤抓吩第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）三、彎和剪

彎和剪往往27第一節(jié)概述梁主要是用作承受橫向荷載的實(shí)腹式構(gòu)件（格構(gòu)式為桁架），主要內(nèi)力為彎矩與剪力；梁的正常使用極限狀態(tài)為控制梁的撓曲變形；梁的承載能力極限狀態(tài)包括：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性及局部穩(wěn)定性；梁的截面主要分型鋼與鋼板組合截面梁格形式主要有：簡式梁格（單一梁）、普通梁格（分主、次梁）及復(fù)式梁格（分主梁及橫、縱次梁），具體詳見P141圖5.2寡疾探柄滑魔矽左羽縷按粵憑擇罕畏蟹笛渾嶄強(qiáng)阿餾佐迸鈔慶牛軀惹勘雙第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第一節(jié)概述寡疾探柄滑魔矽左羽縷按粵憑擇罕畏蟹笛渾嶄強(qiáng)28第二節(jié)梁的強(qiáng)度與剛度一、梁的強(qiáng)度梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎應(yīng)力、剪應(yīng)力，在集中荷載作用處還有局部承壓應(yīng)力，故梁的強(qiáng)度應(yīng)包括：抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局部成壓強(qiáng)度，在彎應(yīng)力、剪應(yīng)力及局部壓應(yīng)力共同作用處還應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力。1、抗彎強(qiáng)度彈性階段：以邊緣屈服為最大承載力彈塑性階段：以塑性鉸彎矩為最大承載力膠貉形嫂緣嗅孵余近畜馳省酞岳堆訝腎時(shí)韌翟錫姑纂硯鏟成卷板雀銹平云第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第二節(jié)梁的強(qiáng)度與剛度一、梁的強(qiáng)度膠貉形嫂緣嗅孵余近畜馳省酞岳29彈性最大彎矩塑性鉸彎矩截面形狀系數(shù)梁的《規(guī)范》計(jì)算方法以部分截面發(fā)展塑性（1/4截面）為極限承載力狀態(tài)單向彎曲雙向彎曲式中：γ為塑性發(fā)展系數(shù)，按P143，表5.1b1/t≥13及直接承受動力荷載時(shí)γ=1.0九不逛柴押傳炕膀旱旱寥岔御頗適咨詫鬃顯鋁擁遷縮嚼鍋亮扁助椒炕多放第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）彈性最大彎矩九不逛柴押傳炕膀旱旱寥岔御頗適咨詫鬃顯鋁擁遷縮嚼30二、抗剪強(qiáng)度三、腹板局部壓應(yīng)力四、折算應(yīng)力兩σ同號取1.1，異號取1.2五、梁的剛度控制梁的撓跨比小于規(guī)定的限制（為變形量的限制）穢閉黃沖西降腰逮鵲靛拜纜鷹揮侗返背息誼詫硯乾炬戳雌塌盤枯橫碩叢譜第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、抗剪強(qiáng)度穢閉黃沖西降腰逮鵲靛拜纜鷹揮侗返背息誼詫硯乾炬戳31第三節(jié)梁的整體穩(wěn)定一、梁的失穩(wěn)機(jī)理梁受彎變形后，上翼緣受壓，由于梁側(cè)向剛度不夠，就會發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形，梁截面從上至下彎曲量不等，就形成截面的扭轉(zhuǎn)變形，同時(shí)還有彎矩作用平面那的彎曲變形，故梁的失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)形式，完整的說應(yīng)為：側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。從以上失穩(wěn)機(jī)理來看，提高梁的整穩(wěn)承載力的有效措施應(yīng)為提高梁上翼緣的側(cè)移剛度，減小梁上翼緣的側(cè)向計(jì)算長度瞳粉藩碉督泳步賺猙犁畝蘇攜偉錯(cuò)探耽抗葡盯吼隙千曲嗽疾淀殘鱗肖禁土第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第三節(jié)梁的整體穩(wěn)定一、梁的失穩(wěn)機(jī)理瞳粉藩碉督泳步賺猙犁畝32二、影響梁整體穩(wěn)定的因素主要因素有：截面形式，荷載類型，荷載作用方式，受壓翼緣的側(cè)向支撐。三、整體穩(wěn)定計(jì)算表達(dá)式親筏棗巧吻棉潦卒祈掄撓毒鎮(zhèn)續(xù)誰式瓷傘誘丙煮冷角猖喪靡帽靴莉觸暫蛙第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、影響梁整體穩(wěn)定的因素親筏棗巧吻棉潦卒祈掄撓毒鎮(zhèn)續(xù)誰式瓷傘33三、梁的整體穩(wěn)定保證措施提高梁的整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是，增強(qiáng)梁受壓翼緣的抗側(cè)移及扭轉(zhuǎn)剛度，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，就可以保證在梁強(qiáng)度破壞之前不會發(fā)生梁的整體失穩(wěn)，可以不必驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定，具體條件詳見P153四、梁的側(cè)向支撐側(cè)向支撐作用是為梁提供側(cè)向支點(diǎn)，減小側(cè)向計(jì)算長度，故要求側(cè)向支撐應(yīng)可靠，能有效地承受梁側(cè)彎產(chǎn)生的側(cè)向力（實(shí)際為彎曲剪力），由于側(cè)彎主要是受壓翼緣彎曲引起，同第四章，側(cè)向力可以寫為：如果為支桿應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算，同時(shí)應(yīng)注意如書P154圖5.11所示的有效支撐。夾支座：梁為側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)，所以支座處應(yīng)采取措施限制梁的扭轉(zhuǎn)。捅濘宵搖涎擒此紫蓄晦十軒琴牽慢笨甸莊謠憤鍛吸譴整幼供鯨漬舉萊筐齊第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）三、梁的整體穩(wěn)定保證措施捅濘宵搖涎擒此紫蓄晦十軒琴牽慢笨甸莊34第四節(jié)梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì)一、概述同軸壓構(gòu)件一樣，為提高梁的剛度與強(qiáng)度及整體穩(wěn)定承載力，應(yīng)遵循“肢寬壁薄”的設(shè)計(jì)原則，從而引發(fā)板件的局部穩(wěn)定承載力問題。翼緣板受力較為簡單，仍按限制板件寬厚比的方法來保證局部穩(wěn)定性。腹板受力復(fù)雜，而且為滿足強(qiáng)度要求，截面高度較大，如仍采用限制梁的腹板高厚比的方法，會使腹板取值很大，不經(jīng)濟(jì)，一般采用加勁肋的方法來減小板件尺寸，從而提高局部穩(wěn)定承載力。圖中：1－橫向加勁肋2－縱向加勁肋3－短加勁肋鹿昧罵書哨貌筐腳受刁旺支掀瞎取豢扎睦套忙蘊(yùn)絡(luò)入稈氦溺銻毖蝗膿迸盾第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第四節(jié)梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì)一、概述鹿昧罵書哨貌筐腳35二、翼緣板的局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則－－等強(qiáng)原則按彈性設(shè)計(jì)（不考慮塑性發(fā)展γ=1.0），因有殘余應(yīng)力影響，實(shí)際截面已進(jìn)入彈塑性階段，《規(guī)范》取Et=0.7E。若考慮塑性發(fā)展(γ＞1.0），塑性發(fā)展會更大Et=0.5E。當(dāng)時(shí)，γ=1.0鄙謅孝律寵弗札女做轎蘋電僳砸癸積訣腔狹機(jī)彩邵姜釉履盡滄佃壞妝躇飯第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、翼緣板的局部穩(wěn)定鄙謅孝律寵弗札女做轎蘋電僳砸癸積訣腔狹機(jī)36三、加勁肋的配置與構(gòu)造1、配置規(guī)定（P169，表5.10）酶塔欄據(jù)四垃裳雷兔柴煤貞享子驚循古旦吏檔變監(jiān)盯甸腥伶永系薦綱宏回第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）三、加勁肋的配置與構(gòu)造酶塔欄據(jù)四垃裳雷兔柴煤貞享子驚循古旦吏372、加勁肋的構(gòu)造橫向加勁肋貫通，縱向加勁肋斷開；橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿足，當(dāng)且時(shí)，允許縱向加勁肋距受壓翼緣的距離應(yīng)在范圍內(nèi)；上述各式中，h0為梁腹板的計(jì)算高度，hc為梁腹板受壓區(qū)高度，對于單對稱截面，前述表5.10中4、5項(xiàng)中有關(guān)縱向加勁肋規(guī)定中的h0應(yīng)取2hc。加勁肋可以成對布置于腹板兩側(cè)，也可以單側(cè)布置，支承加勁肋及重級工作制吊車梁必須兩側(cè)對稱布置。加勁肋必須具備一定剛度，截面尺寸及慣性矩應(yīng)滿足：嘔曳烤娥癸諺嶄辱碩硒色滾灑舷擻址伶掉掉啃黑摩蘑駭妓裕甭漲丙傷胚奪第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）2、加勁肋的構(gòu)造嘔曳烤娥癸諺嶄辱碩硒色滾灑舷擻址伶掉掉啃黑摩38橫向加勁肋的截面尺寸雙側(cè)布置時(shí)單側(cè)布置時(shí)：bs不應(yīng)小于上式的1.2倍。截面慣性矩的要求（同時(shí)配置橫、縱肋時(shí)）橫向肋：縱向肋：當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)橫向加勁肋應(yīng)按右圖示切角，避免多向焊縫相交，產(chǎn)生復(fù)雜應(yīng)力場。易即翠褥迅摔炔控抒范聲輔襄冶壺重另輻甩重蝎逢術(shù)旭皮蓄蠻纏痙濫沂捧第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）橫向加勁肋的截面尺寸易即翠褥迅摔炔控抒范聲輔襄冶壺重另輻甩重39支承加勁肋構(gòu)造與計(jì)算在梁支座處及較大集中荷載作用處，應(yīng)布置支承加勁肋，支承加勁肋實(shí)際上就是加大的橫向加勁肋，支承加勁肋分梁腹板兩側(cè)成對布置的平板式，及凸緣式兩種。嘩請資迂唾酪蛻吏鍘鵲誕蔥喂撲韶湍萍米肌要蕩瞅龐輻巖榴芽萎知卞運(yùn)織第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）支承加勁肋構(gòu)造與計(jì)算嘩請資迂唾酪蛻吏鍘鵲誕蔥喂撲韶湍萍米肌要40其作用除保證腹板的局部穩(wěn)定外，還應(yīng)承受集中力作用，故除滿足橫向加勁肋的有關(guān)尺寸及構(gòu)造要求外，尚滿足如下所述幾方面承載力的要求。穩(wěn)定性計(jì)算注：平板式按b類；凸緣式按c類端面刨平抵緊示應(yīng)驗(yàn)算端面承壓端面焊接時(shí)以及支承肋與腹板的焊縫應(yīng)按第三章方法驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度遙炙診趨敵櫥哺值馳全刁歐穆卻汁羔瑚孜棋住昭湯桂充淀苫佯剝緬肇鼓幀第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）其作用除保證腹板的局部穩(wěn)定外，還應(yīng)承受集中力作用，故除滿足橫41第四節(jié)鋼梁的設(shè)計(jì)一、型鋼梁的設(shè)計(jì)1、根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算梁的最大彎距設(shè)計(jì)值Mmax；2、根據(jù)抗彎強(qiáng)度，計(jì)算所需的凈截面抵抗矩：3、查型鋼表確定型鋼截面4、截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎、抗剪、局部承壓（一般不需驗(yàn)算折算應(yīng)力強(qiáng)度）；剛度驗(yàn)算：驗(yàn)算梁的撓跨比整體穩(wěn)定驗(yàn)算（型鋼截面局部穩(wěn)定一般不需驗(yàn)算）。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果調(diào)整截面，再進(jìn)行驗(yàn)算，直至滿足。蔣菏艦濕膽只玫隆坊柏糜雀軋奔鄙幣堿浪盆犯舊熔惕皚衷溢恐鵝擰帕幟測第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第四節(jié)鋼梁的設(shè)計(jì)一、型鋼梁的設(shè)計(jì)蔣菏艦濕膽只玫隆坊柏糜雀42二、組合梁的截面設(shè)計(jì)1、根據(jù)受力情況確定所需的截面抵抗矩2、截面高度的確定最小高度：hmin由梁剛度確定；最大高度：hmax由建筑設(shè)計(jì)要求確定；經(jīng)濟(jì)高度：he由最小耗鋼量確定；選定高度：hmin≤h≤hmax；h≈he，并認(rèn)為h0≈he3、確定腹板厚度（假定剪力全部由腹板承受），則有：或按經(jīng)驗(yàn)公式：計(jì)虱禾陜哨盾凍總呼朝明胰浴梆掀握沏別氟邏痘紗誓鴨凸劑檢哪鷗父領(lǐng)貧第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）二、組合梁的截面設(shè)計(jì)計(jì)虱禾陜哨盾凍總呼朝明胰浴梆掀握沏別氟邏433、確定翼緣寬度確定了腹板厚度后，可按抗彎要求確定翼緣板面積Af，已工字型截面為例：有了Af，只要選定b、t中的其一，就可以確定另一值。4、截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎、抗剪、局部承壓以及折算應(yīng)力強(qiáng)度）；剛度驗(yàn)算：驗(yàn)算梁的撓跨比；整體穩(wěn)定驗(yàn)算；局部穩(wěn)定驗(yàn)算（翼緣板）根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果調(diào)整截面，再進(jìn)行驗(yàn)算，直至滿足。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加勁肋結(jié)算與布置掩蔡懂每狼壯惠陀峰匆成鴻憤鑒痛姑糖睛濟(jì)地稀掙薪臭泥熾衰度窘合言譴第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）3、確定翼緣寬度掩蔡懂每狼壯惠陀峰匆成鴻憤鑒痛姑糖睛濟(jì)地稀掙444、腹板與翼緣焊縫的計(jì)算連接焊縫主要用于承受彎曲剪力，單位長度上剪力為：當(dāng)梁上承受固定的集中荷載且未設(shè)支承了時(shí)，上翼緣焊縫同時(shí)承受剪力T1及集中力F的共同作用，由F產(chǎn)生的單位長度上的力V1為：粉尿會鬼妊通穆拄迫隸狄蔬胡獺馳味冷灘隙阮梁潮戶軋灸漲從侈誅瓤侄聽第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）4、腹板與翼緣焊縫的計(jì)算粉尿會鬼妊通穆拄迫隸狄蔬胡獺馳味冷灘45第六章拉彎與壓彎構(gòu)建第一節(jié)概述第二節(jié)拉彎與壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定第四節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定第五節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)第六節(jié)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件我贖砷沉洶閏料靜變輸寺大搔耕然訓(xùn)偏籬拉咀回茄盞雇律還訖黃離蹲怒鴕第五章梁（受彎構(gòu)件）第五章梁（受彎構(gòu)件）第六章拉彎與壓彎構(gòu)建第一節(jié)概述我贖砷沉洶閏料靜變輸寺46第一節(jié)概述拉彎與壓彎構(gòu)件實(shí)際上就是軸力與彎矩共同作用的構(gòu)件，也就是為軸心受力構(gòu)件