梁的合理设计
桥梁设计的四大原则
桥梁设计的四大原则桥梁设计的四大原则1、刚柔相济合理的桥梁结构体系应该是刚柔相济的。
结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
结构I _ _一一一 / /是刚多一点好，还是柔多一点好？刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢？这些问题历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制的指标，但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。
最后，专家们达成难以准确言传的共识：刚柔相济乃是设计者的追求。
也许都是相通的。
想想看，人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢？做人太刚和太柔都不受推崇。
过份刚强者，应变能力差，难以找到共同受力的合作者，即使面对任何突然袭来的恶势力，亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地，这种时候必须有足够的刚度才能立于不败，否则一旦后继乏力，油尽灯枯就会发生脆性破坏，导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。
世人处世多以“柔”为本，退一步海阔天空，和为贵。
柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。
但过柔亦为人所不耻。
因为“柔”必然产生变形以适应外力，太柔的结果必然是太大的变形，甚至会导致立足不稳而失去根本。
处世极为圆滑者，八面玲珑，见风使舵，整日上窜下跳，左右逢源，活得游刃有余，这种柔得无形，表面上着实不容易受到伤害，骨子里却难免有“似我非我”的疑问，弄不好会个性丧失、面目全非，可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。
古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。
用现代的话来讲大意是做人――文章来源网络，仅供个人学习参考最好既有原则性又有灵活性，也就是刚柔相济。
刚是立足之本，必要刚度不能少，如此方能控制变形在可以忍受的范围内，才不会失掉本质的东西；柔为护身之法，血肉之躯刚度毕竟有限，要学会以柔克刚，不断提高消化转换外力的能力，有时候, 牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的，也是值得的，但应以不失去自我为度。
梁的合理设计
梁的合理设计能动二班曲力涛 1305060212梁的设计的基本问题是如何保证在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，以最经济的代价，对梁进行合理设计，即满足实用又经济的要求。
所以我们要在一定外力为作用下设计出一种杆件使其一方面满足强度要求，一方面使用材料很少。
在设计梁时，实用上的要求就是跨度和承载能力。
我们作强度和刚度计算的时候，梁的跨度和承受的载荷应视为给定条件，也是我们讨论的前提。
关于经济的要求，要考虑施工条件、材料选择、截面尺寸、技术经济指标等几个方面，这里只能考虑材料和截面尺寸两个因素。
一、对于材料截面的合理选择对于一般情况，在梁的设计中，正应力骑着控制作用，不必核校切应力。
下面我选择正应力公式分析：由正应力公式可见，梁所可以承受的额最大弯矩与弯曲截面系数成正比，由此可见，在截面面积相同的情况下，Wz越大的截面设计越合理。
我们可以通过不同形状截面的W/A来比较其合理性。
通过计算分析得出，工字型截面、槽型截面比矩形截面合理，矩形截面比圆形截面合理。
二、选择离心铸造材料根据梁的正应力分布情况来看，材料截面的两端正应力最大而中性轴附近正应力最小，由此可见，增强钢梁的抗弯能力，以加强两翼，将梁做成工字形或箱形横截面为最合理。
我们可以采取离心铸造法铸造材料，由于两端材料密度大，中性轴处密度小的特点，使得材料两端的强度大，而中性轴附近的材料强度在满足条件下相对较小，从而达到节约材料用量、充分利用材料的设计目的。
通常我们设计梁的截面尺寸一般是根据最大弯矩设计并制成等截面，要求最大应力处小于容许应力即可，这样对于其它应力要求小的部分使用同样大小的截面很大程度的浪费了材料的性能，而且加大了用量。
三、采用变截面梁形式基于此，我们可以设计一种变截面梁，而目前最合理的变截面梁是等强度梁。
等强度梁就是使梁各横截面上的最大正应力都相等，并达到材料的容许正应力。
这种设计一方面省材料，最大限度的提高材料的利用率，另一方面提高结构的承载力，使结构更加安全，而且节省空间，降低自重，提高结构的实用性。
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。
梁的设计尺寸
梁柱设计经验一、梁的设计1．梁尺寸确定。
该工程定为纵横向承重，主要为横向承重，根据梁尺寸初步确定：主梁高h : (1/8—1/12)L, 宽b(1/3—1/2)h连系梁高h : (1/10-1/15)L, 宽b(1/3-1/2)h次梁高h : (1/12-1/18)L, 宽b(1/3-1/2)h2我这里引用一些梁设计的经验：(1).梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋，宜优先采用“附加箍筋”。
梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。
可在结构设计总说明处画一节点，有次梁处两侧各加三根主梁箍筋，荷载较大处详施工图。
(2).当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。
当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。
外部框架梁尽量做成梁外皮与柱外皮齐平。
当建筑有要求时：梁也可偏出柱边一较小尺寸。
梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。
(3).折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，还应加附加箍筋(4).梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。
（此条是从弹性计算角度出发）。
当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。
(5).原则上梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应。
箍筋按规定在梁端头加密。
布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。
小断面的连续梁或框架梁，上、下部纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。
(6).端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。
(7).考虑抗扭的梁，纵筋间距不应大于300和梁宽，即要求加腰筋，并且纵筋和腰筋锚入支座内La。
箍筋要求同抗震设防时的要求。
(8).反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋承受，或适当增大箍筋。
梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。
(9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。
与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。
主体工程梁柱方案设计要求
主体工程梁柱方案设计要求1.设计依据和要求主体工程梁柱方案设计的依据主要包括相关的国家标准和规范、建筑设计方案要求、建筑物使用功能要求等。
在设计过程中，需要充分了解建筑物的使用功能和设计要求，合理确定建筑物的结构等级和抗震设防要求，根据相关规范确定梁柱结构的受力计算标准和设计参数，确保设计方案符合相关的法律法规和规范要求。
2.结构布局和构件选型在进行梁柱方案设计时，需要根据建筑物的空间布局和荷载传递路径，合理确定梁柱结构的布置和空间位置。
根据建筑物的使用功能和荷载要求，选择合适的梁柱截面尺寸和材料，确保梁柱结构能够承担建筑物的荷载并满足相应的抗震要求。
3.受力计算和分析在进行主体工程梁柱方案设计时，需要进行梁柱结构的受力计算和分析。
通过对梁柱结构的受力情况进行分析，确定梁柱结构的内力大小和分布情况，评估梁柱结构的受力性能和安全性，确保梁柱结构能够满足建筑物的使用要求和安全性能。
4.节点设计和连接方式在梁柱方案设计中，需要合理设计梁柱节点的连接方式和细部构造。
通过对梁柱节点的受力和变形进行分析，确定合适的节点连接方式和构造形式，确保梁柱结构的节点能够满足受力和变形要求，并保证梁柱结构的整体稳定性。
5.施工技术和工艺要求在主体工程梁柱方案设计中，需要考虑梁柱结构的施工技术和工艺要求。
合理确定梁柱结构的施工工艺和施工工序，确保梁柱结构的施工质量和施工安全，减少施工难度和提高施工效率。
总结：主体工程梁柱方案设计是建筑结构设计的重要组成部分，设计合理的梁柱结构方案能够保证建筑物的结构安全和稳定性能。
在梁柱方案设计中，需要充分考虑建筑物的使用功能和荷载要求，合理确定梁柱结构的布局和构件选型，进行受力计算和分析，设计合理的节点连接方式和细部构造，考虑施工技术和工艺要求，确保梁柱结构能够满足建筑物的使用要求和施工需求。
通过科学合理的梁柱方案设计，能够提高建筑物的结构性能和施工质量，促进建筑结构的科学发展。
三跨连续梁的合理边中跨比
三跨连续梁的合理边中跨比
三跨连续梁是一种常见的桥梁结构形式，其由三个跨度相等的连续梁组成。
在设计三跨连续梁时，合理的边中跨比是非常重要的，它会直接影响到桥梁的承载能力和使用寿命。
本文将从两个方面介绍三跨连续梁的合理边中跨比：一是什么是边中跨比；二是如何确定三跨连续梁的合理边中跨比。
一、什么是边中跨比？
边中跨比指桥梁两端支座间的最大跨度与中间支座间最小跨度之比。
通俗点说，就是指桥梁两端与中间之间所分配到的长度比例关系。
在实际工程设计中，不同类型和用途的桥梁所采用的边中跨比也不同。
二、如何确定三跨连续梁的合理边中跨比？
1. 根据结构形式确定
三跨连续梁由三个相等长度的连续梁组成，因此它们之间所分配到的长度应该是相等的。
因此，在设计时可以先根据结构形式来确定合理的边中跨比。
一般来说，三跨连续梁的合理边中跨比为1:2:1或者1:3:1。
2. 根据荷载特点确定
桥梁设计时需要考虑到荷载特点，不同类型和用途的桥梁所受到的荷载也不同。
在确定三跨连续梁的合理边中跨比时，需要根据实际荷载情况来考虑。
一般来说，在承受相同荷载条件下，采用1:2:1的边中跨比可以获得更好的承载能力和使用寿命。
3. 根据施工条件确定
在实际工程建设过程中，施工条件也是影响三跨连续梁合理边中跨比的一个因素。
一般情况下，采用1:2:1的边中跨比可以更好地适应现有施工条件，减少施工难度和成本。
总之，在确定三跨连续梁合理边中跨比时需要考虑多方面因素，并进行综合分析。
只有在充分考虑各种因素后选择合适的边中跨比才能确保桥梁具有良好的承载能力和使用寿命。
结构设计,梁、板的这些规范要点不能忘!
结构设计，梁、板的这些规范要点不能忘！一、梁设计1.截面：宽度不宜小于200，高宽比不宜大于4，跨高比不宜小于4；宽扁梁及深梁详规范。
2.梁截面控制指标A.纵筋配筋率：最小配筋率按《混凝土规范》表11.3.6-1中数值取用，一般模型计算会主要考虑，不用管；最大配筋率不宜高于 2.5%；B.纵筋净距：顶筋不应小于30mm和1.5d，底筋不应小于25mm和1.0d。
钢筋多余2层时，2层最少钢筋中距应比下面2层中距增大1倍。
各层钢筋长度不小于25mm和d（d为纵筋最大直径）。
C.纵筋面积比：一级不应小于0.5，二三级不应小于0.3，四级规范无要求，一般取0.25。
D.箍筋直径及肢数：当截面高度大于800时，箍筋直径不宜小于8mm；截面高度小于800时，箍筋直径不应小于6mm；一级不小于10mm，二三级不小于8mm，四级不小于6mm，当纵半边配筋率大于2%时，箍筋直径加大（按规范的表中最小直径来加大）；箍筋肢数：梁宽小于350mm用双肢箍，350~600时四肢箍，650~800时六肢箍。
E.箍筋加密区最大间距：一级不大于hb/4、6d、100的较小者；二级不大于hb/4、8d、100的较小者；三四级不大于hb/4、8d、150的较小者。
F.箍筋加密区长度：一级不小于2hb、500的较大者；二三四级不小于1.5hb、500的较大者。
3.梁配筋构造A.架立筋：一般用12mm，但是《混凝土规范》9.2.6中指出，跨度小于4m是不宜小于8mm，跨度4~6m不应小于10mm，大于6m时不应小于12mm。
B.梁侧构造筋：梁腹板高度hw（梁高-板厚）不小于450mm时，梁两侧端部沿高度配置纵向构造钢筋，间距不宜大于200mm，单侧配筋率不小于腹板面积（bhw）的0.1%；注意，扭筋构造是按照全高布置构造筋，间距不宜大于200mmC.悬臂梁构造：应有至少2五指钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折不少于12d，其余钢筋不应切断，应在《混凝土规范》9.2.8条规定的弯起点弯折。
混凝土梁标准尺寸设计
混凝土梁标准尺寸设计混凝土梁标准尺寸设计一、前言混凝土梁是建筑结构中常用的承重构件之一，其作用是将荷载传递到支座上。
混凝土梁的设计需要考虑荷载、材料强度、结构形式等多个因素，其中标准尺寸的设计是保障混凝土梁质量和安全的重要措施之一。
本文旨在介绍混凝土梁标准尺寸设计的相关知识。
二、混凝土梁标准尺寸的基本概念混凝土梁标准尺寸是指在一定荷载条件下，满足混凝土梁强度和变形等性能要求的尺寸。
混凝土梁标准尺寸的设计应满足以下要求：1. 满足混凝土梁强度和变形要求；2. 满足工作性能要求，如挠度、裂缝控制等；3. 尽可能减小材料消耗，降低成本；4. 便于施工、检查和维修。
三、混凝土梁标准尺寸的设计方法混凝土梁标准尺寸的设计方法主要包括以下两种：1. 基于极限状态设计法的混凝土梁标准尺寸设计极限状态设计法是基于结构在极限状态下的受力性能进行设计的一种方法。
在混凝土梁标准尺寸的设计中，极限状态设计法主要应用于混凝土梁的强度和变形的限制。
按照极限状态设计法，混凝土梁标准尺寸的设计需要满足以下条件：1. 抗弯强度设计值大于或等于荷载的弯矩；2. 抗剪强度设计值大于或等于荷载的剪力；3. 混凝土梁的挠度应小于规定的极限值，以控制结构的变形。
2. 基于变形限制的混凝土梁标准尺寸设计基于变形限制的混凝土梁标准尺寸设计是指在荷载作用下，混凝土梁的变形不应超过某一限值，以保证结构的不破坏和使用性能。
该方法主要适用于需要考虑混凝土梁的变形限制的情况。
按照基于变形限制的混凝土梁标准尺寸设计方法，需要满足以下条件：1. 混凝土梁的挠度应小于规定的变形限制值；2. 混凝土梁的裂缝宽度应小于规定的限制值。
四、混凝土梁标准尺寸的基本参数混凝土梁标准尺寸的设计需要考虑以下基本参数：1. 荷载：混凝土梁受到的荷载是设计中的重要参数之一，荷载的大小和作用方式会直接影响混凝土梁的标准尺寸。
2. 混凝土强度等级：混凝土强度等级是混凝土梁标准尺寸设计中的重要参数之一，不同强度等级的混凝土需要采用不同的标准尺寸。
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例 中 国 古 建 筑 的 斗 拱 结 构 分 析
Q 加配重
趣味小问题： 两人带了一块长度 超过沟宽的板，但一人 在沟中点时的弯矩稍微 超过板强度，这两人能 想出办法过沟吗？
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办法：一人作配重
配重降低最大弯矩作用分析
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Q 合理安排加载方式—尽量分散载荷
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例：在车间里，技术员和工人正面临着一个问题，如何用
现有的起吊重量只有5T的吊车吊起10T的重物？经过大家的 认真思考和努力，改进了装置，结果就吊起了10T的重物。 请同学们想想他们是如何解决问题的。
P
y1
y2
C
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t max [ t ] y1 c max y2 [ c ]
三.梁的合理外形
•变截面梁与等强度梁（与载荷分布匹配的合理截面形状）
M ( x) [ ] W ( x)
F
M ( x) W ( x) [ ]
l 2
l 2
M
Fl 4
x
•变截面梁与等强度梁（与载荷分布匹配的合理截面形状）
§4-6 梁的合理设计
提高梁强度的主要措施 控制梁弯曲强度的主要因素是弯曲正应力
max
M max [ ] Wz
荷载 约束
因此应使 Mmax 尽可能地小
应使 WZ 尽可能地大
截面形状
一、梁的合理受力（降低弯矩）
q
M
ql 2 8
x
ql 2 50 ql
2
ql 2 50 40
等强度梁－各个截面上的最大正应力都相等。
讨论钢板弹簧设计中
的力学问题。
钢板弹簧受力的力学 模型： 变宽度等强梁不方 便工程应用，切成
x
l 2
F
l 2
条后沿高度叠放
P
a
+
Pa
二、梁的合理截面
合理的截面形状应使 A 较小而 W 较大 z
W 0.125 d A W 0.167 h A W 0.27 h ~ 0.31h A
W 0.167 a A
措施：
让材料远离中性轴：工字梁、T形梁、槽形梁、箱形梁等
为防止切应力破坏，腹板也不能太薄
★ 对于[t]= [c]的材料，可用与中性轴对称的截 面，使截面上、下边缘σtmax= σcmax ★ 对于[t]≠[c]的材料，如铸铁[t]＜[c]，宜 用中性轴偏于受拉边的截面。
M ( x) [ ] －正应力等强条件 W ( x) bh2 ( x ) M ( x ) Fx W ( x ) 6 6 Fx h( x ) b[ ]
3FS ( x ) [ ] －切应力等强条件 2bh( x )
FS ( x ) F
3F h( x ) h1 2b[ ]