钢结构梁的设计
主次梁钢结构设计
主次梁钢结构设计主次梁是钢结构设计中常用的梁型之一，它具有梁材轻、承载能力强、施工方便等优点，被广泛应用于建筑、桥梁等领域。
本文将从主次梁的定义、设计方法、施工要点等方面进行详细介绍。
首先，主次梁的定义。
主次梁是指在钢结构中，承担主要荷载的梁称为主梁，承担次要荷载的梁称为次梁。
主次梁在结构中起着承载和传递荷载的作用，主梁承载的荷载较大，通常为楼板和屋面荷载，而次梁承载的荷载较小，通常为挡土墙荷载或局部荷载。
其次，主次梁的设计方法。
主次梁的设计主要包括受力分析、截面设计和节点设计。
首先，通过对结构荷载和支座条件的分析，确定主次梁所受荷载的大小和类型。
然后，根据荷载大小和跨度选择合适的钢材型号，并进行截面设计，计算梁的承载能力和挠度。
最后，进行节点设计，确定连接方式和节点尺寸，保证节点的承载能力和刚度。
再次，主次梁的施工要点。
主次梁的施工过程中需要注意以下几个方面。
首先，要保证梁的几何尺寸和拱度的准确性，避免出现偏差。
其次，梁的初始计算预应力应合理施加，保证混凝土的使用寿命和强度。
接下来，施工时要确保梁的防腐措施和防火措施得以有效实施，保证梁的使用寿命和安全性。
最后，要进行梁的质量检验，包括尺寸精度、截面精度和力学性能等方面的检验，保证梁的质量符合设计要求。
综上所述，主次梁作为钢结构设计中常用的一种结构形式，具有诸多优点，但在设计和施工过程中也需要注意一些要点，以确保梁的结构安全和使用寿命。
因此，在进行主次梁的设计和施工时，应遵循相关规范和标准，做好细致的分析和计算，保证梁的质量和稳定性。
钢结构梁的制作方法
钢结构梁的制作方法钢结构梁是现代建筑中常见的一种结构形式，具有承重能力强、耐久性好等优点，因此在大型建筑、桥梁等工程中广泛应用。
本文将介绍钢结构梁的制作方法，包括材料准备、制作工艺、质量控制等方面。
一、材料准备制作钢结构梁的主要材料是钢板和钢材。
钢板要求表面光洁、平整，无明显的损伤和瑕疵，其厚度和尺寸要符合设计要求。
钢材的选择要根据设计荷载和结构要求确定，常用的有角钢、工字钢、圆钢等。
在材料准备阶段，需要对材料进行质量检查和验收，确保符合标准要求。
同时还要做好材料的储存和保护工作，防止受到湿气、腐蚀等影响。
二、制作工艺钢结构梁的制作工艺主要包括切割、焊接、钻孔、磨削等环节。
具体步骤如下：1. 切割将钢板和钢材按照设计要求进行切割，通常采用火焰切割或等离子切割等方式。
切割时要注意保持切口平整、光滑，避免产生毛刺和裂缝。
2. 焊接将切割好的钢板和钢材进行组装和焊接。
焊接方式有手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等多种方式。
焊接时要注意控制焊接温度和焊接速度，保证焊缝的质量和强度。
3. 钻孔在焊接完成后，需要进行钻孔加工，以便进行后续的组装和安装。
钻孔时要选择合适的钻头和钻孔方式，确保孔的精度和质量。
4. 磨削在钻孔完成后，还需要对焊接和切割处进行磨削加工，以便保持表面平整、光滑，并消除切割和焊接产生的毛刺和裂缝。
三、质量控制制作钢结构梁时，需要进行严格的质量控制，以确保产品符合设计要求和标准规范。
主要包括以下几个方面：1. 材料质量控制对采购的钢材和钢板进行质量检查和验收，确保符合标准要求。
2. 制作过程质量控制对每个制作环节进行质量检查和控制，确保制作过程中不出现质量问题。
3. 检测和试验对制作完成的钢结构梁进行检测和试验，包括尺寸、外观、焊缝、强度等方面。
确保产品符合标准要求和设计要求。
4. 产品标识和追溯对每个制作完成的钢结构梁进行标识和追溯，以便在后续的使用和维护中能够及时识别和处理问题。
四、安装和使用制作完成的钢结构梁需要进行安装和使用，注意以下几个方面： 1. 安装前的检查在安装前，需要对钢结构梁进行检查，确保没有损伤或变形等问题，以便确保安装的质量和安全性。
钢梁抗扭设计及实例分析
形式1受扭钢梁可以通过在悬挑梁处增加构 造梁，构造梁和支撑梁刚接，此时构造梁和悬挑
支架及换热器钢支座等，由于受到管道水平推力
梁形成单跨外伸梁，悬挑梁的端弯矩通过构造梁
和换热器热膨胀力及换热器检修时抽芯力的影
端弯矩来平衡，支撑梁只受剪力和弯矩作用，如
响，使支架和支座底端产生弯矩，弯矩进一步传
图2所示。
设 计
CJ 施
工
钢梁抗扭设计及实例分析
O N S T R U C
杜群 (中石化广州工程有限公司土建室，广东广州510000)
摘要：本文介绍了钢结构设计中钢梁扭转问题，针对引起扭转的原因进行分析，归纳和总结了解决
钢梁扭转问题的构造措施和计算方法，为实际工程中钢梁抗扭转设计提供参考。 关键词：钢梁；抗扭设计；抗扭强度计算；构造措施
2抵抗扭矩的技术措施
钢梁抗扭设计的强度计算方法，为设计工作者提
可以通过调整结构布置形式和采用构造措施
供设计依据，供有关人员参考应用。
两种方式，合理地抵抗扭矩。
1设计中常见钢梁受扭形式
2. 1调整结构布置形式
形式1：钢梁上悬挑支架。在炼油行业装置 设计中，钢构架及钢管架中各种设备支架和管道
为了减小或者消除扭矩对钢梁的影响，可以 通过结构力学方式，合理调整结构布置形式，改
7k8
Fk =
(1)
T a)S(i)
Zto =
(2)
Bs
7： Oto =
(3)
式中，人为钢梁截面抗扭惯性矩；S®为钢梁的截
面扇性静矩；人为钢梁的截面扇性惯性矩；d为 钢梁的计算点截面厚度；CD为钢梁截面的扇性面
积；B为弯扭双力矩。 当弯矩、剪力、扭矩支吊架经常需要设置在梁侧，如图1 (a)所示， 此时需要在框架梁侧设置悬挑的支架梁，悬挑梁
主次梁钢结构设计
主次梁连接节点设计由于所有的次梁截面都相同，选取荷载较大的次梁节点进行验算。
楼面荷载Q G V V V 4.12.1max +=kN65.7125.264.1085.292.1=⨯+⨯= 屋面荷载Q G V V V 4.12.1max +=kN 45.4675.34.1335.342.1=⨯+⨯=设计指标：所以选取最大的楼面荷载进行计算，kN V 65.71max =。
主次梁连接为铰接，腹板连接采用8.8级M20高强螺栓，采用摩擦型连接，摩擦面采用喷砂处理，kN P 125,45.0==μ，连接板双面连接（2=f n ）。
次梁腹板：22/125,/215,5.6mm N f mm N f mm t v ===；焊缝：角焊缝2/160mm N f w f =。
设计假定：次梁梁端剪力：kN V 65.71=。
设计计算：1) 螺栓布置安装缝隙mm f 15=，切角mm b 25=，主次梁间隙mm d 01=。
螺栓至连接板端部的距离mm d b 4422220=⨯=≥，取mm c 45=；螺栓至连接板边缘的距离mm d d 335.10=≥，取mm d 35=；螺栓间距mm d c 6630=≥，取mm c 70=。
2) 螺栓抗剪验算单个螺栓受剪承载力设计值为：（双连接板2=f n ）kN P n N f R b V 25.10112545.029.0=⨯⨯⨯==μα由剪力确定所需的螺栓数为： 7.025.10165.71===b V N V n ，取3=n ，双排布置。
剪力作用的偏心距为：mm e 5.14435102199=++= 螺栓群所承担的弯矩为：m kN Ve M e ·35.10105.14465.713=⨯⨯==- 在梁端剪力作用下单个螺栓所受的剪力为：kN n V N V 88.23365.71=== 在偏心弯矩Ve M e =作用下，边行受力最大的一个高强度螺栓所受的剪力为：kN y y M N ie M 93.73702701035.10232max =⨯⨯⨯==∑ 在剪力和偏心弯矩共同作用下，边行受力最大的一个高强螺栓所受的剪力为：22max )()(M V N N N +=kN N kN b V 25.10103.2688.2335.1022=<=+= 满足要求。
钢结构之钢梁
(2) 当a/b≤2时，用横加劲肋来减小各板段旳 a/b值，临界剪应力伴随稳定系数k增大旳 比率较大，故较经济。这就是规范要求横 加劲肋最大间距a ≤2h0旳原因之一。
提升临界应力旳措施 （1）减小矩形薄板旳长度可有效提升σcr （2）按一定要求设横向加劲肋，减小矩形薄
板旳长度，可提升σcr
4、弹塑性阶段旳临界应力
第三节 钢梁旳整体稳定
一、整体稳定 1、整体失稳
当弯应力还未到达屈服点之前，而弯矩超 出临界线值，使钢梁发生侧向弯扭屈曲，从 稳定平衡状态转变为不稳定状态。
2、原因 受压翼缘发生侧向失稳
3、整体失稳形式 受拉翼缘对受压翼缘旳侧向变 形有牵制作用，从而使受压翼 缘发生较大旳侧向变形，受拉 翼缘发生较小旳侧向变形
形板 为计算临界应力，采用通用高厚比 （正则化宽厚比）
s fvy / cr
s
h0 / tw
41
fy 235
当a/h0≤1(a为短边)时 k 4 5.34（/ a ）2 h0
当a/h0>1(a为长边)时 k 5.34 4（/ a ）2 h0
当a/h0≤1(a为短边)时
s
41
h0 / tw 4 5.34（/ h0/a）2
cr 1.1 f / b2
（4－62c）
3、腹板在局部横向压应力下旳屈曲
梁在集中荷载作用处未设支承加劲肋及 在吊车轮压作用下，都受到局部横向压应 力
腹板不发生局部失稳的h0 / tw 限值
h0 82 235
tw
fy
规范取为 h0 80 235
tw
fy
当0.5≤ a/h0≤1.5时
c
28
（2）形心轴旳位置
fy
钢结构厂房梁柱节点设计
3.7节点设计3.7.1梁柱节点3.7.1.1螺栓布置及验算采用M24 的10.9级摩擦型高强度螺栓连接，摩擦面采用喷砂处理，45.0=μ，kN P 225=。
螺栓布置如图3-70、3-71所示图3-70 梁柱节点布置图图3-71 梁柱节点螺栓布置图每个螺栓的抗剪承载力设计值为501251001251251004505012510050757550kN P n N f R b v 125.9122545.019.0=⨯⨯⨯==μαR α——抗力分项系数的倒数，一般取0.9；f n ——一个螺栓的传力摩擦面数。
每个螺栓的抗拉承载力设计值为kN P N b t 1802258.08.0=⨯==选取梁端最不利组合272.7299.7767.995M kN m V kN N kN =-⋅⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪=-⎩⎭，轴力和剪力转化考虑轴向压力影响最上端螺栓的拉力为()1222272.720.175146.8540.1750.225t i M y N kN m y ⋅⨯===⨯+∑每个螺栓的剪力为99.7712.478v V N kN n === 计算最上端螺栓的承载力为12.47146.850.95 1.091.125180v t b b v t N N N N +=+=< 满足要求。
3.7.1.2 端板厚度设计对于最上排螺栓，此处端板属于两边支承类，端板平齐。
()()3665046146.85103224625045050462054f w tw f f w e e N t mm e b e e e f ⨯⨯⨯⨯≥==⨯+⨯⨯+⨯⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦f e ——螺栓中心至翼缘板表面的距离； w e ——螺栓中心至腹板的距离；a ——螺栓间距；b ——端板宽度；f ——端板钢材的抗拉强度设计值，端板厚度mm t 16≥，取2205mm N f =。
综上，端板厚度取25t mm =。
3.7.1.3 梁柱节点域验算62272.721096.97/125/45025025v b c c M N mm f N mm d d t τ⨯===<=⨯⨯节点域的剪应力满足规范要求，按构造要求在两边设置加劲肋。
钢结构梁设计流程
钢结构梁设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. l hope that after you downloadthem,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified afterdownloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!钢结构梁设计流程：①需求分析：明确梁的使用条件，包括荷载类型、大小，环境因素及预期使用寿命等。
②结构选型：根据建筑物功能需求，选择合适的梁截面类型（如工字钢、H型钢等）。
③荷载计算：计算恒载、活载、风载、雪载及特殊荷载等，并考虑荷载组合效应。
④内力分析：利用结构力学原理或软件进行静力或动力分析，求解梁的弯矩、剪力、扭矩等内力。
⑤截面设计：根据内力计算结果，选取满足强度、刚度及稳定性要求的截面尺寸。
⑥应力校核：验证截面在最不利荷载作用下的应力分布，确保不超过材料许用应力。
⑦连接设计：设计梁与柱或其他构件之间的连接方式，确保连接可靠且传递力顺畅。
⑧节点详图：绘制节点构造详图，明确焊缝规格、螺栓连接等细节。
⑨经济性评估：评估设计的经济性，考虑材料成本、制造、运输及安装的便捷性。
⑩设计审查：内部审查及可能的第三方审查，确保设计符合规范及安全标准。
⑪施工图绘制：完成详细施工图，包括截面图、装配图及材料清单等，指导生产与施工。
⑫现场技术服务：提供现场安装指导和技术支持，解决施工中出现的问题。
公路钢结构桥梁设计规范JTGD钢桁梁
公路钢结构桥梁设计规范JTGD钢桁梁
首先，JTGD对于钢桁梁的材料选择进行了规范。
规范要求梁的材料
应满足国家有关标准，并且需要有相关的质量合格证明。
钢材的机械性能
包括抗拉强度、屈服强度、伸长率等要求也在规范中进行了明确。
钢桁梁的设计要求主要包括以下几个方面。
首先，要求按照桥梁荷载、地震效应、温度变化等载荷组合进行桥梁的强度计算和稳定性计算。
其次，规范要求梁的截面尺寸和梁的屈曲控制要满足相关要求。
对于大跨度桥梁
的梁，还需要进行颤振验算。
此外，规范还对于桥梁的疲劳寿命进行了要求，包括载荷历时、荷载作用频率等方面。
在桥梁施工过程中，规范对于梁的制造、预拼装和吊装等环节也进行
了规定。
其中，规范对于梁的制造要求梁的长度一般为40m或者更短，并
且有相应的拼装工艺要求。
吊装要求梁的吊装工艺可行、安全，并且在吊
装过程中进行检查和监控。
在桥梁维护方面，规范强调了梁的防腐保护措施。
根据梁的使用环境
和钢材的特性，规范要求对梁的涂装、防腐处理进行恰当选择。
此外，规
范还要求定期对梁进行检测，如超声波探伤、磁粉探伤等，以及记录梁的
使用状况和维护情况。
总而言之，JTGD钢桁梁设计规范为公路钢结构桥梁的设计、施工和
维护提供了明确的指导。
通过遵循规范的设计要求和施工要求，可以保证
梁的结构安全可靠，延长梁的使用寿命，提高桥梁的运行效率。
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第五章 梁的设计 3）翼缘板尺寸 根据翼缘所需要的截面惯性矩确定翼缘板尺寸：
bt
2 Ix Iw h02
翼缘宽度b或厚度t只要定出一个，就能确定另一个。 b通常取（1/3-1/5）h，同时为保证局部稳定应使b/t≤30， 如果截面考虑发展部分塑性则b/t≤26。 选择b和t时要符合钢板规格尺寸，一般翼缘宽度取10mm的 倍数，厚度取2mm的倍数。
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.2.1 梁的截面选择
1.型钢梁截面的选择 只需根据计算所得到的梁中最大弯矩按下列公式求出需要的
净截面模量，然后在型钢规格表中选择截面模量接近的Wnx 的型钢做为试选截面。
Mx Wnx xf
第五章 梁的设计
1、梁的类型和梁格布置 2、梁的设计 3、腹板加劲肋的布置和设计
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
§5.1 梁的类型及梁格布置
5.1.1 梁的类型
按弯曲变形状况分：
单向弯曲构件——构件在一个主轴平面内受弯 双向弯曲构件——构件在二个主轴平面内受弯
Mx——梁截面内绕x轴的最大弯矩设计值； Wnx——截面对x轴的净截面模量； x——截面对x轴的有限塑性发展系数； f ——钢材抗弯设计强度 ；
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计 2.组合梁截面的选择
梁的内力较大时，需采用组合梁。常用的形式为由三块钢板焊成的 工字形截面。组合梁的截面选择设计包括：确定截面高度、腹板尺 寸和翼缘尺寸。
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。 此外，还必须妥善解决翼缘与腹板的连接问题，受钢材规格、 运输和安装条件的限制而必须设置拼接的问题，梁的支座以及与 其他构件连接的问题等等。
降低连接用于复式梁格中，纵向次梁在低于主梁上翼缘的水 平处与主梁相连，纵向次梁上叠放横向次梁，铺板位于主梁之 上。该方法允许在给定的楼板建筑高度里增大主梁的高度。
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
1）截面高度
最大高度hmax建筑高度； 最小高度hmin刚度要求，根据容许挠度查表；
经济高度hs 满足使用要求的前提下使梁的总用钢量为最小。
以受均布荷载的简支梁为例：
5 qk l 4 5l 2 M k max 10M k max l 2 5 k max l 2 384 EI x 48 EI x 48EWx h 24 Eh
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.1.3 主次梁的连接
主次梁的连接可以是叠接、平接或降低连接。
叠接是次梁直接放在主梁或其他次梁上，用焊缝或螺栓固 顶。连接方法简单方便，但建筑高度大，使用受到限制。 平接又称等高连接，次梁与主梁上翼缘位于同一平面其上铺 板。该方法允许在给定的楼板建筑高度里增大主梁的高度。
面 板
次
梁 主
梁
支 撑
柱
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
梁的截面形式
热轧型钢梁(a) 焊接组合截面梁(b) 冷弯薄壁型钢梁(c) 空腹式截面梁(d) 组合梁(e)
图5.1.1 梁的截面形式
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
综上所述，梁的高度应满足：
hmin h hmax且h he
并符合钢材尺寸规格
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计 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
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
取 s k f ， s -荷载平均分项系数，可近似取1.3。
hmin
5 fl l 31.2 E
b1 Af tw Aw
hw h1 h
1.2Vmax 抗剪强度要求: t w hw fV
局部稳定和构造因素:
t w hw / 3.5
一般来说，腹板厚度最好在8-22mm范围内，对个别小跨 度梁，腹板最小厚度可采取6mm。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
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 按传力系统的作用分类： 荷载 →楼板→（次梁）→ 主梁→ 柱 → 基础 次梁主要承受均布荷载，主梁主要承受集中荷载。
d h
第五章 梁的设计
5.1.2 梁格布置
梁格是由许多梁排列而成的平面体系，例如楼盖和工作平台等。 梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁传给主梁，然后传 到柱或墙， 最后传给基础和地基。 根据梁的排列方式，梁格可分成下列三种典型的形式 ①简单式梁格——只有主梁，适用于梁跨度较小的情况； ②普通式梁格——有次梁和主梁，次梁支承于主梁上； ③复式梁格——除主梁和纵向次梁外，还有支承于纵向次梁上的 横向次梁。