钢结构之_钢梁(知识学习)
钢结构培训讲解
钢结构培训讲解钢结构作为现代建筑领域中一种重要的结构形式，因其具有强度高、自重轻、施工速度快等优点，在工业厂房、高层建筑、桥梁等众多工程中得到了广泛应用。
为了让大家更好地了解和掌握钢结构相关知识，下面将为大家进行详细的培训讲解。
一、钢结构的基本概念钢结构是指以钢材为主要材料，通过焊接、螺栓连接等方式组成的结构体系。
钢材具有良好的力学性能，如高强度、高韧性、良好的塑性和可焊性等，这使得钢结构能够承受较大的荷载并具有较好的抗震性能。
二、钢结构的材料1、钢材的种类碳素结构钢：价格较低，性能一般，适用于一般的建筑结构。
低合金高强度结构钢：强度高、韧性好，常用于重要的钢结构工程。
2、钢材的性能强度：包括屈服强度和抗拉强度，是衡量钢材承载能力的重要指标。
塑性：常用伸长率和断面收缩率来表示，塑性好的钢材在受力时能产生较大的变形而不破坏。
韧性：反映钢材抵抗冲击荷载的能力。
可焊性：指钢材在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊缝的性能。
三、钢结构的连接1、焊接连接优点：连接强度高、构造简单、施工方便。
缺点：焊接残余应力和焊接变形对结构性能有一定影响，质量检验要求较高。
2、螺栓连接普通螺栓连接：装拆方便，但连接强度较低。
高强度螺栓连接：分为摩擦型和承压型，连接强度高，广泛应用于钢结构中。
四、钢结构的设计1、设计原则安全可靠：满足结构在使用过程中的承载能力和稳定性要求。
经济合理：在保证结构安全的前提下，尽量降低造价。
施工方便：便于制作、安装和维护。
2、设计内容结构选型：根据建筑功能、跨度、高度等因素选择合适的结构形式。
荷载计算：包括恒载、活载、风载、地震作用等。
内力分析：确定结构在各种荷载作用下的内力分布。
构件设计：根据内力计算结果，对钢梁、钢柱等构件进行截面设计和强度、稳定性验算。
五、钢结构的施工1、施工准备技术准备：熟悉施工图纸，编制施工方案。
材料准备：采购符合要求的钢材和连接材料。
场地准备：平整场地，搭建临时设施。
2、构件制作放样：根据设计图纸进行尺寸放样。
钢结构算量之钢梁
第三部分：钢梁
一、钢梁包括：钢梁和钢吊车梁；
二、H248*124*5*8表示H型钢，腹板宽248mm、厚5mm，翼缘宽124mm、厚8mm；
三、钢梁里包括横向加劲肋、纵向加劲肋、短加劲肋、支撑板；
四、□表示方钢；
五、1.钢梁
清单工程量计算规则：按设计图示尺寸以重量计算。
不扣除孔眼的重量，焊条、铆钉、螺栓等不另行增加重量，制动梁、制动板、制动桁架、车档并入钢吊车梁工程量内。
定额工程量计算规则：①金属结构制作按图示钢材尺寸以吨计算，不扣除孔眼，切边的重量，焊条、铆钉、螺钉等重量已包括在定额内不另计算。
在计算不规则或多边形钢板重量时均以其最大对角线乘最大宽度的矩形面积计算。
②制动梁的制作工程量包括制动梁、制动桁架、制动板重量。
2.钢吊车梁
清单工程量计算规则同钢梁清单工程量计算规则。
定额工程量计算规则：①金属结构制作按图示钢材尺寸以吨计算，不扣除孔眼，切边的重量，焊条、铆钉、螺钉等重量已包括在定额内不另计算。
在计算不规则或多边形钢板重量时均以其最大对角线乘最大宽度的矩形面积计算。
②实腹钢柱、吊车梁、H型钢按图示尺寸计算，其中腹板及翼板宽度按每边增加25mm计算。
③制动梁的制作工程量包括制动梁、制动桁架、制动板重量。
钢结构设计原理知识点
钢结构设计原理知识点钢结构是现代建筑领域广泛应用的一种结构形式，具有强度高、刚度好、可塑性强等优点。
在钢结构设计中，掌握一些基本的设计原理是非常重要的。
本文将介绍钢结构设计中的一些知识点，帮助读者更好地理解和应用钢结构设计原理。
一、材料力学知识在钢结构设计中，材料力学是基础。
首先，我们需要了解钢材的强度和刚度特性，包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等。
这些参数将直接影响到钢材的使用性能和结构的承载能力。
二、结构力学知识在钢结构设计中，结构力学是必须掌握的知识。
了解结构受力原理、受力形式以及受力计算方法对于设计出安全可靠的钢结构非常重要。
1. 静力学静力学是钢结构设计中最基本的力学原理。
它研究物体处于静止或匀速直线运动时的受力平衡条件。
在钢结构设计中，我们需要应用静力学原理来确定杆件的受力状态，包括梁的弯矩、剪力和轴力等。
2. 动力学动力学是钢结构设计中考虑结构在振动或冲击力作用下的响应。
钢结构在地震、车辆行驶和风荷载等外部力的作用下会发生振动，因此需要考虑结构的自振频率、振型和阻尼等参数。
三、结构稳定性知识钢结构在受到外力作用下，需要保持稳定。
在钢结构设计中，我们需要考虑结构的屈曲和稳定性，以确保结构在使用寿命内不会发生失稳。
了解结构的稳定性条件和计算方法对于设计具有稳定性的钢结构至关重要。
四、连接方式与设计钢结构中的连接方式对结构的安全性和可靠性有着重要影响。
了解各种连接方式的特点和设计原理，选择适当的连接方式，能够确保结构连接的强度和刚度满足设计要求。
五、局部稳定与极限设计在钢结构设计中，局部稳定和极限设计是非常关键的。
了解杆件的局部稳定问题和极限状态下的设计要求，能够合理选择截面尺寸和设计参数，保证结构的安全可靠。
六、施工与监控最后，钢结构设计在施工和监控阶段也需要考虑。
通过合理的施工工艺和监控手段，可以确保钢结构的正确安装和使用。
因此，熟悉施工和监控方面的知识也是设计者需要具备的能力。
总结：钢结构设计原理的知识点非常广泛，本文仅涵盖了一些基本的知识点。
完整版)钢结构知识点总结
完整版)钢结构知识点总结第一章：钢结构的特点和应用范围钢结构具有自重较轻、可靠性高、抗震抗冲击性好、制造工业化程度高、塑性和韧性好、密闭性好、强度高等特点。
因此，它适用于大跨度结构、高层建筑、工业建筑、轻质结构、高耸结构、活动式结构、可拆卸或移动的结构、和大直径管道等领域。
结构设计的目的是确保安全性、耐久性和适用性。
荷载效应S和结构抗力R是影响结构可靠性的重要因素，而功能函数Z=R-S则用于描述结构完成预定功能状态。
极限状态设计方法包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。
第二章：钢结构的材料钢材按照脱氧方法分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、脱氧剂硅和锰。
热轧型钢是通过加热钢锭至1200-1300度，然后通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸的钢材。
钢材的热处理方法包括淬火、正火和回火。
钢材疲劳是指在反复荷载下，在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂，属于脆性破坏。
焊接结构的应力幅和非焊接结构的应力幅和应力比是导致钢材疲劳的主要原因。
钢材的强度设计值按厚度划分是因为随着厚度或直径的减小，钢材的致密性较好，强素提高，塑性也提高，存在大缺陷的几率较小。
碳、硫和磷对钢材的性能有不同的影响。
钢结构的连接方法及其特点钢结构常用的连接方法包括焊缝连接、螺栓连接和铆接。
其中，焊缝连接适用于刚接和除直接承受动力荷载的结构外的大多数情况，具有构造简单、节约钢材、加工方便等优点，但也存在脆性增大、产生残余应力及残余变形等缺点。
螺栓连接适用于铰接，可以使用普通螺栓连接和高强度螺栓连接，具有现场作业快、容易拆除、维修方便等优点，但会增加制造工作量，削弱构件截面，比焊接多费钢材。
铆接适用于受力较小的情况下，具有塑性和韧性好、传力可靠、易于检查和保证等优点，但工艺复杂，用钢量多。
4.钢材牌号的表示方法国际上钢号的表示方法一般包括三个部分，即字首符号、钢材的强度值和钢材的质量等级。
以Q235-E43、Q345-E50、Q390、Q420-E55为例，43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。
钢结构-钢梁
钢结构-钢梁钢结构钢梁在现代建筑领域中，钢结构因其独特的优势而得到了广泛的应用。
其中，钢梁作为钢结构中的重要组成部分，更是发挥着不可或缺的作用。
钢梁，简单来说，就是用于承载和传递荷载的钢结构构件。
它通常由钢材制成，具有较高的强度和刚度，能够在建筑物中承受各种竖向和水平荷载。
从材料的角度来看，用于制造钢梁的钢材一般需要具备良好的力学性能。
常见的钢材有碳素结构钢和低合金高强度结构钢等。
这些钢材经过严格的质量控制和加工工艺，以确保钢梁的强度和稳定性。
钢梁的截面形式多种多样，常见的有工字钢、H 型钢、槽钢等。
不同的截面形式在受力性能和使用场景上有所差异。
工字钢和 H 型钢具有较好的抗弯性能，常用于承受较大弯矩的场合；槽钢则在一些特定的结构中发挥作用。
在设计钢梁时，需要充分考虑多种因素。
首先是荷载的类型和大小。
包括恒载（如结构自重）、活载（如人员、设备等的重量）以及风载、地震作用等。
根据这些荷载的计算和组合，确定钢梁所需要承受的最大内力。
其次，跨度也是设计钢梁时的关键因素之一。
跨度越大，钢梁所承受的弯矩和挠度就越大，对钢梁的强度和刚度要求也就越高。
再者，钢梁的支撑条件也会影响其设计。
例如，简支梁、连续梁和悬臂梁在受力特点和计算方法上都有所不同。
为了保证钢梁在使用过程中的安全性和可靠性，还需要对其进行强度、刚度和稳定性的验算。
强度验算主要是确保钢梁在各种荷载作用下不会发生破坏；刚度验算则是控制钢梁的变形在允许范围内，以保证结构的正常使用；稳定性验算则是防止钢梁在受压时发生失稳现象。
在施工过程中，钢梁的安装也需要严格按照规范进行。
安装前要对钢梁的尺寸、质量进行检查，确保符合设计要求。
安装时要采用合适的起重设备和安装方法，保证钢梁的位置准确、连接牢固。
钢梁的连接方式也有多种，如焊接、螺栓连接等。
焊接连接具有整体性好、强度高的优点，但施工要求较高；螺栓连接则施工方便，便于拆卸和更换，但连接的整体性相对较弱。
在实际工程中，钢梁的应用非常广泛。
钢结构基本知识
1. 2. 3.
4. 5.
6.
7.
8.
刚架和支撑等配件安装就位，并经检测和校正几何尺寸确认无误后， 应对柱脚底板和基础之间的空间采用灌浆料填实。二次灌浆的预留 空间：当柱脚铰接时不宜大于50mm，柱脚刚接时不宜大于100mm。
• 6、紧固件连接工程，紧固件指钢结构制作与安装中的普通
螺栓、扭剪型高强度螺栓、高强度大六角头螺栓、钢网架螺栓球节点用高强 度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉等连接件。这个项目我们重点要讲的是高强 度螺栓连接，因为高强度螺栓连接工程是连接所有主构件的一个至关重要的 一环，施工质量的好坏直接影响着整个工程的安全。我们就最常见的摩擦型 高强度螺栓来具体分析，需要注意以下几个方面：
工业建筑钢结构基本
知识
郭
工业建筑中钢结构的应用及优缺点
• 我国轻钢结构建筑发展非常快，工业建筑主要应 用于轻型工业厂房、粮油仓库、码头与报税仓库、 农产品、建材、家具等交易市场、体育场馆、展 览厅及房屋加层等。 • 钢结构优点：易施工、易维护、施工周期短、自 重轻、能减小地震作用效应、抗震性能好、环境 污染少等综合优势。 • 钢结构缺点：耐火性能差（温度到600度几乎失 去所有的强度和刚度）、耐腐蚀性差。
•
构件安装工程总结
我们上面已经把安装工程的重要性及基本规范大致都讲过，但对于 安装工程的整体控制我们需要注意什么呢？每个工程都有每个工程 的特点，每个工程的施工方法也不尽相同，但基本的操作流程不外 乎以下几点： 应根据场地和起重设备条件，最大限度的将扩大拼接工作在地面完 成； 安装顺序宜先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始，在刚架安 装完成后应将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好，并检查其铅垂 度。然后，以这两榀刚架为起点，向房屋另一端顺序安装； 构件悬吊应选择合理的吊点，大跨度构件的吊点须经计算确定。对 于刚度小、腹板宽厚比大的构件，应采取防止构件扭曲和损坏的措 施。构件的捆绑和悬吊部位，应采取防止构件局部变形和损坏的措 施； 各种支撑的拧紧程度，以不将构件拉弯为原则； 不得利用已安装就位的构件起吊其他重物。不得在主要受力部位焊 接其他物件； 檩条和墙梁安装时，应及时设置拉条并拉紧，但不应将檩条和墙梁 拉弯； 刚架在施工中应及时安装支撑，必要时增设缆风绳充分固定；
钢结构的基础知识
钢结构是一种使用钢材构建的建筑结构系统。
以下是钢结构的一些基础知识：
钢材特性：钢是一种高强度、耐久的金属材料，具有良好的可塑性和可焊性。
它具有较高的抗张强度和刚度，适用于构建跨度大、承载能力要求高的建筑结构。
钢结构构件：钢结构包括主要构件和次要构件。
主要构件包括梁、柱、桁架和桥梁等，用于承受和传递荷载。
次要构件包括连接件、支撑件和补强件等，用于连接和加固主要构件。
设计原则：钢结构设计需要遵循工程力学原理和适用的建筑设计规范。
设计考虑结构的荷载分布、刚度和稳定性等方面，以确保结构的安全性和可靠性。
钢结构施工：钢结构施工涉及钢构件的制造、运输和安装。
在施工过程中，需要进行准确的尺寸控制、焊接或螺栓连接、防腐处理等工艺，确保结构的质量和完整性。
钢结构优势：相比传统的混凝土结构，钢结构具有一些优势。
它具有较高的强度和刚度，可以实现大跨度和灵活的空间布局。
此外，钢结构具有可重复使用和可拆卸的特点，便于维护和改造。
钢结构应用：钢结构广泛应用于各种建筑类型，如高层建筑、工业厂房、桥梁、体育场馆等。
它也用于特殊环境和要求，如海洋平台、核电站和风力发电机组等。
需要指出的是，钢结构设计和施工需要专业的工程师和合格的施工团队进行。
合理的设计和精确的施工能够确保钢结构的安
全性、耐久性和美观性。
钢结构厂房知识大全（图文并茂）
钢结构⼚房知识⼤全（图⽂并茂）钢结构⼚房的建造主要分以下五部分1、预埋件，（能稳定⼚房结构）2、柱⼦，⼀般⽤H型钢，或者C型钢（通常是⽤⾓钢把两根C型钢连接）3、梁，⼀般都⽤C型钢和H型钢，（中间积的⾼度根据梁的跨度来定）4、檩条：⼀般都⽤C型钢和Z型钢。
5、⽀撑、拉条，通常是圆钢。
6、⽡，分两种，第⼀种是单⽚⽡（彩钢⽡）。
第⼆种是复合板。
（两层彩涂板中间夹着聚氨酯或岩棉起到冬暖夏凉的作⽤，也有隔⾳防⽕的效果）。
常⽤名词⼀、主钢架（柱、梁、吊车梁）编制依据：详图。
⼆、次钢架结构：C檩、拉条、撑杆、隅撑、⽔平⽀撑、柱间⽀撑、地脚螺栓（含以上各类的螺母、垫圈）三、辅材：1、加⼯辅材：焊剂、焊丝、焊条、三⽓（氧⽓、CO2⽓、⾦⽕焰）、油漆、稀料、钢砂等。
2、安装辅材：油漆、稀料、焊条、⾼强螺栓等。
3、设备⼯具⽤耗材：钻头、切割⽚、磨光⽚、导电嘴、喷嘴、冷却液、电量、设备配件等。
4、劳动保护⽤品：安全帽、⼿套、绝缘⼿套、绝缘鞋、防滑鞋、眼镜、⼯作服等。
5、检验⼯具：圈尺、钢板尺、拐尺、焊⾓尺、探伤仪等。
地脚螺栓预埋我们⼀直这样做：先将地脚螺栓按设计尺⼨组⽴成组；按照设计尺⼨制作⼀块“模板”，标出轴线的位置；预埋时先将组⽴好的地脚螺栓放⼊⽀设好的混凝⼟模板内，把“模板”套到组⽴好的地脚螺栓上，利⽤经纬仪、⽔准仪把模板定位好，再⽤电焊机把地脚螺栓与钢筋及混凝⼟模板固定好，固定时要保证地脚螺栓与混凝⼟模板的相对位置。
浇筑砼时应注意的问题：砼浇筑前必须在螺栓的螺扣上缠油布以保护螺扣，待钢结构安装时再解开。
砼浇筑过程中，要尽量避免踩在模板上，振动棒要尽量避免直接碰螺栓，特别不要碰撞螺扣。
砼浇筑完毕后要派⼈检查柱顶标⾼，不符合要求的在砼初凝前整改好。
混凝⼟浇注完毕后初凝前要重新校正地脚螺栓的位置。
紧固件连接⼯程螺栓作为钢结构连接紧固件，通常⽤于构件间的连接、固定、定位等。
钢结构中的连接螺栓⼀般分普通螺栓和⾼强度螺栓两种。
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或
3、折算应力
VS ItW
fV
VS [ ]
ItW
eq
2
2 c
c
3 2
f
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23
第三节 钢梁的整体稳定
一、整体稳定 1、整体失稳
当弯应力尚未达到屈服点之前，而弯矩超 过临界限值，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。
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24
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25
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的侧向变
形有牵制作用，从而使受压翼
缘发生较大的侧向变形，受拉
翼缘发生较小的侧向变形
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26
4、临界荷载
Pcr k p
EI yGJ l12
,
k Mcr
EI yGJ l1
k
cr
EI yGJ l1W
EI y
—
侧向抗弯刚度，Iy
t1b13 6
GJ — 抗扭刚度，J At12
上半面积 = A / 2
O1
中和轴
形心轴
O
O2
下半面积 = A / 2
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fy
fy
16
（4）形状系数 F a. 矩形截面
We
I ymax
bh3 / 12 h/2
bh2 6
Wp
2S
2
bh 2
h 4
bh2 4
F M p W p 1.5 Me We
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17
b. 工字形截面
F = 1.08 ～1.17
36
（2）轧制普通工字钢简支梁 附录 6 表 3 查取
= M / Wnx ≤ fy 弹性极限弯矩 Me = Wnx fy
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11
2、弹塑性阶段
σ fy
边缘 σ= fy
ε
塑性区由边缘向内部
发展,由于塑性区受弹 性区的约束，钢梁仍
能承受荷载
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12
3、塑性阶段 塑性区扩展到整个截面, 塑性变形急剧发展，并 形成塑性铰，达到承载 能力的极限
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t1
二、钢梁的强度计算
1、弯曲强度计算 单向弯曲
Mx f, xWnx
M x [ ]
Wnx
双向弯曲
Mx My f xWnx yWny
M x M y [ ]
Wnx Wny
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21
My
Mx
y
x
x
y
Mx x
x
y
Mx作用
y
My y
x
x
y
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My作用 22
2、剪切强度计算
bWx yW y
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34
3、整体稳定系数 （1）焊接工字形等截面简支梁
b
b
4320
2y
Ah [
Wx
1
(
yt1
4.4h
)2
b
]
235 fy
y l1 / iy , iy I y / A
b
I1 ，
I1 I2
b
—
截面不对称影响系数
I1、I2 — 受压、受拉翼缘对弱轴y 的惯性矩
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35
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（3）由于薄板局部稳定的限制，对板件的宽 厚比有很严格的要求
（4）在动荷载或重复荷载的作用下，易发生 脆断或疲劳破坏
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19
不能采用塑性设计的情况：
（1）直接承受动载的梁
（2）采用容许应力法计算
（3）受压翼缘的自由外伸宽度 b
与其厚度 t1 的比值：
b 13 235
t1
fy
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b1 b
20
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5
7、截面对称情况：单轴对称、双轴对称
8、截面变化情况：等截面梁、变截面梁（变
梁高、变翼缘宽度）
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6
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7
二、应用 1、荷载或跨度较小时采用轧成梁；较大则采 用组合梁 2、工字形梁适合于强轴方向受弯 3、荷载或跨度较大，且梁高受限制或有较高 的抗扭要求时，可采用双腹式箱形截面梁
第四章 钢梁
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1
第一节 钢梁的形式及应用 一、钢梁的形式
1、支承情况：简支梁、连续梁、悬臂梁 2、受力情况：单向弯曲、双向弯曲 3、制造方法：轧成梁、组合梁
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2
4、外型：实腹梁、桁架梁、蜂窝梁
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3
5、截面形式：工字形、槽形、箱形
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4
6、材料性能：同种钢梁、异种钢梁、 钢与砼组合梁
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8
三、钢梁的设计内容 1、强度计算 抗弯、抗剪、局部压应力、折算应力强度 2、刚度计算 3、整体稳定计算 4、局部稳定计算
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9
第二节 钢梁的强度计算
一、弯曲强度
σ
弯曲应力与弯曲应变
fy
的关系类似于钢材简
单拉伸试验，并假设
钢材为理想的弹塑性
材料。
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ε
10
1、弹性阶段 最大边缘应力 σ= M ymax / In
作用在下翼缘有减小侧向变形的趋势
（3）钢梁跨度
P上
（4）侧向支撑情况
（5）几何特性
P下
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31
二、整体稳定性的验算方法
1、不需验算整体稳定性的情况
（1）有刚性面板
与受压翼缘相连
（2）工字形截面简支梁
tw
受压翼缘的自由
长度 l1 与其宽度 b1
A1
的比值不超过规定值
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32
工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大 l1 / b1 值
3 向上文档
27
临界荷载的大小取决于受压翼缘的自由长度 l1 和受压翼缘的宽度 b1
通过设置侧向支撑来减小受压翼缘的自由长 度 l1 和加大受压翼缘的宽度 b1
l1
l1
2×l1
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28
向上文档
29
5、影响整体稳定性因素 （1）荷载形式
最小
居中
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最大
30
（2）荷载作用位置
作用在上翼缘有加大侧向变形的趋势
ydA 0
A1aO1 A2aO2 0 ao1 ao2 a / 2
O1
中和轴
形心轴
O
O2
下半面积 = A / 2
fy
形心轴对称于上、下等截面的形心.
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15
（3）塑性极限弯矩
Mp
A 2 (a1
a2 )
fy
(S1 S2 ) f y
A 2
(a0
a0 ) f y
2Sf y
Wp fy
跨中无侧向支承点的梁
钢
荷载作用
荷载作用
号
在上翼缘
在下翼缘
跨中有侧向 支承的梁 不论荷载
作用于何点
Q235
13
Q345
11
Q390
10
20 16.5 15.5
16 13 12.5
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33
2、整体稳定的验算公式
单向弯曲
Mx Wx
cr R
cr
fy
fy
R
b f
Mx f
bW x
双向弯曲 Mx M y f
13
（1）中和轴的位置
fy
上半面积 = A / 2
N 0 dA 0
A1 f y A2 f y 0 A1 A2 A / 2
O1
中和轴
形心轴
O
O2
下半面积 = A / 2
fy
a. 中和轴平分截面
b. 不对称截面的中和轴与形心轴不重合
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14
（2）形心轴的位置
fy
上半面积 = A / 2
F 与截面形状有关，随边缘面积的增大而 减小，故称为形状系数。
实际设计时采用的抵抗矩为 We，1≤ <
F,只考虑部分塑性发展变形,边缘塑性区的深
度一般控制在1/8。
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18
采用塑性设计需考虑下列因素的影响：
（1）较大变形影响正常使用
（2）弯应力、剪应力的共同作用使强度降低， 提前出现塑性铰