受弯构件-梁概述

在弯矩Mx作用下：
Mx f x wnx
Mx
在弯矩Mx和My作用下：
x wnx
MY f y wny
γx 、 γy— 截面塑性发展系数：对工字形截面 , γx=1.05, γy =1.20；对其他截面，可按表5-1采用。
为避免梁失去强度之前受压翼缘局部失稳，规范规定： 梁受压翼缘的自由外伸宽度ｂ与其厚度t之比不大于 13 235 / f y ，否则取γ x=1.0。
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腹板剪应力
三、 梁的局部承压强度 当梁在固定集中荷载（包括支座反力）作用处未设置支 承加劲肋时[图5-9(a)]、或受有移动的集中荷载（如吊车的 轮压）[图5-9(b)]作用时，应验算梁腹板计算高度边缘的局 部压应力σc。 在集中荷载作用下，翼缘（在吊车梁中，还包括轨道） • 类似支承于腹板的弹性地基梁。 F c f t wl z F—集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数； ψ —集中荷载增大系数：对重级工作制吊车轮压， ψ =1.35；对其他荷载，ψ =1.0； lz—集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度，其计 算方法如下： 跨中集中荷载 lz =a + 5hy+2hR 梁端支反力 lz =a＋2.5hy+a1
对于需要进行疲劳计算的梁，取γ x、γ y=1.0，即按 弹性工作阶段进行计算。
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截面塑性发展系数γ x、γ y值
表5-1
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二、 梁的抗剪强度
VS fv Itw
当梁的抗剪强度不足时，最有效的办法是增大腹板的 面积，但腹板高度hw一般由梁的刚度条件和构造要求确定， 故设计时常采用加大腹板厚度tw的办法来增大梁的抗剪强 度。
S1nx、S2nx—分别为中和轴以上、以下净截面对中和轴x的 面积矩；
W pnx =S lnx + S 2nx—净截面对x轴的塑性模量。
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梁受弯时各阶段正应力的分布情况
塑性铰弯矩Mxｐ与弹性最大弯矩Mxe之比为： M xp W pnx F M xe Wnx γ F 称为截面形状系数,取决于截面的几何形状而与材料 的性质无关，。
M K l [v] v 5 qK l 3 5 qK l 2 l l 384 EI x 48 8EI x 10EI x l
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图5-2 工作平台梁格
梁格可分为三种类型： （1）简单梁格 （2）普通梁格
（3）复杂梁格
面板可用钢筋混凝土板或钢板以及钢承板（压型钢板）与 钢筋混凝土的组合板和其它轻质材料板，面板通常应与支 承梁上翼缘焊牢，以保证梁的整体稳定。
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梁格形式
主次梁可用下列型式连接： （1）叠接 次梁叠放在主梁上 (2)升高连接 次梁从侧面与主梁连接
第五章 受弯构件-梁
第一节 概 述 一、 梁的型式和应用
钢梁可分为型钢梁（由型钢制作的梁）和组合梁（由 钢板制作的梁）两大类。
图5-1 梁的截面类型
钢梁可做成简支梁、连续梁、悬伸梁等。简支梁的用 钢量虽然较多，但由于制造、安装、修理、拆换较方便， 而且不受温度变化和支座沉陷的影响，因而采用最为广泛。
a—集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可取 为50mm ； hy—自梁承载的边缘到腹板计算高度边缘的距离； hR—轨道的高度，计算处无轨道时hR=0 ；
a1—梁端到支座板外边缘的距离，按实际长度取，但不得 大于2.5hy。
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局部压应力
腹板的计算高度h0:对轧制型钢梁为腹板在与上、下 翼缘相交接处两内弧起点间的距离；对焊接组合梁，为腹 板高度；对铆接（或高强度螺栓连接）组合梁，为上、下 翼缘与腹板连接的铆钉（或高强度螺栓）线间最近距离。
通常应在固定集中荷载作用处设置支承加劲肋，此时σ c=0；
四、 折算应力 在组合梁的腹板计算高度边缘处，当同时受有较大的 正应力、剪应力和局部压应力时，或同时受有较大的正应 力和剪应力时，应按下式验算该处的折算应力： 2 c2 c 3 2 1 f σ、τ、σc—腹板计算高度边缘同一点上的弯曲正应力、剪 应力和局部压应力。 σ 和σ c均以拉应力为正值，压应力为负值；
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简支钢梁丧失整体稳定
第二节 梁的强度和刚度
梁的强度计算包括弯曲正应力、剪应力、局部压应力 和折算应力计算；而考虑腹板屈曲后强度的计算，后面专 门阐述。 一、抗弯强度 (1) • 弹性工作阶段 Mxe＝fyWnx (2) 弹塑性工作阶段
(3) 塑性工作阶段 Mxp＝fy（Slnx＋S2nx）＝fywpnx
β 1—验算折算应力的强度设计值增大系数。当σ 与σ c异 号时，取β 1=1.2；当σ 与σ c同号时或σ c=0,β 1=1.1。
五、 梁的刚度
v≤[v]
v—由荷载标准值产生的最大挠度； [v]—梁的容许挠度值，规范规定的[v]见表5-2。
对受多个集中荷载的梁（如吊车梁、楼盖主梁等）， 其挠度的精确计算比较复杂，但与最大弯矩相同时的均布 荷载作用下的挠度接近。因此，实践上用近似公式验算梁 的挠度： 对等截面简支梁：
(3)等高连接 次梁和主梁的上翼缘位腹板连接
(a)叠接；(b)等高连接（升高连接），(c)降低连接 主次梁连接型式
二、 钢梁设计内容 1、 强度 • 两种方法。 一种是按梁净截面计算其抗弯强度和抗剪 强度使其满足要求。 一种方法是允许梁腹板在梁构件整体失效前屈曲，考 虑利用腹板屈曲后强度来计算梁的抗弯强度和抗剪强度， 2、 刚度 v≤[v]，或v/l≤[v]/l 3、 整体稳定 σ ＝M/φ bW≤f 4、局部稳定 处理钢构件的板件局部稳定，有两种方法。 一是以屈曲为承载能力的极限状态，并通过对板件宽 厚比的限制，使之不在构件整体失效之前屈曲；其二是允 许板件在构件整体失效之前屈曲，并利用其屈曲后强度， 构件的承载能力由局部屈曲后的有效截面确定。
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截面形状系数
规范规定：计算梁的抗弯强度时，考虑截面部分发展塑性 变形，因此引进了截面部分塑性发展系数γ x 和γ y。 γ x 和γ y的取值原则是：①使截面的塑性发展深度不 致过大；②与压弯构件的有关计算规定相衔接。 同时为了保证翼缘不丧失局部稳定，受压翼缘自由外 伸宽度与其厚度之比应不大于13 235 / f y