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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 受弯构件,5.1,梁的类型,第五章,受弯构件（梁）,Bending Members(Beams),梁（beam，girder)：承受,横向荷载,作用的直线或曲线形构件。,主要,内力：,弯矩、剪力，有时也承受扭矩，,主要变形：,弯曲变形，有时为弯扭变形,梁是钢结构中的常用构件，,如铁路桥梁中的,钢板梁、箱形梁,，,工业与民用建筑中的,吊车梁、屋盖梁、工作平台梁以及檩条,等。,一、梁的类型,5.1 梁的类型 第五章 受弯构件（梁）Bending,1,1.型钢梁,适于：跨度较小、内力相对不大,1.型钢梁适于：跨度较小、内力相对不大,2,2.组合梁,跨度或内力较大时，采用组合截面梁。,2.组合梁跨度或内力较大时，采用组合截面梁。,3,梁的布置形式,梁的布置形式,4,3,从材料上分：,钢梁、结合梁,原理：简支梁的上翼缘受压，混凝土抗压能力强且刚度大，用混凝土 做上翼缘，钢做腹板和下翼缘，形成结合梁。,优点：梁的横向刚度大，铁路桥便于铺设石渣道床；,缺点：混凝土及钢梁之间的连接需特殊处理，接触面易锈蚀。,3从材料上分：钢梁、结合梁,5,4,沿跨度方向分：,等截面梁、变截面梁,(,简支梁所受弯矩大致为抛物线。),4 沿跨度方向分：等截面梁、变截面梁,6,方式,：,方式：,7,二、梁的强度和刚度,梁的设计应满足第一、第二极限状态的要求,第一极限状态：承载力,第二极限状态：正常使用,强度、整体稳定、局部稳定,刚度（挠度满足容许挠度要求）,二、梁的强度和刚度梁的设计应满足第一、第二极限状态的要,8,按强度和刚度设计梁截面，按构造措施满足总体稳定和局部稳定要求。,三、梁的设计经验,大跨度梁：刚度控制截面设计,小跨度梁：强度控制截面设计；,按强度和刚度设计梁截面，按构造措施满足总体稳定和局部稳定要求,9,梁截面在抗弯时经历3个阶段：,（一）强度1、抗弯强度,弹性阶段：,极限状态：,绕x轴的弹性抵抗矩。,x,x,f,y,a,a,f,y,f,y,梁截面在抗弯时经历3个阶段：（一）强度1、抗弯强度 弹,10,绕 x 轴的塑性抵抗矩，（怎样计算？）,弹塑性阶段:,靠近中性轴附近区域 弹性；,靠外缘部分区域,达到屈服,塑性阶段,：,钢梁设计中一般不利用完全塑性的极限弯矩强度，而只能部分利用材料塑性，即使梁的工作状态处于阶段2。,问题：,为什么不能最大限度地利用截面塑性？,截面形状系数。,圆截面,=1.7，矩形截面=1.5,工字形截面,绕 x 轴的塑性抵抗矩，（怎样计算？）弹塑性阶段:靠近,11,当梁的受压翼缘自由外伸宽度与厚度之比在,范围时，截面塑性发展系数应取1.0。,规范关于塑性发展系数的取值,X,X,Y,Y,b,t,保证翼缘的局部失稳,当梁的受压翼缘自由外伸宽度与厚度之比在范围时，截面塑性发,12,双向受弯构件,抗弯强度,抗弯强度,不满足？,增加截面尺寸,-,增加梁高,双向受弯构件抗弯强度抗弯强度不满足？,13,2.抗剪强度,V,max,M,max,t,max,x,x,材料力学计算方法：,规范计算公式：,2.抗剪强度VmaxMmaxtmax x x材料力学计算方,14,提高,抗剪强度的,有效措施,?,增大,腹板面积，,高度一定，由梁的刚度和构造要求确定，,设计常采用,加大,腹板厚度,提高抗剪强度的有效措施?增大腹板面积，,15,3、局部承压应力,当梁的上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处未设置支承加劲肋时,移动的集中荷载,3、局部承压应力 当梁的上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，,16,验算公式,假定：,1）集中荷载从作用处以一定角度扩散,2）边缘压应力均匀分布,验算公式假定：,17,局部承压强度不满足采取的措施,1、在固定集中荷载处（包括支座），对腹板用支承加劲肋加强，并验算支承加劲肋,2、对移动荷载，只能修改梁截面，加大腹板厚度,局部承压强度不满足采取的措施1、在固定集中荷载处（包括支座）,18,4、折算应力,应带各自符号，拉为正。,计算折算应力的设计值增大系数。,异号时，,同号时或,原因：1只有局部某点达到塑性,2异号力场有利于塑性发展提高设计强度,4、折算应力应带各自符号，拉为正。计算折算应力的设计值增大,19,（二）刚度,分别为全部荷载下和可变荷载下受弯构件挠度限值，按规范取。,梁的最大挠度，按,荷载标准值,计算。,（二）刚度分别为全部荷载下和可变荷载下受弯构件挠度限值，按规,20,
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