《受弯构件梁》PPT课件.ppt

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1、第第五五章章v梁的强度和刚度计算梁的强度和刚度计算v梁的整体稳定梁的整体稳定v梁的局部稳定和腹板加劲肋梁的局部稳定和腹板加劲肋v型钢梁的设计型钢梁的设计v组合梁的设计组合梁的设计v梁的拼接、连接和支座梁的拼接、连接和支座主要内容主要内容主要内容主要内容重点内容重点内容重点内容重点内容v梁的计算梁的计算二、受弯构件的应用二、受弯构件的应用 楼盖梁、墙架梁、檩条、吊车梁和工作平台梁；楼盖梁、墙架梁、檩条、吊车梁和工作平台梁；水工钢闸门中的梁和海上采油平台梁等水工钢闸门中的梁和海上采油平台梁等概概 述述一、受弯构件一、受弯构件 只受弯矩作用或受弯矩与剪力作用的构件只受弯矩作用或受弯矩与剪力作用的构件

2、 承受横向荷载的构件承受横向荷载的构件屋屋 面面 檩檩 条条1.按弯曲变形状况分类按弯曲变形状况分类 三、受弯构件的分类三、受弯构件的分类2.按支承条件分类按支承条件分类 简支梁简支梁的用钢量虽然较多，但由于制造、安装、修理、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，因而拆换较方便，而且不受温度变化和支座沉陷的影响，因而用得最为广泛。用得最为广泛。3.按截面构成方式分类按截面构成方式分类穿越管道的楼面空腹梁穿越管道的楼面空腹梁 型钢梁型钢梁构造简单，制造省工，应优先采用。型钢梁有热轧工构造简单，制造省工，应优先采用。型钢梁有热轧工字钢、热轧字钢、热

3、轧H型钢和槽钢三种，其中以型钢和槽钢三种，其中以H型钢型钢的翼缘内外边缘平的翼缘内外边缘平行，与其他构件连接方便，应优先采用。宜为窄翼缘型行，与其他构件连接方便，应优先采用。宜为窄翼缘型(HN型型)。槽钢槽钢截面扭转中心在腹板外侧，弯曲时将同时产生扭转，只截面扭转中心在腹板外侧，弯曲时将同时产生扭转，只有在构造上使荷载作用线接近扭转中心，或能适当保证截面不有在构造上使荷载作用线接近扭转中心，或能适当保证截面不发生扭转时才被采用。发生扭转时才被采用。热轧型钢热轧型钢腹板的厚度较大，用钢量较多。某些受弯构件腹板的厚度较大，用钢量较多。某些受弯构件(如檩如檩条条)采用冷弯薄壁型钢较经济，但防腐要求较

4、高。采用冷弯薄壁型钢较经济，但防腐要求较高。荷载较大或跨度较大时，由于轧制条件的限制，型钢的尺寸、荷载较大或跨度较大时，由于轧制条件的限制，型钢的尺寸、规格不能满足梁承载力和刚度的要求，就必须采用规格不能满足梁承载力和刚度的要求，就必须采用组合梁组合梁。组合梁组合梁一般采用三块钢板焊接而成的工字形截面，一般采用三块钢板焊接而成的工字形截面，或由或由T型钢型钢(用用H型钢剖分而成型钢剖分而成)中间加板的焊接截面。中间加板的焊接截面。当焊接组合梁翼缘需要很厚时，可采用两层翼缘板当焊接组合梁翼缘需要很厚时，可采用两层翼缘板的截面。的截面。受动力荷载的梁如钢材质量不能满足焊接结构的要受动力荷载的梁如钢

5、材质量不能满足焊接结构的要求时，可采用高强度螺栓或铆钉连接而成的工字形截求时，可采用高强度螺栓或铆钉连接而成的工字形截面。面。荷载很大而高度受到限制或梁的抗扭要求较高时，荷载很大而高度受到限制或梁的抗扭要求较高时，可采用箱形截面。可采用箱形截面。组合梁的截面组成比较灵活，可使材料在截面上的组合梁的截面组成比较灵活，可使材料在截面上的分布更为合理，节省钢材。分布更为合理，节省钢材。4 4梁格梁格 梁格是由许多梁排列而成的平面体系，例如楼盖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。和工作平台等。梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁传给主

6、梁，然后传到柱或墙，传给主梁，然后传到柱或墙，最后传给基础和地基。最后传给基础和地基。钢结构梁格形式主要有：简式梁格（单一梁）、钢结构梁格形式主要有：简式梁格（单一梁）、普通梁格（分主、次梁）及复式梁格（分主梁及横、普通梁格（分主、次梁）及复式梁格（分主梁及横、纵次梁）。纵次梁）。钢结构设计的内容大致包括钢结构设计的内容大致包括v强度计算强度计算 v刚度计算刚度计算v整体稳定整体稳定 v局部稳定（组合梁）局部稳定（组合梁）梁的强度和刚度计算梁的强度和刚度计算正应力抗弯强度正应力抗弯强度剪应力抗剪强度剪应力抗剪强度局部压应力局部压应力折算应力折算应力一、梁的强度计算一、梁的强度计算a a 弹性阶

7、段弹性阶段b b 弹塑性阶段弹塑性阶段c c 塑性阶段塑性阶段正应力为直线分布，梁最外边缘正应力正应力为直线分布，梁最外边缘正应力不超过屈服点不超过屈服点梁边缘出现塑性，应力达到屈服点，梁边缘出现塑性，应力达到屈服点，而中和轴附近材料仍处于弹性而中和轴附近材料仍处于弹性梁全截面进入塑性，应力均等于屈服点，形成塑性铰梁全截面进入塑性，应力均等于屈服点，形成塑性铰1.1.梁的抗弯强度梁的抗弯强度a 弹性阶段弹性阶段b 弹塑性阶段弹塑性阶段c 塑性阶段塑性阶段弹性最大弯矩弹性最大弯矩截面形状系数截面形状系数绕单轴弯曲绕单轴弯曲绕双轴弯曲绕双轴弯曲截面塑性发展截面塑性发展系数（系数（1，）l规范规范中

8、的实腹梁抗弯强度计算公式中的实腹梁抗弯强度计算公式 注：注：当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于 13 且不超过且不超过15 时，时，x；需要计算疲劳的梁，宜取需要计算疲劳的梁，宜取x=y2.2.抗剪强度抗剪强度梁梁同同时时承承受受弯弯矩矩和和剪剪力力共共同同作作用用。工工字字形形和和槽槽形形截截面面梁梁腹腹板板上上的剪应力分布如图所示。的剪应力分布如图所示。截截面面上上的的最最大大剪剪应应力力发发生生在在腹腹板板中中和和轴轴处处。在在主主平平面面受受弯弯的的实实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：腹构件，其抗剪强度应按下式计算：SS中和轴以上毛截面

9、对中和轴的面积矩。中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩。抗抗剪剪强强度度不不足足时时，有有效效的的办办法法是是增增大大腹腹板板的的面面积积，但但腹腹板板高高度度hwhw一一般般由由梁梁的的刚刚度度条条件件和和构构造造要要求求确确定定，故故设设计计时时常常采采用用加加大大腹板厚度的办法增大梁的抗剪强度腹板厚度的办法增大梁的抗剪强度。当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载(包括支座反力包括支座反力)且该荷载处又未设置支承加劲肋时，或受有移动的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时，或受有移动的集中荷载(如吊如吊车的轮压车的轮压)时，应验算腹板计算高度边缘的

10、局部承压强度。时，应验算腹板计算高度边缘的局部承压强度。在集中荷载作用下，翼缘类似支承于腹板的弹性地基梁。腹板在集中荷载作用下，翼缘类似支承于腹板的弹性地基梁。腹板计算高度边缘的压应力分布如图的曲线所示。计算高度边缘的压应力分布如图的曲线所示。3.梁腹板局部压应力梁腹板局部压应力假假定定集集中中荷荷载载从从作作用用处处以以1 1：2.5(hy2.5(hy高高度度范范围围)和和1 1：1(hR1(hR高高度度范范围围)扩扩散散，均均匀匀分分布布于于腹腹板板计计算算高高度度边边缘缘。梁梁的的局局部部承承压压强强度度可可按下式计算按下式计算：F F集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；集中荷载，对动力

11、荷载应考虑动力系数；集集中中荷荷载载增增大大系系数数：对对重重级级工工作作制制吊吊车车轮轮压压，；对其他荷载，对其他荷载，；集集中中荷荷载载在在腹腹板板计计算算高高度度边边缘缘的的假假定定分分布布长长度度，其其计算方法如下：计算方法如下：跨中集中荷载跨中集中荷载 a a+5+5h hy y+2+2h hR R梁端支反力梁端支反力 ahahy y+a+a1 1a a集集中中荷荷载载沿沿梁梁跨跨度度方方向向的的支支承承长长度度，对对吊吊车车轮轮压压可可取为取为50mm50mm；h hy y自梁承载的边缘到腹板计算高度边缘的距离；自梁承载的边缘到腹板计算高度边缘的距离；h hR R轨道的高度，计算处

12、无轨道时轨道的高度，计算处无轨道时h hR R0 0；a a1 1梁梁端端到到支支座座板板外外边边缘缘的的距距离离，按按实实际际取取，但但不不得得大于大于h hy y。腹腹板板的的计计算算高高度度h h0 0：对对轧轧制制型型钢钢梁梁为为腹腹板板在在与与上上、下下翼翼缘缘相相交交接接处处两两内内弧弧起起点点间间的的距距离离；对对焊焊接接组组合合梁梁，为为腹腹板板高高度度；对对铆铆接接(或或高高强强度度螺螺栓栓连连接接)组组合合梁梁，为为上上、下下翼翼缘缘与与腹腹板板连连接接的的铆铆钉钉(或或高高强强度度螺螺栓栓)线线间间最最近距离。近距离。当当计计算算不不能能满满足足时时，在在固固定定集集中中

13、荷荷载载处处(包包括括支支座座处处)，应应对对腹腹板板用用支支承承加加劲劲肋肋予予以以加加强强，并并对对支支承承加加劲劲肋肋进进行行计计算算；对对移移动动集集中中荷荷载载，则则只只能能修修改改梁梁截截面面，加加大腹板厚度。大腹板厚度。4.4.折算应力折算应力 腹腹板板计计算算高高度度边边缘缘处处，同同时时受受有有较较大大的的正正应应力力、剪剪应应力和局部压应力时，应按下式验算该处的折算应力：力和局部压应力时，应按下式验算该处的折算应力：腹板计算高度边缘的弯曲正应力。按下式计算：腹板计算高度边缘的弯曲正应力。按下式计算：均以拉应力为正值，压应力为负值；均以拉应力为正值，压应力为负值；折算应力的强

14、度设计值增大系数。折算应力的强度设计值增大系数。异号时，取；异号时，取；同号或同号或 0 0时，取时，取 验验算算的的部部位位是是腹腹板板边边缘缘的的局局部部区区域域，几几种种应应力力皆皆以以其其较较大大值值在在同同一一点点上上出出现现的的概概率率很很小小，故故将将强强度度设设计计值值乘乘以以予予以以提提高高。当当异异号号时时，其其塑塑性性变变形形能能力力比比同同号号时时大大，因此前者的大于后者。因此前者的大于后者。即为梁的挠度计算。即为梁的挠度计算。梁梁的的刚刚度度不不足足，其其将将会会产产生生较较大大变变形形，影影响响正正常常使使用用。如如楼楼盖盖梁梁的的挠挠度度超超过过正正常常使使用用的

15、的某某一一限限值值时时，一一方方面面给给人人们们一一种种不不舒舒服服和和不不安安全全的的感感觉觉，另另一一方方面面可可能能使使其其上上部部的的楼楼面面及及下下部部的的抹抹灰灰开开裂裂，影影响响结结构构的的功功能能；吊吊车车梁梁挠挠度度过过大大，会会加加剧剧吊吊车车运运行行时时的的冲冲击击和和振振动动，甚甚至至使使吊吊车车运运行行困困难等等。因此，应按下式验算梁的刚度：难等等。因此，应按下式验算梁的刚度：二、梁的刚度计算二、梁的刚度计算一、一、整体失稳的现象整体失稳的现象失稳机理：失稳机理：上翼缘受压，由于梁上翼缘受压，由于梁侧向刚度侧向刚度不够，就会发不够，就会发生梁的侧向弯曲失稳变形，梁截面

16、从上至下弯曲量不等，生梁的侧向弯曲失稳变形，梁截面从上至下弯曲量不等，就形成截面的扭转变形，同时还有弯矩作用平面的弯曲就形成截面的扭转变形，同时还有弯矩作用平面的弯曲变形，故梁的失稳为弯扭失稳形式，完整的说应为：变形，故梁的失稳为弯扭失稳形式，完整的说应为：侧侧向弯曲扭转失稳向弯曲扭转失稳 梁的整体稳定梁的整体稳定梁从平面弯曲状态转变为弯扭状态的现象称为整体失稳，梁从平面弯曲状态转变为弯扭状态的现象称为整体失稳，也称弯曲失稳。也称弯曲失稳。整体失稳是受弯构件的主要破坏形式之一。整体失稳是受弯构件的主要破坏形式之一。提高梁上翼缘的侧移刚度；提高梁上翼缘的侧移刚度；减小梁上翼缘的侧向计算长度减小梁

17、上翼缘的侧向计算长度二、二、提高梁的整稳承载力的有效措施提高梁的整稳承载力的有效措施三、三、影响梁整体稳定的因素影响梁整体稳定的因素主要因素有：截面形式，荷载类型，荷载主要因素有：截面形式，荷载类型，荷载 作用方式，受压翼缘的侧向支撑作用方式，受压翼缘的侧向支撑2 2）工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度）工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度l l1 1与其宽度与其宽度b b1 1之比之比不超过表中规定的数值时。不超过表中规定的数值时。四、可不计算其整体稳定性的条件四、可不计算其整体稳定性的条件（梁整体稳定的保证）（梁整体稳定的保证）1 1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上，并与其牢固连接，）有刚性

18、铺板密铺在梁的受压翼缘上，并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。3 3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足h/b06h/b06，且且l1/b095l1/b095（235/fy235/fy）时。）时。五、梁的整体稳定计算五、梁的整体稳定计算 应力表达式为应力表达式为或或 常截面焊接工字形钢梁常截面焊接工字形钢梁 b b的简化公式：的简化公式：当为双向受弯时，梁整体稳定性计算公式为当为双向受弯时，梁整体稳定性计算公式为 上式是按照弹性工作阶段导出的。可取比例极限，当上式是按照弹性工作阶段导出的。可取比例极限，当 cr0.6 fycr

19、0.6 fy时，即时，即 时，梁已进入了弹塑性工作阶段应采用时，梁已进入了弹塑性工作阶段应采用 bb来代替公式中来代替公式中的的 b b值。值。轧制轧制H H型钢、普通工字钢、槽钢简支梁的型钢、普通工字钢、槽钢简支梁的 b b计算方法见教材。计算方法见教材。当当 时，应采用时，应采用 b b 代替代替 b b。对于受均布弯矩（纯弯曲）作用的构件，当对于受均布弯矩（纯弯曲）作用的构件，当时，其整体稳定系数时，其整体稳定系数 b b可按近似公式计算。可按近似公式计算。近似公式中的近似公式中的 b b值已考虑了非弹性屈曲问题，当值已考虑了非弹性屈曲问题，当 b 0.6b 0.6时，时，不需要再换算成

20、不需要再换算成 bb值。当算得的值。当算得的 b b值大于值大于1.0 1.0 时，取时，取 b=1.0 b=1.0。实际工程中能满足上述实际工程中能满足上述 b b近似计算公式条件的梁很少见，它近似计算公式条件的梁很少见，它们很少用于梁的整体稳定计算。主要用于压弯构件在弯矩作用平们很少用于梁的整体稳定计算。主要用于压弯构件在弯矩作用平面内的整体稳定计算，可使得计算简化。面内的整体稳定计算，可使得计算简化。整体稳定系数的近似计算整体稳定系数的近似计算均匀弯曲的梁，当均匀弯曲的梁，当 时，其整体稳定系数时，其整体稳定系数 可按下列近似公式计算。可按下列近似公式计算。(1)(1)工字形截面工字形截

21、面(含含H H型钢型钢)双轴对称时双轴对称时单轴对称时单轴对称时(2)T(2)T形截面形截面(弯矩作用在对称轴平面弯矩作用在对称轴平面)1)1)弯矩使翼缘受压时弯矩使翼缘受压时双角钢双角钢T T形截面形截面剖分剖分T T型钢和两板组合型钢和两板组合T T形截面形截面2)2)弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不大于弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不大于 时时 b b值大于值大于时不需换算成时不需换算成 b b 值，但值，但 b b 值大于值大于时。时。小结小结抗弯强度抗弯强度抗剪强度抗剪强度局部压应力局部压应力折算应力折算应力整体整体稳定性稳定性刚度要求刚度要求如果板件的宽厚比太大，在一定的荷载条件下，会出现

22、波浪如果板件的宽厚比太大，在一定的荷载条件下，会出现波浪状的鼓曲变形，此现象称为局部失稳。状的鼓曲变形，此现象称为局部失稳。局部失稳会恶化构件的受力性能，局部失稳会恶化构件的受力性能，使得构件的承载强度不能充分发挥。使得构件的承载强度不能充分发挥。梁的局部稳定和腹板加劲肋梁的局部稳定和腹板加劲肋一、防止板件局部失稳的途径一、防止板件局部失稳的途径1.1.翼缘板受力较为简单，仍按限制板件宽厚比的方法来保翼缘板受力较为简单，仍按限制板件宽厚比的方法来保证局部稳定性。证局部稳定性。2.2.腹板受力复杂，而且为满足强度要求，截面高度较大，腹板受力复杂，而且为满足强度要求，截面高度较大，如仍采用限制梁的

23、腹板高厚比的方法，会使腹板取值很如仍采用限制梁的腹板高厚比的方法，会使腹板取值很大，不经济，一般采用大，不经济，一般采用加劲肋加劲肋的方法来减小板件尺寸，的方法来减小板件尺寸，从而提高局部稳定承载力从而提高局部稳定承载力。v1 1 横向加劲肋横向加劲肋主要防止由剪应力和局主要防止由剪应力和局部压应力可能引起的腹板失稳部压应力可能引起的腹板失稳v2 2 纵向加劲肋纵向加劲肋主要防止由弯曲压应力主要防止由弯曲压应力可能引起的腹板失稳可能引起的腹板失稳v3 3 短加劲肋短加劲肋主要防止由局部压应力可主要防止由局部压应力可能引起的腹板失稳能引起的腹板失稳1.仅用横向加劲肋仅用横向加劲肋 有助于防止剪力

24、作用下的失稳有助于防止剪力作用下的失稳 腹板设置加劲肋的设置和布置腹板设置加劲肋的设置和布置2.同时使用横向加劲肋和纵向加劲肋同时使用横向加劲肋和纵向加劲肋 有助于防止不均匀压力和单边压力作用下的失稳有助于防止不均匀压力和单边压力作用下的失稳 3.同时使用横向加劲肋和在受压区的同时使用横向加劲肋和在受压区的 纵向加劲肋及短加劲肋纵向加劲肋及短加劲肋 有助于防止不均匀压力和单边压力作用下的失稳有助于防止不均匀压力和单边压力作用下的失稳 注：注：热轧型钢板件宽厚比较小，满足局部稳定的要求，不需要热轧型钢板件宽厚比较小，满足局部稳定的要求，不需要进行验算，主要需验算进行验算，主要需验算组合梁组合梁中

25、的翼缘和腹板局部稳定中的翼缘和腹板局部稳定5.4 型钢梁的设计型钢梁的设计u 型钢梁受力计算的基本要求型钢梁受力计算的基本要求u 型钢梁的设计计算方法型钢梁的设计计算方法u 型钢梁的设计实例型钢梁的设计实例一、型钢梁受力计算的基本要求一、型钢梁受力计算的基本要求强度、刚度、整体稳定强度、刚度、整体稳定正应力正应力剪应力剪应力局部压应力局部压应力二、型钢梁的设计计算方法二、型钢梁的设计计算方法1、初选截面、初选截面2、截面验算、截面验算强度强度刚度刚度整体稳定整体稳定内力计算内力计算 Mmax确定净截面模量确定净截面模量选定钢材选定钢材品种品种 f经经 验验注：注：1.初选截面暂不计梁的自重初选

26、截面暂不计梁的自重 2.利用荷载设计值求解最大弯矩利用荷载设计值求解最大弯矩 3.对于双向受弯梁，可对对于双向受弯梁，可对*式中的式中的 f 乘以，乘以，以近似考虑以近似考虑My的作用影响的作用影响 4.热轧型钢的腹板较厚，若截面无削弱和无热轧型钢的腹板较厚，若截面无削弱和无较大固定集中荷载时，可不验算抗剪强度、局部较大固定集中荷载时，可不验算抗剪强度、局部承压强度、折算应力和局部稳定承压强度、折算应力和局部稳定拉条拉条檩条檩条屋面屋面补补 充：檩充：檩 条条 截面截面形式形式实腹式实腹式格构式格构式热轧型钢热轧型钢H H型钢型钢冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢下撑式下撑式平面桁架式平面桁架式空腹式空

27、腹式檁条的截面形式檁条的截面形式l 实腹式檁条的截面形式实腹式檁条的截面形式热轧型钢热轧型钢H H型钢型钢 冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢这两种檁条适用于荷这两种檁条适用于荷载较大的屋面。载较大的屋面。适用于压型钢板的轻型屋面适用于压型钢板的轻型屋面l实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。其中，卷边槽钢其中，卷边槽钢(亦称亦称C C形钢形钢)檩条适用于屋面坡度檩条适用于屋面坡度i1i13 3的情况。的情况。l直边和斜卷边直边和斜卷边z z形檩条适用于屋面坡度形檩条适用于屋面坡度i1i13 3的情的情况。斜卷边况。斜卷边Z Z形钢存放时可叠层堆放，占地

28、少。做形钢存放时可叠层堆放，占地少。做成连续梁檩条时，构造上也很简单。成连续梁檩条时，构造上也很简单。适用于屋面坡度适用于屋面坡度1/31/3适用于屋面坡度适用于屋面坡度1/31/3 l设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用，用，属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同）属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同）。l在进行内力分析时，首先要把均布荷载分解为沿在进行内力分析时，首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量截面形心主轴方向的荷载分量qxqx 、qyqy。

29、檩条的内力分析檩条的内力分析 1 122永久荷载永久荷载+1+14max4max屋面均布活荷载屋面均布活荷载；檩条的荷载和荷载组合檩条的荷载和荷载组合 l C C型檩条在荷载作用下计算简图如下：型檩条在荷载作用下计算简图如下：q q表示垂直向下重力荷载；表示垂直向下重力荷载；为屋面坡度为屋面坡度当屋面坡度当屋面坡度i1/3i1/3时，时，qxqx值较小，值较小，檁条近似为檁条近似为单向受弯构单向受弯构件。件。qqyqxXXYY当跨中设置一道拉条时檁条的计算简图及内力当跨中设置一道拉条时檁条的计算简图及内力简支梁的跨中弯矩对简支梁的跨中弯矩对X X轴轴:作用：保证檩条的整体稳定，减少檩条在使用和

30、作用：保证檩条的整体稳定，减少檩条在使用和施工过程中的侧向变形和扭转。施工过程中的侧向变形和扭转。l强度计算强度计算 按双向受弯构件计算按双向受弯构件计算 、对截面对截面x x轴和轴和y y轴的弯距；轴的弯距；、对两个形心主轴的有效净截面模量对两个形心主轴的有效净截面模量檩条的截面验算檩条的截面验算强度、整体稳定、变形强度、整体稳定、变形檩条在最大弯矩檩条在最大弯矩 、作用下引起截面正作用下引起截面正应力符号如下图所示（正号表示拉应力，负号应力符号如下图所示（正号表示拉应力，负号表示压应力）。表示压应力）。截面点正应力计算公式如下：截面点正应力计算公式如下：（最大压应力）（最大压应力）（最大拉

31、应力）（最大拉应力）整体稳定计算整体稳定计算 当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时时(如采用扣合式屋面板时如采用扣合式屋面板时)，应按稳定公，应按稳定公式验算截面：式验算截面：变形计算变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。对卷边槽形截面的两端简支檩条：对卷边槽形截面的两端简支檩条：容许挠度容许挠度vv按下表取值按下表取值檩条的容许挠度限值檩条的容许挠度限值仅支承压型钢板屋面仅支承压型钢板屋面（承受活荷载或雪荷载）（承受活荷载或雪荷载）有吊顶有吊顶有吊顶且抹灰有吊顶且抹灰用于屋面的用于屋面的C C型檁条型檁条撑杆撑杆

32、斜拉条斜拉条拉条拉条屋面横向水平支撑屋面横向水平支撑屋架横向水平支撑与刚架梁连接节点构造屋架横向水平支撑与刚架梁连接节点构造连接角钢连接角钢5.5 组合梁的设计组合梁的设计u 设计内容和设计步骤设计内容和设计步骤u 截面设计步骤截面设计步骤u 翼缘焊缝计算翼缘焊缝计算u 组合梁的局部稳定要求组合梁的局部稳定要求u 加劲肋设计加劲肋设计u 钢板组合梁设计实例钢板组合梁设计实例一、设计内容和设计步骤一、设计内容和设计步骤截面形式及各部分尺寸截面形式及各部分尺寸初选截面验算初选截面验算加劲肋设置加劲肋设置焊缝计算焊缝计算二、截面设计步骤二、截面设计步骤1.确定截面高度确定截面高度h2.确定腹板厚度确

33、定腹板厚度tw3.确定翼缘尺寸确定翼缘尺寸4.截面验算截面验算以工字形截面为例以工字形截面为例最大高度最大高度：h hmaxmax由建筑设计要求确定由建筑设计要求确定最小高度最小高度：h hminmin由梁刚度确定由梁刚度确定经济高度经济高度：h he e由最小耗钢量确定由最小耗钢量确定选定高度：选定高度：h hminminhhhhmaxmax；hhhhe e另：考虑腹板的钢板规格，一般宜取另：考虑腹板的钢板规格，一般宜取50mm50mm的倍数的倍数1.确定截面高度确定截面高度h2.确定腹板厚度确定腹板厚度tw 抗剪要求抗剪要求最小厚度最小厚度 经验厚度经验厚度l 一般为一般为2mm2mm的倍

34、数的倍数，且，且8mm8mm 对对小跨度梁不宜小于小跨度梁不宜小于6mm6mm3.确定翼缘的宽度确定翼缘的宽度b和厚度和厚度t一般采用一般采用满足制造和构造考虑满足制造和构造考虑考虑局部稳定考虑局部稳定不必计算整体稳定不必计算整体稳定P116P1164.截面验算截面验算三、三、梁截面沿长度的变化梁截面沿长度的变化 弯矩弯矩 剪力剪力 加工因素加工因素 不考虑整体稳定不考虑整体稳定变截面梁变截面梁 变梁截面考虑的因素：变梁截面考虑的因素：两种变化方式两种变化方式 变截面高度变截面高度 变翼缘面积变翼缘面积 变翼缘面积变翼缘面积 变翼缘宽度变翼缘宽度 变翼缘厚度变翼缘厚度变宽度梁变宽度梁变高度梁变

35、高度梁四、翼缘焊缝计算四、翼缘焊缝计算 连接焊缝主要用于承受弯曲剪力，单位长度上剪力为连接焊缝主要用于承受弯曲剪力，单位长度上剪力为 当梁上承受固定的集中荷载且未设支承时，当梁上承受固定的集中荷载且未设支承时，上翼缘焊缝同时承受剪力上翼缘焊缝同时承受剪力T及集中力及集中力F的共同作用，的共同作用，由由F产生的单位长度上的力产生的单位长度上的力V1为为构造要求构造要求 梁的拼接、连接和支座梁的拼接、连接和支座一、梁的拼接一、梁的拼接1、工厂拼接、工厂拼接 受钢材尺寸的限制，在工厂把钢材接长或接宽受钢材尺寸的限制，在工厂把钢材接长或接宽 翼缘与腹板的拼接位置宜错开，并避免与加劲翼缘与腹板的拼接位置

36、宜错开，并避免与加劲 肋或次梁连接处重合，以肋或次梁连接处重合，以防止焊缝密集与交叉防止焊缝密集与交叉 先将梁的翼缘板和腹板分别接长，然后再拼装成整先将梁的翼缘板和腹板分别接长，然后再拼装成整 体，可以减少梁的焊接应力体，可以减少梁的焊接应力 拼接宜采用对接直焊缝拼接宜采用对接直焊缝2、工地拼接、工地拼接 受到运输或安装条件限制而做的拼接受到运输或安装条件限制而做的拼接 翼缘与腹板的拼接宜基本上在同一位置，翼缘与腹板的拼接宜基本上在同一位置，减少分段运输碰损减少分段运输碰损 工地施焊条件较差，宜尽量采用摩擦型高强工地施焊条件较差，宜尽量采用摩擦型高强 度螺栓进行拼接度螺栓进行拼接 采用对接焊缝

37、时，上、下翼缘宜采用朝上的采用对接焊缝时，上、下翼缘宜采用朝上的V 形坡口，便于施焊形坡口，便于施焊二、梁的连接二、梁的连接次梁与主梁的连接次梁与主梁的连接要求：要求：1.安全可靠，符合结构计算简图；安全可靠，符合结构计算简图；2.经济合理，省料省工；经济合理，省料省工；3.便于制造、运输、安装和维护便于制造、运输、安装和维护1、次梁为简支梁、次梁为简支梁（1）叠接）叠接构造最简单，次梁安装也方便构造最简单，次梁安装也方便缺点：主次梁体系所占的净空大，不宜用于楼层梁的设计缺点：主次梁体系所占的净空大，不宜用于楼层梁的设计（2）侧面平接）侧面平接2、次梁为连续梁、次梁为连续梁（1）叠接）叠接（2）侧面平接）侧面平接