鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)原理第五章

1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.1 5.1 鋼梁的類(lèi)型和截面形式鋼梁的類(lèi)型和截面形式5.2 5.2 梁的強(qiáng)度和剛度梁的強(qiáng)度和剛度5.3 5.3 梁的整體穩(wěn)定計(jì)算梁的整體穩(wěn)定計(jì)算5.4 5.4 焊接組合梁的局部穩(wěn)定焊接組合梁的局部穩(wěn)定5.5 5.5 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁設(shè)計(jì)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁設(shè)計(jì)5.6 5.6 型鋼梁設(shè)計(jì)型鋼梁設(shè)計(jì)5.7 5.7 焊接組合梁設(shè)計(jì)焊接組合梁設(shè)計(jì)5.8 5.8 鋼梁的連接構(gòu)造鋼梁的連接構(gòu)造 5.9 5.9 其他梁設(shè)計(jì)其他梁設(shè)計(jì)本章內(nèi)容：鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.1 5.1

2、鋼梁的類(lèi)型和截面形式鋼梁的類(lèi)型和截面形式梁梁承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件 格構(gòu)式梁格構(gòu)式梁桁架桁架5.1.1 5.1.1 實(shí)腹式梁的類(lèi)型和實(shí)腹式梁的類(lèi)型和截面形式截面形式鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 樓蓋梁樓蓋梁 平臺(tái)梁平臺(tái)梁按功能分按功能分 吊車(chē)梁吊車(chē)梁 檁條檁條 墻架梁等墻架梁等按制作方法分：型鋼梁、組合（截面）梁按制作方法分：型鋼梁、組合（截面）梁鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、伸臂梁；實(shí)腹梁、空腹梁；鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受

3、彎構(gòu)件1.1.型鋼梁型鋼梁鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件2.2.組合梁組合梁3.3.單向彎曲梁與雙向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢号c雙向彎曲梁在在一個(gè)主平面內(nèi)一個(gè)主平面內(nèi)彎曲的彎曲的單向受彎梁?jiǎn)蜗蚴軓澚涸谠趦蓚€(gè)主平面內(nèi)兩個(gè)主平面內(nèi)彎曲的彎曲的雙向受彎梁雙向受彎梁（或稱(chēng)斜彎曲梁）。（或稱(chēng)斜彎曲梁）。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.1.2 5.1.2 梁格布局梁格布局 梁格是由許多梁排列而成的平面體系，例如樓蓋和工梁格是由許多梁排列而成的平面體系，例如樓蓋和工作平臺(tái)梁等。梁格上的荷載一般先作平臺(tái)梁等。梁格上的荷載一般先由由鋪板鋪板

4、 次梁次梁 主主梁梁 柱或墻柱或墻 基礎(chǔ)基礎(chǔ)和和地基地基。 根據(jù)梁的排列方式，梁格可分為下列三種典型的形式：根據(jù)梁的排列方式，梁格可分為下列三種典型的形式：縱次梁主梁(a)次梁 主梁(b)(c) 主梁橫次梁普通梁格普通梁格簡(jiǎn)式梁格簡(jiǎn)式梁格復(fù)式梁格復(fù)式梁格橋面板的分類(lèi)(a) 混凝土橋面板(b) 鋼橋面板(c) 組合結(jié)構(gòu)橋面板鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件梁的計(jì)算內(nèi)容梁的計(jì)算內(nèi)容承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 剛度剛度

5、鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.25.2梁的強(qiáng)度和剛度梁的強(qiáng)度和剛度5.2.1 5.2.1 梁的強(qiáng)度梁的強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度；抗彎強(qiáng)度；抗剪強(qiáng)度；抗剪強(qiáng)度；局部局部壓應(yīng)力壓應(yīng)力；折算應(yīng)力折算應(yīng)力。(1)(1)抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度 梁截面的彎曲應(yīng)力隨彎矩增加而變化，可分為梁截面的彎曲應(yīng)力隨彎矩增加而變化，可分為彈性、彈性、彈塑性及塑性三個(gè)工作階段彈塑性及塑性三個(gè)工作階段。下面以工字形截面梁彎曲。下面以工字形截面梁彎曲為例來(lái)說(shuō)明為例來(lái)說(shuō)明。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件VmaxMmax x x鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉

6、主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件( e )( a )( b )( c )( d )( f ) fyxx = fy = fy = fyM MeM = MeMe M MpM = MpTm ax1 1）彈性工作階段：彈性工作階段：其外緣纖維最大應(yīng)力為其外緣纖維最大應(yīng)力為 。這個(gè)階段可持續(xù)到這個(gè)階段可持續(xù)到 達(dá)到屈服點(diǎn)達(dá)到屈服點(diǎn) 。這時(shí)梁截面的彎矩達(dá)。這時(shí)梁截面的彎矩達(dá)到到彈性極限彎矩彈性極限彎矩 。 式中式中 梁的彈性極限彎矩；梁的彈性極限彎矩； 梁的凈截面（彈性）抵抗矩。梁的凈截面（彈性）抵抗矩。n/MWyfeMynefWM eMnW鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件

7、受彎構(gòu)件 2）彈塑性工作階段：彈塑性工作階段： 3）塑性工作階段：塑性工作階段：彎矩達(dá)到最大極限，稱(chēng)為彎矩達(dá)到最大極限，稱(chēng)為塑性彎塑性彎矩矩 ，其值為：，其值為： ：塑性抵抗矩塑性抵抗矩= =截面中和軸以上或以下的凈截面對(duì)中和軸截面中和軸以上或以下的凈截面對(duì)中和軸的面積矩的面積矩 和和 之和。之和。 pMy2n1nypnp)(fSSfWMpnWn1Sn2S(e)(a)(b)(c)(d)(f)fyxx=fy=fy=fyM MeM =MeMeM MpM =MpTm ax截面形狀系數(shù)截面形狀系數(shù) 截面的形狀系數(shù)也是截面的形狀系數(shù)也是截面截面塑性極限彎矩塑性極限彎矩與截面與截面彈性極限彈性極限彎矩彎矩

8、之比之比。WWMMnpnepF實(shí)際抗彎強(qiáng)度計(jì)算實(shí)際抗彎強(qiáng)度計(jì)算 梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性發(fā)展深度取形截面塑性發(fā)展深度取ah/8ah/8。(1)(1)單向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢篺WMnxxx(2)(2)雙向彎曲梁雙向彎曲梁fWMWMnyyynxxx x xaafy抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度VmaxMmaxtmax x xvftISVwmaxt鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(2)(2)抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017GB5001720032003）以截面最大剪）以截面最大剪應(yīng)

9、力達(dá)到所用鋼材抗剪強(qiáng)度作為抗剪承載力極限狀態(tài)。因應(yīng)力達(dá)到所用鋼材抗剪強(qiáng)度作為抗剪承載力極限狀態(tài)。因此，對(duì)于繞強(qiáng)軸（此，對(duì)于繞強(qiáng)軸（ ）受彎的梁，抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式如下：）受彎的梁，抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式如下： 式中式中 計(jì)算截面的剪力；計(jì)算截面的剪力； 毛截面繞強(qiáng)軸（毛截面繞強(qiáng)軸（ ）的慣性矩；）的慣性矩； 中和軸以上或以下截面對(duì)中和軸的面積中和軸以上或以下截面對(duì)中和軸的面積矩，按毛截面計(jì)算；矩，按毛截面計(jì)算；xvwxftIVSt VxIxIxS 腹板厚度；腹板厚度； 鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見(jiàn)附表鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見(jiàn)附表1.11.1。 軋制工字鋼和槽鋼軋制工字鋼和槽鋼因受軋制條件限制，腹板厚度相對(duì)因受

10、軋制條件限制，腹板厚度相對(duì)較大，當(dāng)無(wú)較大的截面削弱時(shí)，可不驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度。較大，當(dāng)無(wú)較大的截面削弱時(shí)，可不驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度。 wtvf鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 (3)(3)腹板局部壓應(yīng)力腹板局部壓應(yīng)力wt+-+aa111twhylzFtwhylzlzFaR梁腹板局部壓應(yīng)力梁腹板局部壓應(yīng)力 集中荷載由翼緣傳至腹板。因而在集中荷載作用處的腹板邊集中荷載由翼緣傳至腹板。因而在集中荷載作用處的腹板邊緣，會(huì)有很高的緣，會(huì)有很高的局部橫向壓應(yīng)力局部橫向壓應(yīng)力。為保證這部分腹板不至受。為保證這部分腹板不至受壓破壞，必須計(jì)算集中荷載引起的局部橫向壓應(yīng)力壓破壞，必須計(jì)算集

11、中荷載引起的局部橫向壓應(yīng)力 c鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 （4 4）折算應(yīng)力）折算應(yīng)力在腹板（計(jì)算高度）邊緣在腹板（計(jì)算高度）邊緣A A點(diǎn)處，同時(shí)有正應(yīng)力點(diǎn)處，同時(shí)有正應(yīng)力 、剪應(yīng)力、剪應(yīng)力 及橫向壓應(yīng)力及橫向壓應(yīng)力 共同作用，應(yīng)按下式驗(yàn)算其折算應(yīng)力：共同作用，應(yīng)按下式驗(yàn)算其折算應(yīng)力：11tcf121c12c21eq3t11PPAl/2l/2MVc鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.2.2 5.2.2 梁的剛度梁的剛度 梁的剛度按正常使用極限狀態(tài)下，荷載梁的剛度按正常使用極限狀態(tài)下，荷載標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值引起的最引起的

12、最大撓度來(lái)計(jì)算。大撓度來(lái)計(jì)算。 簡(jiǎn)支梁最大撓度計(jì)算公式：簡(jiǎn)支梁最大撓度計(jì)算公式： 均布荷載：均布荷載： 跨中一個(gè)集中荷載：跨中一個(gè)集中荷載： 跨間等距離布置兩個(gè)相等的集中荷載：跨間等距離布置兩個(gè)相等的集中荷載：跨間等距離布置三個(gè)相等的集中荷載：跨間等距離布置三個(gè)相等的集中荷載：EIlq38454kEIlp483kEIlP3k38481.6EIlP3k38433. 6鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件ll/ / 懸臂梁最大撓度計(jì)算公式分別為：懸臂梁最大撓度計(jì)算公式分別為：受均布荷載：受均布荷載： 自由端受集中荷載作用：自由端受集中荷載作用：EIlq84kEIl

13、P33k梁的剛度驗(yàn)算：梁的剛度驗(yàn)算：鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.3 5.3 梁的整體穩(wěn)定計(jì)算梁的整體穩(wěn)定計(jì)算5.3.1 5.3.1 梁整體失穩(wěn)的概念梁整體失穩(wěn)的概念 在在一個(gè)主平面內(nèi)一個(gè)主平面內(nèi)彎曲的彎曲的單向受彎構(gòu)件單向受彎構(gòu)件在在兩個(gè)主平面內(nèi)兩個(gè)主平面內(nèi)彎曲的彎曲的雙向受彎構(gòu)件雙向受彎構(gòu)件（或稱(chēng)斜彎曲梁）。（或稱(chēng)斜彎曲梁）。受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)出平面彎扭屈曲出平面彎扭屈曲 。MMZYXXYY11XXYY 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.3 5.3 梁的

14、整體穩(wěn)定計(jì)算梁的整體穩(wěn)定計(jì)算 5.3.1 5.3.1 梁整體失穩(wěn)的概念梁整體失穩(wěn)的概念為提高鋼梁的抗彎承載能力，通常設(shè)計(jì)成為提高鋼梁的抗彎承載能力，通常設(shè)計(jì)成高而窄高而窄的工字形截面的工字形截面。1 1、荷載不大時(shí)，梁只在平面內(nèi)產(chǎn)生彎曲、荷載不大時(shí)，梁只在平面內(nèi)產(chǎn)生彎曲變形；變形；2 2、荷載增大到某一數(shù)值時(shí)，梁有可能突、荷載增大到某一數(shù)值時(shí)，梁有可能突然產(chǎn)生然產(chǎn)生在平面外的彎曲變形在平面外的彎曲變形（側(cè)彎側(cè)彎）和）和繞繞軸向的扭轉(zhuǎn)變形軸向的扭轉(zhuǎn)變形。3 3、荷載繼續(xù)增加，梁的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)、荷載繼續(xù)增加，梁的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)將急劇增加，使梁完全喪失承載能力。將急劇增加，使梁完全喪失承載能力。

15、XXYY11XXYY 梁從平面彎曲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澟顟B(tài)的現(xiàn)象梁從平面彎曲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澟顟B(tài)的現(xiàn)象稱(chēng)為梁的整體失穩(wěn)稱(chēng)為梁的整體失穩(wěn)。梁的整體失穩(wěn)屬于。梁的整體失穩(wěn)屬于彎扭彎扭失穩(wěn)失穩(wěn)，能保持整體穩(wěn)定的最大荷載或彎矩稱(chēng)，能保持整體穩(wěn)定的最大荷載或彎矩稱(chēng)臨界荷載或臨界荷載或臨界彎矩臨界彎矩。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件圖圖5.8 5.8 受集中荷載作用的梁發(fā)生彎扭失穩(wěn)受集中荷載作用的梁發(fā)生彎扭失穩(wěn)鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.3.2 5.3.2 梁的臨界彎矩梁的臨界彎矩 (1) (1) 雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁純彎曲時(shí)的

16、臨界彎矩雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁純彎曲時(shí)的臨界彎矩 兩端受相等彎矩兩端受相等彎矩 作用的雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面簡(jiǎn)支梁，作用的雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面簡(jiǎn)支梁，側(cè)向支承距離側(cè)向支承距離 。其。其簡(jiǎn)支條件簡(jiǎn)支條件是：是：梁的兩端可繞梁的兩端可繞 軸和軸和 軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能繞動(dòng)，但不能繞 軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。假定梁無(wú)初彎曲，不考慮殘余應(yīng)力，。假定梁無(wú)初彎曲，不考慮殘余應(yīng)力，處于彈性階段，可按彈性理論建立梁在微小彎扭變形情況下處于彈性階段，可按彈性理論建立梁在微小彎扭變形情況下的平衡微分方程。求解得的平衡微分方程。求解得臨界彎矩臨界彎矩計(jì)算公式：計(jì)算公式：xMxyzl22ty2y2crx,1EIlGIIIlEIM雙 軸

17、對(duì) 稱(chēng)單 軸 對(duì) 稱(chēng)xscxyyxxcyy鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件EIlGIIIBaBalEIMtyyyycr22232322211)(荷載類(lèi)型跨度中點(diǎn)集中荷載1.350.550.40滿(mǎn)跨均布荷載1.130.460.53純彎曲101式中： 、 、 與荷載類(lèi)型有關(guān)的系數(shù)。 123123（2 2）單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁受一般荷載的臨界彎矩）單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁受一般荷載的臨界彎矩 單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面此時(shí)，由彈性穩(wěn)定理論可得單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面此時(shí)，由彈性穩(wěn)定理論可得臨界彎臨界彎矩矩一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：雙軸對(duì)稱(chēng)單軸對(duì)稱(chēng)xscxyyxxcyy鋼結(jié)構(gòu)基本原理

18、鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(3)(3)影響梁彎扭屈曲臨界彎矩的因素影響梁彎扭屈曲臨界彎矩的因素1 1）梁的側(cè)向抗彎、抗扭和抗翹曲剛度；）梁的側(cè)向抗彎、抗扭和抗翹曲剛度；2 2）側(cè)向支承點(diǎn)的間距）側(cè)向支承點(diǎn)的間距L L；3 3）幾何特性；）幾何特性；4) 4) 荷載形式；荷載形式；5 5）荷載作用位置；）荷載作用位置；6 6）支承對(duì)梁的位移約束程度。）支承對(duì)梁的位移約束程度。yB鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.3.35.3.3梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算（1 1）梁不發(fā)生整體失穩(wěn)的措施）梁不發(fā)生整體失穩(wěn)的措施 根據(jù)影響梁

19、臨界彎矩的因素，工程中可采根據(jù)影響梁臨界彎矩的因素，工程中可采取相應(yīng)的措施，控制梁不發(fā)生整體失穩(wěn)。對(duì)此，取相應(yīng)的措施，控制梁不發(fā)生整體失穩(wěn)。對(duì)此，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范列出梁不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)列出梁不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)的三種情況，符合三個(gè)條件之一時(shí)，可不驗(yàn)算的三種情況，符合三個(gè)條件之一時(shí)，可不驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定性梁的整體穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 1 1）板）板( (各種鋼筋混凝土板或鋼板各種鋼筋混凝土板或鋼板) )密鋪密鋪在梁的在梁的受壓翼緣受壓翼緣上上并與其并與其牢固相連牢固相連，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí)；，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí)

20、； 預(yù)制橋面板的布置形式(a) 多主梁橋時(shí)(b) 2主梁橋時(shí)鋼梁焊釘預(yù)埋孔接縫接縫焊釘鋼梁接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件2 2）工字形截面簡(jiǎn)支梁）工字形截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度受壓翼緣的自由長(zhǎng)度 與其與其寬度寬度b b之比之比不超過(guò)下表規(guī)定值時(shí)。不超過(guò)下表規(guī)定值時(shí)。1l鋼 號(hào)跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的梁不論荷載作用梁不論荷載作用在何處在何處荷載作用在上荷載作用在上翼緣翼緣荷載作用在下荷載作用在下翼緣翼緣Q235鋼132016Q345鋼111713Q390鋼101612鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)

21、基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 3 3）對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，如不設(shè)置能阻止梁受壓翼緣側(cè)向）對(duì)于箱形截面簡(jiǎn)支梁，如不設(shè)置能阻止梁受壓翼緣側(cè)向位移的錨板時(shí)，其截面尺寸應(yīng)滿(mǎn)足位移的錨板時(shí)，其截面尺寸應(yīng)滿(mǎn)足, , 且且 不應(yīng)不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：超過(guò)下列數(shù)值： Q235Q235鋼鋼 9595 Q345 Q345鋼鋼 6565 Q390 Q390鋼鋼 5757 其他鋼號(hào)其他鋼號(hào) 9595（ ）6/0bh00/bly/235 fxxb1b0t1twtwt2b2h鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(2)(2)梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算 除上述三種情況

22、以外的梁，都需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。穩(wěn)除上述三種情況以外的梁，都需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。穩(wěn)定計(jì)算屬于承載力極限狀態(tài)，因此，梁不發(fā)生整體失穩(wěn)的條定計(jì)算屬于承載力極限狀態(tài)，因此，梁不發(fā)生整體失穩(wěn)的條件可寫(xiě)成：件可寫(xiě)成： fffWMbdyycrdcrxx 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（500175001720032003）將此條件寫(xiě)成以下）將此條件寫(xiě)成以下形式：形式：?jiǎn)蜗蚴軓澚海簡(jiǎn)蜗蚴軓澚海篺WMxbx雙向受彎梁：雙向受彎梁：fWMWMyyyxbx鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件式中：式中： MxMx，MyMy繞繞x x，y y軸的彎矩；軸的彎矩； WxWx、WyWy按

23、受壓纖維確定的對(duì)按受壓纖維確定的對(duì)x x軸和軸和y y軸毛截面抵抗矩；軸毛截面抵抗矩； 梁的整體穩(wěn)定系梁的整體穩(wěn)定系數(shù)數(shù)； 截面塑性發(fā)展系數(shù)。截面塑性發(fā)展系數(shù)。)/(/xcrycrbfWMf byfWMxbxfWMWMyyyxbx 應(yīng)用中，應(yīng)用中，MxMx ，WxWx ， ， 等參數(shù)或已知，或查表，或根等參數(shù)或已知，或查表，或根據(jù)所給荷載條件和梁截面幾何尺寸算出。而據(jù)所給荷載條件和梁截面幾何尺寸算出。而 的計(jì)算與梁的的計(jì)算與梁的臨界彎矩有關(guān)，計(jì)算較復(fù)雜。臨界彎矩有關(guān)，計(jì)算較復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)常用截對(duì)常用截面和約束情況下梁的整體穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算作了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化和相面和約束情況下梁的整

24、體穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算作了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化和相關(guān)規(guī)定：關(guān)規(guī)定： fyb鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件1 1）兩端均勻受彎的工字形截面簡(jiǎn)支梁）兩端均勻受彎的工字形截面簡(jiǎn)支梁 byb21yx2yb2354 . 414320fhtWAh鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 2 2）一般荷載作用的工字形梁）一般荷載作用的工字形梁 非純彎曲工字形截面簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定的計(jì)算公式為：非純彎曲工字形截面簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定的計(jì)算公式為：yb21yx2ybb2354 .414320fhtWAh式中，式中， ， 為懸臂梁的懸伸長(zhǎng)度。為懸臂梁的懸伸長(zhǎng)度。y1y

25、/il1l 通過(guò)對(duì)多種常用的雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁和加強(qiáng)受壓翼通過(guò)對(duì)多種常用的雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁和加強(qiáng)受壓翼緣工字形截面梁進(jìn)行電算，求出工字形截面簡(jiǎn)支梁的系數(shù)緣工字形截面梁進(jìn)行電算，求出工字形截面簡(jiǎn)支梁的系數(shù) , ,列成表列成表5.45.4。 bb鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件3 3）彈塑性彈塑性階段工字形梁階段工字形梁 上述公式都是假定梁處于彈性階段，而大量中等跨度的上述公式都是假定梁處于彈性階段，而大量中等跨度的梁整體失穩(wěn)時(shí)往往處于彈塑性階段。對(duì)承受純彎曲的雙軸對(duì)梁整體失穩(wěn)時(shí)往往處于彈塑性階段。對(duì)承受純彎曲的雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面簡(jiǎn)支梁進(jìn)行了彈塑性階段的

26、理論和實(shí)驗(yàn)研究稱(chēng)工字形截面簡(jiǎn)支梁進(jìn)行了彈塑性階段的理論和實(shí)驗(yàn)研究, ,當(dāng)當(dāng)求得的求得的 大于大于0.60.6時(shí)，應(yīng)以時(shí)，應(yīng)以 代替代替 ， 的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為： bbbb0 . 1/282. 007. 1bbb鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件4 4）軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁和軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁）軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁和軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁 對(duì)對(duì)軋制普通工字鋼軋制普通工字鋼簡(jiǎn)支梁，可按表簡(jiǎn)支梁，可按表5.55.5查穩(wěn)定系數(shù)查穩(wěn)定系數(shù) 。 對(duì)對(duì)軋制槽鋼軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁，不論荷載形式和荷載作用點(diǎn)在截面簡(jiǎn)支梁，不論荷載形式和荷載作用點(diǎn)在截面高度上的位置如何，均按下面給出的近

27、似公式計(jì)算穩(wěn)定系高度上的位置如何，均按下面給出的近似公式計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)數(shù) 。bbby1b235570fhlbt式中式中: : h h、b b、t t 槽鋼截面的高度、翼緣寬度和平均厚度；槽鋼截面的高度、翼緣寬度和平均厚度； l1自由長(zhǎng)度。自由長(zhǎng)度。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 5 5）雙軸對(duì)稱(chēng)工字形等截面懸臂梁）雙軸對(duì)稱(chēng)工字形等截面懸臂梁 對(duì)于雙軸對(duì)稱(chēng)工字形等截面懸臂梁，規(guī)范規(guī)定對(duì)于雙軸對(duì)稱(chēng)工字形等截面懸臂梁，規(guī)范規(guī)定 仍按公仍按公式（式（5.335.33）計(jì)算，但式中系數(shù)）計(jì)算，但式中系數(shù) 按表按表5.65.6查得。查得。6 6） 的近似計(jì)算公式的近似

28、計(jì)算公式 的近似計(jì)算公式見(jiàn)表的近似計(jì)算公式見(jiàn)表5.85.8。 例例5.15.1 bbbyybbb組合鋼板梁橋組合鋼板梁橋鋼板梁鋼板梁 鋼板梁的屈曲形式(c) 壓縮翼緣的扭轉(zhuǎn)屈曲(d) 梁整體橫向屈曲(a) 腹板局部屈曲(b) 壓縮翼緣的豎向屈曲鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.4 5.4 焊接組合梁的局部穩(wěn)定焊接組合梁的局部穩(wěn)定 焊接組合梁一般由翼緣和腹板組成，從強(qiáng)度、剛度、整焊接組合梁一般由翼緣和腹板組成，從強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，體穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，腹板宜高而薄，翼緣宜寬腹板宜高而薄，翼緣宜寬。梁。梁的局部失穩(wěn)，部分板件屈曲后即

29、退出工作，因而會(huì)影響梁的的局部失穩(wěn)，部分板件屈曲后即退出工作，因而會(huì)影響梁的承載能力，降低梁的剛度。承載能力，降低梁的剛度。5.4.1 5.4.1 受壓翼緣的局部穩(wěn)定受壓翼緣的局部穩(wěn)定 梁的梁的受壓翼緣板受壓翼緣板主要受均布?jí)簯?yīng)力作用，可視為單向均主要受均布?jí)簯?yīng)力作用，可視為單向均勻受壓板，其局部穩(wěn)定也由寬厚比限值來(lái)控制，勻受壓板，其局部穩(wěn)定也由寬厚比限值來(lái)控制，控制條件是：控制條件是：翼緣板的臨界應(yīng)力翼緣板的臨界應(yīng)力 不小于不小于材料的屈服應(yīng)力材料的屈服應(yīng)力 即：即：cryfycrfMMZY鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件單向均勻受壓板臨界應(yīng)力的計(jì)算公式

30、為：?jiǎn)蜗蚓鶆蚴軌喊迮R界應(yīng)力的計(jì)算公式為： 222cr)1 (12btk代入上式，整理后得到保證翼緣臨界應(yīng)力大于屈服應(yīng)力的寬代入上式，整理后得到保證翼緣臨界應(yīng)力大于屈服應(yīng)力的寬厚比限值，即保證翼緣局部穩(wěn)定的控制條件為：厚比限值，即保證翼緣局部穩(wěn)定的控制條件為：y23513ftb 對(duì)對(duì)箱形截面梁翼緣板在兩腹板之間箱形截面梁翼緣板在兩腹板之間的部分，相當(dāng)于四邊簡(jiǎn)的部分，相當(dāng)于四邊簡(jiǎn)支單向受壓板，取支單向受壓板，取 4 4，可得其寬厚比限值為：，可得其寬厚比限值為：y023540ftbkycrf鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件btbob(a)(b)at梁的受壓翼緣

31、板梁的受壓翼緣板y23513ftby023540ftb鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.4.2 5.4.2 腹板的加勁肋及局部穩(wěn)定計(jì)算腹板的加勁肋及局部穩(wěn)定計(jì)算 在一般情況下，腹板上有彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力及局部壓在一般情況下，腹板上有彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力及局部壓應(yīng)力作用，各種應(yīng)力都可能使腹板屈曲。應(yīng)力作用，各種應(yīng)力都可能使腹板屈曲。 為了提高梁腹板的局部穩(wěn)定性，可以采取兩種措施：為了提高梁腹板的局部穩(wěn)定性，可以采取兩種措施： 1 1）增加腹板的厚度；）增加腹板的厚度； 2 2）設(shè)置合適的加勁肋。）設(shè)置合適的加勁肋。hoa(b)(c)c(a)aab x x x

32、 xmaxtmaxV VmaxM Mmax加勁肋的設(shè)置加勁肋的設(shè)置縱向加勁肋縱向加勁肋橫向加勁肋橫向加勁肋橫向加勁肋橫向加勁肋能提高腹板的剪切臨界應(yīng)力，并作為縱向加勁肋的支承能提高腹板的剪切臨界應(yīng)力，并作為縱向加勁肋的支承縱向加勁肋縱向加勁肋能能提高腹板的彎曲臨界應(yīng)力，設(shè)置時(shí)應(yīng)靠近受壓翼緣；提高腹板的彎曲臨界應(yīng)力，設(shè)置時(shí)應(yīng)靠近受壓翼緣； 短加勁肋短加勁肋常用于局部壓應(yīng)力較大的情況。常用于局部壓應(yīng)力較大的情況。hoa(b)(c)c(a)aab鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 加勁肋的設(shè)置加勁肋的設(shè)置有圖示幾種形式。有圖示幾種形式。分析表明，設(shè)加勁肋比分析表明

33、，設(shè)加勁肋比增加腹板的厚度能取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，因此，在工程中都增加腹板的厚度能取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，因此，在工程中都采用設(shè)置加勁肋的措施。采用設(shè)置加勁肋的措施。 (a)(b)12(c)123h0twah1h2a1htwhaa1a2a3h1h2h鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 應(yīng)如何設(shè)置加勁肋才能保證腹板的局部穩(wěn)定呢？應(yīng)如何設(shè)置加勁肋才能保證腹板的局部穩(wěn)定呢？ 由于設(shè)置加勁肋后，梁上的腹板可視為四邊簡(jiǎn)支板，因由于設(shè)置加勁肋后，梁上的腹板可視為四邊簡(jiǎn)支板，因此，先了解四邊簡(jiǎn)支板受各種應(yīng)力單獨(dú)作用時(shí)的穩(wěn)定計(jì)算。此，先了解四邊簡(jiǎn)支板受各種應(yīng)力單獨(dú)作用時(shí)的穩(wěn)定計(jì)算

34、。（1 1）各種應(yīng)力單獨(dú)作用時(shí)四邊簡(jiǎn)支板的穩(wěn)定計(jì)算）各種應(yīng)力單獨(dú)作用時(shí)四邊簡(jiǎn)支板的穩(wěn)定計(jì)算1 1）四邊簡(jiǎn)支板）四邊簡(jiǎn)支板非均勻受壓非均勻受壓的臨界應(yīng)力公式的臨界應(yīng)力公式222cr)1 (12btk 式中的屈曲系數(shù)式中的屈曲系數(shù)k還還與與板的長(zhǎng)寬比及應(yīng)力梯度板的長(zhǎng)寬比及應(yīng)力梯度a有有關(guān)關(guān) 121/ )(ab鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件2)2)四邊簡(jiǎn)支板四邊簡(jiǎn)支板均勻受剪均勻受剪的臨界應(yīng)力公式：的臨界應(yīng)力公式： 2222cr)1 (12ltkthocaab3 3）四邊簡(jiǎn)支板）四邊簡(jiǎn)支板一邊受壓一邊受壓臨界應(yīng)力公式：臨界應(yīng)力公式： 222crc,)1 (12

35、btkhocaab注意上述三個(gè)公式中注意上述三個(gè)公式中k k 值的計(jì)算。值的計(jì)算。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(2)(2)腹板的穩(wěn)定計(jì)算方法腹板的穩(wěn)定計(jì)算方法 梁的腹板通常受幾種應(yīng)力梁的腹板通常受幾種應(yīng)力（ 、 、 ）同時(shí)作用同時(shí)作用，當(dāng)這，當(dāng)這些應(yīng)力達(dá)到某一組合值時(shí)，腹板將由平板穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)槲⑶?yīng)力達(dá)到某一組合值時(shí)，腹板將由平板穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)槲⑶呐R界平衡狀態(tài)。此時(shí)的穩(wěn)定條件是：的臨界平衡狀態(tài)。此時(shí)的穩(wěn)定條件是：tc12crcrc,c2crtt 平均彎矩產(chǎn)生的在腹板計(jì)算高度邊緣處的彎曲壓應(yīng)力；平均彎矩產(chǎn)生的在腹板計(jì)算高度邊緣處的彎曲壓應(yīng)力； 由平均剪

36、力產(chǎn)生的腹板平均剪應(yīng)力，由平均剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應(yīng)力， ； 腹板邊緣局部壓應(yīng)力，按式腹板邊緣局部壓應(yīng)力，按式(5.6)(5.6)計(jì)算，系數(shù)計(jì)算，系數(shù) 1.01.0；、 、 在在 、 、 單獨(dú)作用下板的臨界應(yīng)力。單獨(dú)作用下板的臨界應(yīng)力。t）ww/(thVtccrcrtcrc,tc 設(shè)置不同形式的加勁肋，式中各參數(shù)的計(jì)算要求不同，設(shè)置不同形式的加勁肋，式中各參數(shù)的計(jì)算要求不同，詳見(jiàn)教材。詳見(jiàn)教材。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.4.2 5.4.2 加勁肋的構(gòu)造、驗(yàn)算和設(shè)置規(guī)定加勁肋的構(gòu)造、驗(yàn)算和設(shè)置規(guī)定 加勁肋按其作用可分為兩種：加勁肋按其作用可分為兩種

37、：一種是為了把腹板分隔成幾個(gè)區(qū)格，以提高腹板的局部穩(wěn)定一種是為了把腹板分隔成幾個(gè)區(qū)格，以提高腹板的局部穩(wěn)定性。稱(chēng)為性。稱(chēng)為間隔加勁肋間隔加勁肋；另一種除了上述的作用外，還有另一種除了上述的作用外，還有傳遞固定集中荷載或支座反傳遞固定集中荷載或支座反力力的作用，稱(chēng)為的作用，稱(chēng)為支承加勁肋支承加勁肋。C CC CC50-100tho2/sb3/sb2t（1 1）加勁肋的構(gòu)造要求）加勁肋的構(gòu)造要求1 1加勁肋布置加勁肋布置宜宜成對(duì)成對(duì)布置，布置，對(duì)于對(duì)于靜力荷載靜力荷載下的下的梁可單側(cè)布置。梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的橫向加勁肋的間距間距a a應(yīng)滿(mǎn)足：應(yīng)滿(mǎn)足：0025 . 0hah100, 00wct

38、h當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),005 . 25 . 0hah40mm300 hbs橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的寬度：15ssbt 橫向加勁肋的厚度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)單側(cè)布置時(shí)，外伸寬度布置時(shí)，外伸寬度增加增加2020。(1)(1)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)2.2.加勁肋的截面尺寸加勁肋的截面尺寸(2)(2)同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿(mǎn)足以上要求外：同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿(mǎn)足以上要求外：303wssz3)2(121wthtbtI 橫向加勁肋應(yīng)滿(mǎn)足橫向加勁肋應(yīng)滿(mǎn)足: :縱向加勁肋應(yīng)滿(mǎn)足縱向加勁肋應(yīng)滿(mǎn)足: :3w02000)(0.452.5(,85. 0/thhahaIhay3w00.

39、51,85. 0/thIhay 為避免焊縫交叉。減小焊接應(yīng)為避免焊縫交叉。減小焊接應(yīng)力，在加勁肋端部力，在加勁肋端部切去斜角切去斜角。n對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的梁（如吊車(chē)梁），中間梁（如吊車(chē)梁），中間橫向加勁肋下端橫向加勁肋下端不應(yīng)與不應(yīng)與受拉翼緣焊接受拉翼緣焊接（若焊接若焊接將降低受拉翼緣的抗疲將降低受拉翼緣的抗疲勞強(qiáng)度勞強(qiáng)度），一般在距受），一般在距受拉翼緣拉翼緣50100mm50100mm處斷開(kāi)。處斷開(kāi)。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 （2 2）支承加勁肋設(shè)計(jì)）支承加勁肋設(shè)計(jì)支承加勁肋除滿(mǎn)足上述剛度要求外，還應(yīng)按所承受的支座反支承加

40、勁肋除滿(mǎn)足上述剛度要求外，還應(yīng)按所承受的支座反力或集中荷載計(jì)算其力或集中荷載計(jì)算其穩(wěn)定性穩(wěn)定性、端面承壓強(qiáng)度端面承壓強(qiáng)度和和焊縫強(qiáng)度焊縫強(qiáng)度。頂緊不焊(a)刨平頂緊(b)50100刨平頂緊圖圖5.21 5.21 吊車(chē)梁加勁肋構(gòu)造吊車(chē)梁加勁肋構(gòu)造1 1）穩(wěn)定性計(jì)算）穩(wěn)定性計(jì)算2 2）端面承壓計(jì)算）端面承壓計(jì)算ceefAFcec端面承壓端面承壓A Acece-加勁肋端面實(shí)際承壓面積加勁肋端面實(shí)際承壓面積; ;f fcece-鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。CCCCC50-100tho2/sb3/sb2t鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件（3 3）加勁肋的

41、設(shè)置規(guī)定）加勁肋的設(shè)置規(guī)定當(dāng)當(dāng) 時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng)按構(gòu)造設(shè)置橫向加勁肋按構(gòu)造設(shè)置橫向加勁肋（ a ）；對(duì)于無(wú)局部壓應(yīng)力作用的梁（）；對(duì)于無(wú)局部壓應(yīng)力作用的梁（ ），可不設(shè)加），可不設(shè)加勁肋。勁肋。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng)按計(jì)算設(shè)置橫向加勁肋按計(jì)算設(shè)置橫向加勁肋；當(dāng)當(dāng) ，且受壓翼緣受到約束（如連有剛，且受壓翼緣受到約束（如連有剛性鋪板、制動(dòng)板和焊有鋼軌）時(shí)，性鋪板、制動(dòng)板和焊有鋼軌）時(shí)，或或 （其它情況其它情況）或或按計(jì)算需要時(shí)，應(yīng)在彎矩較大區(qū)格的受壓區(qū)按計(jì)算需要時(shí)，應(yīng)在彎矩較大區(qū)格的受壓區(qū)增加增加設(shè)置縱向加勁肋設(shè)置縱向加勁肋。局部壓應(yīng)力很大的梁，必要時(shí)應(yīng)在受壓區(qū)局部壓應(yīng)力很大的梁，必要時(shí)應(yīng)在受壓區(qū)配置短加

42、勁肋配置短加勁肋。yw0/23580/fth05 . 0 h02h0cyw0/23580/fthyw0/235170/fthyw0/235150/fth鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件在任何情況下，在任何情況下， 都不能超過(guò)都不能超過(guò) 。對(duì)單軸對(duì)稱(chēng)梁，第對(duì)單軸對(duì)稱(chēng)梁，第條中的條中的 應(yīng)取受壓區(qū)高度應(yīng)取受壓區(qū)高度 的兩倍。的兩倍。梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支設(shè)置支承加勁肋承加勁肋，并計(jì)算支承加勁肋的穩(wěn)定性。，并計(jì)算支承加勁肋的穩(wěn)定性。 小結(jié)：小結(jié)： 保證梁腹板的局部穩(wěn)定，一般是保證梁腹板的局部

43、穩(wěn)定，一般是先先按規(guī)定布置加勁肋，按規(guī)定布置加勁肋，再計(jì)算再計(jì)算各區(qū)格所受的平均應(yīng)力和相應(yīng)的臨界應(yīng)力，計(jì)算是否各區(qū)格所受的平均應(yīng)力和相應(yīng)的臨界應(yīng)力，計(jì)算是否滿(mǎn)足相應(yīng)的穩(wěn)定條件。滿(mǎn)足相應(yīng)的穩(wěn)定條件。若不滿(mǎn)足或太富裕若不滿(mǎn)足或太富裕，則，則調(diào)整調(diào)整加勁肋間加勁肋間距，距，重新重新計(jì)算，直到滿(mǎn)意為止。計(jì)算，直到滿(mǎn)意為止。w0/thy/235250f0hch鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.5 5.5 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁設(shè)計(jì)（自學(xué)）考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁設(shè)計(jì)（自學(xué)） 上述方法適合于直接承受動(dòng)力荷載的吊車(chē)梁及類(lèi)似構(gòu)件設(shè)置加勁肋后的腹板局部穩(wěn)定計(jì)算。進(jìn)一步的分析

44、表明，梁腹板受壓屈曲或受剪屈曲后，還有繼續(xù)承受荷載的能力，稱(chēng)為屈曲后強(qiáng)度。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（500172003）規(guī)定，對(duì)承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的組合梁，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮腹板屈曲后的強(qiáng)度。5.5.1 5.5.1 受壓薄板的屈曲后強(qiáng)度受壓薄板的屈曲后強(qiáng)度（1） 薄板屈曲分析 圖5.23所示的四邊簡(jiǎn)支薄板，受有均勻分布的豎向壓力，當(dāng)豎向壓應(yīng)力達(dá)到彈性臨界應(yīng)力時(shí)板開(kāi)始屈曲。此時(shí)，由于板的四邊有約束，在板的中部會(huì)產(chǎn)生縱向拉力，該拉力牽制屈曲變形的發(fā)展。這種牽制作用對(duì)提高板的承載力是有利的。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(a)(b)(+)(-)(-)crfyucr

45、圖 5.23 受壓板件的屈曲分析 根據(jù)板件兩邊的支承情況，可將板件分為加勁板件、部分加勁板件和非加勁板件。加勁板件為兩縱邊與其他板件相連接的板件，如箱形截面的翼緣和腹板圖5.25(a),槽形截面的腹板；部分加勁板件即為一縱邊與其他板件相連，另一縱邊為卷邊加勁的板件，如卷邊槽鋼的翼緣板圖5.25(b)；非加勁板鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件件即一縱邊與其他板件相連，另一縱邊為自由的板件圖5.25(c)。bbe1支承卷邊自由支承支承支承支承支承支承支承卷邊自由(a)(b)(c)bbe2bbe1be2bbe1be2bae1ae2ae1be1be2圖5.25 受

46、壓板件的有效寬厚比 受壓板件有效寬度的計(jì)算，與板件的實(shí)際寬厚比、所受應(yīng)力大小和分布情況、板件縱邊的支承類(lèi)型、以及相鄰板件對(duì)它的約束程度等因素有關(guān)。具體的計(jì)算參見(jiàn)冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件（2）受壓腹板的屈曲后強(qiáng)度1）腹板受剪屈曲后的極限剪力aaaash/2h/2ABoABh/2T1TwVt/ 2Nstasin2T1+ T1Tw（ a）（ b）圖5.27 張力場(chǎng)作用下的剪切計(jì)算圖鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件2）腹板受彎屈曲后梁的極限彎矩(a)(b)xx(c)thhc(d)0.5hc圖5

47、.28 受彎矩作用時(shí)腹板的有效寬度3）同時(shí)受彎和受剪的腹板強(qiáng)度 梁腹板常在大范圍內(nèi)同時(shí)承受彎矩 和剪力 。這時(shí)腹板屈曲后對(duì)梁承載力的影響比較復(fù)雜，一般用 和 的無(wú)量綱化相關(guān)曲線(xiàn)來(lái)表示腹板的強(qiáng)度關(guān)系（圖5.29）。圖中假定當(dāng)彎矩不超過(guò)翼緣所提供的最大彎矩 時(shí)（ 為一個(gè)翼緣截面面積，為上下翼緣軸線(xiàn)間的距離），腹板不參與承擔(dān)彎矩作用，即假定在 的范圍內(nèi)為一水平線(xiàn)， 。MVMVfhAM1fffA1hfMM 0 . 1/uVV鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件0.51.01.00.50ABV/VuMf/MeuM/Meu圖5.29 彎矩于剪力的相關(guān)曲線(xiàn)5.5.2 5.5

48、.2 考慮腹板屈曲后的的梁設(shè)計(jì)考慮腹板屈曲后的的梁設(shè)計(jì)（1）腹板屈曲后的抗剪承載力（2）腹板屈曲后的抗彎承載力 腹板屈曲后的抗彎承載力用由于腹板屈曲后使梁的抗彎承載力下降不大，在計(jì)算梁腹板屈曲后的抗彎承載力時(shí)，規(guī)范采用下面介紹的近似公式來(lái)計(jì)算抗彎承載力。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 根據(jù)有效截面的概念，假定腹板受壓區(qū)有效寬度為 ,等分在 的兩端，中部則扣去 的高度，梁的中和軸也由下降?，F(xiàn)假定腹板受拉區(qū)與受壓區(qū)同樣扣去此高度(圖5.30 )，這樣中和軸可不變動(dòng)，計(jì)算較為簡(jiǎn)便。chchc)1 (h(a)hc(1-)hcxx(b)(c)(d)0.5hc0.5

49、hc0.5hc圖5.30(3) 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的計(jì)算式(4) 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的加勁肋設(shè)計(jì)特點(diǎn)熱軋型鋼：工字鋼，槽鋼，T T型鋼，H H型鋼框架梁，樓層梁，屋面梁(單向受彎梁)冷彎型鋼：C C型鋼，Z Z型鋼墻梁，檁條(雙向受彎梁)鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.6 5.6 型鋼梁設(shè)計(jì)型鋼梁設(shè)計(jì) 型鋼梁中應(yīng)用最多的是型鋼梁中應(yīng)用最多的是熱軋普通工字鋼和熱軋普通工字鋼和H H型鋼型鋼。設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法：首先根據(jù)建筑要求的跨度及預(yù)先假定的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，首先根據(jù)建筑要求的跨度及預(yù)先假定的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，算出梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值，按此選擇型鋼截面，然后進(jìn)行各算出

50、梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值，按此選擇型鋼截面，然后進(jìn)行各種驗(yàn)算。種驗(yàn)算。5.6.1 5.6.1 單向受彎型鋼梁?jiǎn)蜗蚴軓澬弯摿?1)選擇截面 先計(jì)算梁的最大彎矩先計(jì)算梁的最大彎矩 ，由，由 從型鋼表從型鋼表中取用與中取用與 值相近的型鋼號(hào)。值相近的型鋼號(hào)。( (此時(shí)此時(shí)可預(yù)先估算一個(gè)自重可預(yù)先估算一個(gè)自重求求出出 ，求出截面后按實(shí)際自重進(jìn)行驗(yàn)算，也可先不考慮自重，求出截面后按實(shí)際自重進(jìn)行驗(yàn)算，也可先不考慮自重計(jì)算出計(jì)算出 ，選出截面后按實(shí)際自重進(jìn)行驗(yàn)算。，選出截面后按實(shí)際自重進(jìn)行驗(yàn)算。) ) xMfWMnxxxnxWxMnxW鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(2)(

51、2)截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算1 1）強(qiáng)度驗(yàn)算）強(qiáng)度驗(yàn)算a a）根據(jù)所選型鋼的實(shí)際截面參數(shù)）根據(jù)所選型鋼的實(shí)際截面參數(shù) ，按，按 驗(yàn)算驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度；抗彎強(qiáng)度；b b）有集中力作用時(shí)，按）有集中力作用時(shí)，按 進(jìn)行局部壓應(yīng)力驗(yàn)算；進(jìn)行局部壓應(yīng)力驗(yàn)算；c c）按）按 驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度，通常情況下驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度，通常情況下可略去可略去；d d）驗(yàn)算彎矩及剪力較大的截面上的）驗(yàn)算彎矩及剪力較大的截面上的折算應(yīng)力折算應(yīng)力，通常情況下，通常情況下可可略去略去。2 2）整體穩(wěn)定驗(yàn)算）整體穩(wěn)定驗(yàn)算nxWfWMnxxxfltFzwcvwxftIVStfWMxbx鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)

52、件 （3 3）剛度驗(yàn)算）剛度驗(yàn)算 按材料力學(xué)公式根據(jù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值算出最大撓度按材料力學(xué)公式根據(jù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值算出最大撓度 ，應(yīng)小于，應(yīng)小于容許撓度值容許撓度值 （按表（按表5.15.1選取）。也可采用相對(duì)撓度計(jì)算，例選?。?。也可采用相對(duì)撓度計(jì)算，例如均布荷載下的簡(jiǎn)支梁：如均布荷載下的簡(jiǎn)支梁： lEIlMlxx485 例 5.2鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.6.2 5.6.2 雙向彎曲型鋼梁雙向彎曲型鋼梁 鋪放在屋架上的檁條屬于典型的雙向彎曲梁鋪放在屋架上的檁條屬于典型的雙向彎曲梁（1 1）檁條的截面形式）檁條的截面形式 有型鋼和桁架兩種形式有型鋼和桁架兩種

53、形式 型鋼檁條截面形式型鋼檁條截面形式 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(a) 平面桁架鋼箍T形桁架(b)1-1空間桁架(c)腹桿11桁架檁條截面形式桁架檁條截面形式鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(2)型鋼檁條和拉條的布置 天窗拉條(a)屋架屋脊線(xiàn)檁條撐桿斜拉條天窗(b)(c)sllls鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件5.6.3 5.6.3 型鋼檁條的設(shè)計(jì)與計(jì)算型鋼檁條的設(shè)計(jì)與計(jì)算(1)(1)檁條的受力檁條的受力 斜放檁條受豎向荷載作用，斜放檁條受豎向荷載作用，荷載作用線(xiàn)不與檁條

54、截面形心荷載作用線(xiàn)不與檁條截面形心主軸平行且不通過(guò)剪力中心主軸平行且不通過(guò)剪力中心S S時(shí)時(shí)，檁條除產(chǎn)生雙向彎曲外還產(chǎn)，檁條除產(chǎn)生雙向彎曲外還產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。生扭轉(zhuǎn)。(a)(b)(c)x0yfaqyqqx1yxxqyysoyyxxx0q0y0yx=-yyqxqyq1y1xx=|-|qxx1鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 (2)(2)檁條的計(jì)算檁條的計(jì)算 型鋼檁條的設(shè)計(jì)，型鋼檁條的設(shè)計(jì)，一般是根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)一般是根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)先先假定采用截面假定采用截面的型號(hào)，的型號(hào)，然后然后進(jìn)行驗(yàn)算進(jìn)行驗(yàn)算。 對(duì)于型鋼檁條，對(duì)于型鋼檁條，一般只驗(yàn)算彎曲正應(yīng)力一般只驗(yàn)算彎曲正應(yīng)力，

55、而不必驗(yàn)算剪應(yīng)，而不必驗(yàn)算剪應(yīng)力及局部壓應(yīng)力。力及局部壓應(yīng)力。1 1）彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算）彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算fWMWMnyyynxxx2 2）穩(wěn)定驗(yàn)算）穩(wěn)定驗(yàn)算 當(dāng)當(dāng)屋面板對(duì)檁條不能起可靠的側(cè)向支承作用屋面板對(duì)檁條不能起可靠的側(cè)向支承作用時(shí)，應(yīng)對(duì)檁時(shí)，應(yīng)對(duì)檁條進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，驗(yàn)算公式為條進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，驗(yàn)算公式為 fWMWMyyyxbx鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）第第5章章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 3 3）剛度計(jì)算）剛度計(jì)算 為使屋面平整，一般為使屋面平整，一般只驗(yàn)算垂直于屋面方向的簡(jiǎn)支梁撓度只驗(yàn)算垂直于屋面方向的簡(jiǎn)支梁撓度，使其不超過(guò)容許撓度。使其不超過(guò)容許撓度。對(duì)槽形截面檁條對(duì)槽形截面檁條 對(duì)

56、單角鋼和對(duì)單角鋼和Z Z型鋼型鋼 1x4ky3845EIlq 1x4kcos3845EIalq例例 5.35.35.7 5.7 焊接組合梁設(shè)計(jì)焊接組合梁設(shè)計(jì)5.7.15.7.1截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì) 焊接組合梁截面設(shè)計(jì)的任務(wù)是：合理確定焊接組合梁截面設(shè)計(jì)的任務(wù)是：合理確定截面高度截面高度 （腹（腹板高度板高度 ）、）、腹板厚度腹板厚度 、翼緣寬度翼緣寬度 及及厚度厚度 。以滿(mǎn)足梁。以滿(mǎn)足梁的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定等要求。并能節(jié)省鋼材，的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定等要求。并能節(jié)省鋼材，經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)合理。 設(shè)計(jì)的順序設(shè)計(jì)的順序是是首先首先定出定出 然后然后選定選定 最后最后定出定出 和和

57、h0hwtbt0hwtbt 剛度要求剛度要求是是指為保證正常使用條件下，梁的撓度不超過(guò)指為保證正常使用條件下，梁的撓度不超過(guò)容許撓度（容許撓度（tolerate deflection）, ,即限制梁高即限制梁高h(yuǎn)不能小于不能小于最小最小梁梁高高 。受均布荷載作用的簡(jiǎn)支梁，其受均布荷載作用的簡(jiǎn)支梁，其最小最小高度為：高度為： 經(jīng)濟(jì)高度經(jīng)濟(jì)高度考慮用鋼量為最小來(lái)決定?？紤]用鋼量為最小來(lái)決定。 根據(jù)上述三個(gè)條件，實(shí)際所取梁高應(yīng)滿(mǎn)足：根據(jù)上述三個(gè)條件，實(shí)際所取梁高應(yīng)滿(mǎn)足： 且且minh30073xeWh 11025. 162min flhmaxminhhhehh (1)(1)截面高度（腹板高度）截面高

58、度（腹板高度） 梁截面高度應(yīng)根據(jù)梁截面高度應(yīng)根據(jù)建筑高度建筑高度、剛度要求剛度要求及及經(jīng)濟(jì)要求經(jīng)濟(jì)要求確定。確定。 建筑高度建筑高度是指按使用要求所允許的梁的是指按使用要求所允許的梁的最大最大高度。設(shè)計(jì)高度。設(shè)計(jì)梁截面時(shí)要求梁截面時(shí)要求 。 maxhh (2)(2)腹板厚度腹板厚度 腹板主要承擔(dān)梁的剪力腹板主要承擔(dān)梁的剪力，其厚度要滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度要求。，其厚度要滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度要求。計(jì)算時(shí)計(jì)算時(shí)近似假定近似假定最大剪應(yīng)力為腹板平均剪應(yīng)力的最大剪應(yīng)力為腹板平均剪應(yīng)力的1.21.2倍，即倍，即Vw0wxmax2 . 1fthVtIVStV0w2 . 1fhVt 考慮腹板局部穩(wěn)定及構(gòu)造要求，腹板不宜太薄，

59、可用下列考慮腹板局部穩(wěn)定及構(gòu)造要求，腹板不宜太薄，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式估算經(jīng)驗(yàn)公式估算 5 . 3/0wht(3)(3)翼緣寬度翼緣寬度 及厚度及厚度bt 腹板尺寸確定之后，可按強(qiáng)度條件（即所需截面抵抗矩）腹板尺寸確定之后，可按強(qiáng)度條件（即所需截面抵抗矩）確定翼緣面積確定翼緣面積 。對(duì)于工形截面：。對(duì)于工形截面： 算出算出Af之后之后, ,設(shè)定設(shè)定b、t中任一數(shù)值，即可確定另一個(gè)數(shù)值。中任一數(shù)值，即可確定另一個(gè)數(shù)值。選定選定b、t時(shí)應(yīng)注意構(gòu)造和局部穩(wěn)定的要求。時(shí)應(yīng)注意構(gòu)造和局部穩(wěn)定的要求。btA f6w00 xthhWAffWMnxxxbtwho 5.7.2 5.7.2 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算 截面尺寸

60、確定后，截面尺寸確定后，按實(shí)際選定尺寸計(jì)算各項(xiàng)截面幾何特性按實(shí)際選定尺寸計(jì)算各項(xiàng)截面幾何特性，驗(yàn)算抗彎、抗剪、局部壓應(yīng)力、折算應(yīng)力、整體穩(wěn)定、剛度驗(yàn)算抗彎、抗剪、局部壓應(yīng)力、折算應(yīng)力、整體穩(wěn)定、剛度及翼緣局部穩(wěn)定等要求是否滿(mǎn)足。及翼緣局部穩(wěn)定等要求是否滿(mǎn)足。 腹板局部穩(wěn)定由設(shè)置加勁肋來(lái)保證，或計(jì)算腹板屈曲后腹板局部穩(wěn)定由設(shè)置加勁肋來(lái)保證，或計(jì)算腹板屈曲后的強(qiáng)度的強(qiáng)度。 如果梁截面尺寸沿跨長(zhǎng)有變化，應(yīng)將截面改變?cè)O(shè)計(jì)之后如果梁截面尺寸沿跨長(zhǎng)有變化，應(yīng)將截面改變?cè)O(shè)計(jì)之后進(jìn)行抗剪強(qiáng)度、剛度、折算應(yīng)力驗(yàn)算。進(jìn)行抗剪強(qiáng)度、剛度、折算應(yīng)力驗(yàn)算。 1-11:41122-22bxl/2bVmaxMmaxM1V1