【正文】 ⑺ 剛度驗(yàn)算； ⑻ 對于承受動力荷載作用的梁，必要時(shí)應(yīng)按 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。為了便于制造，一般只改變一次截面。 端部無正面角焊縫： l1≥2 b1。 4. 受彎構(gòu)件 167。 翼緣板外伸寬度與厚度之比 34520196 ????tb 滿足局部穩(wěn)定要求 。 4. 受彎構(gòu)件 [例題 43]（續(xù) 7） ⑷ 梁翼緣與腹板的連接焊縫 mmfI SVh wfxf 11041 28 801024401094314331ma x ????????? 最小 mmthf 2 ??? 最大 mmthf 1 ???? 取焊腳尺寸 hf=7mm。 型鋼粱的拼接可采用對接焊縫連接（圖 424(a)），但由于翼緣與腹板連接處不易焊透，故有時(shí)采用拼接板拼接 (圖 424(b))。 （續(xù) 2） 梁的工地拼接應(yīng)使翼緣和腹板基本上在同一截面處斷開，以便分段運(yùn)輸。 圖 427 采用高強(qiáng)度螺柱的上地拼接 4. 受彎構(gòu)件 167。 圖 428 例題 44圖 再依次為下翼緣板和上翼緣板的拼接焊縫，最后為留下未焊的翼緣與腹板的連接焊縫，如圖 428(a)中的 1→2→3→4→5 的次序。圖 429(a)是次梁為簡支梁時(shí)與主梁連接的構(gòu)造，圖 429(b)是次梁為連續(xù)梁時(shí)與主梁連接的構(gòu)造示例。而梁腹板的主要作用是抗剪，所以應(yīng)將次梁腹板連于主梁的腹板上，或連于與主梁腹板相連的鉛垂方向抗剪剛度較大的加勁肋上或承托的豎立板上。圖 430(d)主梁兩側(cè)的次梁是斷開的，支座彎矩靠焊接連接的次梁上翼緣蓋板、下翼緣承托水平頂板傳遞。 蜂窩梁腹板上的孔洞可以做成幾種不同的形狀，以正六邊形為最佳。 4. 受彎構(gòu)件 167。 圖 432 異種鋼組合梁 4. 受彎構(gòu)件 167。設(shè)計(jì)這樣的鋼梁，可取翼緣板開始屈服時(shí)作為承載能力的極限狀態(tài)。 在孔洞之間，腹板拼接處的水平截面承擔(dān)的剪力（圖 431(c)） ? ?021hVllVw?? （ 441） 式中： h0—— 近似為 T形截面形心之間的距離。與原 H型鋼相比，蜂窩梁的承載力及剛度均顯著增大。 對于剛接構(gòu)造，次梁與次梁之間還要傳遞支座彎矩。 圖 430 次粱與主梁的平接 4. 受彎構(gòu)件 167。 次梁與主梁的連接形式有疊接和平接兩種。梁截面如圖 428(b)所示，鋼材為 Q235B，焊條為 E43型，手工焊，焊縫質(zhì)量為三級。 當(dāng)梁拼接處的對接焊縫不能與主體余屬等強(qiáng)時(shí)，例如采用三級對接焊縫，應(yīng)對受拉區(qū)翼緣焊縫進(jìn)行計(jì)算，使拼接處彎曲拉應(yīng)力不超過焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。對接焊縫施焊時(shí)宜加引弧板，并采用一級或二級焊縫，這樣焊縫可與主體金屬等強(qiáng)。 工廠拼接： 由于鋼材規(guī)格和現(xiàn)有鋼材尺寸的限制，必須將鋼材進(jìn)行拼接，這種拼接 通常在工廠完成，稱為工廠拼接。取截面改變處離支座的距離 mlx 26126 ??? 截面改變處的彎矩 mkNM ????????? 21 截而改變處的剪力 kNV 3 4 31 ?????? 需要的截面模量 33611 mmfMWx??? ??? ?211 61120607061 cmhthWAwww???????4. 受彎構(gòu)件 [例題 43]（續(xù) 6） 取翼緣寬度為 200mm，厚度為 20mm，翼緣面積。 ② 腹板厚度 mmfhVtvwm anw 1801200 ??????mmht ww ??? 取腹板厚度 tw＝ 8mm。 當(dāng)梁彎曲時(shí)，由于相鄰截面中作用在翼緣截面的彎曲正應(yīng)力有差值，翼緣與腹板間將產(chǎn)生水平剪應(yīng)力（圖 420）。為了保證被切斷的翼緣板在理論切斷處能正常參與工作，其外伸長度 l1應(yīng)滿足下列要求。 （續(xù) 1） 梁改變一次截面可節(jié)約鋼材約 10％～ 20％。 根據(jù)初選的截面尺寸進(jìn)行實(shí)際截面的幾何特性計(jì)算，如截面慣性矩、截面模量和截面面積矩等，然后按照與型鋼梁截面驗(yàn)算基本相同的方法進(jìn)行下列各項(xiàng)驗(yàn)算。對于承受靜力荷載的板厚度取值宜比上兩式的計(jì)算值略小；對考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁，腹板厚度可更小，但腹板高厚比不宜超過 。設(shè)計(jì)時(shí)可參照下列經(jīng)濟(jì)高度的經(jīng)驗(yàn)公式初選截面高度 mmWh xe 3 0 07 3 ??? （ 432） 式中 ： Wx—— 梁所需要的截面模量， 。 ② 容許最小高度 hmin 一般根據(jù)剛度條件決定，即應(yīng)使梁在全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度 v不大于容許撓度[v]。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量滿足不需計(jì)算整體穩(wěn)定的條件，這樣可按抗彎強(qiáng)度條件選擇型鋼截面，由式（ 45）可得 fMMfMWWMWxyxxynynxyxxnx ????? ?????????? ?? 1（ 430） 對小型號的型鋼，可近似取 a＝ 6（窄翼緣 H型鋼和工字鋼）或 a＝ 5（槽鋼）。 圖 415 例題 42圖 ? ? mkNq ???????? 梁跨中最大彎矩 mkNMx ????? 1 2 梁的最大剪力（支座反力） kNV ??? 需要的凈截面模量 336 56956 897 1 cmmmfMWxxnx ?????? ? 根據(jù)型鋼表，截面選用 I32a， Wx＝ 692cm3， Ix=11080cm4， ； cmS ??[解 ] ⑴ 選擇截而 估計(jì)次梁的自重為 。 （續(xù) 1） ⑷ 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 按式（ 47）計(jì)算，或采用近似方法，忽略翼緣板的作用，按（ 428）式進(jìn)行驗(yàn)算 vwwfthV ?? ? （ 428） ⑸ 局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算 按式（ 48）計(jì)算；若驗(yàn)算不滿足，對于固定集中荷載可設(shè)置支承加勁肋，對于移動集中荷載則需重選腹板較厚的截面。因此，型鋼梁設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和剛度的要求。 加勁肋的厚度 15ssbt ? （ 424） 當(dāng)腹扳同時(shí)用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)時(shí)，應(yīng)在其相交處切斷縱向加勁肋而使橫向加勁肋保持連續(xù)。若不滿足（不足或太富裕），再調(diào)整加勁肋間距，重新計(jì)算，直到滿足為止。在主壓應(yīng)力作用下，腹板失穩(wěn)形式如圖 413(b)所示，為大約 45176。 （續(xù) 1） 圖 412 腹板加勁肋的布置 4. 受彎構(gòu)件 167。對于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的組合梁，允許腹板在梁整體失穩(wěn)之前屈曲，并利用其屈曲后強(qiáng)度，按規(guī)定布置加勁肋并計(jì)算其抗彎和抗剪承載力。這種情況屬正交異性板，其臨界應(yīng)力的精確計(jì)算比較復(fù)雜，一般用 代替 E來考慮這種彈塑性的影響。 (17講班 ) 組合梁一般由翼緣和腹板焊接而成，如果采用的板件寬（高）而薄，板中壓應(yīng)力或剪應(yīng)達(dá)到某數(shù)值后，受壓翼緣（圖 411(a)）或腹板（圖 411(b)）可能偏離其平面位置，出現(xiàn)波形凸曲，這種現(xiàn)象稱為梁喪失局部穩(wěn)定。求此兩梁各能承受的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Pk（梁自重略去不計(jì)）。 用作減小梁受壓翼緣自由長度的側(cè)向支撐，應(yīng)將梁的受壓翼緣視為軸心壓桿計(jì)算支撐力。 ⒍ 對 ab＞ ，下列情況的 bb值應(yīng)乘以相應(yīng)的系數(shù)： 項(xiàng)次 1：當(dāng) ξ≤ 時(shí)，乘以 ； 項(xiàng)次 3：當(dāng) ξ≤ 時(shí)，乘以 ；當(dāng) ＜ ξ≤ 時(shí)，乘以 。這里， ab＝ I1/(I1＋ I2)，其中 I1和 I2分別為受壓翼緣和受拉翼緣對 y軸的慣性矩）。 （續(xù) 1） 當(dāng)不滿足前述不必計(jì)算整體穩(wěn)定條件時(shí)，應(yīng)對梁的整體穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算，即使 fffWM byRycrRcrxx ?????? ????或?qū)懗梢?guī)范采用的形式 （ 414） fWMxbx ??式中： Mx—— 繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩； Wx—— 按受壓纖維確定的梁毛截面模量； fb=σ cr/fy—— 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)。 （續(xù) 3） 由臨界彎矩 Mcr的計(jì)算公式，可總結(jié)出如下規(guī)律： ①梁的側(cè)向抗彎剛度 EIy、抗扭剛度 GIt越大，臨界彎矩 Mcr越大； ②梁受壓翼緣的自由長度 l1越大，臨界彎矩 Mcr越??； ③荷載作用于下翼緣比作用于上翼緣的臨界彎矩 Mcr大。 圖 45 梁的整體失穩(wěn) 4. 受彎構(gòu)件 167。因此，應(yīng)按下式驗(yàn)算梁的剛度 ? ???? （ 4－ 11） 式中： v — 荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下梁的最大撓度； [v]— 梁的容許撓度值， 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 根 據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)規(guī)定的容許撓度值見 《 規(guī)范 》 . 計(jì)算梁的撓度 v時(shí)，取用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)與 《 規(guī)范 》 規(guī)定的容許撓度值 [v]相對應(yīng)。 圖 44 局部壓應(yīng)力 4. 受彎構(gòu)件 ⑶ 梁的局部承壓強(qiáng)度（續(xù)） 梁的局部承壓強(qiáng)度可按下式計(jì)算 fltFzwc ???? （ 4－ 8） 式中： F— 集中荷載（對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)）； y— 集中荷載增大系數(shù)（對重級工作制吊車輪壓， y＝ ；對其他荷 載， y＝ ）； lz— 集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長度（跨中 lz＝ a＋ 5hy＋ 2hR，梁端 lz＝ a＋ ＋ a1）； a— 集中荷載沿梁跨度方向的支承長度（對吊車輪壓可取為 50mm）； hy— 自梁承載的邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離； hR— 軌道的高度（無軌道時(shí) hR＝ 0）； a1— 梁端到支座板外邊緣的距離（按實(shí)際取值，但不得大于 ）。 當(dāng)梁的抗彎強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，增大梁的高度最有效。 在計(jì)算梁的抗彎強(qiáng)度時(shí)，考慮截面塑性發(fā)展更經(jīng)濟(jì)，但若按截面形成塑性鉸進(jìn)行設(shè)計(jì)，可能使梁產(chǎn)生的撓度過大，受壓翼緣過早失去局部穩(wěn)定。 （續(xù)） ① 彈性工作階段 荷載較小時(shí)，截面上各點(diǎn)的彎曲應(yīng)力均小于屈服點(diǎn) fy，荷載繼續(xù)增加，直至邊緣纖維應(yīng)力達(dá)到 fy（圖 42(b)），相應(yīng)的彎矩為梁彈性工作階段的最大彎矩，其值 式中： Wn— 梁的凈截面模量 。 鋼梁的承載能力極限狀態(tài)包括強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定 三個(gè)方面。 型鋼梁： 加工簡單，成本較低，因而應(yīng)優(yōu)先采用。 167。 167。組合梁的截面組成比較靈活，可使材料在截面上的分布更為合理，節(jié)省鋼材。 4. 受彎構(gòu)件 167。 ③ 塑性工作階段 當(dāng)荷載再繼續(xù)增加，梁截面的塑性區(qū)便不斷向內(nèi)發(fā)展，彈性核心不斷變小。 為避免梁強(qiáng)度破壞之前受壓翼緣局部失穩(wěn)，當(dāng)梁受壓翼緣的外伸寬度 b與其厚度 t之比大于 ，但不超過 時(shí)，應(yīng)取 gx＝ 。截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在腹板中和軸處。對移動集中荷載，則應(yīng)加大腹板厚度。 167。 當(dāng)荷載 F作用在梁的下翼緣時(shí) （ 圖 56(b)） ， 它將產(chǎn)生反方向的附加扭矩 Fe，有利于阻止梁的側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn) ， 延緩梁喪失整體穩(wěn)定 。 規(guī)范規(guī)定，當(dāng)符合下列情況之一時(shí)，梁的整體穩(wěn)定可 得到保證，不必計(jì)算。 （續(xù) 2） 實(shí)際工程中梁受純彎曲的情況很少。 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定，當(dāng)按上述公式計(jì)算的 fb大于，采用下式求得的 代替 fb進(jìn)行梁的整體穩(wěn)定計(jì)算 /b????bb ??（ 418） 4. 受彎構(gòu)件 表 43 H型鋼和等截面工字形簡支梁的系數(shù) bb 項(xiàng)次 側(cè)向支承 荷 載 ξ≤ ξ ＞ 適用范圍 1 跨中無側(cè)向支承 均布荷載作用在 上翼緣 ＋ 圖 48 (a)、(b)和 (d)的截面 2 下翼緣 － 3 集中荷載作用在 上翼緣 ＋ 4 下翼緣 － 5 跨度中點(diǎn)有一個(gè)側(cè)向支承點(diǎn) 均布荷載作用在 上翼緣 圖 48中的