【正文】 mkNM ?????????????? 2? ? kNV ??????????246 10710560 mmN??????2433 81071 056 01048 mmN????????222222 2 6 5 43 mmNfmmN ??????? ??梁的強(qiáng)度滿足要求。 ② 梁的整體穩(wěn)定驗算 次梁與鋪板焊牢，可以作為主梁的側(cè)向支承點。主梁受壓翼緣的自由長度 l1＝ 2m，受壓翼緣寬度 b1＝ 40cm，則 11 ????yfbl 因此梁的整體穩(wěn)定可以保證，不必驗算。 4. 受彎構(gòu)件 [例題 43]（續(xù) 5） ③ 梁的剛度驗算 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ? ? kNF ??????? 等效均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（構(gòu)造系數(shù) ） mkNq ???? 計算撓度時，不考慮因翼緣寬度改變的影響，計算近似地按式 ? ?400145413845 3 ?????lEIqll x??剛度滿足要求。 ⑶ 梁的截面改變 本例題采用改變翼緣寬度的方法。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。 截面改變處強(qiáng)度驗算如下： 彎曲應(yīng)力 4231 cmI ????????31 cmW ??22361 mmNfmmN ???????? 折算應(yīng)力 31 2 4 4 061202 cmS ???? 3m a x cmS ?????2461 mmN??????24331 288 01024 mmN????????22222121 mmNfmmN ??????? ?? 支座處截面改變后剪應(yīng)力驗算 22433m a x 28 8010388010943 mmNfmmNv ??????????截而改變處強(qiáng)度滿足要求。 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。 ⑸ 局部穩(wěn)定驗算 翼緣局部穩(wěn)定已驗算。 腹板局部穩(wěn)定驗算略。 4. 受彎構(gòu)件 167。 167。 梁的拼接分為工廠拼接和工地拼接兩種。 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。 工地拼接： 由于運輸或安裝條件的限制，梁必須分段運輸，然后在工地進(jìn)行拼裝連 接，稱為工地拼接。 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，故有時采用拼接板拼接 (圖 424(b))。拼接位置均宜設(shè)在彎矩較小處。 圖 424 型鋼梁的拼接 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 1） 焊接組合梁的工廠拼接，翼緣和腹板的拼接位置最好錯開并用直對接焊縫相連。腹板的拼接焊縫與橫向加勁肋之間至少應(yīng)相距 10tw。（圖 425）。對接焊縫施焊時宜加引弧板，并采用一級或二級焊縫，這樣焊縫可與主體金屬等強(qiáng)。 圖 425 組合梁的工廠拼接 4. 受彎構(gòu)件 167。 （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，以便分段運輸。為了便于焊接應(yīng)將上、下翼緣的拼接邊緣均制成向上開口的 V形坡口，并采用引弧板施焊。為了便于在工地拼裝和施焊，并減少焊接殘余應(yīng)力，工廠制造時，應(yīng)把拼接縫兩側(cè)各約 500mm范圍內(nèi)的上、下翼緣與腹板的焊縫待到工地拼裝后再行施焊（圖 426）。為了避免焊縫集中，在同一截面可將翼緣和腹板的接頭適當(dāng)錯開（圖 426(b)），運輸過程應(yīng)特別保護(hù)突出部分，以免碰傷。 圖 426 組合梁的工地拼接 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 3） 由于現(xiàn)場施焊條件較差，焊縫質(zhì)量難于保證，所以較重要或受動力荷載的大型梁，其工地拼接宜采用高強(qiáng)度螺栓（圖 427）。 當(dāng)梁拼接處的對接焊縫不能與主體余屬等強(qiáng)時，例如采用三級對接焊縫，應(yīng)對受拉區(qū)翼緣焊縫進(jìn)行計算，使拼接處彎曲拉應(yīng)力不超過焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。對用拼接板的接頭，應(yīng)按等強(qiáng)度原則進(jìn)行設(shè)計。 圖 427 采用高強(qiáng)度螺柱的上地拼接 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 4） 翼緣拼接板及其連接所承受的內(nèi)力 N1為翼緣板的最大承載力 N1=Afnf 式中： Afn—— 被拼接的翼緣板凈截面積。 腹板拼接板及其連接，主要承受梁截面上的全部剪力 V以及按剛度分配的彎矩 式中： Iw—— 腹板截面慣性矩； I—— 整個梁截面的慣性矩。 （ 439） IIMM ww ?（ 440） 4. 受彎構(gòu)件 [例題 44](21次 ) 圖 428(a)所示為梁的焊接工地拼接。拼接所在截面上的彎矩沒計值 M＝ 1410kNm，剪力設(shè)計值 V＝ 275kN。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。試驗算此拼接的強(qiáng)度。 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。 [解 ] 為了便于翼緣焊縫的施焊，在拼接處截面的腹板上、下端各開一半圓孔，半徑 r＝30mm。上、下翼緣板拼接采用 V形坡口對接焊縫，應(yīng)用引弧板施焊，并在焊根處設(shè)墊板。腹板采用 I形焊縫，不應(yīng)用引弧板。工地施焊程序：首先是腹板拼接焊縫， 4. 受彎構(gòu)件 [例題 44]（續(xù) 1） ⑴ 焊縫有效截面的幾何特性 焊縫有效截面的面積： 翼緣焊縫 腹扳焊縫 21 cmA w ????22 cmA w ??? 221 206 cmAAA ??? 焊縫有效截面的慣性矩和模量 432 cmI w ???????? 06 cmW w ?? ⑵ 拼接焊縫的強(qiáng)度驗算 翼緣焊縫最大彎曲應(yīng)力 2236 107740101410 mmNfmmNWM wtw???????? 腹板焊縫的最大彎曲應(yīng)力 24611 12 201051 390 61014 10 mmNyIMw??????? 剪力假定全部由腹板焊縫平均承受，腹板平均剪應(yīng)力 mmNfmmNAV wvw 10275 2232???????? 腹板端部焊縫中的折算應(yīng)力 2222221 mmNfmmN wt ????????? ?? 拼接焊縫的強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 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。 疊接（圖 429）：是將次梁置于主梁上面，采用螺栓或焊縫連接，構(gòu)造簡單，但需要的結(jié)構(gòu)高度大，其應(yīng)用常受到限制。圖 429(a)是次梁為簡支梁時與主梁連接的構(gòu)造，圖 429(b)是次梁為連續(xù)梁時與主梁連接的構(gòu)造示例。如次梁截面較大時，應(yīng)另采取構(gòu)造措施防止支承處截面的扭轉(zhuǎn)。 圖 429 次粱與主梁的疊接 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 1） 平接（圖 430）：是使次梁頂面與主梁頂面相平或接近，從側(cè)向與主粱的加勁肋或腹板上專門設(shè)置的短角鋼或承托相連接。圖 430(a)、 (b)、 (c)是次梁為簡支梁時與主梁連接的構(gòu)造，圖 430(d)是次梁為連續(xù)梁時與主梁連接的構(gòu)造。平接雖構(gòu)造復(fù)雜，但可降低結(jié)構(gòu)高度，在實際工程中應(yīng)用較廣泛。 圖 430 次粱與主梁的平接 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 2） 每一種連接構(gòu)造都要將次梁支座的反力傳給主梁，實質(zhì)上這些支座反力就是主梁的剪力。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。在次梁支座壓力作用下，按傳力的大小計算連接焊縫或螺栓的強(qiáng)度。由于主、次梁翼緣及承托水平板的外伸部分在鉛垂方向的抗剪強(qiáng)度較小，分析受力時不考慮它們傳給次梁的支座壓力。在圖430(c)、 (d)中，次梁支座壓力 V先由焊縫①傳給立托豎直板，然后由焊縫②傳給主梁腹板。在其他的連接構(gòu)造中，支座壓力的傳遞途徑與此相似，不一一分析。具體計算時，在形式上可不考慮偏心作用，而將次梁支座壓力增大 20％～ 30％，以考慮實際上存在偏心的影響。 對于剛接構(gòu)造，次梁與次梁之間還要傳遞支座彎矩。圖 429(b)的次梁本身是連續(xù)的，支座彎矩可以直接傳遞，不必計算。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。由于梁的翼緣承受彎矩的大部分，所以連接蓋板的截面及其焊縫可按承受水平力偶 H＝ M/h計算（ M為次梁支座彎矩， h為次梁高度）。承托頂板與主梁腹板的連接焊縫也按力 H計算。 4. 受彎構(gòu)件 167。 167。 將 H型鋼沿腹板的折線（圖 431(a)）切割，然后齒尖對齒尖地焊合，形成一腹扳帶有孔洞的工字形梁（圖 431(b)），這種梁稱為蜂窩梁。與原 H型鋼相比，蜂窩梁的承載力及剛度均顯著增大。工程中跨度較大的梁或檁條宜采用蜂窩梁，增大經(jīng)濟(jì)效益的同時也便于穿越管線。 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。梁高 h2一般為原 H型鋼高度 h1的 ～ ，相應(yīng)的正六邊形孔洞的邊長或外接圓半徑為 h1的 ～ 倍。 圖 431 蜂窩梁 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 1） 蜂窩梁的抗彎強(qiáng)度、局部承壓強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定的計算同實腹梁，但在計算梁的抗彎強(qiáng)度和整體穩(wěn)定時，截面模量 Wnx、 Wx均按孔洞處的 a— a截面計算。由于腹板的抗剪剛度較弱，在計算梁的撓度時，剪切變形的影響不可忽視，可在剛度驗算時取用孔洞截面 a— a的慣性矩乘以折減系數(shù) 。 孔洞部分截面的剪力 V，可視為由上下兩個 T形截面各承擔(dān)一半，因此梁的抗剪強(qiáng)度可按 T形截面承受剪力 V/2計算。 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。 由此剪力可驗算腹板主體金屬及焊縫水平截面的強(qiáng)度。 4. 受彎構(gòu)件 167。 對于荷載和跨度較大的鋼梁，當(dāng)梁的截面由抗彎強(qiáng)度控制時，可以將主要承受彎矩的翼緣板選用強(qiáng)度較高的鋼材，而將主要承受剪力且常有裕量的腹板選用強(qiáng)度較低的鋼材，這種由不同種類的鋼材制成的梁稱為異種鋼組合梁。 對于三塊鋼板組成的異種鋼梁，受彎時截面正應(yīng)力如圖 432所示。當(dāng)荷載較小時，梁全截面均處于彈性工作階段，截面上的應(yīng)力為三角形分布。隨著荷載的增大，翼緣附近的腹板可能首先屈服。荷載再繼續(xù)增大，腹板的屈服范圍將擴(kuò)大，翼緣也相繼出現(xiàn)屈服。設(shè)計這樣的鋼梁，可取翼緣板開始屈服時作為承載能力的極限狀態(tài)。在設(shè)計荷載和標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，腹板可能部分區(qū)域發(fā)生屈服，需將一般梁的截面驗算公式做適當(dāng)修改后方可引用。 圖 432 異種鋼組合梁 4. 受彎構(gòu)件 167。 （續(xù) 1） T形高強(qiáng)度鋼材與普通鋼材腹板焊成的異種鋼梁（圖 433），當(dāng) h1≤h 2 fy1/ fy2時，腹板不會先于翼緣而發(fā)生屈服。梁的截面驗算可采用一般梁的公式，但鋼材的抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f按翼緣鋼材取用，抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 fv按腹板鋼材取用。 圖 433 T形高強(qiáng)度鋼組合梁