【正文】 （續(xù) 1） T形高強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。荷載再繼續(xù)增大，腹板的屈服范圍將擴大，翼緣也相繼出現(xiàn)屈服。 對于荷載和跨度較大的鋼梁，當(dāng)梁的截面由抗彎強度控制時，可以將主要承受彎矩的翼緣板選用強度較高的鋼材，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。 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，因此梁的抗剪強度可按 T形截面承受剪力 V/2計算。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。 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。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）。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。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度。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。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)。 4. 受彎構(gòu)件 167。 [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。m，剪力設(shè)計值 V＝ 275kN。 （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。 （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度螺栓（圖 427）。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。（圖 425）。拼接位置均宜設(shè)在彎矩較小處。 梁的拼接分為工廠拼接和工地拼接兩種。 ⑸ 局部穩(wěn)定驗算 翼緣局部穩(wěn)定已驗算。 ⑶ 梁的截面改變 本例題采用改變翼緣寬度的方法。 ⑵ 截面驗算 梁的截面面積 圖 423 主梁的截面尺寸 cmA ?????? 梁單位長度的質(zhì)量 mkNq G 8 5 0102 5 6 34 ?????? ?? 梁跨中最大彎矩（自重考慮加勁肋構(gòu)造系數(shù) ） mkNM ???????? 2m a x 梁的最大剪力 kNV 21926m a x ??????? 梁的截面特性（假設(shè)無截面削弱） 423 7105 cmI nx ????????31146162710560 cmW nx ??4. 受彎構(gòu)件 [例題 43]（續(xù) 3） 31 4 8 8 061402 cmS ????3m a x cmS ???????? ① 梁的強度驗算 彎曲應(yīng)力 2236m a xm a x mmNfmmNWMnxx????? ??? ?? 剪應(yīng)力 22433m a xm a xm a x 10632022943 mmNfmmNtI SV vwx????? ?????? 折算應(yīng)力 跨度中點處 246m a x 1071 056 0 84 mmNIyMx?? ?????2431 8107 1 0 5 6 0104 8 8 03 7 0 4 0 021mmNtIVSwx?????????222222 mmNfmmN ??????? ??4. 受彎構(gòu)件 [例題 43]（續(xù) 4） 離支座 4m處 * ? ? mkNM ?????????????? 2? ? kNV ??????????246 10710560 mmN??????2433 81071 056 01048 mmN????????222222 2 6 5 43 mmNfmmN ??????? ??梁的強度滿足要求。 圖 422 主梁的計算簡圖 [解 ] ⑴ 截面選擇 次梁傳來的集中荷載 kNF ??? 主梁跨中最大彎矩（不包括自重） ? ? mkNM ???????? 25 最大剪力 kNV a x ???4. 受彎構(gòu)件 [例題 43]（續(xù) 1） 需要的截面模量 ① 腹板高度 hw 3336 10 7621010 33 cmmmfMWxx ???????? ，主梁剛度要求為 ，根據(jù)式（ 431），得 hmin＝ 1057mm ? ? 400lT ??cmWh xe 0 7 6 27307 33 ??????? 取梁的腹板高度 hw＝ 120cm。 （續(xù) 1） 當(dāng)腹板與翼緣板采用角焊縫連接時，角焊縫有效截面上承受的剪應(yīng)力 tf，不應(yīng)超過角焊縫強度設(shè)計值 ，即 當(dāng)梁的翼緣上受有固定集中荷載而未設(shè)置支承加勁肋時，或受有移動集中荷載（如吊車輪壓）時，上翼緣與腹板之間的連接焊縫，除承受沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力 tf外，還承受垂直于焊縫長度方向的局部壓應(yīng)力 需要的焊腳尺寸 wffwfxfff fIhVSh ???? 11??wfxf fIVSh1? （ 437） zfzef lhFlhF??? ?? 因此，受有局部壓應(yīng)力的上翼緣與腹板之間的連接焊縫應(yīng)按下式計算強度 wfxzfffIVSlFh ?????????????????? 2121??4. 受彎構(gòu)件 167。 圖 418 翼緣板的切斷 圖 419 變高度梁 4. 受彎構(gòu)件 167。 式中： b1和 t1分別為被切斷翼緣板的寬度和厚度； hf為側(cè)面角焊縫和正面角焊縫的焊腳尺寸。理論切斷點的位置可由計算確定。 對承受均布荷載的梁，截面改變位置在距支座 l/6處（圖 417）最有利。 圖 417 梁翼緣寬度的改變 4. 受彎構(gòu)件 167。 4. 受彎構(gòu)件 167。 yf235134. 受彎構(gòu)件 167。 組合梁的設(shè)計（續(xù) 3） 初選截面時可取 h＝ h1＝ hw，則上式為 x thbhtW126 ?? 因此可得 61 xhthWtb ?? （ 435） 根據(jù)式（ 435）可以算出一個翼緣板需要的面積 b1t，再選定翼緣板寬度 b1和厚度 t中的任一數(shù)值，即可求得其中的另一數(shù)值。 實際采用的腹扳厚度應(yīng)考慮鋼板的規(guī)格，一般為 2mm的整數(shù)倍。 4. 受彎構(gòu)件 167。最經(jīng)濟的截面高度應(yīng)使梁的總用鋼量為最小。 4. 受彎構(gòu)件 167。依此條件所決定 的截面高度常稱為容許最大高度 hmax。 組合梁一般常用兩塊翼緣板和一塊腹板焊接成雙軸對稱工 字形截面（圖 416）。 雙向彎曲粱的抗彎強度按式（ 45）計算，即 fWMWMnyyynxxx ?????? 雙向彎曲梁的整體穩(wěn)定的理論分析較為復(fù)雜，一般按經(jīng)驗近似公式計算， 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 規(guī)定雙向受彎的 H型鋼或工字鋼截面梁應(yīng)按下式計算整體穩(wěn)定 fWMWMyyyxbx ??????（ 429） 式中： fb—— 繞強軸（ x軸）彎曲所確定的梁整體穩(wěn)定系數(shù)。 ⑶ 剛度驗算 根據(jù)附表，已知容許撓度為 。試選擇次梁截面，并驗算梁的強 度和剛度。 ⑺ 整體穩(wěn)定驗算 需進(jìn)行整體穩(wěn)定計算的梁應(yīng)進(jìn)行此步驟。 4. 受彎構(gòu)件 167。 ⑴ 計算內(nèi)力 根據(jù)已知梁的荷載設(shè)計值計算梁的最大彎矩 Mx和和剪力 V。型鋼梁腹板和翼緣的寬厚比都較小，局部穩(wěn)定?？傻玫奖ＷC，不需進(jìn)行驗算。計算加勁肋 截面慣性矩的 y軸和 z軸，雙側(cè) 加勁肋為腹板軸線，單側(cè)加勁 肋為與加勁肋相連的腹板邊緣。 雙側(cè)布置的鋼板橫向加勁肋的外伸寬度應(yīng)滿足下式 1000 ?wthmmhb s 40300 ?? （ 423） 單側(cè)布置時，外仲寬度應(yīng)比上式增大 20％。 (18講 2班 ) 焊接梁的加勁肋一般采用鋼板制成，并在腹扳兩側(cè)成對布置（圖 414），也可單側(cè)布置。 計算時，先布置加勁肋，再計算各區(qū)格的平均作用應(yīng)力和相應(yīng)的臨界應(yīng)力，使其滿足穩(wěn)定條件。 4. 受彎構(gòu)件 167。 方向產(chǎn)生主應(yīng)力，主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力數(shù)值上都等于剪應(yīng)力。 為了提高腹板的穩(wěn)定性，可增加腹板的厚度，也可設(shè)置腹板加勁肋，后一措施往往比較經(jīng)濟。 4. 受彎構(gòu)件 167。局部壓應(yīng)力很大的梁，必要時尚宜在受壓區(qū)配置短加勁肋（圖 412(d)）； 任何情況下， h0/tw均不應(yīng)超過 。 組合梁腹板的局部穩(wěn)定有兩種計算方法。支承翼緣板的腹板一般較薄，對冀緣的約束作用很小，因此取彈性嵌固系數(shù) χ＝ 。 對不需要驗算疲勞的梁，按式（ 44）和（ 45）計算其抗彎強度時，已考慮截面部分發(fā)展塑性，因而整個翼緣板已進(jìn)人塑性，但在和壓應(yīng)力相垂直的方向，材料仍然是彈性的。 梁的受壓翼緣板主要承受均布壓應(yīng)力作用。 4. 受彎構(gòu)件 167。 整體穩(wěn)定系數(shù) ybyxybb fhtWAh 2354 3 2 0 212 ??????????????????? ????? 截面的幾何特性： 截面積 cmA ?????? 慣性矩 423 cmI x ????????4. 受彎構(gòu)件 [例題 41]（續(xù) 2） 43 cmI y ????? 截面模量 回轉(zhuǎn)半徑 cmAIi yy 1706 7 ??? 側(cè)向長細(xì)比 120 01 ???yy il? 截面不對稱的影響系數(shù) 參數(shù) 0?b? 查表 41，梁整體穩(wěn)定等效彎矩系數(shù) ?????? ?? b故 6 2 3 719 5 5 1 2 32 2 4 3 74 3 2 22 ?????????????????? ? ??????b? 此截面梁能承受的彎矩設(shè)計值 mkNfWM xbx ???????? ? 1 6 410109 5 5 12 1 55 6 63? 集中荷載設(shè)計值 kNlMP x 12 ???? 因 kkk PPPP ?????故此梁能承受的跨中集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kNPPk ???? ? cmhIW xx ????? ? ? ? ? ? ? ? 2 0 0111 ?????? hbtl?4. 受彎構(gòu)件 [例題 41]（續(xù) 3） ⑵ 單軸對稱工字形截面（圖 410(b)） 整體穩(wěn)定系數(shù) ybyxybb fhtWAh 2354 3 2 0 212 ??????????????????? ????? 首先確定形心軸位置，對梁頂面求面積矩，則 cmy ??????? ????????? 截面的幾何特性： 截面面積 2224 cmA ? 慣性矩 42232 12 cmI x ?????????????433 cmI y ??????? 梁截面對受壓翼緣的模量 311 577555 cmyIW xx ??? 回轉(zhuǎn)半徑 側(cè)向長細(xì)比 cmAIi yy 5 ??? 01 ???yy il?4. 受彎構(gòu)件