【正文】 沿梁長方向 粱的支座處，以及梁上集中荷載作用點(diǎn)的一側(cè)，彎矩和剪力都較大，粱變截面位置的一側(cè)，彎曲應(yīng)力和剪力都較大。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 在梁上承受位置固定的較大集中荷載 (包括支座反力 )處，一般應(yīng)設(shè)支承加勁肋刨平頂緊于受荷載的翼緣并與腹板牢固連接，這時(shí)認(rèn)為全部集中荷載通過支承加勁肋傳遞，因而腹板的局部壓應(yīng)力 σc≈0而不必計(jì)算。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 當(dāng)計(jì)算 σc不滿足要求時(shí)，應(yīng)加厚腹板，或考慮增加集中荷載支承長度 a， 或增加吊車梁軌道的高度或剛度以加大 hy和 lz。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 腹板計(jì)算高度 ： 對(duì)軋制型鋼梁 ， 為腹板與上 、 下翼緣相連處兩內(nèi)弧起點(diǎn)之間的距離； 對(duì)焊接組合梁 ， 為腹板高度； 對(duì)鉚接 （ 或高強(qiáng)螺栓連接 ） 組合梁 ， 為上 、 下翼緣與腹板連接的鉚釘 （ 或高強(qiáng)螺栓 ） 線間最近距離 。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 如集中荷載位于梁的端部，荷載外側(cè)端距 b＜ ，則取 : 腹板計(jì)算邊緣的局部壓應(yīng)力按下式計(jì)算： fltFzwc ????a=50mm a b b+a+ a + F F 式中 F為集中荷載 (對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù) )；ψ為集中荷載增大系數(shù)，對(duì)重級(jí)工作制吊車的輪壓取(考慮局部范圍的超額沖擊作用 )；對(duì)其它情況取。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 取荷載假定分布長度為： 式中 a為集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，對(duì)吊車輪壓可取為 50 mm； hy為自梁承載的邊緣或吊車梁軌頂?shù)礁拱逵?jì)算邊緣的距離。計(jì)算時(shí)假定荷載以 1：1和 1： ，并均勻分布于擴(kuò)散段腹板計(jì)算邊緣。 局部壓應(yīng)力 a=50mm lz=a+ 2hR +5hy lz=a+2hR+5hy a=50mm a b b+a+ a + hy 167。 ayhRhRhfltFzwc ???? 167。 局部壓應(yīng)力 假設(shè)局部壓應(yīng)力在荷載作用點(diǎn)以下的 （吊車軌道高度）高度范圍內(nèi)以 45o角擴(kuò)散，在 高度范圍內(nèi)以 1： 散，傳至腹板與翼緣交界處，實(shí)際上局部壓應(yīng)力沿梁縱向分布并不均勻，簡化計(jì)算，假設(shè)在 范圍內(nèi)局部壓應(yīng)力均勻分布 RhyhzlfltFzwc ???? 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 在梁的固定集中荷載 (包括支座反力 )作用處無支承加勁肋 ， 或有移動(dòng)的集中荷載 （ 如吊車輪壓 ） ， 這時(shí)梁的腹板將承受集中荷載產(chǎn)生的局部壓應(yīng)力 。 167。 S和 I一般可按毛截面計(jì)算。截面剪應(yīng)力為： vVS fIb?????工字形截面和槽形截面上的剪力流 二 . 彎曲剪應(yīng)力計(jì)算 167。 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 單軸對(duì)稱工字形截面的剪切中心不與其形心重合，但必位于對(duì)稱軸上接近于較大翼緣一側(cè)，具體位置需經(jīng)計(jì)算確定(見圖 (b))； 開口薄壁截面如有對(duì)稱軸，則剪切中心必位于對(duì)稱軸上； 雙軸對(duì)稱截面的剪切中心必與該截面的形心重合 (見圖(a)； 167。在這個(gè)意義上剪切中心因此也常被稱為彎曲中心。扭矩使整個(gè)截面繞剪心轉(zhuǎn)動(dòng) 剪切中心 (或剪力中心 ) 剪切中心的定義是：開口薄壁截面上剪力流合力沿截面兩個(gè)形心主軸方向分力的交點(diǎn)，因而得名。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 抗剪強(qiáng)度 一 . 剪力中心 外荷載產(chǎn)生的剪力作用位置不是剪心時(shí) 將其挪到剪心上。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 對(duì)于雙向彎曲梁．近似按兩方向應(yīng)力疊加，計(jì)算公式 : yxx n x y n yMMfWW???? ? ?對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面 當(dāng)繞 y軸彎曲時(shí) 對(duì)于箱形截面 1 . 0 5xy????1 .2y? ?= 5? x計(jì)算示意圖 注： 1. 計(jì)算疲勞的梁 γx =γy= 2. γx = 3. 格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸 γx = yftb 23513? 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 截面塑性發(fā)展系數(shù) γx 、 γy值 167。 規(guī)定可通過限制塑性發(fā)展區(qū)有限制的利用塑性，一般限制 a在h/8~h/4之間。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 為了使梁截面有一定的安全儲(chǔ)備，設(shè)計(jì)時(shí)不采用塑性抵抗矩，而是采用較小的彈塑性抵抗矩，采用部分邊緣纖維屈服淮則，規(guī)范規(guī)定鋼梁單向受彎抗彎強(qiáng)度： nM fW???? 式中： γ—— 塑性發(fā)展系數(shù)，查表獲得。 塑性極限彎矩 Mp＝ Wepfy， Wep為截面塑性抵抗矩，此時(shí)截面形成塑性鉸。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 2．彈塑性狀態(tài) 當(dāng)彎矩繼續(xù)增加，截面邊緣部分截面屈服。 M—— 梁的最大彎矩； f —— 鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度； h—— 梁截面高度。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 1. 彈性工作狀態(tài) 粱彎曲截面應(yīng)力線性分布，邊緣最大應(yīng)力應(yīng)滿足下式 : 彎曲強(qiáng)度 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度 167。 第一極限狀態(tài)： 截面的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定、腹板屈曲后強(qiáng)度 第二極限狀態(tài)： 剛度 大部分重要的梁將采用板梁，因而梁的計(jì)算中還應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1. 梁截面沿梁跨度方向的改變； 2. 翼緣板與腹板的連接計(jì)算； 3. 梁腹板的加勁肋設(shè)計(jì)； 4. 梁的拼接； 5. 梁與梁的連接和梁的支座等。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 工字形焊接鋼梁 橫向加勁肋 縱向加勁肋 短加勁肋 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) (d) 高強(qiáng)度螺接連接的工字形板梁； (e) 焊接箱形板梁 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 在原有大樓增設(shè)輕鋼結(jié)構(gòu) 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 167。 型鋼梁 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 型鋼梁加工簡單，造價(jià)較廉，但截面尺寸受規(guī)格的限制。 46 梁腹板屈曲后強(qiáng)度 第 4章 受彎構(gòu)件計(jì)算原理 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 承受橫向荷載和彎矩的構(gòu)件叫 受彎構(gòu)件 或 梁 1. 按荷載作用： 在一個(gè)主平面內(nèi)受彎，稱為單向受彎構(gòu)件 在兩個(gè)主平面內(nèi)同時(shí)受彎，稱為雙向受彎構(gòu)件 2. 按功能分：樓蓋梁、平臺(tái)梁、檁條、吊車梁等 3. 按制作方法：型鋼梁（薄壁型鋼）、組合梁、蜂窩梁 4. 按支承條件：實(shí)腹式、桁架 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 第 4章 受彎構(gòu)件計(jì)算原理 167。 42 強(qiáng)度和剛度 167。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 167。 41 概述 167。 43 梁的扭轉(zhuǎn) 167。 45 梁板件局部穩(wěn)定 167。 41 概述 167。當(dāng)荷載和跨度較大致使型鋼截面不能滿足要求時(shí)，則采用組合粱。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 現(xiàn)場焊接設(shè)備基礎(chǔ)箱型鋼梁 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) (a)雙軸對(duì)稱焊接板粱； (b)加強(qiáng)受壓翼緣的焊接板梁； (c)雙層翼緣板焊接板梁； 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 蜂窩梁 鋼與混凝土組合梁 167。 41 概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 按承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，需采用荷載的設(shè)計(jì)值；按正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算，計(jì)算撓度時(shí)按荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行。 167。 42 強(qiáng)度和剛度 抗剪強(qiáng)度 局部壓力 折算應(yīng)力 剛度 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) In—— 梁截面慣性矩； Wn—— 梁截面彈性抵抗矩。 167。 最后彈性核心部分逐漸減少直至全截面進(jìn)入塑性，形成兩個(gè)矩形應(yīng)力塊。 彎矩的發(fā)展 167。 按截面形成塑性鉸進(jìn)行設(shè)計(jì)，省鋼材，但變形比較大，會(huì)影響正常使用。 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 截面塑性發(fā)展系數(shù) γx 、 γy值 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 167。這時(shí)剪心上不但作用剪力，還作用有平移剪力產(chǎn)生的扭矩。 若構(gòu)件所受橫向荷載通過截面的剪切中心，則構(gòu)件將不受到扭矩作用因而構(gòu)件只會(huì)彎曲而不扭轉(zhuǎn)，若荷載不通過截面的剪切中心，則構(gòu)件必同時(shí)發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。 根據(jù)定義，可得到結(jié)論： 167。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 十字形截面、角形截面和 T形截面，由于組成其截面的狹長短形截面中心線的交點(diǎn)只有一點(diǎn)，該交點(diǎn)就是它們的剪切中心 (見圖 (c)~圖 (e))； 槽形截面的剪切中心必位于其腹板外側(cè)的對(duì)稱軸上，具體位置需經(jīng)計(jì)算確定 (見圖 (f))。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 梁的截面剪力分布如圖。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) vVS fIb?????式中： V—— 梁的剪力設(shè)計(jì)值； S—— 計(jì)算剪應(yīng)力處以上截面對(duì)中和軸的面積矩 I—— 截面慣性矩； b—— 計(jì)算剪應(yīng)力處的截面寬度。對(duì)工形截面，估算時(shí)可近似取 : τ＝ (~)V／ htw ≤fv， 偏安全可按 ／ htw計(jì)算。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 如梁端反力靠腹板連接傳遞，則該處剪力應(yīng)按只由腹扳承受，并按其實(shí)有凈尺寸 (矩形截面 )計(jì)算剪應(yīng)力 : vwfthV ????0?梁端反力靠腹板連接 0?? wht 167。 局部壓應(yīng)力在梁腹板與上翼緣交界處最大 ， 到下翼緣處減為零 。 42 強(qiáng)度和剛度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) —— 荷載放大系數(shù)；對(duì)重級(jí)工作制吊車梁 ， ；其它梁 ；在所有梁支座處 ； ? ???? ?? —— 集中荷載在腹板計(jì)算高度上邊緣的假定分布長度 ， 按下式計(jì)算： 跨中集中荷載： 梁端支反力處：