鋼結(jié)構(gòu)第五章

第五章梁§5.1概述一、定義

主要用以承受橫向荷載的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件，其截面形式有實腹式和格構(gòu)式兩大類。實腹式受彎構(gòu)件通常稱為梁，格構(gòu)式受彎構(gòu)件通常稱為桁架。二、應(yīng)用

樓蓋梁、墻架梁、檁條、吊車梁和工作平臺梁；水工鋼閘門中的梁和采油平臺梁等。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件三、類型1.按制作方法分為型鋼梁和組合梁

型鋼梁又可分為熱軋和冷彎薄壁型鋼梁兩種。型鋼梁加工方便，成本較為低廉，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該優(yōu)先采用。當(dāng)型鋼梁不能滿足要求時，采用組合梁。組合梁分為焊接組合梁（簡稱為焊接梁）、異種鋼組合梁（在梁受力大處的翼緣板采用強(qiáng)度較高的鋼材，而腹板采用強(qiáng)度稍低的鋼材；按彎矩圖的變化，沿跨長方向分段采用不同強(qiáng)度等級的鋼材，既可更充分地發(fā)揮鋼材強(qiáng)度的作用，又可保持梁截面尺寸沿跨長不變）、鋼與混凝土組合梁（可以充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，收到較好的經(jīng)濟(jì)效果）。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件蜂窩梁是將工字鋼或H型鋼的腹板沿折線切開，再焊成的空腹梁。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件2．依截面的變化情況分等截面梁和變截面梁。

3．依梁支承情況分簡支梁、懸臂梁和連續(xù)梁。

4．預(yù)應(yīng)力梁

在梁的受拉側(cè)設(shè)置具有較高預(yù)拉力的高強(qiáng)度鋼索，原理與預(yù)應(yīng)力混凝土梁相同。5．梁格

主梁和次梁交叉連接組成交叉梁系，在梁格上鋪放直接承受荷載的鋼或鋼筋混凝土面板。分為簡單梁格、普通梁格、復(fù)式梁格。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件四、設(shè)計要求應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求?！?.2梁的強(qiáng)度和剛度計算梁的強(qiáng)度和剛度往往對截面設(shè)計起控制作用。設(shè)計時通常先進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件一、梁的強(qiáng)度計算

在荷載設(shè)計值作用下，梁的彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部承壓應(yīng)力和在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的折算應(yīng)力等均不超過設(shè)計規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)強(qiáng)度設(shè)計值。1、梁的抗彎強(qiáng)度2、梁的抗剪強(qiáng)度3、梁的局部承壓強(qiáng)度4、梁在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度計算河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件1、梁的抗彎強(qiáng)度（1）純彎時梁的工作階段

①、彈性工作階段

最大彎矩Me=Wefy

②、彈塑性工作階段

截面上部和下部出現(xiàn)塑性區(qū)，截面中間為彈性區(qū)。

③、塑性工作階段

全部達(dá)到fy，形成“塑性鉸”，達(dá)到極限承載能力。

Mp=

Wpnfy

截面形狀系數(shù)

F=Mp/Me=Wpn/Wn

梁的正應(yīng)力和應(yīng)變河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件（2）、抗彎強(qiáng)度的計算①、一般梁和非重級工作制吊車梁單向受彎時：

當(dāng)為連續(xù)梁或固端梁時，允許按照塑性設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計。Mx

Wpnxf雙向受彎時：②、對于重級工作制吊車梁

有塑性區(qū)時鋼材易發(fā)生硬化，促使疲勞斷裂發(fā)生。應(yīng)按彈性工作階段進(jìn)行計算，在上式中取

x=

y=1.0即可。

規(guī)范對承受靜力荷載或間接承受動力荷載的簡支梁，只是有限制地利用塑性發(fā)展。規(guī)范取塑性發(fā)展總深度不大于截面高度的1/4，通過對Wn乘以一小于

F的塑性發(fā)展系數(shù)

x和

y來實現(xiàn)。梁的抗彎強(qiáng)度按下列規(guī)定計算：河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件2、梁的抗剪強(qiáng)度鋼梁一般為薄壁截面，剪應(yīng)力可用剪力流理論來計算。

該式是一彈性公式，它沒有考慮塑性發(fā)展，但也沒有考慮截面上有螺栓孔等對截面的削弱影響，是一近似公式。但當(dāng)腹板上開有較大孔時，則應(yīng)考慮孔洞的影響。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件3、梁的局部承壓強(qiáng)度

梁承受固定集中荷載處無加勁肋或承受移動荷載（輪壓）作用時，腹板計算高度邊緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力最大，分布不均勻。假定F在腹板計算高度邊緣均勻分布，分布長度Lz按下列公式計算。梁中部集中荷載作用Lz=a+5hy+2hR梁端部集中荷載作用Lz=a+2.5hy+a1局部承壓強(qiáng)度計算公式河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件4、梁在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度計算

計算的是腹板計算高度邊緣的局部區(qū)域，幾種應(yīng)力同時最大的概率很小，將f乘以

1。當(dāng)

與

c異號時，

1=1.2；

與

c同號時

1=1.1，前者比后者塑性變形能力大。二、梁的剛度計算

W

[W]

W按工程力學(xué)彈性公式計算，[W]見表5-3。當(dāng)有實踐經(jīng)驗或有特殊要求時，可根據(jù)不影響正常使用和觀感的原則對[W]進(jìn)行調(diào)整。

河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件§5.3梁的整體穩(wěn)定河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件一、定義

當(dāng)彎矩的彎矩M<Mcr時，梁僅產(chǎn)生在彎矩作用平面內(nèi)的彎曲變形；當(dāng)M≥Mcr時，梁突然發(fā)生較大的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)（彎扭失穩(wěn)），梁隨之失去承載能力。這種現(xiàn)象稱為梁喪失整體穩(wěn)定，也稱梁發(fā)生側(cè)扭屈曲。稱Mcr為臨界彎矩。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件二、梁在彈性階段的臨界彎矩

梁喪失整體穩(wěn)定時產(chǎn)生u、v和

三個變形，可建立梁在微彎扭狀態(tài)（中性平衡狀態(tài)）時的三個平衡微分方程。通過解方程，引入邊界條件，求得臨界彎矩值或者用能量法求得臨界彎矩值。

上式已為國內(nèi)外許多實驗研究所證實，并為許多國家制定設(shè)計規(guī)范時所參考采用。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件三、梁的整體穩(wěn)定計算Mx

Mcr/

R

應(yīng)力表達(dá)式為常截面焊接工字形鋼梁

b的簡化公式：當(dāng)為雙向受彎時，梁整體穩(wěn)定性計算公式為河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件上式是按照彈性工作階段導(dǎo)出的。取fp=0.6fy，當(dāng)

cr>0.6fy時，即

b>0.6時，梁已進(jìn)入了彈塑性工作階段應(yīng)采用

b’來代替公式中的

b值。軋制H型鋼、普通工字鋼、槽鋼簡支梁的

b計算方法見教材。當(dāng)

b>0.6時，應(yīng)采用

b’

代替

b

。四、可不計算其整體穩(wěn)定性的條件：1.有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連接時；2.工字型截面簡支梁受壓翼緣的自由長度l1與其寬度b1之比不超過表5-8所規(guī)定的數(shù)值時。

3.箱形截面梁，當(dāng)h/b0

6，且l1/b0

95(235/fy)時。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件五、梁整體穩(wěn)定系數(shù)

b的近似計算對于受均布彎矩（純彎曲）作用的構(gòu)件，當(dāng)時，其整體穩(wěn)定系數(shù)

b可按近似公式計算。近似公式中的

b值已考慮了非彈性屈曲問題，當(dāng)

b>0.6時，不需要再換算成

b'值。當(dāng)算得的

b值大于1.0時，取

b=1.0。實際工程中能滿足上述

b近似計算公式條件的梁很少見，它們很少用于梁的整體穩(wěn)定計算。主要用于壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算，可使得計算簡化。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件§5.4梁的局部穩(wěn)定梁的局部穩(wěn)定問題：

考慮強(qiáng)度，腹板宜既高又?。豢紤]整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄。在荷載作用下，受壓翼緣和腹板有可能發(fā)生波形屈曲，稱為梁的局部失穩(wěn)。梁喪失局部穩(wěn)定后，梁的部分區(qū)域退出工作，將使梁的有效截面積和剛度減小，強(qiáng)度承載力和整體穩(wěn)定性降低。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件一、梁受壓翼緣的局部穩(wěn)定

梁翼緣板遠(yuǎn)離中和軸，強(qiáng)度一般能夠得到充分利用。應(yīng)使翼緣的

cr≥fy，通過限制b1/t來實現(xiàn)。不滿足要求時，常采用增加厚度來滿足。規(guī)范考慮不同的設(shè)計方法所取梁截面塑性區(qū)深度不同，采用不同的

值來求受壓翼緣b1/t的限值。當(dāng)梁按彈性設(shè)計時：當(dāng)梁按彈塑性：河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件當(dāng)梁按塑性設(shè)計時：二、梁腹板的臨界應(yīng)力

簡支梁腹板在靠近支座的區(qū)段以承受τ為主，跨中區(qū)段以承受σ為主。當(dāng)梁承受有較大集中荷載時，腹板還承受局部壓應(yīng)力σc作用。在梁腹板的某些板段，可能受σ、τ和σc共同作用。因此應(yīng)按不同受力狀態(tài)來分析板段的臨界應(yīng)力。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件1、腹板在純彎曲狀態(tài)的臨界應(yīng)力

彈性階段純彎曲狀態(tài)下的四邊支承板的σcr計算公式同前，但χ和k值不同。根據(jù)試驗可取χ=1.61，kmin=23.9。可得σcr=715(100tw/h0)2

h0對σcr影響很大，

a對σcr影響不大。常采用設(shè)縱向加勁肋的辦法來提高σcr。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件保證腹板在邊緣屈服前不發(fā)生屈曲的條件為σcr≥fy,可2、腹板在純剪狀態(tài)下的臨界應(yīng)力

可見，當(dāng)a

>h0時，減小a值可提高τcr。常采用設(shè)橫向加勁肋的辦法，來提高τcr值。根據(jù)試驗當(dāng)τcr

>fVp時,非彈性階段的臨界應(yīng)力河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

當(dāng)不設(shè)橫向加勁肋時，可近似取a/h0→∞。由τcr>fvp可得不設(shè)橫向加勁肋時，腹板應(yīng)滿足3、在局部壓應(yīng)力作用下的臨界應(yīng)力理論分析得臨界應(yīng)力表達(dá)式為：由σc.cr≥fy，可得當(dāng)a/h0≤2.0時，腹板應(yīng)滿足河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件4、在幾種應(yīng)力共同作用下腹板屈曲的臨界條件

在幾種應(yīng)力共同作用下腹板發(fā)生屈曲時，常以相關(guān)方程的形式來表示其臨界條件，其表達(dá)式見(5-47)~（5-49）式。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件三、腹板的局部穩(wěn)定計算1、加勁肋的種類和作用

設(shè)計時常用設(shè)加勁肋來提高腹板的穩(wěn)定性。橫向加勁肋用于防止由剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力作用引起的腹板失穩(wěn)，縱向加勁肋用于防止由彎曲應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)，短加勁肋防止由局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)。當(dāng)集中荷載作用處設(shè)有支承加勁肋時，該加勁肋既要起加強(qiáng)腹板局部穩(wěn)定性的一般橫向加勁肋的作用，又要承受集中荷載并把它傳給梁腹板，稱該加勁肋為支承加勁肋。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件2、梁腹板加勁肋的配置和構(gòu)造要求

由上述荷載單獨作用的分析，并考慮幾種應(yīng)力同時作用的情況，參考設(shè)計經(jīng)驗，要求如下：（1）當(dāng)時，對無局部壓應(yīng)力（σ

c=0）的梁可不配置加勁肋；對有局部壓應(yīng)力（σ

c≠0）的梁宜按構(gòu)造配置橫向加勁肋。（2）當(dāng)時，應(yīng)按計算配置橫向加勁肋。（3）當(dāng)時，應(yīng)按計算配置橫向加勁肋以及在受壓區(qū)配置縱向加勁肋；必要時尚應(yīng)在受壓區(qū)配置短加勁肋。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

在梁的支座處和上翼緣承受有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承加勁肋。塑性設(shè)計的梁，為保證塑性變形的充分發(fā)展

3.僅設(shè)橫向加勁肋時梁腹板的局部穩(wěn)定計算設(shè)計規(guī)范考慮彈塑性多種應(yīng)力共同作用時的臨界條件，對于承受靜載的梁，考慮腹板的屈曲后強(qiáng)度進(jìn)行承載力計算（見下節(jié)）；直接承受動力荷載的梁不考慮腹板的屈曲后強(qiáng)度，應(yīng)按照上述要求配置加勁肋，并按下列要求進(jìn)行腹板局部穩(wěn)定計算。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

4.同時設(shè)縱、橫向加勁肋時梁腹板的局部穩(wěn)定計算(1)受壓翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格(2)受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件5.水工結(jié)構(gòu)中主梁腹板局部穩(wěn)定計算在設(shè)計鋼閘門和鋼引橋的主梁時，構(gòu)造要求使得a已初步給定。這時只需采用下式驗算腹板各區(qū)段的局部穩(wěn)定性：四、腹板中間加勁設(shè)計

腹板中間加勁肋指非集中荷載作用點處的加勁肋，一般在腹板兩側(cè)成對配置。除重級工作制吊車梁外，也可單側(cè)配置。加勁肋大多采用鋼板制做，也可用型鋼做成。加勁肋必須具有足夠的抗彎剛度，按構(gòu)造要求配置。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件五、支承加勁肋的設(shè)計

支承加勁肋要加強(qiáng)腹板局部穩(wěn)定性和承受集中荷載F并把它傳給梁腹板，防止F直接傳給梁腹板產(chǎn)生較大的局部壓應(yīng)力。設(shè)計計算主要包括下列三方面：

1.當(dāng)F通過支承加勁肋端部刨平頂緊于柱頂或梁翼緣傳遞時，按傳遞全部F計算其端面承壓應(yīng)力。當(dāng)F很小時,支承加勁肋和翼緣間也可不刨平頂緊,而靠焊縫傳力。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

2.支承加勁肋應(yīng)按承受軸心壓力F的柱驗算其在腹板平面外的整體穩(wěn)定。計算高度取為h0

，柱截面取加勁肋及其兩側(cè)范圍內(nèi)的腹板，但不超出梁端為限。

3.支承加勁肋與腹板的連接應(yīng)按承受F計算，常采用角焊縫連接，取應(yīng)力沿焊縫全長均勻分布。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件§5.5考慮屈曲后強(qiáng)度時梁的承載力一.意義

采取增大板厚或設(shè)置加勁肋來防止鋼梁發(fā)生局部失穩(wěn)，往往要耗用較多鋼材，特別是對大型梁，增加鋼材用量可達(dá)15%以上，且設(shè)置加勁肋還要增加制作工作量。板件發(fā)生局部失穩(wěn)并不意味著構(gòu)件承載能力的喪失，且構(gòu)件還可能承受大的荷載。利用這一性能可使截面布置得更舒展，以較少的鋼材來達(dá)到構(gòu)件整體穩(wěn)定的要求和剛度的要求。設(shè)計中由于考慮了各種安全因數(shù)使得實際工作應(yīng)力較小，即使板件的寬厚比超過了防止局部失穩(wěn)的對應(yīng)的要求，在日常使用的條件下，一般不會觀察到明顯的局部失穩(wěn)現(xiàn)象。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件二.不利用屈曲后強(qiáng)度的情況

1、承受反復(fù)荷載作用的梁。多次反復(fù)屈曲可能導(dǎo)致出現(xiàn)疲勞裂紋，構(gòu)件的承載性能也將逐步惡化。由于研究尚少，目前不考慮利用屈曲后強(qiáng)度。

2.塑性設(shè)計的梁。局部失穩(wěn)將使構(gòu)件塑性性能不能充分發(fā)展，不利用屈曲后強(qiáng)度。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

3.工字形和槽形截面的受壓翼緣，也存在屈曲后的強(qiáng)度。但屈曲后繼續(xù)承載的潛力不大，計算也很復(fù)雜，不考慮利用翼緣的屈曲后強(qiáng)度。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件三.構(gòu)造要求

利用腹板的屈曲后強(qiáng)度時，不設(shè)置縱向加勁肋。即使腹板的高厚比超過，可只設(shè)橫向加勁肋，其間距一般采用a=(1.0～1.5)h0

。1．腹板受彎屈曲后梁的承載力

腹板寬厚比較大而不設(shè)縱向加勁肋時，在彎矩作用下腹板的受壓區(qū)可能屈曲。屈曲后的彎矩還可繼續(xù)增大，但受壓區(qū)的應(yīng)力分布不再是線性的，其邊緣應(yīng)力達(dá)到fy時即認(rèn)為達(dá)到承載力的極限。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

設(shè)計取腹板受拉區(qū)全部有效；受壓區(qū)可引入有效寬度的概念，假定有效寬度均分在受壓區(qū)的上下部位。梁所能承受的彎矩取這一有效截面，按應(yīng)力線性分布計算。我國規(guī)范建議的梁抗彎承載力設(shè)計值Meu為Meu=γxαeWxf

2．腹板受剪屈曲后梁的承載力梁橫向加勁肋與翼緣所圍區(qū)間在剪力作用下局部失穩(wěn)后，主壓應(yīng)力不能增長，主拉應(yīng)力還可以隨荷載的增加而增加，還有繼續(xù)承載的能力。梁的上下翼緣猶如桁架的上下弦，橫向加勁肋如同受壓豎桿，失穩(wěn)區(qū)段內(nèi)的斜向張力帶則起到受拉斜桿的作用。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

腹板屈曲后的抗剪承載力Vu應(yīng)為屈曲剪力Vcr與張力剪力Vt之和。

Vu=Vcr+Vt3．考慮腹板屈曲后強(qiáng)度時梁的承載力計算

梁通常受到M和V的共同作用，規(guī)范引用M和V的無量綱化的相關(guān)關(guān)系如圖所示。按下式驗算工字形截面梁的抗彎和抗剪承載力：

當(dāng)僅配置支承加勁助不滿足上式要求時，應(yīng)在兩側(cè)成對設(shè)置中間橫向加勁肋。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

中間橫向加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件計算其在腹板平面外的穩(wěn)定性。中間橫向加勁肋受到斜向張力場的豎向分力的作用，規(guī)范取中間橫向加勁肋所受軸心壓力Ns為

Ns=Vu-h0twτcr

若中間橫向加勁肋還承受集中荷載F，則應(yīng)按N＝Ns+F計算其在腹板平面外的穩(wěn)定。梁支座加勁肋，除承受梁支座反力R外，還承受張力場斜拉力的水平分力H

H的作用點取在距腹板計算高度上邊緣h0/4處。支座加勁肋按承受Ns和H共同作用的壓彎構(gòu)件計算其在腹板平面外的穩(wěn)定性。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件§5.6鋼梁的設(shè)計一、型鋼梁設(shè)計①、初選截面②、截面驗算暫不計梁的自重，求出梁的最大彎矩設(shè)計值Mmax，按抗彎強(qiáng)度或整體穩(wěn)定性要求計算梁需要的

Wnxr(或

)

，需先假定。對于雙向受彎梁，可對式中的f乘以0.8，以近似考慮My的作用影響。然后查型鋼表，選擇截面抵抗矩比Wnxr稍大的型鋼作為初選截面。計入梁的自重，按本章前述方法進(jìn)行梁的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和剛度驗算，并最后確定的梁截面規(guī)格。對于H型鋼梁和冷彎薄壁型鋼梁，還需進(jìn)行局部穩(wěn)定性驗算。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件二、組合梁的設(shè)計（一）、截面設(shè)計

組合梁的截面應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的要求。選擇截面時先考慮抗彎強(qiáng)度（或?qū)δ承┝簽檎w穩(wěn)定）要求，使截面有足夠的抵抗矩，并在計算過程中隨時兼顧其它各項要求。不同形式梁截面選擇的方法和步驟基本相同，現(xiàn)以焊接雙軸對稱工形截面梁為例來說明設(shè)計方法。截面設(shè)計共需確定四個基本尺寸：h0(或h)、tw

、b和t。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件1、初選截面（1）梁高建筑容許最大梁高h(yuǎn)max剛度要求的最小梁高h(yuǎn)min經(jīng)濟(jì)高度he梁的截面高度h根據(jù)下面三個參考高度確定梁要有一定高度hmin，否則撓度就會超過規(guī)定的容許值。簡支梁梁的高度大(小)，腹板用鋼量增多(減少)，而翼緣板用鋼量相對減少(增多)。經(jīng)濟(jì)的截面高度應(yīng)使梁的總用鋼量為最小。根據(jù)抗彎強(qiáng)度條件，梁需要的截面模量Wx為分析可得he≈h0=2Wx0.4河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件(2)腹板厚度tw采用的腹板厚度應(yīng)符合鋼板規(guī)格，一般為2mm的倍數(shù)。根據(jù)抗剪強(qiáng)度確定的腹板厚度往往偏小。設(shè)計時一般根據(jù)經(jīng)驗公式初選tw

。(3)翼緣的寬度b和厚度t通常t和b分別為2和10mm的倍數(shù)，應(yīng)使b適當(dāng)大些，以利于整體穩(wěn)定和梁上鋪放面板，也便于變截面時將b縮小。實際采用的t應(yīng)與前面的f的厚度范圍一致。b還應(yīng)符合教材151頁中的條件。2、截面驗算

尺寸初步選定后，應(yīng)進(jìn)行精確驗算,項目包括強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性驗算，可按前述方法進(jìn)行。若不滿足要求，應(yīng)調(diào)整截面尺寸，直至完全滿足要求為止。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件（二）、梁截面沿梁長度的改變

將梁的截面隨彎矩變化而加以改變，可節(jié)省鋼材，但制造費用增加。設(shè)計時常用改變翼緣寬度或改變梁高兩種方式。梁改變一次截面可節(jié)省鋼材10~20%。如改變次數(shù)增多，其經(jīng)濟(jì)效益并不顯著。為了便于制造，一般只改變一次截面。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件

梁的撓度可采用近似公式由整體穩(wěn)定條件控制設(shè)計的梁，不宜沿長度改變截面。（三）、腹板與翼緣間焊縫的計算

翼緣與腹板間采用焊透的T形連接焊縫時不必進(jìn)行焊縫強(qiáng)度計算。對于角焊縫連接，必須通過焊縫強(qiáng)度計算來確定焊腳尺寸hf

。梁上彎矩變化時，在翼緣與腹板之間將產(chǎn)生剪力Vh。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件Vh由腹板與翼緣間焊縫承受

當(dāng)σc≠0時，焊縫承受水平剪力Vh，還承受由σc引起的豎向剪力Tv。焊縫的強(qiáng)度計算公式為：可求得

對于直接承受動力荷載的梁，取上式βf=1.0；其它情況，取βf

=1.22。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件第七節(jié)梁的拼接、連接和支座設(shè)計一.梁的拼接梁的拼接分為工廠拼接（受鋼材尺寸的限制，在工廠把鋼材接長或接寬）和工地拼接（受運輸或安裝條件限制，梁須分段制造，運至建設(shè)現(xiàn)場后在工地進(jìn)行的拼接）兩種。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件1.工廠拼接

鋼梁的拼接位置宜位于彎矩較小處。翼緣與腹板的拼接位置宜錯開，并避免與加勁肋或次梁連接處重合，以防止焊縫密集與交叉。拼接宜采用對接直焊縫。

2.工地拼接翼緣與腹板的拼接宜在同一位置，減少分段運輸碰損。對接焊縫的上、下翼緣宜采用朝上的V形坡口，便于施焊。工地施焊條件差，宜盡量采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型拼接。河海大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課件接頭應(yīng)按拼接截面的內(nèi)力設(shè)計。腹板拼接可按受全部剪力和所分配的彎矩共同作用計算；翼緣拼接按所分配的彎矩設(shè)計。為避免梁接頭部位剛度過分變差，接頭抗彎承載力不應(yīng)小于梁毛截面承載力的一半。翼緣與腹板可按其毛截面慣性矩Ifx和Iwx分配彎矩翼緣Mf=MIfx/Ix