第四章受彎構(gòu)件的計算原理+第五章：梁的設(shè)計匯總

主要內(nèi)容掌握梁構(gòu)件受彎時強度破壞實質(zhì)和幾種強度概念及其設(shè)計驗算；掌握梁整體失穩(wěn)本質(zhì)，臨界承載力及影響梁穩(wěn)定承載力的因素；掌握梁局部失穩(wěn)本質(zhì)，局部失穩(wěn)臨界承載力，了解針對局部失穩(wěn)的構(gòu)造措施；掌握組合梁屈曲后承載能力掌握型鋼梁和組合梁設(shè)計過程第4章受彎構(gòu)件4受彎構(gòu)件+5梁的設(shè)計4.1

鋼梁的類型和截面4.2

鋼梁的強度4.3

鋼梁的剛度4.4

鋼梁的整體穩(wěn)定4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定

5.1

型鋼梁設(shè)計5.2

組合梁設(shè)計1、鋼梁按制作方法分：4.1

鋼梁的類型和截面型鋼梁：熱軋型鋼梁、冷彎薄壁型鋼梁。組合梁：焊接梁、鉚接梁、異種鋼組合梁、鋼與混凝土組合梁。4、鋼梁按梁截面沿長度方向有無變化分：2、鋼梁按支承情況分：3、鋼梁按受力情況分：簡支梁連續(xù)梁伸臂梁單向受彎梁雙向受彎梁等截面梁變截面梁4.1

鋼梁的類型和截面截面強度破壞：正應(yīng)力達(dá)到屈服剪應(yīng)力達(dá)到屈服復(fù)合應(yīng)力達(dá)到屈服整體失穩(wěn)：因側(cè)向剛度低，側(cè)向撓曲或扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)局部失穩(wěn)：因板厚比過大，局部鼓曲變形撓度過大梁的主要破壞類型強度穩(wěn)定性剛度承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)4.1

鋼梁的類型和截面梁的強度計算包括4個方面：彎曲正應(yīng)力（抗彎強度）剪應(yīng)力（抗剪強度）局部壓應(yīng)力（局部承壓強度）折算應(yīng)力

4.2

鋼梁的強度一、抗彎強度

1、工作階段

鋼梁在彎矩作用下，截面上彎曲應(yīng)力的發(fā)展可分為三階段：

（1）

彈性（2）彈塑性（3）塑性4.2

鋼梁的強度(1)彈性工作階段：彈性最大彎矩為：Me=Wnfy式中：Wn──凈截面（彈性）抵抗矩。

一、抗彎強度4.2

鋼梁的強度（2）彈塑性工作階段（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）梁的截面部分處于彈性，部分進(jìn)入塑性。一、抗彎強度4.2

鋼梁的強度（3）塑性工作階段

S1n，S2n──中和軸以上和中和軸以下凈截面對中和軸的面積矩。

Wpn──凈截面塑性抵抗矩。

全截面達(dá)到塑性狀態(tài)，形成塑性鉸

塑性鉸彎矩：一、抗彎強度4.2

鋼梁的強度矩形截面=1.5圓形截面=1.7

圓管截面=1.27工字形截面（對x軸）=1.10～1.17塑性鉸彎矩為：彈性最大彎矩為：截面的形狀系數(shù)僅與截面形狀有關(guān)

越大，說明截面在彈塑性階段的后續(xù)承載力越大4.2

鋼梁的強度分析：截面正應(yīng)力發(fā)展與截面承載力之間關(guān)系4.2

鋼梁的強度需計算疲勞的梁按彈性工作階段計算不直接承受動力荷載按彈塑性工作階段計算單向彎曲時：

雙向彎曲時：２、計算公式式中:Mx，My──繞X軸和Y軸的彎矩；

Wnx，Wny──對x軸和y軸的凈截面抵抗矩；

γx,γy──截面塑性發(fā)展系數(shù)，查表5-1；

f──鋼材的抗彎強度設(shè)計值。（１）在主平面內(nèi)受彎的實腹式構(gòu)件4.2

鋼梁的強度梁受壓翼緣寬厚比不大于當(dāng)時當(dāng)需要計算疲勞的梁時b—梁受壓翼緣自由外伸寬度；t----受壓翼緣厚度；式中:V──計算截面沿腹板平面作用的剪力；

I──毛截面慣性矩；

S──計算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩；

tw──腹板厚度；

fv──鋼材的抗剪強度設(shè)計值。二、抗剪強度4.2

鋼梁的強度式中:hw──腹板高度；

tw──腹板厚度。二、抗剪強度4.2

鋼梁的強度

對于外加剪力垂直于強軸的實腹梁來說，翼緣承擔(dān)的剪力很小，可忽略不計，截面上的剪力主要由腹板承擔(dān)：

當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的集中荷載，且該荷載處又未設(shè)支承加勁肋時，應(yīng)驗算腹板高度邊緣的局部承壓強度。三、局部承壓強度

4.2

鋼梁的強度4.2

鋼梁的強度式中：F──集中荷載，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)；Ψ──集中荷載增大系數(shù)：對重級工作制吊車Ψ=1.35

對其他荷載Ψ=1.0三、局部承壓強度

──自吊車梁軌頂或其它梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離。lz──集中荷載在腹板計算高度邊緣的假定分布長度，跨中按下式計算：梁端按：a──集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，對鋼軌(吊車梁)上的輪壓可取為50mm;──軌道的高度,對梁頂無軌道的梁,4.2

鋼梁的強度a1——梁端到支座板外緣的距離，按實際取，不得大于2.5hy。β1──計算折算應(yīng)力的強度設(shè)計值增大系數(shù)：

1）當(dāng)σ與σc

異號時，取β1=1.2；

2）當(dāng)σ與σc

同號或σc=0時，取β1=1.1。四、折算應(yīng)力4.2

鋼梁的強度4.3鋼梁的剛度梁的剛度驗算實際是梁的撓度驗算，屬于正常使用極限狀態(tài)問題計算時采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不考慮荷載分項系數(shù)）且可不考慮螺栓孔引起的截面削弱對動力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不乘動力系數(shù)。撓度υ≤[υ]如何保證梁的穩(wěn)定性措施？？撓度υ≤[υ]強度剛度穩(wěn)定性4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

一、鋼梁的整體穩(wěn)定概念二、保證梁的整體穩(wěn)定性的措施

三、梁整體穩(wěn)定的計算方法一、鋼梁的整體穩(wěn)定概念：

窄而高的梁在截面承載力尚未充分發(fā)揮之前突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，使梁喪失繼續(xù)承載的能力——整體失穩(wěn)。4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

橫向荷載的臨界值和它沿梁高的作用位置有關(guān)

一、鋼梁的整體穩(wěn)定概念：（1）

荷載p作用在梁的上翼緣時（2）

荷載p作用在梁的下翼緣時4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

二、梁整體穩(wěn)定的計算方法1、梁整體穩(wěn)定的計算公式

2、整體穩(wěn)定系數(shù)計算公式：

3、整體穩(wěn)定系數(shù)近似公式：4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

1、側(cè)向抗彎剛度提高，整體穩(wěn)定型愈好——加寬受壓翼緣2、荷載作用類型有關(guān)：純彎曲臨界彎矩最小3、荷載作用位置有關(guān)：作用在下翼緣，可提高臨界彎距4、受壓翼緣的自由長度l1有關(guān)：減小梁的側(cè)向支承長度提高臨界彎矩。

二、梁整體穩(wěn)定的計算方法4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

臨界彎矩的影響因素Wx,Wy──按受壓纖維確定的對x軸和對y軸毛截面抵抗矩；

b──梁整體穩(wěn)定系數(shù)。

二、梁整體穩(wěn)定的計算方法1、梁整體穩(wěn)定的計算公式4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

2、整體穩(wěn)定系數(shù)計算公式：

式中:βb——梁整體穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)，查附表3-1λy

——梁在側(cè)向支承點間對截面弱軸的長細(xì)比

h——梁截面全高

二、梁整體穩(wěn)定的計算方法4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

（1）等截面焊接工字形（軋制H型鋼）簡支梁ηb——截面不對稱影響系數(shù)雙軸對稱工字形截面，ηb=0加強受壓翼緣的工字形截面，ηb=0.8(2αb-1)>0

加強受拉翼緣的工字形截面ηb=2αb-1<04.4鋼梁的整體穩(wěn)定

注:上述公式是在彈性階段推導(dǎo)的當(dāng)即進(jìn)入彈塑性階段時,

b>0.6故當(dāng)

b>0.6時，用

/b代替

b

2、整體穩(wěn)定系數(shù)計算公式：

二、梁整體穩(wěn)定的計算方法4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

（1）等截面焊接工字形（軋制H型鋼）簡支梁（2）普通軋制工字鋼簡支梁的

b直接查附表3-2（3）普通軋制槽鋼簡支梁

2、整體穩(wěn)定系數(shù)計算公式：

二、梁整體穩(wěn)定的計算方法4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

(1)工字形截面雙軸對稱時：單軸對稱時：3、

整體穩(wěn)定系數(shù)近似公式：

受均布彎矩（純彎曲）作用的構(gòu)件，當(dāng)注意：當(dāng)

b>0.6時，不用

/b代替

b

，當(dāng)由上兩式算得的

b

值大于1.0時，取

b=1.04.4鋼梁的整體穩(wěn)定

（

（a）彎矩使翼緣受壓時：兩板組合Ｔ形截面：

雙角鋼Ｔ形截面：（2）Ｔ形截面（彎矩作用在對稱軸平面，繞ｘ軸）3、

整體穩(wěn)定系數(shù)近似公式：

4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

（（b）彎矩使翼緣受拉且腹板寬厚比不大于時：注意：當(dāng)

b>0.6時，不用

/b代替

b

（2）Ｔ形截面（彎矩作用在對稱軸平面，繞ｘ軸）3、

整體穩(wěn)定系數(shù)近似公式：

4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

三、不需要考慮梁的整體穩(wěn)定性的情況1、有鋪板（各種鋼筋混凝土板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時；2、

H型鋼或等截面工字形截面簡支梁受壓翼緣的側(cè)向自由長度l1

與其寬度b之比不超過表5-3中所規(guī)定的數(shù)值時；3、箱形截面簡支梁，其截面尺寸滿足h/bo≤6，l1/bo≤95(235/fy)時

l1——簡支梁長，有支承時為支承間的距離。4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

三、保證梁的整體穩(wěn)定性的措施b04.4鋼梁的整體穩(wěn)定

四、

整體穩(wěn)定公式：兩個主平面受彎的H型鋼或工字形截面構(gòu)件4.4鋼梁的整體穩(wěn)定

單向彎曲時對組合梁才考慮局部穩(wěn)定問題4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定一、翼緣的局部穩(wěn)定4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定二、腹板的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求如考慮截面部分發(fā)展塑性時，應(yīng)滿足：一、翼緣板的局部穩(wěn)定tb若為彈性設(shè)計b—梁受壓翼緣自由外伸寬度；t----受壓翼緣厚度；4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

b0—箱梁受壓翼緣在兩腹板之間的無支承寬度；

t—受壓翼緣厚度。箱形截面梁受壓翼緣板在兩腹板之間的無支承寬度與其厚度要求：b0t一、翼緣板的局部穩(wěn)定4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定

二、腹板的局部穩(wěn)定采用配置加勁肋的方法來解決。

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定圖示加勁肋類型

二、腹板的局部穩(wěn)定

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定

梁腹板以受剪應(yīng)力為主，同時還受彎曲正應(yīng)力和橫向壓應(yīng)力，局部失穩(wěn)較復(fù)雜，為此可對四邊簡支的矩形板分別在剪應(yīng)力、彎曲正應(yīng)力和局部壓應(yīng)力單獨作用下的失穩(wěn)進(jìn)行分析。分別計算得到各自應(yīng)力單獨作用下的臨界應(yīng)力。橫向加勁肋：防止剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力可能引起的腹板失穩(wěn)縱向加勁肋：防止彎曲應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)短向加勁肋：防止局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定1、加勁肋類型腹板加勁肋分類橫向加勁肋：防止剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力可能引起的腹板失穩(wěn)縱向加勁肋：防止彎曲應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)短向加勁肋：防止局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求2、設(shè)置原則：（1）宜在腹板兩側(cè)成對配置，也可單側(cè)配置；（2）支承加勁肋和重量級工作制吊車梁的加勁肋不應(yīng)單側(cè)布置；（3）加勁肋可采用鋼板或型鋼，焊接梁多采用鋼板。圖示加勁肋形式4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定（1）當(dāng)對無局部壓應(yīng)力（σc=0)的梁可不配置加勁肋，對有局部壓應(yīng)力的梁，宜按構(gòu)造配置橫向加勁肋；3、組合梁腹板配置加勁肋的規(guī)定4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求（1）當(dāng)（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束，如有剛性鋪板、制動板或焊有鋼軌時）（2）當(dāng)應(yīng)配置橫向加勁肋。且：（2）當(dāng)（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束）（3）按計算需要時應(yīng)在彎曲應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)增設(shè)縱向加勁肋。局部壓應(yīng)力很大的梁，必要時宜在受壓區(qū)設(shè)短加勁肋。4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定（3）梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承加勁肋。（4）任何情況下4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求3、組合梁腹板配置加勁肋的規(guī)定（1）橫向加勁肋的間距a：對無局部壓應(yīng)力的梁，當(dāng)時，4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4、加勁肋構(gòu)造要求

厚度外伸寬度（2）雙側(cè)布置的鋼板橫向加勁肋，其截面尺寸應(yīng)符合下列公式要求：4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4、加勁肋構(gòu)造要求外伸寬度（3）單側(cè)布置的鋼板橫向加勁肋，其截面尺寸應(yīng)符合下列公式要求：4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4、加勁肋構(gòu)造要求（4）同時配置橫向加勁肋和縱向加勁肋的腹板中，其橫向加勁肋的截面尺寸應(yīng)符合上述規(guī)定外其對腹板水平軸z的截面慣性矩還應(yīng)滿足下式要求：

課本P1614.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4、加勁肋構(gòu)造要求（4）同時配置橫向加勁肋和縱向加勁肋的腹板中，縱向加勁肋對腹板豎直軸的截面慣性距Iy應(yīng)滿足下列公式要求：4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4、加勁肋構(gòu)造要求（5）其他規(guī)定其短加勁肋的外伸長度為（0.7~1.0)bs(bs為橫向加勁肋的外伸寬度)其厚度不應(yīng)小于其外伸寬度的1/154.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求4、加勁肋構(gòu)造要求當(dāng)腹板同時用橫向和縱向加勁肋時，在其相交處，橫向保持連續(xù)，切斷縱向。

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

（1）僅配置橫向加勁肋的腹板4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求5、腹板各區(qū)段局部穩(wěn)定計算s－區(qū)格內(nèi)由平均彎距產(chǎn)生的腹板計算高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力t－區(qū)格內(nèi)由平均剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應(yīng)力

sc－腹板邊緣的局部壓應(yīng)力scr、sc,cr、tcr－分別在s、sc、t單獨作用下板的臨界應(yīng)力（2）同時配置橫向加勁肋和縱向加勁肋加強的腹板受壓翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格Ⅰ

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求5、腹板各區(qū)段局部穩(wěn)定計算（2）同時配置橫向加勁肋和縱向加勁肋加強的腹板受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格Ⅱ

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求5、腹板各區(qū)段局部穩(wěn)定計算（3）受壓翼緣與縱向加勁肋之間配短加勁肋的區(qū)格

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求5、腹板各區(qū)段局部穩(wěn)定計算

指承受固定集中荷載或支座反力的橫向加勁肋。應(yīng)在腹板兩側(cè)成對布置，并應(yīng)進(jìn)行整體穩(wěn)定和端面承壓計算。

第五節(jié)鋼梁的局部穩(wěn)定

4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定三、加勁肋的截面選擇和構(gòu)造要求6、支承加勁肋的計算（1）按軸心壓桿計算支承加勁肋在腹板平面外的整體穩(wěn)定截面包括加勁肋以及每側(cè)各范圍內(nèi)的腹板面積，計算長度近似取為h0整體穩(wěn)定系數(shù)f由l=h0/iZ

查表得到，截面類型：b類、c類4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定6、支承加勁肋的計算（2）端面承壓應(yīng)力計算：當(dāng)支承加勁肋端部刨平頂緊于梁翼緣或柱頂時，其端面承壓應(yīng)力按下式計算：

突端加勁肋的伸出長度不得大于其厚度的2倍

（3）支承加勁肋與腹板的連接焊縫按承受全部集中力或支反力進(jìn)行計算：計算時假定應(yīng)力沿焊縫長度均勻分布4.5

鋼梁的局部穩(wěn)定6、支承加勁肋的計算保證梁的整體穩(wěn)定性的措施撓度υ≤[υ]強度剛度穩(wěn)定性總結(jié)整體穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性5.1型鋼梁設(shè)計對單向和雙向彎曲型鋼梁，設(shè)計包括截面選擇和截面驗算兩個內(nèi)容，步驟為：一、截面選擇2、并按所選的鋼號確定抗彎強度設(shè)計值f

確定計算截面位置計算內(nèi)力選定材料由強度、穩(wěn)定性、剛度進(jìn)行截面選取驗算所選取的截面是否滿足要求1、根據(jù)梁的荷載、跨度和支承情況，計算梁的最大彎矩設(shè)計值Mmax，剪力設(shè)計值V

3、按抗彎強度或整體穩(wěn)定性要求計算型鋼需要的凈截面抵抗矩（單向彎曲）：

由Wnx

或Wx查型鋼表，選擇與Wnx相近的型鋼(盡量選用a類）。5.1型鋼梁設(shè)計一、截面選擇整體性得以保證時需要計算整體性時(1)抗彎強度：(2)抗剪強度：(3)局部承壓強度：單向受彎：Mx/(xWnx)≤f雙向受彎：Mx/(xWnx)+My/(yWny)≤f式中：Mx——應(yīng)包括梁自重產(chǎn)生的彎矩二、截面驗算１、強度5.1型鋼梁設(shè)計

撓度υ≤[υ]3、剛度2、整體穩(wěn)定單向彎曲型鋼梁：Mx/(

bWx)≤f雙向彎曲型鋼梁：Mx/(bWx)+My/(yWy)≤f梁上沒有能阻止梁受壓翼緣側(cè)向位移的剛性鋪板，簡支梁受壓翼緣的自由長度l1與其寬度b之比超過表5-3規(guī)定的數(shù)值時，應(yīng)計算整體穩(wěn)定性。二、截面驗算5.1型鋼梁設(shè)計例有一工作平臺的梁格布置如圖所示，無動力荷載，永久荷載（不包括梁自重）(標(biāo)準(zhǔn)值)為3KN/m2,可變荷載(標(biāo)準(zhǔn)值)為4.5KN/m2

。鋼材Ｑ235。恒載和活載分項系數(shù)分別為1.2和1.4。試按下面兩種情況選擇次梁截面，并作比較。（ａ）有焊于次梁上的密鋪的預(yù)制鋼筋混凝土鋪板；（ｂ）跨中無側(cè)向支承點。例1受力簡圖分析：屬于截面選擇確定計算截面位置計算內(nèi)力選定材料由強度、穩(wěn)定性、剛度進(jìn)行截面選取驗算所選取的截面是否滿足要求強度剛度整體穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性型鋼梁截面設(shè)計一、最大彎矩和剪力的設(shè)計值最大彎矩設(shè)計值線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：線荷載設(shè)計值:qd=(31.2+4.51.4)3=29.7kN/mqk=(3+4.5)3=22.5kN/m支座處最大剪力設(shè)計值解：（ａ）采用工字鋼。由于梁上鋪板可保證整體穩(wěn)定。故只須考慮強度和剛度。選用I32a，自重g0=52.7×9.8=0.517KN/m；Wx=692cm3；Ix=11080cm4Ix/Sx=27.5cm;tw=9.5mm型鋼需要的截面抵抗矩加上自重后的最大彎矩設(shè)計值：自重產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值：

二、

驗算1強度驗算：(1)抗彎強度：（2）抗剪強度：1、強度驗算

若次梁支承于主梁頂面上，則應(yīng)驗算支座處局部承壓強度。(3)局部承壓強度：假定支承長度ａ＝100mm。hy=r+t=11.5+15.0=26.5mm，tw=9.5mm

支座反力：

2、剛度：

撓度υ≤[υ]1、選擇截面（按整體穩(wěn)定性）

選用140a，自重g0=67.56×9.8=662N/m，Wx=1085.7cm3,Ｉx=21714cm4。型鋼需要的截面抵抗矩：(b)跨中無側(cè)向支承點查表(均布荷載作用于上翼緣，工字鋼型號22~40，l1=6m)b=0.6，3、梁的整體穩(wěn)定性:

如果最大彎矩處無孔眼等削弱截面，可不再驗算凈截面的抗彎強度。2、加上自重后的最大彎矩設(shè)計值:比較兩種情況可見，后者因整體穩(wěn)定性需要，用鋼量大增，故設(shè)計時應(yīng)盡量采用不須計算整體穩(wěn)定性所要求的措施，以節(jié)約用鋼。

5.2組合梁設(shè)計一、截面選擇二、截面驗算

5.2組合梁設(shè)計一、截面選擇先估算梁的高度h翼緣的寬度b和厚度t。腹板的高度hw

和厚度tw

5.2組合梁設(shè)計1、

梁截面高度h一、截面選擇梁的截面高度必須滿足凈空要求，（ｈmax＝H－ｈo）由建筑高度H決定。梁的截面高度h應(yīng)根據(jù)建筑高度、剛度要求和用鋼經(jīng)濟(jì)三方面條件確定。（１）梁的容許最大高度ｈmax：（２）梁的容許最小高度ｈmin

一般是由剛度要求決定的。根據(jù)不同的容許撓度可以計算出梁的容許最小高度ｈmin，查表，表中數(shù)據(jù)雖然是根據(jù)均布荷載作用下所得，對其它荷載作用下的簡支梁，初選截面時同樣可以參照應(yīng)用。

5.2組合梁設(shè)計（３）梁的經(jīng)濟(jì)高度ｈe：式中，Wx──梁所需要的截面抵抗矩；(cm3)

hmin≤h≤hmaxh≈he根據(jù)以上三個條件，實際所取用的梁高h(yuǎn)一般應(yīng)滿足：

是指使梁的總用鋼量最小即用鋼經(jīng)濟(jì)決定。

5.2組合梁設(shè)計（２）腹板的厚度tw可取稍小于梁高h(yuǎn)的數(shù)值，并考慮鋼板的規(guī)格尺寸，將腹板高度hw取為50ｍｍ的倍數(shù)。

（1）腹板的高度ｈw

5.2組合梁設(shè)計2、腹板尺寸由上式計算的腹板厚度ｔw一般較小，設(shè)計時，為了局部穩(wěn)定和構(gòu)造要求。經(jīng)驗公式

5.2組合梁設(shè)計2、腹板尺寸

注意：選用的腹板厚度應(yīng)符合鋼板的現(xiàn)有規(guī)格（不宜采用厚度小于4mm的鋼板），太小，銹蝕影響大，加工時易變形，太大則不經(jīng)濟(jì)，所以盡量偏薄，以節(jié)約鋼材，但一般不小于8ｍｍ，跨度小時不小于6ｍｍ。8mm≤tw≤20mm

5.2組合梁設(shè)計2、腹板尺寸

可以根據(jù)需要的截面抵抗矩和腹板截面尺寸計算。

5.2組合梁設(shè)計3、翼緣尺寸（寬度ｂ1

和厚度ｔ）初選截面時可取:h≈h1≈hw

先初選t，求b,

所求的t按鋼材規(guī)格選用與之相近的厚度再求b一般翼緣寬度常在下屬范圍內(nèi):h/2.5>b>h/6或h/3>b>h/5

第七節(jié)組合梁設(shè)計

5.2組合梁設(shè)計3、翼緣尺寸（寬度ｂ1

和厚度ｔ）b和t選出后驗算:考慮截面塑性發(fā)展時:

第七節(jié)組合梁設(shè)計

5.2組合梁設(shè)計3、翼緣尺寸（寬度ｂ1

和厚度ｔ）２、抗剪驗算：1、抗彎驗算：二、截面驗算幾何特征：截面面積A，截面慣性距I，截面抵抗矩W，截面面積矩S等荷載作用：最大彎矩M，剪力V

5.2組合梁設(shè)計３、局部承壓驗算：

４、折算應(yīng)力驗算：二、截面驗算

5.2組合梁設(shè)計

如驗算不滿足，則對固定集中荷載可設(shè)置支承加勁肋，對移動集中荷載加厚腹板。５、梁的整體穩(wěn)定驗算

６、剛度驗算：υ≤[υ]

７、承受動力荷載作用的梁，必要時應(yīng)進(jìn)行疲勞驗算在兩個主平面內(nèi)彎曲作用下的工字形截面構(gòu)件：在最大剛度主平面內(nèi)彎曲的構(gòu)件經(jīng)過強度、剛度和整體穩(wěn)定的驗算，如初選截面有不滿足要求之處時，則應(yīng)適當(dāng)修改截面重新驗算。二、截面驗算

5.2組合梁設(shè)計沿梁單位長度的剪力為：S1——翼緣對中和軸的面積距。三、翼緣焊縫的計算

5.2組合梁設(shè)計剪力由雙面角焊縫承受應(yīng)滿足：三、翼緣焊縫的計算

5.2組合梁設(shè)計對于受有局部壓應(yīng)力的上翼緣與腹板之間的連接焊縫按下式計算：焊腳尺寸應(yīng)滿足：三、翼緣焊縫的計算

5.2組合梁設(shè)計對直接承受動力荷載的梁，βf=1.0，對其他梁，βf=1.22。對承受動力荷載的梁，腹板與上翼緣的連接焊縫常采用焊透的T形對接與角接組合焊接，與主體金屬等強，無需驗算。5.2組合梁的設(shè)計焊接組合梁焊縫計算例：一平臺的梁格布置如圖所示。鋪板為預(yù)制鋼筋混凝土板，與次梁牢固焊接，恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值(包括鋪板自重)為15kN/m2，靜力活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為20kN/m2。鋼材為16Mn，焊條為E50型，手工焊接。設(shè)計主梁。

40004000解：

(1)選擇截面次梁傳來的集中荷載：主梁跨中最大彎矩(不包括自重)：最大剪力：需要截面模量：1）腹板高度hw：梁的最小高度，主梁高度要求為，根據(jù)公式