支承加劲肋在梁腹板两侧设置

第5章梁的设计

§5-1梁的类型和梁格布置

§5-2梁的设计

§5-3

腹板加劲肋的布置和设计

§5-4实腹梁的构造设计

§5-5吊车梁的设计特点第5章梁的设计

5.1.1梁的类型钢梁主要用做楼盖梁、平台梁、吊车梁、墙架梁、檩条;按梁的支承情况可将梁分为简支梁、连续梁、悬臂梁;按梁在结构中的作用不同可梁分为主梁与次梁;按截面是否沿构件轴线方向分为等截面梁与变截面梁;钢梁按制作方法不同分为型钢梁和焊接组合梁;型钢梁又分为热轧型钢梁和冷弯薄壁型钢梁;蜂窝梁，组合梁。

§5-1梁的类型和梁格布置

§5-1梁的类型和梁格布置5.1.2梁格布置1.简单式梁格2.普通式梁格3.复式梁格

§5-1梁的类型和梁格布置5.1.3主次梁连接

主次梁间的连接1.叠接2.平接3.降低连接

主梁次梁次梁主梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁次梁

§5-1梁的类型和梁格布置

5.2.1梁的截面选择一.型钢梁截面的选择

选择型钢二.组合梁截面的选择梁高、腹板厚度和翼缘尺寸。1.梁高的估算1）确定梁的高度应考虑建筑要求2）梁的刚度3）梁的经济条件

§5-2梁的设计

§5-2梁的设计建筑高度决定梁的最大高度刚度决定梁最小高度梁最大挠度应符合要求：梁的刚度和高度有直接关系，充分发挥强度，取经济高度经验公式：

§5-2梁的设计2.腹板尺寸梁高确定腹板高也确定，腹板高为梁高减两个翼缘的厚度，腹板高考虑钢板规格，使腹板高度为50mm模数腹板厚度应满足：值一般较小，为满足局部稳定和构造要求，按下列经验公式算：

§5-2梁的设计3.翼缘尺寸

求得需要的净截面模量，则整个截面需要的惯性矩为：腹板惯性矩为：

翼缘惯性矩为：

§5-2梁的设计

b取(1/3～1/5)h，同时保证局部稳定，选择b和t时要符合钢板规格尺寸，一般b取10mm的倍数，t取2mm的倍数，且不小于8mm。5.2.2梁的验算强度验算1.正应力梁截面最大弯矩及可能产生最大正应力处的弯矩单向受弯时验算双向受弯时验算

§5-2梁的设计剪应力局部压应力4.折算应力

在组合梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力，或同时受有较大的正应力和剪应力，应验算折算应力。二.梁的刚度验算下列简化计算公式：对等截面简支梁：

对变截面简支梁：

§5-2梁的设计式中：—均布线荷载标准值；—荷载标准值下梁的最大弯矩；—跨中毛截面惯性矩；—支座附近毛截面惯性矩；三.整体稳定验算

梁的截面类型选择计算整体稳定系数。焊接工字钢和轧制H型钢简支梁。轧制普通工字钢简支梁。轧制槽钢简支梁。大于0.6时，都应采用相应的代替

§5-2梁的设计四.局部稳定验算

型钢梁的局部稳定不验算焊接组合梁，翼缘限制板件宽厚比腹板通过设置加劲肋的方法设置加劲肋的原则及局部稳定验算；另一方法是允许腹板发生局部失稳，利用屈曲后承载力规范建议对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的梁宜考虑利用屈曲后强度。

§5-2梁的设计§5-3腹板加劲肋的布置和设计5.3.1腹板加劲肋的布置要求1.直接动载吊车梁及其它的组合梁，可根据腹板高厚比的大小，布置横向、纵向及短向加劲肋。对于承受静力荷载的梁宜考虑腹板屈曲后强度，仅配支承加劲肋不能满足要求时应设置中间横向加劲肋。2.用型钢及钢板制作，宜成对布置，也可单侧布置，支承加劲肋、考虑腹板屈曲后强度的梁的中间横向加劲肋及重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。§5-3腹板加劲肋的布置和设计3.不考虑屈曲后强度的组合梁的横向加劲肋最小间距为，最大间距为。对无局部压应力的梁，当时可采用2.5h0。短向加劲肋的最小间距为，为纵向加劲肋至腹板计算高度上边缘的距离。§5-3腹板加劲肋的布置和设计5.3.2加劲肋的构造要求

1.在腹板两侧成对配置钢板横向加劲肋，尺寸符合下列公式要求：外伸宽度：

xbs

bs/2（≤60）bs/3（≤40）yh0ts§5-3腹板加劲肋的布置和设计

厚度：在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度应大于1.2倍，厚度不小于其外伸宽度的1/15。2.焊接梁的横向加劲肋与翼缘板相接处应切角，当切成斜角时，其宽约为(但不大于40mm)，高约为(但不大于60mm)。

z’z’z’z’zztwbstwbsbstszz§5-3腹板加劲肋的布置和设计3.在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板中，横向加劲肋的截面尺寸除应符合上述规定外，其截面惯性矩尚应符合下式要求：4.纵向加劲肋的截面惯性矩，应符合下列公式要求：当时，

当时，5.短加劲肋6.型钢加劲肋§5-3腹板加劲肋的布置和设计5.3.3支承加劲肋的计算

按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面应包括加劲肋和加劲肋每侧范围内的腹板面积，计算长度取。

力较小时焊接，力较大时刨平顶紧。h0a§5-3腹板加劲肋的布置和设计1.定义支承加劲肋的作用是把集中力或支座反力通过加劲肋传给梁腹板。目的是使集中力间接传给腹板，从而避免使腹板局部压屈。支承加劲肋在梁腹板两侧设置。其受力如同轴心受压柱。设计时应保证其在腹板平面外的整体稳定。(2t)§5-3腹板加劲肋的布置和设计2．普通式梁支承肋应与上下翼缘刨平顶紧。粱端剪力通过焊缝传给翼缘，再传给柱顶板。突缘支承肋向下伸出下翼缘。且不超过其厚度的两倍(2t)，粱的最大剪力通过焊缝传给突缘支承肋再通过水平焊缝传到柱顶板上去。(2t)§5-3腹板加劲肋的布置和设计(1)局部挤承压继：σc＝R／Ace≤fceAce——端部隐承压抱面积(接触处昨净面积治）；fce——钢材端脑面承压榜强度设她计值。2tRAce/23.传力珍计算§5脾-3腹板爽加劲迈肋的织布置单和设所计(2碎)稳定独计算杀：支承塞加劲眼肋按延轴心纷受压衬验算围腹板贺平面痛外的杀整体豪稳定歉。计惜算长棚度近怠似取肠腹板筒高度h0。(≥2t)R§5听-3腹板加蹈劲肋的蝴布置和掉设计范围内却的腹板宝面积。烧公式为稿：截面积A包括芝加劲挖肋截奖面积仪和加配劲肋局两侧φ——轴心受难压稳定标系数。(≥2t)R§5挎-3腹板捞加劲誓肋的邪布置工和设乎计(3驱)加劲屿肋与胖底板授之间疤的水诵平角单焊缝晌：式中：lw——每条清焊缝促的长巨度lwβ＝1.肯22焊缝强秀度增大雨系数(≥2t)R§5现-3腹板传加劲灭肋的列布置健和设躁计(4光)加劲肋丸与腹板快之间的元竖向角丑焊缝：假设厦焊缝架应力槐均匀焰分布式中：lw——每条焊策缝长度醉，突缘冶支座加绒劲肋为源两条；对每条lw。普通秋梁加坚劲肋疤为四纯条焊秀缝；扬每条lw。(≥2t)R§5-召3腹板加虹劲肋的橡布置和需设计§5-视4实腹诉梁的值构造华设计5.祝4.尘1翼缘皆与腹跃板连娱接焊剩缝设代计1.焊接工鲁字形，富焊缝单顿位长度歪的纵向抄剪力为怎：Vhτ1τmax§5-你4实腹梁矛的构造霜设计双面角知焊缝需乔要的焊拘角尺寸搬为：2.梁上集名中荷载洞，未设踩支承加洲紧肋，雹或有移阅动的集掏中荷载锯，则焊贝缝不仅炎受水平旗剪力至，少还受竖礼向荷载酷引起的柴压力产步生的竖腐向剪力拾作用。错单位长显度焊缝庄所受竖阔向压力舱为：§5-锋4实腹臣梁的救构造立设计5.幕4.饶2梁截面惭沿长度桃的改变变截较面梁鼠可以替改变抱梁高蚕，可埋以改贝变梁甩宽；多层翼砌缘板的蚁梁可改哀变翼缘勾的层数姿；变化壤梁的亦截面元应尽携量不逼使梁洪的构保造过拘于复陪杂，喷过多碑增加更制作炭费用蛮。M1l/6b1bl/6l/6§5-抗4实腹梁申的构造酷设计根据闸焊缝威质量霸可采靠用对什接直刻焊缝签或斜配焊缝宰。分是析表殖明，闻截面苗改变围一次疤可节很约钢繁材10%～20%；改变害两次，颂最多只羽能再节各约3%～4%，因此矮一般只柄变一次掘截面。矮跨度较妖小梁，雹常不改便变截面耗。b1b§5-条4实腹梁它的构造姥设计(1挽/6懂~1服/5到)lh≥h/2角钢抵坛紧焊接另一移种改队变翼付缘宽寸度的泡做法刻。有时为挥了降低饶梁的建珍筑高度变，节省顶钢材，臭常将简肉支梁的荷下翼缘帝做成折川线状，布翼缘截戚面保持薯不变，冻梁端腹来板高度熟应按抗沉剪强度楼计算确偶定，且油不应小害于跨中挥腹板高麻度的一怨半。§5-呈4实腹激梁的睬构造融设计l1l1理论切断点当翼捐缘采赔用两完层钢未板时倘，外愁层钢界板与创内层但钢板丙厚度剪比宜元为0.蹦5~绑1.鸭0。改变剑梁的截堂面可通甜过切断想外层翼堪缘板实帽现。§5-开4实腹酷梁的粥构造啊设计5.4字.3梁的醒拼接梁的拼钟接分工将厂拼接婚和工地搜拼接两井种对接敞焊缝直艇接相连卧，加盖锁板的连污接方法软。采用鹊斜焊缝竭。

≥10tw对接记焊缝址连接组合昏梁工萝厂拼嚷接拼接盖桌板连接§5-4实腹梁批的构造乔设计§5-坊4实腹档梁的坚构造馋设计无论采屋用图（a）还是咬采用台图（b），改变后泥的梁高当都必须衡大于原悦来梁高居的一半秘。图示为谱逐步改士变腹板享高度，菠此时在桌下翼缘跳开始由换水平转垒为倾斜眨的两处沃均需设林置腹板绿加劲肋锡。§5-4实腹久梁的养构造半设计图示为会一双层吊翼缘板公的焊接蹄工字形侮截面简战支梁。缓在外层价盖板(冀缘亡板)理论切落断点x处，根板梁桌截面配由图(b)转变仍成图(c保)。按图(c幸)所示单款层翼缘暗板截面传的抗弯握强度可译得此截筛面能承他受的弯卖矩Ml，然后赌由M1即可拜求得路理论带切断州点r。§5-归4实腹鄙梁的宴构造诞设计2414553500500组合梁敢的工地挖拼接高强螺螺栓连接§5-4实腹梁冷的构造穿设计组合劳梁应匙满足撕强度怜、刚寇度、华整体济稳定喊和局晴部稳疮定要秀求。耀选择宾截面录时一文般首译先考途虑抗支弯强忆度要灭求，所并在跃计算壮过程臭中随鸣时兼病顾其耽它各痕项要巩求。宵现以槐双轴很对称键焊接乘工形共梁为嗓例，杏截面帅共有卵四个恩基本华尺寸h(或h0)、tw、b、t，计算亩顺序访为先袖确定h0，斧次tw，最后b和t。一.截面选火择twh0hbtt组合责梁的恋设计组合梁秩的设计twh0hbtt1．截铁面高盗度h(或腹板鸽高度h0)梁腹板锤高度h0应根展据下边面三屠个参挠考高津度确划定：(1)建筑添容许寄最大粥梁高hmax(2箱)刚度要村求最小胆梁高hmi士n(3明)经济竭梁高组合尸梁的稻设计(1)建筑容郊许最大煎梁高hma扯x当梁帖上平赶台面贝的标并高已箱定，遥梁高倡太大芒将减棵小下筹层空种间的狠净空邪高度太，影午响下真层通踪蝶行或鲜设备笋放置硬。根堂据下轮层使置用所荡要求斯的最否小净摧空高窝度，逗可算揭出建改筑容挎许的徒最大腹梁高hmax(梁上次敌梁、楼绒板、面咸层做法膀和梁下检突出部质分、吊常顶高度尼以及预协计挠度绒留量和弓必要空袍隙等应传作扣除)。hmax最小井净空僻高度组合梁模的设计(2斑)刚度卸要求辫最小狡梁高hmi犬n刚度要弄求梁有斧一定的葛高度hmi猜n，否则蒜梁的朝挠度沿会超蛮过规筐定的户容许朱挠度诵。Wx1=Wx2Ix1、Wx1Ix2、Wx2Ix1<Ix2xxxx组合西梁的初设计钢梁炊设计杯时一枪般应氧使σma来x达到或扬按近γf，以充分抢利用钢属材强度纸。由此锈，不同正高度h的梁蛛截面戒只要旁有足什够的Wx，就能抄满足戴强度臂要求员。这抹些梁功截面向的Wx基本存相同邀，但h小的梁沫截面将矛有较小想的惯性萄矩I=Wxh/2，从而旬粱的迎挠度牛较大(按h的反比侧加大)。当h＜hmi的n时就不相能满足距刚度的币最低要跃求。Wx1=Wx2Ix1、Wx1Ix2、Wx2Ix1<Ix2xxxx组合梁报的设计下面推织导hmin的公忌式。简支筐梁的商最大亩挠度v一般狭可近声似地知取为:单向弯稻曲的梁所，抗弯染强度的魂验算条拴件是:f是钢材咬的抗弯确强度设候计值。γx是截放面塑笛性发味展系油数。组合梁必的设计上式中约，Mx是弯农矩的代设计芳值，剖今若似把Mx改作徒弯矩韵的标远准值炊，取Mx＝1.作3Mxk，则上式画应改为丢：式中券，数携字1.辜3是取恒座荷载分藏项系数1.2和活荷予载分项跳系数1.4的平均刮值。当嚷实际梁追中活荷木载为主支时，1.桐3这数字唤就还要要加大，贸否则应状减小。组合梁喊的设计因为益：所以，贝将式改写逼为：代入式并且使组合梁池的设计在一定词的荷载区作用下比，梁的暖截面高唐度取得岭大时，栋梁截面赞的腹板浪以及今孟后将介点绍的腹密板加劲暖肋所用视钢材将扭增加，乓而翼缘株板的面夺积将减希小。反家之亦然吓。因此道理论上径可推导浇出一个杯梁的高咽度使整裙个梁的董用钢量膝为最少豆，这个魄高度就爪称为经姻济高度he。目前设革计实践除中经常沈采用的尾经济高闸度公式包是：3．梁的培经济高誉度he式中，或者单位为cm3。组合撇梁的熊设计确定框翼缘件板的姜尺寸唇时，盾常先辉估算膏每个词翼缘受所需体的截义面积At。梁截炸面的接惯性纺矩：翼缘陵板的枝尺寸式中，h1为上、长下两翼班缘形心允间臣的距离双。twhw

hbtt具体设追计时，赖通常先兄按照上佳面经济掏梁高计内算式求牢出he，取腹朵板高胃度hw≈he，而估妻出梁惰高h，并且寇使之勺满足却：hmi怨n<h<hmax