钢结构设计之梁的设计

第5章梁的设计梁的类型和梁格布置梁的设计腹板加劲肋的布置和设计§5.1梁的类型及梁格布置按弯曲变形状况分：

单向弯曲构件——构件在一个主轴平面内受弯；双向弯曲构件——构件在二个主轴平面内受弯。按支承条件分：简支梁、连续梁、悬臂梁

钢梁一般都用简支梁，简支梁制造简单，安装方便，且可避免支座不均匀沉陷所产生的不利影响。不论何种支承的梁，当截面内力已知时，进行截面设计的原则和方法是相同的。5.1.1梁的类型图梁的支承形式传力系统：

荷载→楼板→（次梁）→

主梁→柱→基础。次梁主要承受均布荷载，主梁主要承受集中荷载。图5.1.2梁格的布置图5.1.2*梁格的布置5.1.2梁格布置梁格是由许多梁排列而成的平面体系。例如楼盖和工作平台等。梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由次梁传给主梁，然后传到柱或墙，最后传给基础和地基。根据梁的排列方式，梁格可分成下列三种典型的形式①简式梁格——只有主梁，适用于梁跨度较小的情况；②普通式梁格——有次梁和主梁，次梁支承于主梁上；③复式梁格——除主梁和纵向次梁外，还有支承于纵向次梁上的横向次梁。图5.1.3梁的截面形式dh热轧全型钢飞梁(a)焊角接午组补合万截陪面午梁塑(b)冷弯金薄壁钉型钢割梁(c)空腹捐式截起面梁晕(d)组合陈梁(e)梁的闹截面堂形式特点系：截通面雅开书展棉，玻力盯学犁性逆能父好古。须注宇意板另件局绍部失掀稳。实腹式截面梁

5杂.谜1笑.授3摆主给次美梁烤的鹿连印接主角次猎梁稳的屈连随接境可桑以节是叠您接客、奋平俊接或降低助连接。叠接是次姐梁直道接放旨在主京梁或休其他曾次梁胶上，嘴用焊暮缝或则螺栓斗固顶彻。连扁接方旁法简屋单方连便，汗但建嫁筑高耐度大广，使萌用受灯到限荐制。平接又称赖等高叮连接胡，次大梁与融主梁忍上翼取缘位散于同就一平期面其高上铺斤板。练该方衫法允年许在顶给定喷的楼买板建闲筑高讽度里喂增大逮主梁许的高买度。降帐低查连东接用于丽复式使梁格浅中，性纵向僚次梁鸡在低来于主竭梁上侧翼缘贼的水疫平处志与主丹梁相舞连，肚纵向元次梁芝上叠抚放横袖向次科梁，鹊铺板龙位于愈主梁扇之上箩。该妈方法灵允许涉在给释定的机楼板妇建筑仍高度叙里增守大主背梁的股高度纳。§5喂.2嚼梁的元设计一般良说来刚，梁纱的设长计步抖骤通苗常是拌先根蔑据强猾度和暖刚度铸要求辈，同姥时考砌虑经熟济和纹稳定吩性等肿各个怖方面举，初界步选乔择截篮面尺吓寸，突然后驻对所皱选的冬截面进行严强度遥、刚磨度、团整体朽稳定值和局宫部稳扶定的贷验算。如义果仁验途算耻结皇果简不病能尘满细足枣要拾求麻，槽就嫌需会要良重验新面选芦择棍截崇面其或秩采本取定一侧些辟有宏效录的赤措令施妇予钟以猴解捎决症。劝对组组壮合办梁断，旅还比应添从笨经剪济涂考苹虑谊是滩否烤需消要可采祖用惊变掏截限面怠梁自，朴使辨其轮截您面赤沿员长围度串的亚变述化炮与李弯听矩忧的伞变反化古相君适雹应果。此外抵，还驴必须抢妥善集解决呜翼缘呼与腹咽板的猛连接简问题感，受悦钢材霉规格悦、运练输和约安装晕条件学的限壁制而降必须表设置控拼接类的问辫题，银梁的介支座浩以及溜与其惭他构醉件连询接的索问题摸等等原。初选截面截面验算1猪.认型袖钢新梁柏截钢面只需充根据才计算介所得门到的报梁中避最大刊弯矩虾按下奋列公愉式求附出需风要的躺净截绸面模粗量，涨然后铃在型抽钢规民格表世中选孙择截垄面模挖量接绝近的Wnx的型失钢做知为试绑选截傻面。Mx——促梁截尘面内端绕x轴继的它最犯大航弯耻矩证设林计埋值洲；Wnx——冶截面邪对x轴胆的泰净绒截喇面德模孝量愈；x——杠截面对杰x倾轴筛的咐有趋限塑性吊发展荷系数冒；f——弟钢材武抗弯悼设计志强度春；5默.墓2煌.随1眠梁醉的乒截纽奉面丛选呢择使其粪抵抗任矩不阅小于友计算荒所需握值的95肠%即可验鞋算位梁观的弯曲尝应力疑，局则部压菠应力妙，整吸体稳岔定和饱刚度窗。一般僚型钢般梁可静不侨验周算赚折堆算虚应虫力道，疫也祝可闷不猫验心算塌剪猪应跳力债。梁的盯内力载较大坏时，睛需采插用组亦合梁两。常层用的勇形式评为由密三块饿钢板渣焊成谦的工博字形腐截面砖。组壳合蛙梁户的馅截晒面啦选拜择案设财计爱包纽奉括冒：确柔定售截迁面加高枪度送、腹竭板厦尺贴寸和翼缘蹈尺寸。1雹）幅截彼面迁高廊度最大芦高度hm擦a群x满私足建筑拔设计之或工虾艺设踩备的劈燕净空支要求肉；最小里高度hmi则n刚度蛾要求摩，根拢据容多许挠馒度查躺表；经济充高度he满斗足耻使施用率要紫求搅的赚前屯提戚下蛮使叉梁屋的矩总杂用帮钢骡量受为杨最内小碰。2.吩组合饼梁截肢面的河选择梁艺的善经否济缺高逐度he，裂经皆验丛公咏式棋：综翼上捡所膏述递，断梁眯的晴高棋度塘应业满劲足得：并雹符故合冲钢搞材傲尺虎寸浮规螺格腹坐板寇高帐度hw因翼扒缘厚迎度较隐小，而可取hw比h稍问小命，悔满晋足眉5寻0翼m丘m挨的打模菜数。以拉受趣均功布笼荷喊载甚的抛简拥支季梁茎为虹例湿：均两布堤荷皮载校作耳用飘下韵简宵支呼梁裕的徐最涂小杆高服度[]l/1000l/750l/600l/500l/400l/300l/250l/200hminQ235l/6l/8l/10l/12l/15l/20l/24l/30Q345l/4.1l/5.5l/6.8l/8.2l/10.2l/13.7l/16.4l/20.5Q390l/3.7l/4.9l/6.1l/7.4l/9.2l/12.3l/14.7l/18.22）腹卖板厚恩度tw抗剪阁强度离要求惹:考局虑准局租部酷稳踏定沙和裳构雀造朝因僚素树:tw通常歉取8耀～2艰2m轧m，架2m旧m的新倍数孟。截面有削弱时宜取1.5翼另缘情宽仓度康取少1圣0孕m馅m野的协倍蹈数谅，笋厚瓜度像取扣2迅m典m宰的迅倍巨数已。3）键翼缘可板尺术寸根俯据绝所狂需叙要冷的径截烛面细抵捡抗炸矩肾和跃选撞定摘的焦腹拴板灯尺馋寸翼带缘童宽让度b或厚译度t只要宫定出束一个坐，就障能确牧定另临一个田。取b=委(蕉1笋／省3纺～租1拖／腿5逃)h，且满年足：或5.案2.啦2绩截醒面验拍算1燃.强厌度祸验榨算狭：包触括正借应膛力盾、含剪峰应畜力兽、柴局扑部徒压丢应缘瑞力验朱算伯，贴对承组缝合舅梁大还察要忆验晓算圾翼谦缘只与滚腹女板炭交堆界衣处伯的折徐算哪应查力。（4.2.2）(渔1阻)正应进力(2缎)剪应百力（4.2.4）(3夏)局部伶压应限力（4.2.7）(森4蓄)折办算淡应史力（4.2.10）2际.刚奴度灯验蚁算茅：均布荷载下等截面简支梁集中荷载下等截面简支梁≤[]满（马）——标扯准妈荷烟载差下宰梁屡的昂最衣大软挠认度[]—仿—受弯贤构件未的挠悲度限泪值，颠按附蜜表2炉.1欣规定获采用梁的盒最大忙挠度芬可用缠材料亚力学靠、结此构力正学方哨法计辟算。3讨.整体昆稳定绵验算苏：(删1讽)判顺断勒梁赌是保否日需第要恨进束行首整面体拣稳坐定视验樱算喜。(吊2剧)如需绝要则询按照奔梁的屑截面畜类型某选择毁适当甘的计姥算公僻式计拥算整织体稳展定系蛮数。(牵3晚)不论昨哪种裤情况绝算得暮的稳美定系邪数大于含0.劳6，都伯应采林用修拢正公稼式进文行修国正。（4.4.22）(4况)采唤用牺公舟式锤验暮算宾整遣体宿稳母定搏承照载诊力耍是狸否萌满贫足侦要劣求叙。（4.4.27）4腔.局部盐稳定丽验算庸：(1骆)型钢伞梁的族局部奴稳定此都已择经满晋足要剂求不坟必再各验算星。(礼2考)对于伐焊接娘组合信梁，蔬翼缘筹可以毫通过扮限制蚀板件奥宽厚抽比保企证其红不发锁生局带部失绕稳。(3阳)腹板尾则较剥为复隔杂，绝一种润方法长是通安过设萝置加述劲肋叶的方刊法保臣证其悔不发储生局所部失爽稳；说另一羞种方谦法是搜允许统腹板拢发生丈局部兔失稳颈，利海用其裁屈曲积后承榴载力容。横梳向巨加吐劲耳肋波的班间透距a应疮满肌足脏下壮列品构演造久要真求喘：0落.吸5hw≤a≤2hw，帐无六局舌部核压议应迈力杯的慎梁我，沙当hw/tw≤扣1良0短0时a零≤2.咱5hw；同狸时线设挖有神纵死向歇加饱劲阵肋登时a≤2h2；纵向秀加劲套肋应尺布置瓦在距宾腹板首计算虾高度鼠受压切边缘h1=（致1/述5～朽1/萍4）h0范那围点内如。加血劲班肋铲可迹以揭成顿对巨布挡置卵于领腹棍板懂两糠侧梯，逢也挣可肢以穴单碗侧豪布花置睡，须支停承笑加槽劲辱肋专及本重膊级厉工狱作贼制酷吊起车辅梁性必信须停两愚侧似对犬称锻布坚置避。h1h2h05.唱3.投1狱加劲惹肋布棍置§5涌.3径腹昂板加庄劲肋枝的布隔置和宏设计横向加劲肋贯通，纵向加劲肋断开外担伸举宽宿度辣：横向加劲肋的厚度：单段侧繁布龙置时辱，怕外次伸兰宽茎度将增仆加2通0援％掩，厚度瞒不小猫于其漂外伸桑宽度1习/匀1宪5。5返.踩3犁.胖2罪加仰劲挠肋暖的拒构裤造惑要岭求腹角板林两予侧析成冈对配置趴横向色加劲播肋时码：焊接理梁的串横向句加劲惧肋与漠翼缘竞板相条接处头应切弃角，罚当切铅成斜阻角时圈，其里宽约妇为bs/3(但布不大急于4悲0m经m)伐，高再约为bs/2(但翼不大岁于6竖0m运m)盼。hobs横向适加劲纳肋应读满足卧:纵狂向架加暖劲逢肋在应车满雀足米:加霜劲守肋伸必霞须脑具峡备巾一播定峡刚坐度荒，掘截愚面呢惯这性箱矩休应凤满卷足既：短向购加劲消肋外惹伸壮宽毅度珍应群取矩为茶横助向聚加课劲攻肋项外疮伸镇宽袋度孟的痕倍赏,录厚羞度荷同积样势不探小脾于绢短矿向波加役劲护肋凤外粗伸揭宽放度该的1/安15。用糖型怪钢蹈制嫂成师的唐加悉劲丢肋亚，必其砍截轨面两惯喂性床矩豆不瓣应违小乐于废相俗应拔钢豆板穷加鼻劲第肋拉的宅惯没性秀矩掠；在腹勺板两延侧成侵对配宏置加螺劲肋言，其投截面牢惯性下矩应袋按梁紧腹板贤中心征线为导轴计辜算。洗在腹邻板一凳侧配似置的誓加劲漏肋，羽其截凝面惯柴性矩吩应按丘与加狭劲肋绕相连载的腹脑板边脖缘为赤轴线击进行层计算饺。yy5誉.扁3辛.木3班支中承蜓加踩劲闪肋霜计悬算1.胸端面同承压梁赠支设承在加缘瑞劲她肋持端宾部明应炮按叶所筝承嫂受电的馆支筹座演反嘴力保或倘固毙定稻集旧中劝荷咐载费进功行攀计仰算揉；驴当款端搁部碗为供刨捐平撒顶复紧远时它，溪按裤下冤式闪计去算轧其怀端状面密的情承扮压图应萄力销：CCCCC50-100t≤2t2.稳定性计算梁的支承加劲肋应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面应包括加劲肋每侧范围内的腹板面积，计算长度取h0。3约.代焊元缝免强坚度旧验眯算当霉端声部阅为哭焊硬接肯时搂计跪算帮其净焊惧缝能应更力酬。加劲肋端面实际承压面积钢材承压强度设计值成钞对求布愿置4虽.盒对迟突贤缘机支活座歌，添其积伸数出公长才度婶不酷得联大露于落其逃厚梦度堤的港2萄倍乌。（惠2娱）扁多井层让翼休缘推板安，输可筛采抖用偏切伶断盏外哨层扑翼仓缘怨板调的买方奇法贫，响断哭点打计距算绝确绝定未，逆做悲法哀如数图收：为脸了谊保度证海，青断选点脊处鸣能己正愚常移工医作向，驱实甚际随断怎点言外续伸冰长印度l1应满暑足：lM1M1l1l11蹲）厌端控部出有盘正净面租角向焊泼缝冲时养：当hf≥0汉.7凭5t1时：l1≥b1当hf<旋0污.离7肯5t1时哗：l1≥1里.5b12售）摔端葡部纲无竿正测面宿角扩焊步缝顿时殊：l1≥2b1b1、t1-河-拿-外彻层警翼傅缘蔽板驰的醋宽登度铅和盐厚愿度搞；hf-部-茎焊荷脚却尺帅寸艳。lM1M1l1l1§5紧.4解.2焊接桥组合陆梁翼忆缘焊短缝计垃算单继位侦长缝度滔上宜的带剪今力挎V1：当呢有应集搭中套力防作杂用鞭而手又偶未献设朝加取劲鸡肋光时扬，好应梨进臣行芒折锦算装应县力杜计跌算捉：梁的政拼接末、连烂接和冲支座一、密梁的疗拼接1维、路型时钢尚梁钳的陡拼保接欣：2滑、贼组茂合胜梁贼的秩拼麻接耳：≥10tw~500~50012344551245345拼脖接恢处批对捷接作焊闸缝讯不坝能木与揪基骡本金恼属阵等爪强遣时,受磁拉糟翼笑缘壮焊周缝应计珠算确只定；翼底缘截拼爪接双板扑的购内锁力比应谷按用下胀式计旦算:N1=AfnfAf胳n-掘-被警拼缓接降翼猛缘孩板目净海截蜂面温面耀积尾。腹板群拼接利板及夹其连钓接承刃担的疤内力踩为：1）拼镰接截故面处变的全召部剪窃力v；2）按呆刚度呆分配款到腹俗板上旅的弯窗矩Mw：梁的罩设计宗步骤加劲歇肋设项计[例任5-签1]跨粉度叠为眯3件米橡的反简携支淘梁核，询承魔受逝均仆布姨荷浑载升，音其按中裂永料久锐荷载标后准值qk=骑1馅5星k万N烧/队m仪，炭各见可埋变循荷捉载再标沙准沉值誉共艰为q1津k=2喝0k阻N/茄m，整陈体州稳犁定睁满询足谈要崖求影。刚试播选闸择痒普谁通涉工庭字行钢枕截背面仁，培材偷料熄为玻3胀号渴钢均。结惨构战安抽全免等钉级栽为魄二驳级朽。（型乳钢梁让设计竹问题趋）[分剧析]解题喂步骤眯（先特按弹愚性设脱计、勿再按格塑性倒设计普）荷凳载我组久合忆→夕计拴算滩弯熟矩瞎→刮选提择佳截欧面援→予验胖算责强僚度芝、绍刚料度沫。[解席]（烟1思）唯荷恳载而组梦合标准谎荷载q0=qk+q1闹k=迫1描5教+碑2痒0涂=晴3落5舱k巨N涛/夹m设计昏荷载q=0(Gqk+溜ψG1q1k)0——耐结构啦重要帜性系跳数。来安全江等级侧二级在，0=1细.0G—渐—做永众久邀荷翅载疲分羊项确系念数胳，贞一娘般兰取G=虎1哄.册2G1——灯可变幕荷载传分项辩系数仗，一霜般取G1=魄1狡.葬4ψ双—社—丈荷镜载慎组银合币系以数匹，累取丹ψ立=售0沙.艺9（1绑）荷鼠载组荒合荷致载劲设叙计起值垒：q=矩1浴.上0闭(忘1圣.谁2历×壁1纺5坚+茄0芒.筹9乱×浊1毛.毁4牙×窃2野0颈)益=吧4盟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