《建筑结构与识图》课件-8.1.1.2钢结构构件-受弯构件

建设工程管理专业教学资源库单元8钢结构基本知识建筑结构与识图工程造价目录/CONTENT01钢结构构件及连接02钢屋盖8.1钢结构构件及连接PART

01钢结构构件及连接8.1.1钢结构构件8.1.2钢结构的连接018.1.1钢结构构件028.1.1.1轴心受力构件

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8.1.1.2受弯构件

8.1.1.3拉压弯构件

只受弯矩作用或受弯矩与剪力共同作用的构件称为受弯构件，俗称梁。钢梁在建筑结构中应用广泛，主要用于楼盖、屋盖、车间的工作平台及墙梁、吊车梁等。钢梁按照制作方法的不同可以分为型钢梁和组合梁两大类。型钢梁又分为热轧型钢梁和冷弯薄壁型钢梁两种。目前常用的热轧型钢有普通工字钢、槽钢、热轧H型钢等（如图所示）。

8.1.1.2受弯构件

1.梁的类型和应用梁的截面形式2.梁的受力特点特点

钢梁在设计是要考虑强度和刚度要求，在荷载作用下将产生弯曲应力、剪应力，在集中荷载作用处还有局部承压应力，故梁的强度验算应包括：抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度，在弯应力、剪应力及局部压应力共同作用处还应验算折算应力。8.1.1.2受弯构件(1)强度和刚度(2)梁的稳定

1）梁整体稳定

受弯构件在最大刚度主平面内受弯，当弯矩不大时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。即当有外界各种因素使梁产生微小的侧向弯曲和扭转变位，但是外界影响消失后，梁仍能恢复原来的状态。然而，当弯矩增大到某一数值后，梁会突然出现很大的侧向弯曲并伴随扭转（图8.30），失去继续承载能力，即只要外荷载稍微增加些，梁的变形就急剧增加并导致破坏．这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或梁整体失稳。整体失稳是受弯构件的主要破坏形式之一。8.1.1.2受弯构件2.梁的受力特点汇报：张三影响受弯构件的整体稳定性的因素很多，理论分析和计算较为复杂。《钢结构设计规范》对梁的整体稳定计算作如下规定：(2)梁的稳定当有符合下列情况之一时，可不验算梁的整体稳定：①有铺板密布在梁的受压翼缘并与其牢固连接。②工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过下表规定数值8.1.1.2受弯构件汇报：张三H型钢或工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大

值8.1.1.2受弯构件钢号

跨中无侧向支承点的梁

跨中有侧向支承点的梁不论荷载作用在何处

荷载作用在上翼缘

荷载作用在下翼缘

Q235钢

132016Q345钢

10.516.513Q390钢

1015.512.5Q420钢9.51512汇报：张三2）梁的局部稳定和加劲肋设置在梁的设计中，除了强度和整体稳定性问题外，为了保证梁的安全承载还必须考虑局部稳定问题。轧制型钢梁的规格和尺寸，都满足局部稳定要求，不需要进行验算。组合梁一般由翼缘和腹板等板件组成，如果设计不当，板中压应力或剪应力达到某一数值后，腹板或受压翼缘有可能偏离其平面位置，出现波形鼓曲(图8.31)，这种现象称为梁局部失稳。8.1.1.2受弯构件

（2）梁的局部稳定

（a）翼缘（b）腹板梁局部失稳8.1.1.2受弯构件

2、梁的受力特点①受压翼缘的局部稳定《规范》规定对梁受压翼缘采用限制宽厚比的办法来保证梁受压翼缘板的局部稳定性。规定梁受压翼缘自由外伸宽度

与其厚度之比，应符合下式要求：（梁翼缘板自由外伸宽度的取值为：对焊接构件，取腹板边至翼缘板（肢）边缘的距离；对轧制构件，取内圆弧的起点至翼缘板边缘的距离）。当计算梁的抗弯强度取时，值可放宽为。

②腹板的局部稳定为保证腹板的局部稳定，可增设腹板厚度或设置加劲肋，实际工程中，为了提高梁的承载力，节省钢材，往往需要加大梁的高，而腹板厚度又较薄，因此需在腹板两侧设置合适的加劲肋，以加劲肋作为腹板的支承，将腹板分成几个尺寸较小的区段，以提高腹板的临界应力，满足局部稳定的要求，且较为经济。汇报：张三

在制造中，当材料的长度不能满足构件的长度要求时，必须进行接长拼接。梁的拼接有工厂拼接和工地拼接两种。（1）工厂拼接

如果梁的长度、高度大于钢材的尺寸，常需要先将腹板和翼缘用几段钢材拼接起来，然后再焊接成梁，这种拼接一般在工厂中进行，称为工厂拼接。8.1.1.2受弯构件

3.梁的拼接与连接汇报：张三（2）工地拼接跨度大的梁，可能由于运输或安装条件的限制，需将梁分成几段运至工地或吊至高空就位后再拼接起来，由于这种拼接是在工地进行，因此称为工地拼接。8.1.1.2受弯构件

3.梁的拼接与连接

组合梁的工地拼接

采用高强地螺栓的工地拼接

汇报：张三（1）次梁为简支梁

简支次梁与主梁的连接形式有平接和叠接两种，叠接是将次梁直接搁置在主梁上，如下图所示，用螺栓或焊缝固定，构造简单，但建筑高度大，现在很少采用。8.1.1.2受弯构件

4.主梁与次梁的连接

简支次梁与主梁的叠接

汇报：张三（1）次梁为简支梁

次梁与主梁平接是将次梁通过连接材料在侧面与主梁连接。如图7.38所示，次梁端部上翼缘切去，端部下翼缘则切去一边，然后将次梁端部与主梁加劲肋用螺栓相连。如果次梁反力较大，螺栓承载力不够时，可用围焊缝（角焊缝）将次梁端部腹板与加劲肋连牢传递反力，这时螺栓只作安装定位用，实际设计时，考虑连接偏心，通常将反力加20%~30%来计算焊接或螺栓。8.1.1.2受弯构件

4.主梁与次梁的连接

简支梁与主梁平接

汇报：张三（2）次梁为连续梁

次梁为连续梁时，与主梁的连接有叠接和平接两种形式，下图（a）为次梁叠接于主梁。次梁为连续梁而平接于主梁时，左右断开次梁间端弯矩的传递将使构造复杂，一般采用下图（b）的构造