1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.2.1,梁的种类和截面形式,1,、,梁的定义,发生弯曲或扭转变形的构件称为梁。,2,、,梁的分类,按,计算简图分：简支梁、连续梁，伸臂梁等。,按,功能分：楼层梁、吊车梁、塔架梁等。,按,制造工艺分：型钢梁、组合梁。,3,、梁的,作用,承受横向荷载与扭转。,3.2,梁,4,、,截面形式,图,梁的截面型式,图,蜂窝梁,f,3.2.2,梁的强度计算,一、弯曲正应力,1,、钢材应力,-,应变关系理想化,实际：弹性,弹塑性,塑性,强化,理想化：弹性,理想塑性,强化,（对截面上一点的应力而言）,2,、钢梁截面正应力
2、两阶段强度,f,y,f,p,特点：截面上所有点都处于弹性状态；,应力三角形分布；,用途：某些受弯构件设计依据，不允许任何点进,入屈服的构件，如直接承受动态荷载的梁。,抗弯强度检算式,:,承载能力的极限状态表达为最大应力达到屈服应力，强度条件为：,净截面抵抗矩,屈服应力,（,2,）、塑性工作阶段,特点：截面全部进入塑性状态，形成塑性铰；,梁的刚度降低，变形大。,应力分布：矩形,用途：是塑性设计的理论依据，承受静荷载,或间接承受动荷载梁的设计出发点。,抗弯强度检算式：,净截面塑性抵抗矩,（,3-3.,引入塑性发展系数,与截面形状有关。,3,、梁的正应力设计公式归纳,（,1,）承受静力和间接动力荷载
3、作用的梁,绕,x,轴,单向弯曲,绕,x,、,y,轴单向弯曲,3,6,）,M,x,、,M,y,梁截面内绕,x,、,y,轴的最大计算弯矩,W,nx,、,W,ny,截面,对,x,、,y,轴的净截面抵抗矩,x,、,y,截面,对,x,、,y,轴的,塑性发展系数,f,钢材抗弯设计强度,（,2,）,直接,承受动力荷载作用的梁,仍按式（,3,6,）计算，但应取,x,=,y,=1.0,即，按弹性设计。,（,3,）塑性发展系数取值,规范,规定：,承受静力和间接承受动力荷载作用时，如：,工字型截面,x,=1.05 ,y,=,1.2,圆形截面 ,x,=1.2 ,y,=,1.2,箱型,截面,x,=1.05 ,y,=,1
4、05,二、剪应力,主要发生在实腹梁的腹板上。按弹性设计，以最,大剪应力达到钢材的抗剪,屈服剪应力为极限状态。,检算式为：,图,6,式中,V,剪力,S,中性轴以上或以下毛截面对中性轴的面积矩,I,毛截面惯性矩,t,w,腹板厚度,f,v,钢材抗剪设计强度,3.2.3,梁的扭转,1.,自由扭转,纵向纤维扭转后成为略为倾斜的螺旋线，较小时近似于直线，其长度没有改变，因而截面上不产生正应力。对一般的截面,(,圆形、圆管形截面和某些特殊截面例外,),情况，截面将发生翘曲，即原为平面的横截面不再保持平面而成为凹凸不平的截面。与纵向纤维长度不变相适应，沿杆件全长各截面将有不完全相同的翘曲情况,自由扭转的必要
5、条件,两端截面可以无约束地自由翘曲即自由纵向凹凸伸缩是自由扭转的必要条件。,1.,圆形和圆管形截面杆件对于圆形或圆管形截面自由扭转时的变形将是整个截面绕圆心发生整体扭转转角，而不会发生截面各点互相凹凸的翘曲变形,(,即截面仍保持平面,),。,2,约束扭转,3.3,局部压应力和组合应力,1,、主要用于集中力情形（如：吊车梁）翼缘的竖向集中力作用处无竖向支撑肋时，腹板边缘存在沿高度方向的局部压应力。,2,、验算腹板时应计入该部分应力,3,、公式,集中力在梁的上翼缘时,F,集中荷载,1,计入动力系数；,系数。重级工作制吊梁,=1.35,，,其它梁,=1.0,；,t,w,腹板厚,l,z,局部压应力在腹
6、板计算高度上的分布长度或,腹板计算高度上的承载长度。,在梁支座处未设腹板竖向加劲肋时，仍按式（,5-6,）计算，但一律取,=1.0,。,3-30,）,关键是确定,l,z,从图，,l,z,=a+2h,y,（,3-28,）,在梁端支座处，取,l,z,=,a+h,y,式中,a,集中荷载沿梁长方向的实际支承长度。,对吊车轮压，取,a=5cm,。,h,y,由梁的承载边缘或吊车轨顶到腹板计算,高度边缘的距离。,腹板计算高度确定,腹板计算高度（,h,0,）,应按,规范,规定采用：,（,1,）轧制型钢梁,与上下翼缘相连处两内,弧起点间的距离。,（,2,）焊接组合梁,腹板高度,（,3,）铆接（或高强螺栓连接）组
7、合梁,腹板与上下翼缘连接的铆钉（或高强螺栓）钉线间的最近距离。,h,0,轧制型钢,3.3.2,折算应力,规范,规定，在组合梁的腹板计算高度处，同时受有较大的正应力,、较大的剪应力,和局部压应力,c,，应对折算应力进行验算。其强度验算式为：,3-32,1,强度系数。,和,c,同号时，,1=1.1,；,和,c,异号时，,1=1.2,。,全长,2847m,，,主桥,48+204+460+204+48m,斜拉桥，钢箱梁长,964m,，,武汉军山长江公路大桥,武汉军山长江公路大桥标准断面,桥面宽,38.8m,，,87,个节段，节段长,6.2,12m,，,节段重,1000,2100kN,。由,吊机的吊重能力确定节段长度。全焊梁。,
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