横向受弯实腹式构件梁.pdf

第七章 横向受弯实腹式构件——梁 第七章 横向受弯实腹式构件——梁 一、教学目标及基本要求 通过学习本章知识，学生能够设计出各种类型的桥式起重机的桥架结构。 二、教学内容的重点及难点 重点：1）梁的构造和合理截面形式，梁中薄板局部失稳的概念； 2）梁的挠度和拱度的概念和计算方法。 难点：1）工字梁和箱形梁翼缘板的局部弯曲应力计算方法； 2）组合梁的整体和局部稳定性，梁的约束弯曲和约束扭转的简化计算方法。 三、教学方式与手段 理论教学与模型、实物参观相结合。 四、教学内容的深化与拓宽 推荐与相关现代结构设计方法相关的参考书。 第一节 横向受弯实腹式构件——梁的构造和截面 一、梁的构造 梁——承受横向弯曲的实腹式构件。 梁作为骨???广泛应用于工程结构和机械装备中，如工作平台的承载梁、承轨梁、起重 机的桥架以及运输栈桥主梁等。梁可作为独立的承载构件，也可以是整体结构中的一个构 件。 根据支承情况，梁可分为简支梁、连续 梁、固端梁和悬臂梁。简支梁制造安装简单， 应用最为广泛。 组合梁是由一块或两块腹板与上、下翼 缘板（盖板）用焊缝或用铆钉连接成整体梁， 但铆接还需用翼缘角钢相连接，因而导致构 图 7-1 梁的截面型式 造复杂，现在多采用焊接梁。 二、梁的截面 梁的合理截面应具有两个对称轴，当截面积相同而材料远离对称轴时可增大抗弯刚度 （EI），并相对节省材料。 受弯构件和梁都必须满足强度、刚性和稳定性的要求。 第二节 型钢梁的设计 由于型钢梁制造简单，因而在满足承载能力的条件下应尽量采用型钢梁，常用的型钢 梁是工字钢、H 型钢和槽钢。 一、截面选择 型钢梁是根据梁所受的最大弯矩和剪力，按强度和刚性条件选择截面，然后再验算梁 的强度、刚性和整体稳定性。 以简支梁为例，按强度条件选型钢截面，所需的净截面抗弯模量为： M W ≥ …………………………………………（7-1） j []σ 若梁上有钉孔削弱时，则毛截面抗弯模量为： 159 第七章 横向受弯实腹式构件——梁 WW=1.2 j …………………………………………（7-2） 按刚性条件选型钢截面，所需型钢的惯性矩为： PS 3 I≥ ………………………………………（7-3） 48EY[]s 按所求得的W 和 I 值从型钢表中查取合适的型号。 二、强度和刚性验算 选出型钢后，需用下列公式验算强度： M σ = ≤[]σ ……………………………………（7-4） Wj FS τ = y ≤[]τ ……………………………………（7-5） Iδ 当梁的截面同时受有弯矩和剪力作用时，还需验算危险点的折算应力 σ =+στσ223 ≤ zh []。 简支型钢梁的刚性条件： PS 3