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物流工程学院 WHUT 第五章 实腹式受弯构件—梁 §5—1 梁的种类和截面式 一 种类：（1）型钢梁 （2）结合梁： ①型钢——型钢 ②型钢——钢板 ③钢板——钢板 型钢梁： 优点——制造简单，周期短，成本低 缺点——截面尺寸受限，厚度大，自重 大，不经济。 §5—2，型钢梁的设计 一，型钢安全正常工作条件: 求A需，以及从λ=μl/r≤〔λ〕中求r需，根据A，r需（h需）选型钢，而梁从σ=M/W≤〔σ〕中求W需，和从y=PL3/(48EI)(两端铰支梁)中求I需，然后依据W需，I需查表选型钢 1，由强度条件确定W需 . W需≥M/〔σ〕（按组合Ⅱ计算内力） M—最大弯矩 〔σ〕—材料的许用应力 2，由刚度条件确定I需 . ３.由Ｗ需，Ｉ需查型钢表选型钢。 ４.验算 1）强度： （１）正应力：σ＝Ｍ/Ｗ≤〔σ〕单向 弯曲 . σ＝Ｍx/Ｗjx+Ｍy/Ｗjy≤ 〔 σ〕双向弯曲 Ｍx,Ｍy—同一截面内力 　　 Ｗjx，Ｗjy—同一点的值 Ｑ—梁的最大剪力 Ｓ—梁截面的最大面积矩 δ—腹板厚度 （3）局部压应力： ①跨中由集中载产生的局部压应力（对腹板而言） 　　　其中c——集中力分布长度 c=a+2hy ②跨端支座处： c=a+hy σ1,σm —应带各自的正负号 1.1—考虑验算点处材料强度为最低的概率较小而提高许用应力的倍数。 （5）当集中轮压P作用于工字钢下板时，还 应考虑由轮压引起的局部弯曲应力，验算由整体弯曲和局部弯曲产生的总应力（详见p224-225）. 2）刚度: 静刚度：y=PL3/(48EI)≤〔yL〕或：y=δ ∑PL3/(48EI)≤〔yL〕 动刚度：（用户有要求时） 式中符号意义详见P120～121 3）整体稳定性： 在§5—5中讨论 §5—3 组合梁设计 一，组合梁合理梁高的确定 观察：强度： 1，由强度条件确定的经济梁高h σ 梁自重Ｇσ =Ｇ+βＧ腹 思路：设法将Ｇσ表为梁高h的函数：　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　Ｇσ =f(h) 式中：w=M/〔σ〕 ∑δ—腹板总厚，参考表5—1选取 kσ—系数，与构造有关，根据经验由　　　　　　　　　p124中的统计值选取。 1.由刚度条件确定的 　　　　经济梁高：hσ 　　 １.同时满足强度，刚度条件的特征梁高ha 满足强度条件所需的Iσ=hw/2 令Iσ=Is，即：hw/2=Is，得hd=2Is/W 由图可见：当h＞hd时，h由（强度条件） 控制；当h＜hd时，h由Is(刚度条件)控 制。 ２.合理梁高h的确定： 情形：（a）hσ＞hd,hs＞hd, 合理梁高hσ(由强度控制) 情形：（b） hσ＜hd,hs＜hd, 合理梁高hs(由刚度控制) 情形：（c） hσ ＞hd,hs＞hd, 合理梁高hd 结论：对有效曲线（图中红线）最小值对应的高h即为合理的梁高，设计时，先分别计算出hσ ，hd，hs进行比较，确定合理的梁高 一， 组合梁的截面设计： 　１.腹板尺寸：ho,δ确定 　　取ho=h是园整数（10mm的倍数） 　　δ：对工字形 δ=6+2h/1000（mm） 　　　　箱形 ：δ=4+2h/1000（mm） （单块） 　 通常：δ=6～16mm中选取，且以2mm为间隔 。 ２.翼板尺寸b(bo),t,确定： 　　 综合考虑整体稳定性，局部稳定性等等条件确定b, t的分配 b0: 由整体稳定性条件： 　　　　　工字形：b=(1/2～1/6)h 箱形： b0≥h/3 由水平刚度条件： 　　　　　　　箱形：b0≥L/60(或h/3.5) 由工艺条件：箱形：b0≥300mm, 　　　　　　　当h0＞650时b0↑ t:由局部稳定性条件：