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第4章 钢梁 Steel Beams;梁的类型 按制作方式分：型钢梁和组合梁 型钢梁 截面：热轧工字钢、热轧H型钢、槽钢——腹板较厚，用钢量大。 冷弯薄壁型钢——经济，但防腐要求高 特点：构造简单，制造省工，成本较低，优先选用。 组合梁——当荷载较大或跨度较大时，由于轧制条件的限制，型钢的尺寸、规格不能满足梁承载能力和刚度的要求，就必须采用组合梁。 截面：工字型、箱型 优点；截面组成灵活、材料分布合理，节省钢材。;楔形梁;双向弯曲梁; 预应力梁; 受弯构件的计算原理 Design Principle of Flexural Members 截面强度和刚度 整体稳定 局部稳定;对截面有平翼缘板的一侧 ?=1.05 对截面无平翼缘板的一侧 ?=1.20 对圆管边缘 ?=1.15;二. 抗剪强度 三. 同时存在弯曲应力和剪应力时 ;四. 局部压应力;五. 正应力、剪应力、局部压应力同时作用;六. 受弯构件的刚度;钢梁的整体稳定Lateral Buckling of Beams;公式中包含三种刚度EIy(抗弯刚度)、GIt(抗扭刚度)、EIw (抗翘曲刚度)及梁的侧向支承点间距l1。 提高梁整体稳定的有效措施： 加宽受压翼缘板，增大Iy、It、Iw； 减少梁受压翼缘的自由长度 l1; 加强抗扭转约束。;影响梁临界弯矩（整体稳定性）的主要因素： （1）梁的侧向抗弯刚度EIy，抗扭刚度GIt、抗翘曲刚度EIw。 EIy 、GIt、 EIw愈大，临界弯矩愈大，箱形截面、工字形截面较为有利，槽形、T形截面次之，避免选用L形截面。加强梁的受压翼缘，增加其对y轴的惯性矩，能有效地提高临界弯矩； （2）梁受压翼缘侧向支承点间的距离l1。梁侧向支承点间距愈小，临界弯矩愈大； （3）荷载类型和弯矩图形状。弯矩图愈接近矩形，临界弯矩愈小； （4）荷载作用于截面的不同位置。荷载作用于梁的上翼缘，促使梁截面扭转加剧, 临界弯矩愈小。作用于下翼缘，阻碍梁截面扭转，临界弯矩愈大； （5）端部支承条件； （6）初始变形、初始偏心、残余应力等初始缺陷。 ;二、梁整体稳定性的验算; 《规范》 计算公式 1. 焊接工字形截面 ——梁整体稳定的等效临界弯矩系数，附表9.1 —— 截面不对称影响系数 双轴对称工字形截面 单轴对称工字形截面 加强受压翼缘 加强受拉翼缘 ;当;2. 箱形截面 由于截面的抗扭刚度远大于开口截面（工字形截面）的抗扭刚度，具有较好的整体稳定性。《规范》规定，截面尺寸满足h/b0?6，且 时可不验算梁的整体稳定。 上述两个条件在实际工程中都能做到，因此规范无箱形截面梁整体稳定系数的计算方法。 ;1）荷载的类型； 2）荷载的作用位置； 3）梁的侧向刚度EIy、扭转刚度GIt 、翘曲刚度EIω； 4）受压翼缘的自由长度l1 ； 5）梁的支座约束程度。 ;不需验算梁的整体稳定的情况 ; （3）对箱形截面简支梁，当满足h/b0 ≤ 6，且 l1/b1≤95（ 235/fy）时结构就不会丧失整体稳定。;焊接工字形截面受弯构件 的近似公式;梁板件的局部稳定Local Buckling of Thin Plate;局部失稳的后果： 恶化工作条件，降低构件的承载能力，动力荷载作用下易引起疲劳破坏。;薄板屈曲概念 实腹式截面（如工字形、槽形、箱形）构件都由一些板件组成。这些板件在中面（平分板厚的平面）内的一定压力作用下，不能保持其平面变形状态下的平衡形式，发生弯曲变形。这种现象称为板件失稳，对于整个轴心受压构件来说称局部失稳（屈曲）。;薄板失稳 纯弯屈曲;二、受压翼缘的局部稳定;由 条件，得：;因此，规范规定不发生局部失稳的板件宽厚比：;t;三、腹板的局部稳定;1. 腹板的纯剪屈曲 腹板的纯剪切屈曲发生在中性轴附近。四边简支的矩形板，在均匀分布的剪应力的作用下，屈曲时呈现沿45°方向的倾斜的鼓曲，这个方向与主压应力的方向垂直，板弹性阶段临界剪应力为:;当ah0时，随着a的减小，k值