房屋建筑结构|一级建筑结构辅导:受弯构件(梁)类型

更新时间:2019-07-03    来源:一级建造师    手机版     字体:

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二、受弯构件(梁)
 1.类型
 梁主要用以承受横向荷载,梁截面必须具有较大的抗弯刚度I二,因而其最经济的截面形式是工字形(含H形)或箱形,某些次要构件如墙架梁和擦条等也可采用槽形截面。
 按支承情况,有单跨简支、多跨连续和两端固定梁等。单跨简支梁在制造、安装、修理和拆换等方面均较方便,且内力又不受温度变化或支座沉陷等的影响,在钢梁中应用最多。按制作方法,有型钢梁和板梁两大类。型钢梁由热轧型钢制成,钢、大,热轧普通工字钢和热轧普通槽钢。热轧型钢由于轧制条件的限制,主要包括热轧H型其腹板厚度一般偏用钢量可能较多,但制造省工,构造简单,因而当可用型钢梁时应尽量采用之。板梁常称为组合梁,组合梁的意思是说其截面由钢板组合而成,为了避免在名称上与钢和混凝土组合梁相混淆,这里称前者为板梁(plateglrder)。板梁主要由钢板组成,有工字形板梁和箱形板梁两大类。目前绝大多数板梁是焊接而成,也有荷载特重或抵抗动力荷载作用要求较高的少数梁可采用高强度螺栓摩擦型连接,见图6-32。可以选得较薄,可减少用钢量。中型和重型钢梁除采用热轧由于工字形板梁的腹板厚度H型钢外常采用焊接工字形板梁板梁。当荷载较大且梁的截面高度受到限制或梁的抗扭性能要求较高时,可采用箱形截面板梁。

 除了上述广泛采用的型钢梁和板梁外,目前还有一些特殊形式的钢梁。例如,为了充分利用钢材的强度,在板梁中对受力较大的翼缘板采用强度等级较高的钢材,而对受力较小的腹板则采用强度较低的钢材,形成异钢种钢板梁(hybridglrder)。又如为了增加梁的高度使有较大的截面惯性矩,可将型钢梁按锯齿形割开,然后把上、下两个半工字形左右错动并焊接成为腹板上有一系列六角形孔的所谓蜂窝梁(castellatedbeam),见图6-33(a)。蜂窝梁截面中的孔可使房屋中的各种管道顺利通过,在高层房屋中的楼盖梁中多有应用。又如为了利用混凝土结构的优良抗压性能和钢结构的优良抗拉性能,可制成钢与混凝土组合梁,如图6-33(b)所示。楼面系中的钢筋混凝土楼板可兼用作组合梁的受压翼缘板,支承混凝土板的钢梁可用作组合梁的受拉翼缘而得到经济。此外,施工中还可以利用已架设的钢梁支承浇捣混凝土时的模板,节省了施工费用。目前这种组合梁在我国房屋楼盖、桥梁建筑甚至吊车梁中已早有应用。关于钢与混凝土组合梁的设计,见规范第11章。

 2.计算内容
 受弯构件应计算的内容较多,首先是下列五项:(1)截面的强度,(2)构件的整体稳定;(3)构件的局部稳定;(4)腹板的屈曲后强度;(5)构件的刚度一挠度。
 通过上述计算可确定所选构件截面是否可靠和适用。五项内容中前四项属按承载能力极限状态的计算,需采用荷载的设计值。第五项为按正常使用极限状态的计算,计算挠度时按荷载标准值进行。
 受弯构件常承受动力荷载的重复作用,按规范的规定当应力变化的循环次数等于或大于5×104次时,应进行疲劳计算。有关疲劳计算的内容见规范第6章。
 除了上述五项计算内容外,由于大部分重要的梁将采用板梁,因而梁的计算中还应包括下列内容:(l)梁截面沿梁跨度方向的改变;(2)翼缘板与腹板的连接计算;(3)梁腹板的加劲肋设计;(4)梁的拼接;(5)梁与梁的连接和梁的支座等。

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