3.1.2钢梁正常工作需满足的要求

知识点2钢梁正常工作需满足的要求学习单元3钢结构基本构件设计与校核《建筑钢结构施工》地址：邢台市信都区钢铁北路552号邮政编码：054035任务3.1钢梁设计与校核梁的设计对承载能力极限状态，须作强度和稳定（包括整体稳定和局部稳定）的计算，吊车梁还须作疲劳计算；对正常使用极限状态，须作刚度（挠度）计算，使所选截面符合要求。01梁的强度要求02梁的刚度要求03梁的整体稳定04梁的局部稳定梁的强度设计梁在承受弯矩作用时，一般还伴随有剪力作用，故在作梁的强度计算时，须包括抗弯强度和抗剪强度。此外对于工字形、箱形截面梁，在集中荷载处还要求腹板边缘局部压应力也不超过强度设计值。最后对于梁内有弯曲正应力、剪应力及局部应力共同作用处，还应验算其折算应力。梁的强度要求1（1）抗弯强度梁截面的弯曲应力随弯矩增加而变化，可分为弹性、弹塑性及塑性三个工作阶段。梁受荷时各阶段弯曲应力的分布梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1（3）局部承压强度

当梁上翼缘承受沿腹板平面作用的固定集中荷载（包括支座反力）作用，且该处又未设支承加劲肋时；或承受移动集中荷载（如吊车轮压）作用时，集中荷载通过翼缘传给腹板，腹板边缘集中荷载作用处，会有很高的局部横向压应力。为保证这部分腹板不致受压破坏，必须对集中荷载引起的腹板局部横向压应力进行计算。梁的强度要求1固定集中荷载梁的强度要求1移动集中荷载梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的强度要求1折算应力的验算截面梁的强度要求1

梁的强度要求1

梁的刚度梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，若刚度不足将会出现挠度太大，会引起居住者不适，或面板开裂；支承吊顶的梁挠度太大，会引起吊顶抹灰开裂脱落；吊车梁挠度太大，会影响吊车正常运行。因此设计钢梁除应保证各项强度要求之外，还应满足刚度要求。梁的刚度要求2项次构

件

类

别挠度容许值[vT][vQ]

1吊车梁和吊车桁架（按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度）（1）手动吊车和单梁吊车(含悬挂吊车)（2）轻级工作制桥式吊车

（3）中级工作制桥式吊车

（4）重级工作制桥式吊车

2手动或电动葫芦的轨道梁3有重轨（重量≥38kg/m）轨道的工作平台梁有轻轨（重量≤24kg/m）轨道的工作平台梁受弯构件的挠度容许值梁的刚度要求2项次构

件

类

别挠度容许值[vT][vQ]4楼（屋）盖梁或桁架、工作平台梁（第3项除外）和平台板

（1）主梁或桁架（包括设有悬挂起重设备的梁和桁架）（2）仅支承压型金属板屋面和冷弯型钢檩条

（3）除支承压型金属板屋面和冷弯型钢檩条外，尚有吊顶

（4）抹灰顶棚的次梁（5）除第（1）～第（4）外的其他梁（包括楼梯梁）（6）屋盖檩条支承压型金属板屋面者支承其他屋面材料者有吊顶（7）平台板

梁的刚度要求2项次构

件

类

别挠度容许值[vT][vQ]

5墙架构件（风荷载不考虑阵风系数）

（1）支柱

（2）抗风桁架（作为连续支柱的支承时）

（3）砌体墙的横梁（水平方向）

（4）支承压型金属板、瓦楞铁和石棉瓦墙面的横梁（水平方向）；（5）支撑其他墙面材料的横梁（水平方向）（6）带有玻璃窗的横梁（竖直和水平方向）

梁的刚度要求2

梁的刚度要求2

梁的刚度要求2

梁的刚度要求2

梁的刚度要求2

梁的刚度要求2

梁的整体稳定为了提高梁的强度和刚度，梁截面的抗弯模量及惯性矩愈大愈好；另一方面，为节约钢材减轻自重，又要求截面面积愈小愈好。从强度、刚度以及充分有效利用材料考虑，梁的截面愈高愈窄愈有利。但是太高太窄的梁，会产生新的问题：梁可能在达到强度极限承载力之前，丧失整体稳定。梁的整体稳定3

梁整体稳定的计算梁丧失整体稳定时必然同时发生侧向弯曲和扭转变形，因此当采取了必要的措施阻止梁受压翼缘发生侧向变形，或者使梁的整体稳定临界弯矩不小于梁的屈服弯矩时，计算梁的抗弯强度后也不需要再计算梁的整体稳定。梁的整体稳定3

《钢结构设计标准》规定，符合下列情况时，可不计算梁的整体稳定性：有铺板（各种钢筋混凝土板和钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。梁的整体稳定3

梁的整体稳定3

梁的整体稳定3

组合梁的局部稳定翼缘或腹板出现局部失稳，虽不会使梁立即失去承载力，但是板的局部屈曲部位退出工作后，将使梁的刚度减小，强度和稳定性降低。梁的局部稳定4

组合梁翼缘的局部稳定梁的局部稳定4

组合梁翼缘的局部稳定梁的局部稳定4组合梁腹板的局部稳定分为两种情况：对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，《钢结构设计标准》允许考虑腹板屈曲后的强度，即此时允许腹板发生局部屈曲失稳，并按腹板屈曲后的强度计算承载力。对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其它不考虑腹板屈曲后强度的组合梁，《钢结构设计标准》要求配置加劲肋，并通过计算保证局部稳定要求。梁的局部稳定4

梁的局部稳定4腹板加劲肋布置1—横向加劲肋；2—纵向加劲肋；3—短加劲肋；4—支承加劲肋梁的局部稳定4为了保证梁的局部稳定，应根据腹板高厚比的比值配置加劲肋。具体做法是根据腹板在各种应力作用下的屈曲特征，在相应的凹凸变形部位，设置横向加劲肋、纵向加劲肋、短加劲肋以及支承加劲肋等。对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，最好是利用腹板屈曲后强度进行设计；对直接承