钢结构之_钢梁 PPT
钢结构算量之钢梁
第三部分：钢梁
一、钢梁包括：钢梁和钢吊车梁；
二、H248*124*5*8表示H型钢，腹板宽248mm、厚5mm，翼缘宽124mm、厚8mm；
三、钢梁里包括横向加劲肋、纵向加劲肋、短加劲肋、支撑板；
四、□表示方钢；
五、1.钢梁
清单工程量计算规则：按设计图示尺寸以重量计算。
不扣除孔眼的重量，焊条、铆钉、螺栓等不另行增加重量，制动梁、制动板、制动桁架、车档并入钢吊车梁工程量内。
定额工程量计算规则：①金属结构制作按图示钢材尺寸以吨计算，不扣除孔眼，切边的重量，焊条、铆钉、螺钉等重量已包括在定额内不另计算。
在计算不规则或多边形钢板重量时均以其最大对角线乘最大宽度的矩形面积计算。
②制动梁的制作工程量包括制动梁、制动桁架、制动板重量。
2.钢吊车梁
清单工程量计算规则同钢梁清单工程量计算规则。
定额工程量计算规则：①金属结构制作按图示钢材尺寸以吨计算，不扣除孔眼，切边的重量，焊条、铆钉、螺钉等重量已包括在定额内不另计算。
在计算不规则或多边形钢板重量时均以其最大对角线乘最大宽度的矩形面积计算。
②实腹钢柱、吊车梁、H型钢按图示尺寸计算，其中腹板及翼板宽度按每边增加25mm计算。
③制动梁的制作工程量包括制动梁、制动桁架、制动板重量。
钢结构PPT
6、耐久性要求
第二章 钢结构的材料
2.1 建筑钢材在单轴应力作用下的工作性能 一、 六大性能要求 1、强度要求 （1）屈服强度和抗拉强 度必须得到保证
σ fy fp
上屈服点
fu
下屈服点 比例极限
图2-1 单轴应力 ① 屈服强度fy是钢结构强 度设计时，钢材的极限强度，其重要性可想而知。采 用高的屈服强度可减轻自重，节约钢材，降低造价。
第一章 钢结构的基本概念
1.1 钢结构特点及其应用 三、钢结构的发展 1、高效钢材 低合金钢材
利用添加少量合金元素提高钢材的强度，改善其他一些 性能，代替普通碳素钢，从而达到降低钢材用量和延长钢材 使用寿命等目的。结构上常用锰、钒低合金钢材。 以提高耐候性为主要目的发展起来的低合金钢为耐候钢 （耐大气腐蚀钢）
1 k 1.35 1.0 1.7 0.8
345 [ ] 200 MPa 1. 7
（2）钢材标准强度与设计强度
见教材附表4-1。
此外，钢材设计强度指标或允许应力指标的取值还
与如下因素有关：
钢材种类：
受力特点：受拉、剪切、弯曲等 钢材尺寸：同一种类钢材，厚度不同，屈服强度也 会不同。因此，对各类钢材给出了设计强度（或允 许应力）。对同一类钢材，又按照其厚度分组，给
第一章 钢结构的基本概念
1.1 钢结构特点及其应用 一、 特点 1、轻质高强
6、耐腐蚀性差
7、防火性差
2、塑性、韧性好
3、材质均匀
4、具有可焊性
5、制造简便
第一章 钢结构的基本概念
1.1 钢结构特点及其应用
二、钢结构的应用前景
1、钢结构发展的历史机遇 钢结构发展的基础 钢结构发展的技术政策 钢结构发展的市场需求 2、钢结构是一项绿色环保建筑产业 钢结树材料可再生利用，大气污染物少 工厂化生产，现场施工周期短，最大限度地减少了施工工地 对环境的影响 钢结构体系可以带动其他"节能环保"型建筑材料的推广应用Biblioteka f fy fpfu
《钢结构设计原理》第五章课件 梁的设计
短向加劲肋最小间距为0.75h1,外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽 度的0.7-1.0倍,厚度同样不小于短向加劲肋外伸宽度的1/15。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.3.3 支承加劲肋计算
1.端面承压
t
≤2t
第五章 梁的设计
t hw h1 h
2）腹板尺寸
腹板高度hw 梁高确定以后腹板高也就确定了，腹板高为梁高 减两个翼缘的厚度，在取腹板高时要考虑钢板的 尺寸规格，一般使腹板高度为50mm的模数。
腹板厚度tw 抗剪强度要求:
tw
1.2Vm a x hw fV
局部稳定和构造因素: tw hw / 3.5
按支承条件分：
简支梁、连续梁 、悬臂梁 钢梁一般都用简支梁，简支梁制造简单，安装方便，且可避免支 座不均匀沉陷所产生的不利影响。不论何种支承的梁，当截面内力 已知时，进行截面设计的原则和方法是相同的。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
§5.2 梁的设计
一般说来，梁的设计步骤通常是先根据强度和刚度要求，同 时考虑经济和稳定性等各个方面，初步选择截面尺寸，然后对所 选的截面进行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算。
如果验算结果不能满足要求，就需要重新选择截面或采取一 些有效的措施予以解决。对组合梁，还应从经济考虑是否需要采 用变截面梁，使其截面沿长度的变化与弯矩的变化相适应。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构之钢梁
(2) 当a/b≤2时，用横加劲肋来减小各板段旳 a/b值，临界剪应力伴随稳定系数k增大旳 比率较大，故较经济。这就是规范要求横 加劲肋最大间距a ≤2h0旳原因之一。
提升临界应力旳措施 （1）减小矩形薄板旳长度可有效提升σcr （2）按一定要求设横向加劲肋，减小矩形薄
板旳长度，可提升σcr
4、弹塑性阶段旳临界应力
第三节 钢梁旳整体稳定
一、整体稳定 1、整体失稳
当弯应力还未到达屈服点之前，而弯矩超 出临界线值，使钢梁发生侧向弯扭屈曲，从 稳定平衡状态转变为不稳定状态。
2、原因 受压翼缘发生侧向失稳
3、整体失稳形式 受拉翼缘对受压翼缘旳侧向变 形有牵制作用，从而使受压翼 缘发生较大旳侧向变形，受拉 翼缘发生较小旳侧向变形
形板 为计算临界应力，采用通用高厚比 （正则化宽厚比）
s fvy / cr
s
h0 / tw
41
fy 235
当a/h0≤1(a为短边)时 k 4 5.34（/ a ）2 h0
当a/h0>1(a为长边)时 k 5.34 4（/ a ）2 h0
当a/h0≤1(a为短边)时
s
41
h0 / tw 4 5.34（/ h0/a）2
cr 1.1 f / b2
（4－62c）
3、腹板在局部横向压应力下旳屈曲
梁在集中荷载作用处未设支承加劲肋及 在吊车轮压作用下，都受到局部横向压应 力
腹板不发生局部失稳的h0 / tw 限值
h0 82 235
tw
fy
规范取为 h0 80 235
tw
fy
当0.5≤ a/h0≤1.5时
c
28
（2）形心轴旳位置
fy
钢结构基本知识ppt课件
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6、吊车梁：吊车的轨 道，通常表示为DCL， 构造较为复杂，不介 绍了
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次构件部分
1、水平支撑：增加屋盖的整体刚度；减 少弦杆出平面的计算长度，节约钢材； 增加弦杆侧向稳定性。一般表示为SC， 由圆钢制作而成
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3、抗风柱：简单的个 人理解就是 传递荷 载、连接作用，通常 表示为KFZ，一般也 是用H型钢制作的
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4、檩条：作用是将屋面荷载（墙面荷载） 通过檩传递到梁（柱）上；通常的表示 方法为屋面檩条 LT，墙面檩条称为墙梁 QL，一般为C型钢和Z型钢
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3、拉条：减小檩条的侧向变形和扭转， 提高檩条承载力。拉条一般由圆钢加工 成的，表示为直拉条T，斜拉条XT
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4、系杆：系杆的作用主要是提高结构的 整体刚度，使结构发挥空间作用，保证 结构的几何稳定性和受压构件的侧向稳 定。表示为XG或者ST，一般是有圆管 加工成的
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钢结构厂房的主要构件
• 主构件
1、钢柱； 2、钢梁，也称为屋架梁； 3、抗风柱； 4、屋面檩条、墙面檩条
（也称为墙梁）； 5、钢板天沟； 6、吊车梁
钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度，确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法，评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法，检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件，以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
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构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施，如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸，了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求，掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件，制定 切实可行的施工方案，包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求，准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料，以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展，钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时，随着新材料和新技术的不断涌现，钢结构的应用范围将进 一步扩大，市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观；符合现行国家规范和行 业标准；考虑施工便利性和可持续性。
钢结构施工全过程ppt课件
验收文件资料整理要求
验收文件资料应包括
工程设计文件、钢材与连接材料的合格证 明、焊接工艺评定报告、焊接质量检查记 录、紧固件连接质量检查记录、隐蔽工程 检查记录、分项工程和分部工程质量检验 评定表、工程竣工图等。
VS
文件资料整理要求
应保证文件资料的真实性、完整性和可追 溯性，按照工程进展及时整理、归档，确 保验收时能够提供完整、齐全的文件资料。
发展趋势
未来，随着科技的不断进步和人们对建筑品质要求的提高，钢 结构将朝着更高强度、更轻量化、更耐久化和更环保化的方向 发展。同时，智能化和自动化技术的应用也将推动钢结构施工 技术的创新和升级。
02
施工前准备工作
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
设计图纸审查与技术交底
要求。
布局设计
通风设备的布局需考虑空气流动 路径和通风效果，避免设备之间 相互干扰或产生死角。
安装要求
通风设备的安装需符合相关规范， 确保设备稳定可靠，同时便于日 常维护和清洁。
节能环保
在选择通风设备时，应优先考虑 节能环保型产品，以降低能耗和
减少对环境的影响。
节能环保政策解读
节能标准
国家和地方相继出台了一系列节能标准，对钢结构施工中的 节能环保要求进行了明确规定，包括墙体材料、保温材料、 门窗等方面的节能指标。
混凝土浇筑与振捣
将混凝土浇筑到模板内，并用 振捣器进行振捣，确保混凝土 密实、无空洞。
施工准备
制定施工方案，准备施工材料 和设备，组织施工队伍。
钢筋绑扎
按照设计要求，对钢筋进行下 料、加工和绑扎，形成钢筋骨 架。
养护与拆模
混凝土浇筑完成后，进行养护， 待混凝土强度达到设计要求后， 拆除模板。
钢结构设计PPT
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装配式钢结构建筑是指：标准化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应 用，支持标准化部品部件的钢结构建筑。
2016年供给侧结构改革开官之年
钢结构1.0
2月1日国务院《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》其明确指出推广应用钢结构建筑，结
合棚户区改造、危房改造和抗震安居工程实施，开展钢结构建筑推广应用试点，大幅提高钢结构应用比
薄涂型防火涂料涂装技术适用于工业、民用建筑楼盖与屋盖钢结构；厚涂型防火涂料涂装技术适用 于有装饰面层的民用建筑钢结构柱、梁。
钢结构A-4.钢梁
受弯构件的强度和刚度 Strength and Stiffness of the Flexural Members
一 . 弯曲强度
弹性阶段： 边缘应力小于或等于屈服应力 弹塑性阶段： a高度范围内进入塑性 塑性阶段： 全截面进入塑性
屈服弯矩 My=fyWx 全塑性弯矩 Mp=fyWp =fyWx 称为截面形状系数 =1.5(矩形） 1.1~1.17(工字形） 弹塑性弯矩 M=fyWx 截面塑性发展系数 1.0< <
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。
影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施
1.影响梁整体稳定的因素
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。
c
F
t wl z
f
(l z a 5hy 2hR )
=1.35，其他梁 =1.0
集中荷载增大系数，重级工作制吊车梁
五. 正应力、剪应力、局部压应力同时作用
2 c2 c 3 2 1 f
Mx y1 In
c
F
It w
当和 c异号时，1 1.2 当和 c同号时，1 1.1
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。
钢结构培训PPT课件
楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载等
荷载取值及组合规则
偶然荷载
地震作用、爆炸力、撞击力等
基本组合
考虑永久荷载和可变荷载的标准值组合
荷载取值及组合规则
频遇组合
考虑永久荷载和可变荷载的频遇值组 合
准永久组合
考虑永久荷载和可变荷载的准永久值 组合
内力分析和截面设计
要点一
弹性力学方法
基于弹性力学理论，采用有限元、有限差分等方法进行分 析
铆钉连接
利用铆钉将两个或多个构件连接在一 起，常用于轻型钢结构中。
销轴连接
通过销轴和孔的连接方式实现构件的 连接，具有较好的拆卸性。
卡扣连接
利用卡扣和卡槽的配合实现快速连接， 常用于临时性或可拆卸的钢结构中。
植筋连接
在混凝土中植入钢筋或钢板，实现与 钢结构的连接，常用于钢-混凝土组 合结构中。
04 结构设计与计算方法
针对核心筒结构的特点，选用高强度、低合金钢 材，通过精细化加工和焊接技术，确保结构的承 载力和稳定性。
施工技术与难点
核心筒施工涉及大量高空作业和精密定位技术， 需要采用先进的施工设备和工艺，确保施工质量 和安全。
案例二：大跨度桥梁中悬索桥结构剖析
悬索桥结构特点
悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的桥梁结构，具有跨 度大、造型美观、适应性强等优点。
钢结构优势与局限性
工业化程度高
钢结构构件可以工厂化生产，质量稳 定，安装方便，缩短了施工周期。
节能环保
钢材可回收利用，符合绿色建筑和可 持续发展的要求。
钢结构优势与局限性
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耐腐蚀性差
钢材易锈蚀，需要采取防 护措施。
耐火性差
钢结构之_钢梁
钢结构之_钢梁在现代建筑领域中，钢结构以其独特的优势占据着重要的地位，而钢梁作为钢结构中的关键构件，更是发挥着不可或缺的作用。
钢梁，顾名思义，是用于承受荷载并将其传递到支撑结构的水平构件。
它的形状和尺寸多种多样，以适应不同的建筑设计和功能需求。
常见的钢梁形状包括工字钢、H 型钢、槽钢等。
工字钢钢梁，因其截面形状像一个“工”字而得名。
这种钢梁具有较高的抗弯能力，适用于承受较大的竖向荷载。
在跨度较大的建筑中，工字钢钢梁常常被选用，比如工厂厂房、大型仓库等。
其优点在于结构简单，制造方便，成本相对较低。
H 型钢梁则是一种更为高效的截面形式。
它的翼缘宽，腹板薄，因此在抗弯、抗扭性能方面表现出色。
H 型钢梁在高层建筑、大跨度桥梁等重要工程中应用广泛。
与工字钢相比，H 型钢的承载能力更强，稳定性更好，但相应的造价也会略高一些。
槽钢钢梁的截面形状像一个凹槽，其特点是重量较轻，但承载能力相对较弱。
一般在一些轻型结构或临时建筑中使用。
钢梁的设计是一个复杂而严谨的过程。
设计师需要充分考虑到各种荷载的作用，包括恒载（如结构自身的重量）、活载（如人员、设备、货物等的重量）、风载、雪载以及地震作用等。
根据这些荷载的大小和组合情况，计算出钢梁所需的截面尺寸、强度和刚度，以确保其在使用过程中的安全性和稳定性。
在实际施工中，钢梁的安装也是一项重要的工作。
安装前，需要对钢梁进行严格的质量检验，确保其尺寸、形状和材质符合设计要求。
安装过程中，要保证钢梁的位置准确、连接牢固。
通常采用焊接、螺栓连接等方式将钢梁与其他结构构件连接在一起。
焊接连接具有整体性好、强度高的优点，但对施工技术要求较高；螺栓连接则便于拆卸和更换，施工较为方便，但连接的整体性相对较弱。
为了延长钢梁的使用寿命，还需要对其进行防腐处理。
由于钢梁大多暴露在空气中，容易受到氧化、腐蚀等因素的影响。
常见的防腐措施有涂漆、镀锌等。
涂漆可以在钢梁表面形成一层保护膜，阻止氧气和水分的侵蚀；镀锌则是通过在钢梁表面镀上一层锌层，起到防腐的作用。
2024版PPT课件钢结构工程施工培训
•钢结构工程施工概述•钢结构材料及其性能•钢结构设计基础与原则•钢结构加工制作技术要点目录•钢结构安装施工技术要点•钢结构质量检测与验收标准•安全防护措施与应急预案制定01钢结构工程施工概述钢结构工程定义与特点定义钢结构工程是以钢材为主要材料，通过焊接、铆接、螺栓连接等方式构建高强度塑性和韧性好钢材在受力时具有良好的塑性和韧性，材质均匀钢材内部组织致密，材质均匀，性能稳定。
易于加工环保钢材可回收利用，符合绿色环保理念。
其他领域如海洋工程、石油化工、电力等领域也有广泛应用。
如机场航站楼、体育场馆、会展中心等大型公共设施常采用钢结构。
工业厂房钢结构厂房具有建设周期短、投资回报快、灵活多变等优势。
高层建筑钢结构工程在高层建筑中应用广泛，如摩天大楼、商业大厦大跨度桥梁施工准备基础施工钢构件加工030201钢构件运输与堆放钢构件安装连接与固定防腐与防火处理验收与维护02钢结构材料及其性能碳素结构钢低合金高强度结构钢耐候钢桥梁用钢常用钢材类型及性能钢材连接方式及优缺点螺栓连接焊接连接优点包括连接可靠、装拆方便、适用于工地安装；缺点包括连接刚度较差、用钢量较大。
铆钉连接钢材防腐与防火措施防腐措施采用耐候钢或进行表面涂层保护，如喷涂防锈漆、防火涂料等，以减缓钢材的大气腐蚀。
防火措施采用耐火极限高的钢材或进行防火涂层保护，如喷涂防火涂料、包裹防火材料等，以提高钢材的耐火时间。
此外，还可采用合理的结构设计和构造措施，如设置防火墙、防火隔断等，以延缓火灾蔓延和减少火灾损失。
03钢结构设计基础与原则结构设计基本要求安全可靠确保结构在各种荷载作用下具有足够的强度、刚度和稳定性，防止发生破坏或失稳。
经济合理在满足安全性的前提下，尽量降低材料消耗和造价，提高结构设计的经济性。
适用耐久结构应满足使用功能要求，具有良好的耐久性和抗腐蚀性，延长使用寿命。
荷载组合根据荷载同时出现的概率和重要性，进行合理的荷载组合，以确定最不利荷载效应。
2024版多高层钢结构PPT课件
课件•钢结构概述•多高层钢结构体系•钢结构材料与性能•多高层钢结构设计要点目录•多高层钢结构施工技术•多高层钢结构工程实例分析钢结构概述01钢结构定义与特点定义钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。
结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
特点钢结构具有自重轻、强度高、延性好、施工快、造价低等一系列优点，在大型厂房、场馆、超高层等领域得到了广泛应用。
钢结构在高层建筑中的应用日益广泛，其优良的抗震性能和施工速度受到了广泛认可。
高层建筑大跨度桥梁的建设往往需要采用钢结构，以满足桥梁的承载力和稳定性要求。
大跨度桥梁工业厂房通常需要大空间、高净空和灵活分隔，钢结构能够很好地满足这些要求。
工业厂房海洋工程面临着恶劣的自然环境和复杂的荷载条件，钢结构的高强度和耐腐蚀性使其成为首选结构形式。
海洋工程钢结构应用领域钢结构发展历程古代时期01在古代，人们已经开始使用简单的木结构和石结构。
随着铁器的出现，人们开始使用铁制品来加固建筑物，逐渐形成了早期的钢结构雏形。
工业革命时期0218世纪末至19世纪初的工业革命时期，钢铁工业得到了迅速发展。
随着炼钢技术的进步和钢材产量的增加，钢结构开始广泛应用于建筑领域。
现代时期0320世纪以来，随着计算机技术和有限元分析等数值计算方法的发展，钢结构设计进入了新的阶段。
现代钢结构设计更加注重结构的安全性、经济性和美观性等方面的综合考虑。
多高层钢结构体系02由梁和柱刚性连接而成的骨架结构，承受竖向荷载和水平荷载。
框架体系定义框架体系特点适用范围建筑平面布置灵活，可形成较大空间；侧向刚度较小，水平位移较大。
适用于多层和高层建筑，如办公楼、住宅等。
030201框架体系利用建筑物的墙体作为承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
剪力墙体系定义侧向刚度大，水平位移小；建筑平面布置相对受限。
剪力墙体系特点适用于高层和超高层建筑，如高层住宅、酒店等。
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3、整体稳定系数 （1）焊接工字形等截面简支梁
b b 432y20WAhx [
1
(
yt1 )2
4.4h
b
]
235 fy
y l1 / iy, iy Iy / A
b
， I1
I1 I2
b
—截面Leabharlann 不对称影
响
系数
I1、I2 —受 压 、 受 拉 翼 缘 对 弱 y 的轴惯 性 矩
（2）轧制普通工字钢简支梁 附录 6 表 3 查取
O1
中和轴
形心轴
O
O2
下半面积 = A / 2
fy
a. 中和轴平分截面
b. 不对称截面的中和轴与形心轴不重合
（2）形心轴的位置
fy
上半面积 = A / 2
ydA 0
A1aO 1 A2aO 2 0 ao1 ao2 a / 2
O1
中和轴
形心轴
O
O2
下半面积 = A / 2
fy
形心轴对称于上、下等截面的形心.
跨中无侧向支承点的梁
钢
荷载作用
荷载作用
号
在上翼缘
在下翼缘
跨中有侧向 支承的梁 不论荷载
作用于何点
Q235
13
Q345
11
Q390
10
20 16.5 15.5
16 13 12.5
2、整体稳定的验算公式
单向弯曲
Mx cr Wx R
cr
fy
fy
R
b f
Mx f
bWx
双向弯曲 Mx My f
bh 2 6
bh h bh 2
W p 2S
2
2
4
4
F M p W p 1.5 Me We
b. 工字形截面 F = 1.08 ～1.17 F 与截面形状有关，随边缘面积的增大而
减小，故称为形状系数。 实际设计时采用的抵抗矩为 We，1≤ <
F,只考虑部分塑性发展变形,边缘塑性区的深度
第四章 钢梁
第一节 钢梁的形式及应用 一、钢梁的形式
1、支承情况：简支梁、连续梁、悬臂梁 2、受力情况：单向弯曲、双向弯曲 3、制造方法：轧成梁、组合梁
4、外型：实腹梁、桁架梁、蜂窝梁
5、截面形式：工字形、槽形、箱形
6、材料性能：同种钢梁、异种钢梁、 钢与砼组合梁
7、截面对称情况：单轴对称、双轴对称 8、截面变化情况：等截面梁、变截面梁（变
一般控制在1/8。
采用塑性设计需考虑下列因素的影响： （1）较大变形影响正常使用 （2）弯应力、剪应力的共同作用使强度降低，
提前出现塑性铰 （3）由于薄板局部稳定的限制，对板件的宽
厚比有很严格的要求 （4）在动荷载或重复荷载的作用下，易发生
脆断或疲劳破坏
不能采用塑性设计的情况：
（1）直接承受动载的梁
（3）轧制槽钢简支梁
b
570bt l1h
235 fy
（4）双轴对称工字形等截面悬臂梁
按附6 － 1公式计算
（5）受均布弯矩作用的整体稳定近似计算 A. 工字形截面 B. T形截面
（6）系数修正
当b0.6 时 ， 钢 梁 进 入 弹 塑 性 阶 段 ，
2、原因 受压翼缘发生侧向失稳
3、整体失稳形式 受拉翼缘对受压翼缘的侧向变 形有牵制作用，从而使受压翼 缘发生较大的侧向变形，受拉 翼缘发生较小的侧向变形
4、临界荷载
Pcr kp
EIyGJ l12
,
k Mcr
EIyGJ l1
k
cr
EIyGJ l1W
EIy
—侧
向
抗
弯
刚Iy度 t， 1b13 6
梁高、变翼缘宽度）
二、应用 1、荷载或跨度较小时采用轧成梁；较大则采 用组合梁 2、工字形梁适合于强轴方向受弯 3、荷载或跨度较大，且梁高受限制或有较高 的抗扭要求时，可采用双腹式箱形截面梁
三、钢梁的设计内容 1、强度计算 抗弯、抗剪、局部压应力、折算应力强度 2、刚度计算 3、整体稳定计算 4、局部稳定计算
（3）塑性极限弯矩
M
p
A 2
(a1 a 2) f y
(S1 S2) fy
A 2
(a 0 a0) f y
2 Sf y
W p fy
上半面积 = A / 2
O1
中和轴
形心轴
O
O2
下半面积 = A / 2
fy fy
（4）形状系数 F a. 矩形截面
We
I y max
bh 3 / 12 h/2
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
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第二节 钢梁的强度计算
一、弯曲强度
σ
弯曲应力与弯曲应变
fy
的关系类似于钢材简
单拉伸试验，并假设
钢材为理想的弹塑性
ε
材料。
1、弹性阶段 最大边缘应力 σ= M ymax / In
= M / Wnx ≤ fy 弹性极限弯矩 Me = Wnx fy
作用在下翼缘有减小侧向变形的趋势
（3）钢梁跨度
P上
（4）侧向支撑情况
（5）几何特性
P下
二、整体稳定性的验算方法
1、不需验算整体稳定性的情况
（1）有刚性面板
与受压翼缘相连
（2）工字形截面简支梁
tw
受压翼缘的自由
长度 l1 与其宽度 b1
A1
的比值不超过规定值
工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大 l1 / b1 值
b1 b
（2）采用容许应力法计算
t1
（3）受压翼缘的自由外伸宽度 b
与其厚度 t1 的比值：
b 13 235
t1
fy
二、钢梁的强度计算
1、弯曲强度计算
单向弯曲
Mx f, xW nx
M x [ ] W nx
双向弯曲
Mx My f xW nx yW ny
M x M y [ ] W nx W ny
GJ—抗 扭 刚 度 J ，At12 3
临界荷载的大小取决于受压翼缘的自由长度 l1 和受压翼缘的宽度 b1
通过设置侧向支撑来减小受压翼缘的自由长 度 l1 和加大受压翼缘的宽度 b1
l1
l1
2×l1
5、影响整体稳定性因素 （1）荷载形式
最小
居中
最大
（2）荷载作用位置
作用在上翼缘有加大侧向变形的趋势
2、弹塑性阶段 边缘 σ= fy 塑性区由边缘向内部 发展,由于塑性区受弹 性区的约束，钢梁仍 能承受荷载
σ fy
ε
3、塑性阶段 塑性区扩展到整个截面, 塑性变形急剧发展，并 形成塑性铰，达到承载 能力的极限
（1）中和轴的位置
fy
上半面积 = A / 2
N 0 dA 0
A1 f y A2 f y 0 A1 A2 A / 2
x
x
y
Mx x
x
y
Mx作用
My
Mx y
y
My y
x
x
y
My作用
2、剪切强度计算
或
3、折算应力
VS It W
fV
VS [ ] It W
eq2c 2c3 2f
第三节 钢梁的整体稳定
一、整体稳定 1、整体失稳
当弯应力尚未达到屈服点之前，而弯矩超 过临界限值，使钢梁发生侧向弯扭屈曲，从 稳定平衡状态转变为不稳定状态。