提高梁抗弯强度的措施..
提高梁的弯曲强度的主要措施
提高梁的弯曲强度的主要措施
提高梁的弯曲强度的主要措施
1、增加梁的翼缘厚度：通过增加梁的翼缘厚度可以改善梁的弯曲性能，但要注意不要使梁的重量太大，对结构的空间布置也有一定的影响。
2、改变梁的截面形状：改变梁的截面形状可以改善梁的弯曲性能，如增大梁的截面积、增大梁的截面惯性矩等，但要注意不要增大梁的重量，如改用I字形梁、U字形梁等。
3、采用梁节：在梁的中部采用节来分割，可以提高梁的弯曲强度，但也会增加梁的质量，所以，要根据实际情况，合理选择采用梁节的数量。
4、采用增强梁的方法：采用其他方法来增强梁的弯曲强度，如采用钢筋网、钢管包覆等，可以大大提高梁的弯曲强度，但也会增加梁的重量，并会对结构布置造成一定的影响。
5、采用节点连接：采用节点连接可以提高梁的弯曲强度，但也会增加梁的质量，而且会影响梁的结构布置，因此，要根据实际情况，合理选择节点连接的形式。
6、采用支座连接：采用支座连接可以提高梁的弯曲强度，但也会对结构布置造成一定的影响，而且要注意支座的尺寸，避免支座连接太大而影响结构的空间布置。
7、采用精度控制技术：采用精度控制技术，可以保证梁的精度，从而提高梁的弯曲强度。
8、采用改性技术：采用改性技术可以改善梁的屈曲性能，从而提高梁的弯曲强度。
9、采用焊接技术：采用焊接技术可以将梁连接起来，从而提高梁的弯曲强度，但要注意焊接的质量，以免影响结构的性能。
10、采用表面处理技术：采用合理的表面处理技术，可以改善梁的弯曲强度，如采用热处理、表面涂料等，以提高梁的耐腐蚀性能和耐磨性能。
以上就是提高梁的弯曲强度的主要措施，要根据实际情况，合理选择，以达到最好的效果。
提高梁弯曲强度的措施
提高梁弯曲强度的措施引言梁是一种常见的结构元素，广泛应用于建筑、桥梁和其他工程结构中。
梁在承受荷载时会产生弯曲变形，因此提高梁的弯曲强度对于确保结构的安全性至关重要。
本文将介绍几种提高梁弯曲强度的有效措施。
选择合适的材料选择合适的材料是提高梁弯曲强度的重要一步。
常见的梁材料包括钢、混凝土和木材。
钢材具有优异的强度和刚性，能够提供较高的弯曲强度。
混凝土材料具有较高的抗压和抗张强度，可用于制造坚固耐用的梁。
木材具有轻质和易加工的特点，适用于一些轻型梁的应用。
选择合适的材料需要考虑工程的具体要求和预算限制。
加强梁的截面形状梁的截面形状对其弯曲强度有很大影响。
增加梁的截面面积可以提高其弯曲强度。
常见的方式是增加梁的厚度或宽度。
此外，改变梁截面的形状也可以有效提高弯曲强度。
例如，采用T形截面或I形截面的梁比矩形截面的梁具有更高的弯曲强度，因为这些形状可以更均匀地分布承载荷载。
使用加强材料在梁的受力部位使用加强材料也是提高梁弯曲强度的常用方法之一。
在钢梁的受力部位添加钢板或钢棒可以显著增加梁的刚度和弯曲强度。
在混凝土梁中使用预应力钢筋可以有效减小梁的变形，提高其承载能力。
这些加强材料可以在梁的设计和施工过程中根据需要进行选择和应用。
增加梁的支承增加梁的支承也是提高其弯曲强度的重要措施之一。
梁的支承方式可以分为单点支承和多点支承。
单点支承是指在梁的两端或中心仅有一个支承点，而多点支承是指在梁的两端或中心有多个支承点。
增加梁的支承点可以均匀分布荷载，减小梁的变形，提高其弯曲强度。
在实际工程中，根据具体情况选择合适的支承方式非常重要。
加固梁的连接处梁的连接处是梁弯曲强度较弱的部位。
因此，在梁的连接处加固是提高梁整体弯曲强度的关键。
使用合适的连接件，如螺栓、焊接等，可以有效提高梁的刚度和弯曲强度。
此外，在梁的连接处增加适当的加固板也可以增加梁的弯曲强度。
结论通过选择合适的材料、加强梁的截面形状、使用加强材料、增加梁的支承和加固梁的连接处等措施，可以有效提高梁的弯曲强度。
提高梁抗弯强度的措施方案
位置和数量。
考虑预应力技术应用
01
02
03
预应力筋布置
在梁体内部布置预应力筋 ，对梁体施加预压应力， 提高梁的抗弯承载能力。
预应力张拉工艺
采用合理的预应力张拉工 艺，确保预应力筋的张拉 质量和梁的受力性能。
预应力损失控制
采取有效的措施控制预应 力损失，确保梁的长期受 力性能。
定期检查紧固件松动情况
评估成本效益比
在提高梁抗弯强度的同时，要兼顾经济性和可行性，对不同 材料的价格、加工难度、使用寿命等进行综合评估。
选择成本效益比较高的材料，实现梁抗弯强度的提升与经济 效益的平衡。
加强连接与支撑结
03
构
优化节点连接方式
1 2
采用高强度螺栓连接
提高连接件的承载能力和抗疲劳性能。
焊接连接优化
采用合理的焊接工艺和坡口设计，确保焊接质量 。
建立完善检测与维
06
护机制
定期对梁体进行全面检测评估
制定详细的检测计划，明确检测周期、检测内容和检测方法。
采用无损检测技术，如超声检测、射线检测等，对梁体进行全面细致的 检查。
对检测数据进行科学分析，评估梁体的健康状况和剩余寿命。
及时发现并处理。 对裂缝进行封闭或注浆处理，防止水分和有害气体侵入，减缓钢筋锈蚀速度。
考虑截面形状对梁的 抗弯强度、抗剪强度 和稳定性的影响；
增加截面尺寸及高度
通过增加梁的截面宽度和高度来提高 抗弯截面系数，从而提高梁的抗弯强 度；
对于宽扁梁，可通过增加梁的宽度来 提高梁的整体稳定性和抗扭能力。
在满足构造要求的前提下，尽量增加 梁的高度，可有效提高梁的抗弯承载 能力；
优化上下翼缘宽度比例
提高梁抗弯强度的措施 方案
提高梁抗弯强度的措施方案
l/2
l
A
B
F
F
F/2
F/2
辅梁
结论:同一构件放置方式相同,改变荷载布置方式,它们在承受同样大荷载的情况下弯曲变形情况也会不同.
梁的抗弯强度是指梁在荷载作用下产生弯曲变形抵抗破坏的能力.
提高梁弯曲强度的措施
工程中设计梁时,提高梁的抗弯强度,在材料用量一定的情况下可以使梁承受较大荷载；在承受一定荷载的情况下,提高梁的抗弯强度可以节约材料,达到既安全又经济的目标.
结论：同一根梁的放置方式不同,它们的抗弯能力也不同. <矩形截面梁"立放"时的抗弯截面系数大于其平放时的抗弯截面系数,所以常见的矩形截面梁通常是截面高度大于截面宽度.>
探究问题3：在实验中,根据梁的变形分析观察,分析同一构件放置方式相同,它们在承受同样大荷载的情况下,梁的强度与荷载布置方式有无关系？如何布置才能有利于提高梁的抗弯强度？ 活动3：取两根硬纸片和两支相同的圆笔筒,放置如图e 所示,在硬纸片的中间处用手指给它一个竖直向下的作用力F,观察比较下面一根直尺与图c所示直尺的承受荷载能力和弯曲变形情况.
l/2
l
A
F
F
F/2
F/2
辅梁
合理布置梁上荷载
把集中荷载分散并靠近支座布置
合理布置梁上荷载
受均布载荷的简支梁
l
A
B
q
q
a
B
a
l
A
C
D
当两端支座分别向跨中移动a＝0.2l时
0.125ql2
0.02ql2
0.02ql2
0.025ql2
改变支座位置以减小梁的跨度,均可降低弯矩的最大值
3. 采用变截面梁 梁的截面是按梁的最大弯矩来设计的,一般情况下,梁的截面各处是不相同的,因此,为了节约材料,根据工程实际情况可考虑按各截面的弯矩大小来确定梁的截面尺寸,这种截面随梁 轴位置不同而发生改变的梁叫做变截面梁.工程上常采用形状简单、接近等强度梁〔每一截面上的最大正应力都刚好等于或略小于材料许用应力的梁的变截面梁,例如阳台、雨篷的挑梁〔图4-28a,鱼腹式吊车梁〔图4-28b等.
提高梁弯曲强度的措施
一、概念
梁：以弯曲变形为主要变形形式的杆件。
一、概念
强度：构件抵抗塑性变形或破坏的能力。
一、概念
强度：构件抵抗塑性变形或破坏的能力。
40人死亡，14人受伤，直 接经济损失631万元。
一、概念
强度条件
σmax
Mmax Wz
≤ [σ]
τmax
Fs,maxS*z,max Izb
二、提高梁弯曲强度的措施
抗弯截面系数
Wz ymIzax
Iz A y2dA
C
z
ymax
y z
dA
y
二、提高梁弯曲强度的措施
1、合理安排梁的受力
（1）合理安排梁上载荷 （2）合理安排梁的支座
2、选择合理的梁的截面形状
二、提高梁弯曲强度的措施 工程实例
二、提高梁弯曲强度的措施 工程实例
(a(aF/2
F
A
A
A
l/4 l/l4/4 ll//44
F
BB
ll/4/4 Bl/4
A l/6
M
M
M
l/4 l/4 l/4 l/4
Fl
Fl 8
8
Fl 8
M 5
x3
(b)
x
x
(b) (b)
二、提高梁弯曲强度的措施
1、合理安排梁的受力
（1）合理安排梁上载荷 （2）合理安排梁的支座
≤ [τ]
二、提高梁弯曲强度的措施
1、合理安排梁的受力
二、提高梁弯曲强度的措施
AA AA
MM MM
FF FF
l/l2/2 l/2l/2
l/l2/2 l/2l/2 F4Fl l FlF4l 44
简述提高梁弯曲强度的措施
简述提高梁弯曲强度的措施
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提高梁弯曲强度的措施：
①优化截面形状：选择合理高效的截面形式，如工字钢、箱形截面等，增大惯性矩和截面模量，从而提高抗弯能力。
②增大截面尺寸：在材料和空间允许的情况下，适当增加梁的截面高度和宽度，直接提升梁的抗弯截面系数。
③采用高强度材料：选用更高强度等级的钢材、合金材料或复合材料，可以在相同截面尺寸下提高梁的承载能力。
④增设加强筋或肋板：在梁的受压侧或整体布置加强筋，增强截面的稳定性，抵抗弯矩引起的局部屈曲。
⑤改善受力分布：通过合理的支撑布置和载荷传递结构设计，使梁内弯矩分布更均匀，避免应力集中。
⑥预应力技术：对梁施加预应力，利用材料的弹性变形抵消或减小外载作用下的弯矩效应，提高其承载性能。
⑦轻量化设计：采用拓扑优化、有限元分析等现代设计方法，减少非关键区域的材料用量，同时保证整体强度，实现重量与强度的最佳平衡。
提高梁抗弯强度的措施
提高梁抗弯强度的措施
梁啊，那可是建筑结构中的重要角色呢！要提高它的抗弯强度，办法可不少哦！
增加梁的截面高度，就像给梁穿上了一双厚底鞋，让它更稳更有力。
这可不是开玩笑，高度增加了，抗弯能力自然就上去了，是不是很神奇？
还有选用更好的材料呀，就如同给梁换上了一身超级铠甲。
高质量的材料那可是杠杠的，能让梁变得无比坚固，面对压力也能轻松应对。
合理设计梁的受力方式，这就好比给梁规划了一条最佳路线。
让力能够均匀分布，而不是集中在某一处，这样梁就不会轻易被压垮啦。
对梁进行加固处理呢，就像给梁打了一针强心剂。
可以用各种方法来增强它的实力，让它变得更强大。
再想想，我们平时是不是也应该多注意梁的使用环境呀？不能让它处于恶劣的条件下太久，要好好保护它才行。
难道不是这样吗？如果我们不重视这些措施，梁怎么能发挥出最大的作用呢？我们的建筑怎么能安全可靠呢？提高梁的抗弯强度可不是小事，这关系到整个结构的稳定和安全啊。
我们可不能马虎，要认真对待每一个细节，让梁成为我们建筑的坚强支柱，为我们的生活和工作提供可靠的保障。
所以呀，一定要重视这些措施，让梁发挥出它应有的威力！。
提高梁的抗弯刚度的措施
提高梁的抗弯刚度的措施
要提高梁的抗弯刚度，可以采取以下几个措施：
1. 增加梁的截面面积：增加梁的截面面积可以提高梁的抗弯能力。
可以选择更大尺寸的梁或者增加梁的高度。
2. 使用高强度材料：使用高强度材料可以提高梁的抗弯刚度。
例如，可以选择高强度钢材替代普通钢材。
3. 加固梁的底部：在梁的底部加设压弯钢筋或者加固板，可以有效增加梁的抗弯刚度。
4. 增加纵向钢筋数量：在梁的顶部和底部增加纵向钢筋的数量，可以提高梁的抗弯能力。
5. 设置预应力：通过施加预应力或者使用预应力混凝土，可以在梁的使用过程中有效控制和减小裂缝的产生，提高梁的抗弯刚度。
6. 优化梁的几何形状：通过优化梁的几何形状，如增加梁的厚度、加设翼缘等，可以提高梁的抗弯能力。
总之，提高梁的抗弯刚度需要综合考虑梁的材料性能、截面形状以及结构设计等
因素，选择合适的措施进行改进。
提高梁强度的主要措施
W 1 bh 12
3
hb W2 12
3
(Stresses in Beams)
工字钢轧制过程示意图
5
(Stresses in Beams)
工字梁
(Stresses in Beams)
桥梁中的工字梁
(Stresses in Beams) 三、根据材料特性选择截面形状
1.对于塑性材料制成的梁,选以中性轴为对称轴的横截面. 2.对于脆性材料制成的梁,宜采用T字形等对中性轴不对称的截 面且将翼缘置于受拉侧.
z D z a
πD 3 Wz1 32 πD12 a 2 , a π ( D1 / 2) 4 bh2 ( π R )3 Wz 2 1.18W z 1 6 6 2 πD1 2 2a1 , a1 2 π D1 4 3 bh2 4a1 Wz 3 1.67W z 1 6 6
l l/4 l/2 l/4
F
Fl/4
Fl/8
(Stresses in Beams)
2.合理地设置支座位置 q q
l
a
l
a
ql2/2
0.0214ql2
当两端支座分别向跨中移动a=0.207l 时，最大弯矩减小.
(Stresses in Beams)
二、增大Wz
1.合理选择截面形状 在面积相等的情况下，选择抗弯模量大的截面
WZ（x）
d 3
32
M （x）
s
等强度梁
(Stresses in Beams)
作业：习题5-4/8//9 /16/22
二、合理选取截面形状 1、 尽可能使横截面面积分布在距中性轴较远处， 以使弯曲截面系数与面积比值W/A增大。 b h
提高梁抗弯强度的措施方案
提高梁抗弯强度的措施方案梁的抗弯强度是指梁在承受外力时不发生破坏和塑性变形的能力。
提高梁抗弯强度可以通过以下几个方面的措施来实现：1.选择合适的材料：选择抗弯强度高、韧性好的材料，如高强度钢板、混凝土等。
高强度钢材具有较高的屈服强度和延伸能力，能够在受到外力作用时更好地抵抗弯曲变形。
混凝土则具有较高的抗压强度和韧性，能够在梁受到弯曲荷载时提供良好的支撑。
2.增加梁的截面尺寸：增加梁的截面尺寸可以增加梁截面的惯性矩，从而提高抗弯强度。
可以通过增加梁的宽度、高度或采用多肋梁等方式来增加截面尺寸。
3.设置合理的截面形状：合理的截面形状可以提供更好的抗弯性能。
常见的有矩形截面、工字形截面、圆形截面等。
不同的截面形状在面对不同形式的外力作用时有着不同的抗弯性能，可以根据具体情况选择合适的截面形状。
4.采用预应力或加固措施：预应力技术可以通过提前施加预应力使梁受到压应力，从而增加梁的抗弯能力。
加固措施可以通过在梁上增加钢筋或碳纤维等材料来增强梁的受力性能。
5.优化梁的布置方式：合理的梁的布置方式能够减少梁的跨度和净跨比，从而减小梁的受力。
可以采用双向板、T型梁等方式来改善梁的受力情况。
6.增加支座的刚度：增加支座的刚度能够减小梁的挠度，提高抗弯强度。
可以通过增加支座的数量、使用刚性支座、增加支座的刚度等方式来增加支座的刚度。
7.合理的荷载控制：合理的荷载控制能够减小梁的受力情况。
可以通过合理的荷载组合、动荷载分析等方式来进行荷载控制，从而提高梁的抗弯能力。
总之，提高梁的抗弯强度需要综合考虑材料性能、截面尺寸、截面形状、施工工艺等因素，通过选择合适的材料和优化梁的设计和施工方式来实现。
提高梁抗弯强度的措施
弹性模量
材料的弹性模量越大，梁的抗弯强度越高。
泊松比
泊松比越小，梁的抗弯强度越高。
抗拉强度和抗压强度
材料的抗拉强度和抗压强度越高，梁的抗弯强度也越高。
截面形状
矩形截面
矩形截面具有较高的抗弯强度， 因为其截面形状对称，受力分布 均匀。
工字形截面
工字形截面具有较高的抗弯强度 ，因为其截面形状能够更好地利 用材料，提高截面的惯性矩。
提高梁抗弯强度的具体措施应用案例
01
增加梁的截面尺寸
通过增加梁的截面尺寸，可以提高梁的抗弯强度。例如，在桥梁建设中
，可以通过增加桥梁横截面的尺寸来提高桥梁的抗弯强度。
02
选择合适的材料
选择具有高抗弯强度的材料，如高强度钢材、铝合金等，可以提高梁的
抗弯强度。
03
改变梁的截面形状
通过改变梁的截面形状，可以改变梁的受力分布，从而提高梁的抗弯强
加强连接
加强梁与支座、梁与梁之 间的连接，以减小连接处 的应力集中，提高梁的整 体抗弯强度和刚度。
04
实例分析与应用
实际工程中的梁抗弯强度问题分析
梁的截面尺寸
梁的截面尺寸过小，会导致梁的抗弯强度不足。
梁的材料
不同材料具有不同的抗弯强度，选择合适的材料 可以提高梁的抗弯强度。
梁的跨度
梁的跨度过大，会导致梁在受到荷载作用时产生 较大的弯矩，从而降低梁的抗弯强度。
工程实例对比
通过对实际工程中采用的不同措施进行对比分析，可以评估各种措施在实际工程中的应用效果。例如， 可以通过对比采用不同截面尺寸、不同材料的桥梁在相同荷载作用下的变形和破坏情况，来评估各种措 施的实际效果。
05
结论与展望
提高梁抗弯强度的措施
P
A
B
l/2
l/2
P C A
D B
l/4 l/4 l/4 l/4
+
+
M图
Pl/8
M图
适当增加梁的支座
l
l
2
2
改善荷载的布置情况
F
l
l
2
2
M
1 Fl
4
F q
l
l
M
1 Fl
8
二、梁的合理截面
bh 2 W z1 6
hb 2 Wz2 6
Wz1 h 1 Wz2 b
z
z
WZ
左
bh2 6
hb2 WZ 右 6
抗弯截面模量WZ与截面面积A的比值
z zh y
(0.27~0.31)h
从弯曲强度考虑，比较合理的截面形状，是使用较小的截面面 积，却能获得较大抗弯能力的截面。在一般截面中，抗弯能力与截 面高度的平方成正比。因此，当截面面积一定时，宜将较多材料放 置在远离中性轴的部位。因此，面积相同时：
工字形优于矩形，矩形优于正方形； 环形优于圆形。
左边梁的最大弯矩值是右边梁的最大弯矩值的5 倍 。因此，右边梁上的载荷还要提高四倍，才能使得其最大弯 矩值同左边的相同。因而，右边梁的承载能力要比左边高四 倍，因此说来，合理的布置梁的支座，对提高梁的弯曲强度 是十分必要的。
一．合理安排梁的受力情况 二．合理布置梁的载荷
合理的布置载荷。 比较下列两种布置方法：
在确定梁的截面形状与尺寸时，除应考虑弯曲正应力强度条件外， 还应考虑弯曲切应力强度条件。因此，在设计工字形、箱形、T字 形与槽型等薄壁截面梁时，也应注意使腹板具有一定的厚度。
合理选择截面形状，尽量增大Wz值
简述提高梁抗弯强度的措施.
简述提高梁抗弯强度的措施
提高梁弯曲强度的措施主要有: (1) 将梁上集中外力化为分布外力; (2) 尽量将梁上外力布置在靠近梁支座处; (3) 采用具有合理截面的梁; (4) 尽量采用等强度梁。
将梁上集中外力化为分布外力：
将集中外力通过布置适当的支撑和连续分布加载方式，转化为分布外力，有助于减小局部应力集中，提高梁的整体弯曲性能。
尽量将梁上外力布置在靠近梁支座处：
在梁的跨度范围内，尽量将外力布置在靠近支座的位置，因为这样可以减小梁的弯矩和剪力，提高梁的弯曲承载能力。
采用具有合理截面的梁：
设计梁的截面时，应根据受力情况选择合理的截面形状和尺寸，以确保在给定的材料条件下最大程度地提高梁的抗弯性能。
尽量采用等强度梁：
等强度梁是指在梁的不同截面上具有相似抗弯性能的梁。
采用这种设计可以在整个梁的跨度范围内获得均匀的弯曲性能，避免局部强度不足的问题。
这些措施可以综合考虑，根据具体的工程要求和条件来选择合适的方案，以提高梁的弯曲强度。
在工程实践中，还需要考虑材料的选择、构造方法、支座条件等因素，以综合提高结构的整体性能。
1。
提高梁强度的措施
提高梁强度的措施一、引言梁是建筑结构中的重要承重构件，其强度直接影响到建筑物的安全性和稳定性。
因此，提高梁的强度是建筑工程中必不可少的一个环节。
本文将从材料选用、结构设计、施工技术等方面探讨提高梁强度的措施。
二、材料选用1. 钢材：钢材是一种常用的梁材料，其强度和韧性优异，适用于大跨度和高荷载的梁。
在选择钢材时应注意其质量和规格，以确保其符合设计要求。
2. 混凝土：混凝土也是常见的梁材料之一。
为了提高混凝土的强度，可以采取以下措施：（1）选用高强度水泥；（2）加入适量掺合料；（3）控制水灰比；（4）加入纤维增强剂。
三、结构设计1. 横截面形状：选择合适的横截面形状可以有效地提高梁的承载能力。
常见的横截面形状有矩形、T形、I形等，其中I形截面的承载能力最强。
2. 布置钢筋：钢筋是混凝土梁中的主要增强材料，其布置应符合设计要求。
在布置钢筋时，应注意以下事项：（1）钢筋应均匀分布；（2）梁的底部和两侧的钢筋应增加；（3）采用双层或多层钢筋网可以提高梁的承载能力。
四、施工技术1. 混凝土浇注：混凝土浇注是影响梁强度的重要因素之一。
为了确保混凝土质量，应注意以下事项：（1）控制混凝土配合比；（2）采用振捣等措施保证混凝土密实；（3）避免温度和湿度变化过大。
2. 焊接工艺：在使用钢材作为梁材料时，需要进行焊接处理。
为了确保焊接质量，应注意以下事项：（1）选择合适的焊接方法和设备；（2）严格控制焊接参数；（3）进行可靠性检测。
五、总结提高梁强度是建筑工程中必不可少的一个环节。
从材料选用、结构设计、施工技术等方面入手，可以有效地提高梁的承载能力和抗震性能，保障建筑物的安全和稳定。
643提高弯曲梁抗弯强度措施23页PPT
§6-4 提高弯曲强度的措施
合理设计截面
WZb6 h2
b(d2b2) 6
(b2h2 d2)
令 dW Z1(d23b2)0 db 6
b2 d2,h2 2d2
3
3
h 2 b
目录
§6-4 提高弯曲强度的措施
合理放置截面
WZ
左
bh2 6
WZ
右
hb2 6
目录
§6-4 提高弯曲强度的措施
3、等强度梁
目录
§6-4 提高弯曲强度的措施
目录
采用变截面梁
小结
1、了解纯弯曲梁弯曲正应力的推 导方法 2、熟练掌握弯曲正应力的计算、 弯曲正应力强度条件及其应用 3、了解提高梁强度的主要措施
目录
作业
1、矩形截面悬臂梁如图所示，已知l=4m， b/h=2/3, q=10kN/m，[σ]=10MPa。 试确定梁横截面的尺寸。
2、 图示简支梁由22a工字钢梁制成，上面作 用一集中力，材料的许用应力[σ]=170MPa， 试校核该梁的正应力强度。Wz=3.09x105mm3
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
643提高弯曲梁抗弯强度措施
6-4.3提高梁抗 弯强度措施
湖北省工业建筑学校建筑工程建筑力学多媒体课件
任课 教师
课 题
教学 方法
教学 目的
洪单平
(完整word版)提高梁强度的措施
提高梁强度的措施自学报告姓名：郑庭月学号:11253028专业:交通运输(城市轨道交通)班级：运输1104指导教师：祝瑛提高梁强度的自学报告【问题背景】由于弯曲正应力是控制梁强度的主要因素，所以玩去正应力的强度条件往往是设计梁的主要依据。
根据这一条件，要提高梁的承载能力应从两方面考虑,一是合理的布局载荷，以降低最大弯矩的数值；另一方面是采用合理的截面形状，以提高W 的数值,充分利用材料的性能.工程上，主要从以下几方面提高梁的强度.一、支座的合理安排和梁的载荷合理配置改善梁的受力情况，尽量降低梁内最大瓦努，实质上是减小了梁危险截面上的最大应力值，也就相对提高了梁的强度.如图1(a ）所示。
简支梁受均布载荷作用时，梁内最大弯矩为M max =ql 2/ 8=0。
125ql 21（b ）1（a ）若将两端支座靠近,移动距离a=0.2l ，则最大弯矩减小为前者的1/ 5,即承载能力提高4倍。
再如,在情况允许的条件下，可以把较大的集中力分散成较小的力,或者改变成分布载荷。
图2(a ）为简支梁跨度中心作用有集中力,梁的最大弯矩为M max =0。
25Fl.如果将集中力F 分散成图2(b)所示的两个集中力,梁的最大弯矩降低为M max =0.125Fl.再者，如果将集中力向支座方靠近,两点最大弯矩也会相应减小很多。
][maxmax σσ≤=WM二、选择合理的截面形状平面玩去时，两横截面上的正应力沿着高度方向线性分布,距离中性轴越远的点,正应力越大，中性轴附近的各点正应力很小。
当道中性轴最远点上的正应力达到许用用力值时，中性轴附近各点的正应力还远远小于许用应力值。
因此,可以认为，横截面上中性轴附近的材料没有被充分利用。
为了使这部分材料得到充分利用，应尽可能使横截面上的面积分布在距中性轴较远处，以使抗弯截面系数W z增大。
工程结构中常用的有空心截面和各种各样的薄壁截面(如工字形、槽形、箱型截面等）。
增加W z的同时，梁的横截面面积有可能增大，这意味着要增加材料的消耗。
提高弯曲强度的措施.
7-6 提高弯曲强度的措施梁的设计既要保证其具有足够的强度，在荷载作用下能安全的工作，又要节约材料，减轻自重，使其经济合理。
一般情况下，梁的弯曲强度是由正应力控制的，弯曲正应力强度条件max max z []M W σσ=≤是梁弯曲强度计算的主要依据。
要提高梁的强度应从以下几个方面入手：一、采用合理的截面形状1、根据W z /A 的比值选择截面梁能承受的弯矩与抗弯截面系数W z 成正比，而用料的多少又与截面面积A 成正比，所以W z /A 的比值越大越合理。
对截面高度相同而形状不同的截面，可用W z /A 的比值来比较：① 高为h 宽为b 的矩形截面2160.1676bh W h h A bh === ② 直径为h 的圆形截面32320.12584h W h h A h ππ===③ 高为h 的槽形及工字形截面 (0.27~0.31)W h A =可见，槽形及工字形截面最合理，矩形截面次之，圆形截面最差。
这一结论也可用正应力的分布规律得到解释：当距中性轴最远处应力达到相应许用应力时，中性轴上（或附近）的应力分别为零（或较小），这部分材料没有充分发挥作用。
故应把这部分材料移至远离中性轴的位置。
为了充分发挥材料的潜力应将截面面积布置得离中性轴远些为好。
所以，工程上常常采用工字形、环形、箱形截面等截面形式。
2、根据材料的力学特性选择截面对于用抗拉和抗压强度相同的塑性材料制成的梁，宜选用对称于中性轴的截面，如工字形、矩形和圆环形截面。
y 1y 2-max图7-27对于由脆性材料制成的梁，由于抗拉强度小于抗压强度，宜采用中性轴不是对称轴的截面，且应使中性轴靠近强度较低的一侧，如铸铁等脆性材料制成的梁常采用T 形和箱形截面（如图7-27），并使y 1和y 2之比满足下式：+max 11max 22/[]/[]z z My I y My I y σσσσ+--=== 即：截面受拉、受压边缘到的距离与材料的抗拉、抗压许用应力成正比，这样，截面上的最大拉应力和最大压应力同时达到许用应力。
-提高弯曲梁强度的措施
对关键部位进行加固处理
对关键部位进行加固处理是提高弯曲梁强度的重要措施之一。对于承受 较大弯矩或剪力的梁，可以通过增加支撑、加强筋、贴板等方法进行加 固处理。
加固处理不仅可以提高梁的强度和稳定性，还可以改善其受力状态，降 低应力集中程度，减少局部破坏的可能性。
加固处理应根据梁的具体情况和受力特点进行设计，确保其合理性和有 效性。同时，还应考虑施工的可操作性和经济性等因素，以实现最佳的 性价比。
提高弯曲梁强度可以防止 其在预期使用寿命内过早 失效，提高结构的使用寿 命。
降低维修成本
通过提高弯曲梁强度，可 以减少维修和更换的频率 ，从而降低维修成本。
提高弯曲梁强度的目的
满足设计要求
根据设计要求，弯曲梁需 要具备一定的强度和刚度 ，以满足结构的功能和使 用要求。
提高结构性能
通过提高弯曲梁强度，可 以提高结构的整体性能， 如抗震性能、抗风性能等 。
优化材料组合与搭配
不同材料的组合
根据实际需求，选择不同材料进 行组合，如钢-铝合金组合、钢复合材料组合等。
材料搭配比例
通过调整不同材料的搭配比例， 实现最佳的强度和刚度性能。
考虑材料加工工艺与性能
热处理
对钢材进行热处理，提高其强度 和韧性。
表面处理
对钢材进行表面处理，如喷丸、渗 碳等，提高其耐磨性和抗疲劳性能 。
04
制造工艺改进
采用先进的制造工艺
01
激光焊接工艺
激光功率密度达到一定水平，使材料在较短的时间内达到融化和汽化而
去除，从而获得特定大小、形状的孔洞，达到提高弯曲梁强度的目的。
02
电子束焊接工艺
电子束焊接是在真空条件下利用加速运动的电子束流撞击工件使接合处
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观察与思考
用弹性较好的泡沫塑料做成矩形截面梁，在梁侧面画上 若干与梁轴平行的纵向线及垂直于梁轴的横向线，在梁 两端作用一对力偶使其产生弯曲变形，观察该梁发生弯 曲前后各纵向线的变化情况后，指出梁中何处受拉最大、 何处受压最大、何处既不受拉也不受压。
通过观察可以发现，梁中下边缘受拉最大，上 边缘受压最大，在梁的中间处既不受拉也不受 压，梁的中间层不受力。根据上述分析，合理 的梁截面形状，应使梁在截面面积相同（材料 用量相同）的情况下，减少在中性轴附近处的 材料用量，而把大部分材料布置在距中性轴较 远处，以取得较强的抗弯能力。
结论：同一根梁的放置方式不同，它们的抗 弯能力也不同。 (矩形截面梁“立放”时的抗弯截面系数大 于其平放时的抗弯截面系数，所以常见的矩 形截面梁通常是截面高度大于截面宽度。)
探究问题3：在实验中，根据梁的变形分析观察，分析同 一构件放置方式相同，它们在承受同样大荷载的情况下， 梁的强度与荷载布置方式有无关系？如何布置才能有利于 提高梁的抗弯强度？ 活动3：取两根硬纸片和两支相同的圆笔筒，放置如图e 所 示，在硬纸片的中间处用手指给它一个竖直向下的作用力 F，观察比较下面一根直尺与图c所示直尺的承受荷载能力 和弯曲变形情况。
结论：材料和截面积都相同的构件，采用不同 的横截面形状，它们的抗弯能力不同； （工字形截面和空心截面梁的抗弯能力强，因 此工字形和空心截面是提高梁抗弯强度的合理 截面。）
探究问题：
在实验中，根据梁的变形分析观察，分析梁的强度与梁 的放置方式有无关系，什么样的放置方式截面抵抗荷载 的能力较强？ 活动2： 取一根硬纸片，“平放”在两端支承物体上，如图c 所 示，在硬纸片中间处用手指给它一个竖直向下的作用力 F；用拇指与食指捏住直尺中间处，“立放”在两端支 承物体上，并给它一个竖直向下的作用力F，如图d 所示。 比较它们的抗弯能力。
直梁弯曲在工程中的应用
探究问题1： 在实验中，根据梁的变形分析观察，分析梁的强度与梁 的截面形状有无关系，什么样的截面抵抗荷载的能力较 强？ 活动1： 取两张大小、厚度都相同的长条形硬纸片，如下图a、b 所示，一张不折叠，一张折叠成槽形，分别支承在两端 固定的物体上，并在中间处小心地加上荷载，比较它们 的抗弯能力。
工程实际中，梁的截面形状 的设计不仅要考虑节约材料， 而且还要考虑施工难 易程度，要综合多种因素达 到既安全又经济的目的
小结
提高梁抗弯强度的措施： 1、选择合理的截面形状。 2、合理布置梁上荷载。 3、采用变截面梁。
一、 弯矩图在工程中的应用 4.6 直梁弯曲在工程中的应用
某六层宿舍楼，建成两年后其第六层阳台上 方的雨篷折断而倾覆，其破坏情况如图所示。
为了充分发挥材料的作用，应减少在中性轴附近处的材料用量， 而把大部分材料布置在距中性轴较远处。工程中要同时考虑构 造要求和施工的方便，梁的截面常采用矩形、工字形、箱形和T 形等截面形式。
合理布置梁上荷载 在条件许可时，把集中荷载变成分 布荷载
F＝ql A l/2 l B q
A
l
B
0.25ql2
0.125ql2
表4-8 截面面积相同的几种截面抗弯截面系数的比较
从表中可以看出，工字形截面和空心截面梁的抗弯能力强， 因此工字形和空心截面是提高梁抗弯强度的合理截面。同 一根梁的放置方式不同，它们的抗弯能力也不同，矩形截 面梁“立放”时的抗弯截面系数大于其“平放”时的抗弯 截面系数，所以常见的矩形截面梁通常是截面高度大于截
合理布置梁上荷载 把集中荷载分散并靠近支座布置
F
F A l/2 l B
l 4
辅梁
F/2
F/2
l
2
l
4
合理布置梁上荷载
改变支座位置以减小梁的跨 度，均可降低弯矩的最大值
A
q B l
受均布载荷的简支梁 2 ql 2 M max 0.125ql 8 当两端支座分别向跨 中移动a＝0.2l时
2
0.125ql2 q
C a 0.02ql2 A l B a
D
M max
ql 2 0.025ql 40
0.02ql2
0.025ql2
3. 采用变截面梁 梁的截面是按梁的最大弯矩来设计的，一般情况下，梁的截面各 处是不相同的，因此，为了节约材料，根据工程实际情况可考虑 按各截面的弯矩大小来确定梁的截面尺寸，这种截面随梁 轴位置不同而发生改变的梁叫做变截面梁。工程上常采用形状简 单、接近等强度梁（每一截面上的最大正应力都刚好等于或略小 于材料许用应力的梁）的变截面梁，例如阳台、雨篷的挑梁（图 4-28a），鱼腹式吊车梁（图4-28b）等。
原因分析：本案例中的雨篷属于板。板和梁一样都是工程中 常见的受弯构件。在土木工程中，梁、板两端通常支撑在墙 或梁上，在垂直荷载作用下，构件内将产生正弯矩，即下部 受拉、上部受压，如图a 所示，因而受力钢筋必须配置在构 件的下部。但悬挑构件（如雨篷、挑檐、阳台等）不同，在 垂直荷载作用下，构件内将产生负弯矩，即构件上部受拉、 下部受压，如图b 所示, 所以受力钢筋必须配置在构件的上部。 悬挑构件的最大剪力和弯矩均发生在靠近支座的截面上，这 个位置最容易发生破坏。造成悬挑构件折断的原因可能有两 种：一是不懂悬挑构件的受力原理，把受力钢筋布置在构件 的下，受力钢筋不起作用，构件抗拉能力不足从而折断；二 是虽然知道受力原理，把受力钢筋布置在上部，但因支垫不 妥，施工时浇混凝土的工人把上部的受力钢筋踩了下去或被 浇筑的混凝土压到了下面，受力钢筋的作用大大降低，造成 折断。从图c 所示雨篷断面受力钢筋位置看，本案例雨篷折 断而倾覆是第二种原因所致。
辅梁
F
F A l/2 l B
l 4
F/2
F/2
l
2
l
4
结论:同一构件放置方式相同，改变荷载布置方 式，它们在承受同样大荷载的情况下弯曲变形情 况也会不同。
提高梁弯曲强度的措施 梁的抗弯强度是指梁在荷载作用下产生弯曲变 形抵抗破坏的能力。
工程中设计梁时，提高梁的抗弯强度，在 材料用量一定的情况下可以使梁承受较大 荷载；在承受一定荷载的情况下，提高梁 的抗弯强度可以节约材料，达到既安全又 经济的目标。