《第5章 受彎構(gòu)件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第5章 受彎構(gòu)件（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5章 受彎構(gòu)件 例題5.1 一簡(jiǎn)支梁，梁跨7m，焊接組合工字形對(duì)稱截面150×450×18×12（mm）（見圖5-7），梁上作用有均布恒載（標(biāo)準(zhǔn)值，未含梁自重）17.1kN/m，均布活載6.8kN /m，距梁端2.5m 處，尚有集中恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值60kN，支承長(zhǎng)度200mm，荷載作用面距鋼梁頂面為120mm。鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為215N/mm2，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為125N /mm2，荷載分項(xiàng)系數(shù)對(duì)恒載取1.2，對(duì)活載取1.4。試驗(yàn)算鋼梁截面是否滿足強(qiáng)度要求（不考慮疲勞）。 圖5-7 例題5.1圖 解：首先計(jì)算梁的截面特性，然后計(jì)算出梁在荷載作用下的彎矩和剪力，最后分別驗(yàn)算梁的抗彎強(qiáng)度

2、、抗剪強(qiáng)度、局部承壓強(qiáng)度和折算應(yīng)力強(qiáng)度等。 （1）截面特性 計(jì)算點(diǎn)1處的面積矩： 計(jì)算點(diǎn)2處的面積矩： （2）荷載與內(nèi)力 鋼梁的自重： 均布荷載設(shè)計(jì)值： 集中荷載： 由此得到的彎矩和剪力分布如圖5-7所示， （3）驗(yàn)算截面強(qiáng)度 1）抗彎強(qiáng)度 滿足要求。 2）抗剪強(qiáng)度： 支座處剪應(yīng)力最大 滿足要求。 3）局部承壓強(qiáng)度 支座處雖有較大的支座反力，但因設(shè)置了加勁肋，可不計(jì)算局部承壓應(yīng)力。 集中荷載作用處B截面的局部承壓應(yīng)力為： 滿足要求。 4）折算應(yīng)力 集中荷載作用點(diǎn)B的左側(cè)截面存在很大的彎矩

3、、剪力和局部承壓應(yīng)力，應(yīng)驗(yàn)算此處的折算應(yīng)力，計(jì)算點(diǎn)取在腹板與翼緣的交界處，1點(diǎn)所示位置 正應(yīng)力： 剪應(yīng)力： 局部壓應(yīng)力： 折算應(yīng)力： 滿足要求。 例題5.2 一簡(jiǎn)支鋼梁，跨度6m，跨度中間無側(cè)向支承。上翼緣承受滿跨的均布荷載：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值75kN/m（包括梁自重），可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值170kN/m。鋼材為Q345鋼，屈服強(qiáng)度為345N/mm2，鋼梁截面尺寸如圖5-20所示。試驗(yàn)算此梁的整體穩(wěn)定性。 解：由于鋼梁上翼緣沒有支承，且，所以需要計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性。 （1）截面特性 形心軸位置（對(duì)上翼緣中心線取面積矩）：

4、 圖5-20 例題5.2圖 （2）彎矩設(shè)計(jì)值 （3）穩(wěn)定系數(shù) 按公式（5-42）計(jì)算： 查附表8可得： 截面不對(duì)稱影響系數(shù)： 代入公式（5-42）可得： 需換算成： （4）驗(yàn)算整體穩(wěn)定 ，滿足要求。 強(qiáng)度驗(yàn)算略。 例題5.3 鋼梁的受力如圖 5-32（a）所示（設(shè)計(jì)值），梁截面尺寸和加勁肋布置如圖 5-32（d）和（e）所示，在離支座1.5m 處梁翼緣的寬度改變一次（280mm變?yōu)?40mm），鋼材為 Q235鋼。試進(jìn)行梁腹板穩(wěn)定性計(jì)算和加勁肋的設(shè)計(jì)。

5、 （a） （d） （b） （e） （c） （f） 圖 5-32 例題5.3圖 解： （1）梁的內(nèi)力和截面特性的計(jì)算 經(jīng)計(jì)算，梁所受的彎矩M和剪力V如圖5-32（b）和（c）所示。 支座附近截面的慣性矩： 跨中附近截面的慣性矩： （2）加勁肋的布置 需設(shè)橫向加

6、勁肋 不需設(shè)縱向加勁肋 因?yàn)?/3跨處有集中荷載，所以該處應(yīng)設(shè)置支承加勁肋，又橫向加勁肋的最大間距為，故最后取橫向加勁肋的間距為1500mm，布置如圖5-32（e）所示。 （3）區(qū)格①的局部穩(wěn)定驗(yàn)算 1）區(qū)格所受應(yīng)力 區(qū)格兩邊的彎矩： 區(qū)格所受正應(yīng)力： 區(qū)格兩邊的剪力： 區(qū)格所受剪應(yīng)力： 2）區(qū)格的臨界應(yīng)力 因?yàn)?，所? 3）局部穩(wěn)定計(jì)算 驗(yàn)算條件為： 即 ，滿足要求。 （

7、4）其它區(qū)格的局部穩(wěn)定驗(yàn)算與區(qū)格①的類似，詳細(xì)過程略。 （5）橫向加勁肋的截面尺寸和連接焊縫 ，采用 ，采用 這里選用，主要是使加勁肋外邊緣不超過翼緣板的邊緣，見圖5-32（d）。 加勁肋與腹板的角焊縫連接，按構(gòu)造要求確定： ，采用。 （6）支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì) 采用突緣式支承加勁肋，如圖5-32（e）所示。 1）按端面承壓強(qiáng)度試選加勁肋厚度 已知，支座反力為： （與翼緣板等寬），則需要： 考慮到支座支承加勁肋是主要傳力構(gòu)件，為保證其使梁在支座處有較強(qiáng)的剛度，取加勁肋厚度與梁翼緣板厚度大致相同，采用。加勁肋端面刨平頂緊，突緣伸出板梁下翼緣底面的長(zhǎng)度為20mm，小于構(gòu)造

8、要求。 2）按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定 支承加勁肋的截面積，見圖5-32（f）， ，查附表7（適用于Q235鋼，c類截面），得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù) ，滿足要求。 3）加勁肋與腹板的角焊縫連接計(jì)算 則需要： 構(gòu)造要求：，采用。 例題5.4 某焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，跨度為12m，承受均布荷載235kN/m（包括梁的自重），如圖5-37（a）所示，鋼材為Q235鋼。截面尺寸如圖5-37（c）所示。跨中有側(cè)向支承保證梁的整體穩(wěn)定，但梁的上翼緣扭轉(zhuǎn)變形不受約束。試驗(yàn)算考慮屈曲后強(qiáng)度的腹板承載力要求，并設(shè)置加勁肋。 解： （1）梁內(nèi)力和截面特性的計(jì)算

9、梁的彎矩和剪力分布如圖5-37（b）所示。 截面特性： （2）假設(shè)不設(shè)中間橫向加勁肋，驗(yàn)算腹板抗剪承載力是否滿足要求 梁端截面 剪切通用高厚比（）： 則抗剪承載力為： 所以，應(yīng)該設(shè)置中間橫向加勁肋。取加勁肋間距為2000mm，如圖5-37（a）所示。 （3）設(shè)加勁肋后的截面抗剪和抗彎承載力驗(yàn)算 1）梁翼緣能承受的彎矩： 2）區(qū)格的抗剪承載力和屈曲臨界應(yīng)力 剪切通用高厚比（）： 屈曲臨界應(yīng)力： 抗剪承載力： ，滿足要求。 （a） （c） （b

10、） （d） 圖5-37 例題5.4圖 3）梁截面的抗彎承載力 受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束的受彎腹板通用高厚比： 則腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)： 梁的截面模量考慮腹板有效高度的折減系數(shù)： 抗彎承載力： ，滿足要求。 4）彎矩與剪力共同作用下的驗(yàn)算 相關(guān)方程為： 按規(guī)定，當(dāng)截面上時(shí)，取，因而相關(guān)方程變?yōu)椋划?dāng)截面上時(shí)，取，因而相關(guān)方程變?yōu)椤? 從圖5-37（b）的內(nèi)力圖中可以看出，在跨中6m范圍內(nèi)，各截面的剪力均小于，而彎矩均小于，因而滿足相關(guān)方程；在支座3m范圍內(nèi)，各截面的彎矩均小于，而剪力均小

11、于，因而滿足相關(guān)方程。 （4）中間橫向加勁肋的設(shè)計(jì) 1）加勁肋的截面選取 ，采用 ，采用 2）驗(yàn)算加勁肋平面外的穩(wěn)定性 加勁肋的軸壓力： 按規(guī)定，加勁肋的面積應(yīng)加上每側(cè)一定范圍的腹板面積，如圖5-37（d）所示，則： 慣性矩： 回轉(zhuǎn)半徑與長(zhǎng)細(xì)比： 按b類截面，查附表7可得整體穩(wěn)定系數(shù)，則： ，滿足要求。 3）加勁肋與腹板的連接角焊縫 因不大，焊縫尺寸按構(gòu)造要求確定， ，采用。 （5）支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì) 支承加勁肋采用圖5-36所示的構(gòu)造形式，封頭肋板與支承加勁肋的間距為。 由張力場(chǎng)引起的水平力： 所需封頭肋板的截面積為： ，采

12、用截面為 支承加勁肋的設(shè)計(jì)按軸心壓桿計(jì)算，見例題5.3。 例題5.5 假設(shè)一簡(jiǎn)支次梁，跨度為6m，承受均部荷載，恒載標(biāo)準(zhǔn)值9kN/m，活載標(biāo)準(zhǔn)值13.5 kN/m，鋼材為Q235鋼。試設(shè)計(jì)此型鋼梁。（1）假定梁上鋪有平臺(tái)板，可保證梁的整體穩(wěn)定性。（2）不能保證梁的整體穩(wěn)定性。 解： 內(nèi)力：跨中最大彎矩： 支座處最大剪力： 1. 梁的整體穩(wěn)定有保證，截面由梁的抗彎強(qiáng)度控制 （1）所需凈截面模量 查附表3，選用熱軋普通工字形鋼Ⅰ32a，單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為52.7kg/m，梁的自重為52.7×9.8＝517N/m，，，，。 （2）截面驗(yàn)算 梁自重產(chǎn)生的彎矩： 跨中總彎矩

13、： 支座處總剪力： 1）強(qiáng)度驗(yàn)算 彎曲正應(yīng)力：，滿足要求。 剪應(yīng)力：，滿足要求。可見，型鋼梁由于其腹板較厚，剪應(yīng)力一般不起控制作用。因此，只有在截面有較大削弱時(shí)，才必須驗(yàn)算剪應(yīng)力。 2）剛度驗(yàn)算 ，滿足要求。 2. 不能保證梁的整體穩(wěn)定，由整體穩(wěn)定控制 （1）所需截面模量 根據(jù)規(guī)范，對(duì)于熱軋普通工字形鋼簡(jiǎn)支梁，其整體穩(wěn)定系數(shù)可直接由附表9查得。現(xiàn)假定工字鋼型號(hào)在Ⅰ22～Ⅰ40之間，均布荷載作用在上翼緣，梁的自由長(zhǎng)度，查得，所需毛截面模量： 選用Ⅰ40a，單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為67.6kg/m，梁的自重為52.7×9.8＝663N/m，，，，。 （2）截面驗(yàn)算 1）整

14、體穩(wěn)定驗(yàn)算 ，滿足要求。 2）強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算略。 例題5.6設(shè)計(jì)一支承壓型鋼板屋面的檁條，屋面坡度為1/10，雪荷載為0.25kN/m2，無積灰荷載。檁條跨度12m，水平間距為5m（坡向間距為5.025m）。采用H型鋼，見圖5-38（a），材料Q235－A。 解： （1）荷載與內(nèi)力 壓型鋼板屋面自重約為0.15 kN/m2（坡向）。假設(shè)檁條自重為0.5 kN/m。屋面均布活荷載取0.5 kN/m2，大于雪荷載，故不考慮雪荷載。 檁條線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 設(shè)計(jì)值為： 分解得： 彎矩設(shè)計(jì)值為： （2）選取截面 采用緊固件使壓型鋼板與檁條受壓翼緣連牢，可不計(jì)

15、算檁條的整體穩(wěn)定性。近似取，由抗彎強(qiáng)度要求的截面模量為（式5-120）： 選用，其，，，，。自重為，加上連接壓型鋼板零件重量，假設(shè)自重與相等。 （3）截面驗(yàn)算 1）強(qiáng)度驗(yàn)算（跨中無孔眼削弱，，）： ，滿足要求。 2）剛度驗(yàn)算 只驗(yàn)算垂直于屋面方向的撓度 荷載標(biāo)準(zhǔn)值： ，滿足要求。 3）長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 作為屋架上弦的水平支撐，應(yīng)驗(yàn)算其長(zhǎng)細(xì)比： ，滿足要求。 屋面坡向由于有壓型鋼板相連，可不驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比。 例題5.7設(shè)計(jì)一焊接工字形鋼簡(jiǎn)支主梁，跨度為9m，承受次梁傳遞的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Pk＝219.98kN，設(shè)計(jì)值為P＝278.4kN，如圖5-40（a）所示。次梁與主梁

16、是側(cè)面連接，不是疊接，見5.8.2節(jié)，因而不需驗(yàn)算腹板計(jì)算高度上邊緣的局部承壓強(qiáng)度。建筑要求主梁高度不得大于100cm，鋼材為Q235鋼，并且有側(cè)向支承，不用考慮梁的整體失穩(wěn)。 解：（1）荷載與內(nèi)力 梁中最大彎矩： （2）初選截面 1）按抗彎強(qiáng)度計(jì)算所需截面模量 （a） （b） 圖5-40 例題5.7圖 2）梁的高度和腹板截面尺寸 最大高度： 最小高度（[v]＝l/400）： 得 經(jīng)濟(jì)高度： 采用腹板高度，考慮翼緣板厚度后梁高h(yuǎn)滿

17、足要求。 腹板厚度：，采用。 則腹板截面尺寸為：。 3）翼緣板的截面尺寸 翼緣板截面積： 試選翼緣板寬度為280mm，則所需厚度為：，采用 則梁的外伸寬度，則，滿足局部穩(wěn)定要求。 所以翼緣板截面采用，梁截面如圖5-40（b）所示。 （3）截面驗(yàn)算 1）截面特性和內(nèi)力 梁的自重設(shè)計(jì)值： 最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值： 最大彎矩設(shè)計(jì)值： 最大剪力設(shè)計(jì)值： 2）強(qiáng)度驗(yàn)算 抗彎強(qiáng)度：，滿足要求。 抗剪強(qiáng)度：，滿足要求。 折算應(yīng)力：截面C的彎矩和剪力都比較大，所以驗(yàn)算此截面的折算應(yīng)力 該截面的彎矩與剪力分別為： 腹板

18、與翼緣相交處的應(yīng)力： 則： ，滿足要求。 3）剛度驗(yàn)算 ，滿足要求。 4）穩(wěn)定驗(yàn)算 由題意可知，整體穩(wěn)定可不驗(yàn)算；局部穩(wěn)定可由設(shè)置加勁肋來保證，加勁肋設(shè)計(jì)方法見例題5.4，此處略。 例題5.8試改變例題5.7中焊接工字形組合梁兩端的翼緣板寬度。 （a） （b） （c） 圖5-44 翼緣截面的改變 解： （1）試在離支座l/6處改變翼緣板的寬度 在處梁截面彎矩設(shè)計(jì)值為： 需要翼緣面積： 改變后的翼緣板寬度為： 此值太小，說明在離支座l/6

19、處改變的翼緣板寬度過小，不實(shí)用，應(yīng)重新選擇翼緣板寬度改變的位置。 （2）取改變后的翼緣板寬度，則改變后的截面如圖5-44（b）所示。 截面特性： 改變后截面所能抵抗的彎矩： 使 解得理論改變點(diǎn)： 為減小應(yīng)力集中，采用斜角連接，如圖5-44（c）所示，實(shí)際改變點(diǎn)為： （3）強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算 在理論改變點(diǎn)處，彎曲應(yīng)力突然加大，因此需驗(yàn)算該截面腹板邊緣處的折算應(yīng)力 彎曲正應(yīng)力： 剪應(yīng)力： 折算應(yīng)力： 滿足要求。 （4）翼緣截面改變后節(jié)省

20、的鋼材估算 等截面焊接工字形組合梁的鋼材體積為： 翼緣截面改變后節(jié)省的鋼材體積為： 節(jié)省鋼材的百分比為： 例題5.9 求例題5.7中的焊接工字形組合梁的翼緣角焊縫。焊條為E43型，手工焊。 解： 假設(shè)梁上的集中荷載由橫向加勁肋傳遞，梁的翼緣焊縫只承受翼緣與腹板間的縱向剪力。由于翼緣截面改變，角焊縫應(yīng)按梁端和翼緣截面理論改變點(diǎn)兩處分別計(jì)算。 梁端截面： 翼緣截面改變處： 按規(guī)范規(guī)定的最小值為： ，采用。 例題5.10 一簡(jiǎn)支吊車梁，跨度為12m，鋼材為Q345，承受兩臺(tái)起重量為50/10t，級(jí)別為A6的橋式吊車，吊車跨度為31.5

21、m，吊車最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值及輪距如圖5-59（a）所示，橫行小車自重Q’為15.4t。吊車梁的截面尺寸已初步選出，如圖5-59（b）所示，為了固定吊車軌，在梁上翼緣板上有兩螺栓孔，為了連接下翼緣水平支承，在下翼緣板的右側(cè)有一個(gè)螺栓孔，孔徑均為d＝24mm（螺栓直徑22mm）。試驗(yàn)算此梁截面是否滿足要求。 （a） （b） 圖5-59 吊車輪壓與吊車梁的截面 解： （1）內(nèi)力計(jì)算 按規(guī)范規(guī)定計(jì)算吊車梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮兩臺(tái)并列吊車滿載時(shí)的作用，但驗(yàn)算豎向剛度和制動(dòng)梁的水平方向剛度以及驗(yàn)

22、算疲勞時(shí)，只考慮一臺(tái)吊車的荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用。 1）兩臺(tái)吊車荷載作用下的內(nèi)力 豎向輪壓作用： 首先依荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)可知，在圖5-60（a）、（b）所示的輪壓位置可算得梁的最大彎矩和最大剪力。 （a） （b） 圖5-60 內(nèi)力計(jì)算（兩臺(tái)吊車） 橫向水平力作用： 作用在一個(gè)吊車輪上的橫向水平力標(biāo)準(zhǔn)值為： 其作用位置與豎向輪壓相同，因此，橫向水平力作用下產(chǎn)生的最大彎矩與支座水平反力可直接按荷載比例關(guān)系求得： 2）一臺(tái)吊車荷載作用下的內(nèi)力（圖5-61）

23、 （a） （b） 圖5-61 內(nèi)力計(jì)算（一臺(tái)吊車） 豎向輪壓作用： 橫向水平力作用： 其作用位置與豎向輪壓相同，因此 根據(jù)以上計(jì)算，匯總所需內(nèi)力如表5-8所示。 吊車梁的內(nèi)力匯總表 表5-8 吊車臺(tái)數(shù) 荷載 兩臺(tái) 吊車 2864.2 1.1×1.4×2864.2＝4410.9 286.4 1.4×286.4＝401.0 1151.8 1

24、.1×1.4×1151.8＝1773.8 自重 0.05×2864.2＝143.2 1.2×143.2＝171.8 0.05×1151.8＝57.6 1.2×57.6＝69.1 總和 3007.4 4582.7 1209.4 1842.9 一臺(tái) 吊車 1798.1 179.8 767.2 （2）截面幾何性質(zhì)計(jì)算 1）吊車梁 毛截面慣性矩： 凈截面面積： 凈截面形心位置： 凈截面慣性矩： 凈截面模量： 半個(gè)毛截面對(duì)x軸的面積矩： 2）制動(dòng)梁 凈截面面積： 截面形心至吊車梁腹板中心之間的距離： 凈截面慣性矩：

25、對(duì)軸的凈截面模量（吊車梁上翼緣左側(cè)外邊緣）： （3）截面驗(yàn)算 1）強(qiáng)度驗(yàn)算 上翼緣最大正應(yīng)力：，滿足要求。 腹板最大剪應(yīng)力：，滿足要求。 腹板局部壓應(yīng)力驗(yàn)算（吊車軌高取170mm）： ，滿足要求。 2）整體穩(wěn)定：因有制動(dòng)梁，整體穩(wěn)定可以保證，不需驗(yàn)算。 3）剛度驗(yàn)算 吊車梁的豎向撓度驗(yàn)算： ，滿足要求。 制動(dòng)梁的水平撓度驗(yàn)算： ，滿足要求。 此處偏于安全，因?yàn)槿∮弥苿?dòng)梁的凈截面慣性矩進(jìn)行演算滿足要求。 4）疲勞驗(yàn)算 下翼緣用高強(qiáng)螺栓連接下弦水平支撐處的主體金屬： 按疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類，此處應(yīng)為2類，由表5-6查得容許應(yīng)力幅為，吊車梁欠載效應(yīng)的等效系數(shù)

26、由表5-7查得，所以： 5）局部穩(wěn)定驗(yàn)算 因在抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)取，故梁受壓翼緣自由外伸寬度與其厚度之比： ，滿足要求。 由于，所以應(yīng)計(jì)算配置橫向加勁肋，取橫向加勁肋間距為3000mm＝1.875h0。因鋼軌用壓板和防松螺栓緊扣于吊車梁上翼緣，可以認(rèn)為該翼緣的扭轉(zhuǎn)受到約束。 彎曲應(yīng)力臨界值的通用高厚比為： 得： 剪應(yīng)力臨界值的通用高厚比為： 得： 局部壓應(yīng)力臨界值的通用高厚比為： 得： 驗(yàn)算跨中腹板區(qū)格： 區(qū)格的平均彎曲應(yīng)力為209、剪應(yīng)力為24、局部壓應(yīng)力為108，則： ，滿足要求 驗(yàn)算梁端腹

27、板區(qū)格 區(qū)格的平均彎曲應(yīng)力為42、剪應(yīng)力為47.7、局部壓應(yīng)力為108，則： ，滿足要求 思考題 5.1 梁的強(qiáng)度計(jì)算包括哪幾項(xiàng)內(nèi)容？ 5.2 截面塑性發(fā)展系數(shù)的意義是什么？與截面形狀系數(shù)有何聯(lián)系？ 5.3 什么叫做翹曲正應(yīng)力？它對(duì)梁的整體穩(wěn)定有何影響？ 5.4 梁的整體失穩(wěn)與軸心壓桿的失穩(wěn)有何不同？ 5.5 梁的強(qiáng)度破壞與失去整體穩(wěn)定破壞有何不同？整體失穩(wěn)與局部失穩(wěn)又有何不同？采用高強(qiáng)度鋼對(duì)提高梁的穩(wěn)定性有無好處？ 5.6 為了提高梁的整體穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)時(shí)可采用那些措施？其中哪種最為有效？ 5.7 什么叫做板件的通用高厚比？這種表達(dá)方法有何優(yōu)點(diǎn)？ 5.8 腹板中布置的

28、加勁肋有哪幾種形式？主要是針對(duì)哪些失穩(wěn)形式的？ 5.9 工字形截面組合梁中的腹板張力場(chǎng)是如何產(chǎn)生的？張力場(chǎng)的作用可提高梁截面的何種承載力？ 習(xí) 題 5.1 圖5-66所示的簡(jiǎn)支梁，其截面為不對(duì)稱工字形，材料為Q235鋼，梁的中點(diǎn)和兩端均有側(cè)向支撐。集中荷載作用在跨中，其中永久荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)各占一半，作用在梁的頂面，沿跨度方向的支承長(zhǎng)度為130mm。試驗(yàn)算該梁的強(qiáng)度和剛度是否滿足要求。 圖5-66 習(xí)題5.1 5.2 某簡(jiǎn)支梁，跨度為6m，截面為普通熱軋工字鋼Ⅰ50a。求下列情況下此梁的整體穩(wěn)定系數(shù)各為多大：1.上翼緣承受滿跨均布荷載，跨度中間無側(cè)向支承點(diǎn)，Q235

29、鋼；2.同1，但鋼材改為Q345鋼； 3.集中荷載作用于跨度中點(diǎn)的下翼緣，跨度中點(diǎn)有一側(cè)向支承點(diǎn)，Q345鋼；4.集中荷載作用于跨度中點(diǎn)的下翼緣，跨中無側(cè)向支承點(diǎn)，Q345鋼。 5.3 計(jì)算習(xí)題5.1中的焊接工字形截面鋼梁的整體穩(wěn)定性是否滿足要求。 5.4 某工字形截面梁，兩端簡(jiǎn)支，構(gòu)件長(zhǎng)度為6m，截面由2－20×400和1－10×560焊接而成，Q235鋼。當(dāng)驗(yàn)算此構(gòu)件在彎矩作用平面外的彎扭屈曲時(shí)，需用到純彎曲時(shí)的梁整體穩(wěn)定系數(shù)。試分別按基本公式（5-42）和近似公式（5-45）計(jì)算此構(gòu)件的，比較本題中近似公式的精度。當(dāng)鋼材為Q345鋼時(shí)，又該如何？ 5.5 某簡(jiǎn)支梁跨度為6m，跨中無

30、側(cè)向支承點(diǎn)，鋼梁截面如圖5-67所示。承受均布荷載設(shè)計(jì)值為180kN/m，跨中還承受一集中荷載設(shè)計(jì)值為400kN，兩種荷載均作用在梁的上翼緣板上，鋼材為Q345鋼，截面特性如下： 圖5-67 習(xí)題5.5 試驗(yàn)算此梁的整體穩(wěn)定性。 5.6 試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)支型鋼梁，跨長(zhǎng)為5.5m，在梁上翼緣承受均布靜力荷載作用，恒載標(biāo)準(zhǔn)值為10.2kN/m（不包括梁自重），活載標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m，假定梁的受壓翼緣有可靠側(cè)向支撐，鋼材為Q235鋼，梁的容許撓度為l/250。 5.7 某普通鋼屋架的單跨簡(jiǎn)支檁條，跨度為6m

31、，跨中設(shè)拉條一道，檁條坡向間距為0.798m。垂直于屋面水平投影面的屋面材料自重標(biāo)準(zhǔn)值和屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值均為0.50kN/m2，無積灰荷載。屋面坡度i＝1/2.5。材料用Q235-A·F鋼。設(shè)采用熱軋普通槽鋼檁條，要求選擇該檁條截面。 5.8 圖5-68為一工作平臺(tái)主梁的受力簡(jiǎn)圖，次梁傳來的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Fk＝253kN，設(shè)計(jì)值為323kN。試設(shè)計(jì)此主梁，鋼材為Q235-B。 圖5-68 習(xí)題5.8 5.9 一簡(jiǎn)支吊車梁跨度為12m，鋼材為Q235，焊條E50型。采用制動(dòng)梁機(jī)構(gòu)，制動(dòng)板選用-860×8的厚花紋鋼板，制動(dòng)梁外翼緣選用2×L100×10角鋼。初選吊車梁截面如圖5-69所示。廠房?jī)?nèi)設(shè)有兩臺(tái)750/200kN重級(jí)工作制（A7級(jí)）橋式吊車，吊車跨度31.5m，吊車寬度及輪距如圖所示，小車重量為235kN，吊車最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值為324kN。軌道高150mm。試驗(yàn)算此吊車梁截面強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度是否滿足要求。 圖5-69 習(xí)題5.9 23