鋼梁
[拼音]：gangliang
[外文]：steel beam
用鋼材制造的梁。廠房中的吊車梁和工作平臺(tái)梁、多層建筑中的樓面梁、屋頂結(jié)構(gòu)中的檁條等，都可以采用鋼梁。
分類
型鋼梁
用熱軋成型的工字鋼或槽鋼等制成(見熱軋型鋼)，檁條等輕型梁還可以采用冷彎成型的Z型鋼和槽鋼（見冷彎型鋼）。型鋼梁加工簡單、造價(jià)較廉，但型鋼截面尺寸受到一定規(guī)格的限制。當(dāng)荷載和跨度較大，采用型鋼截面不能滿足強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定要求時(shí)，則采用組合梁。
組合梁
由鋼板或型鋼焊接或鉚接而成。由于鉚接費(fèi)工費(fèi)料，常以焊接為主。常用的焊接組合梁為由上、下翼緣板和腹板組成的工形截面和箱形截面，后者較費(fèi)料，且制作工序較繁，但具有較大的抗彎剛度和抗扭剛度，適用于有側(cè)向荷載和抗扭要求較高或梁高受到限制等情況。圖1是一種特殊型式的組合梁，由軋制工字鋼經(jīng)火焰切割后再錯(cuò)位焊接，焊接后梁高大于原工字鋼(增加六角形孔高的一半)，從而提高了梁的承載能力和抗彎剛度；由于腹板上有形似蜂窩的六角形孔，故名蜂窩梁。
設(shè)計(jì)計(jì)算
鋼梁截面的大小都須經(jīng)計(jì)算確定，并滿足強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和剛度三個(gè)主要要求。前兩個(gè)保證鋼梁在使用中的安全，后者保證不會(huì)產(chǎn)生過大的變形以利正常使用。組合梁的截面尺寸除滿足上述三項(xiàng)要求外，還必須滿足各組成件的局部穩(wěn)定要求。熱軋型鋼截面的厚度較大，局部穩(wěn)定一般可以得到保證。
強(qiáng)度
鋼梁的強(qiáng)度包括抵抗彎曲、剪切以及豎向局部承壓的能力。抗彎能力可由材料力學(xué)中的彎曲應(yīng)力公式求得(見梁的基本理論)。當(dāng)按彈性階段設(shè)計(jì)時(shí)，取計(jì)算截面的邊緣纖維應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服點(diǎn)作為極限狀態(tài)。邊緣纖維應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)后，梁實(shí)際上還可繼續(xù)承受荷載。隨著荷載的繼續(xù)加大，最大彎矩所在截面上的塑性變形沿截面從邊緣向中央不斷發(fā)展和擴(kuò)大，最后在該截面處形成塑性鉸。梁上出現(xiàn)使梁成為可動(dòng)機(jī)構(gòu)的一定數(shù)量的塑性鉸后，梁即到達(dá)抗彎的極限狀態(tài)而破壞。當(dāng)按塑性設(shè)計(jì)時(shí)，考慮梁上形成塑性鉸及由此引起的內(nèi)力重分布。采用塑性設(shè)計(jì)的鋼梁，與按彈性階段設(shè)計(jì)的梁相比較，可減小截面尺寸，節(jié)省鋼材，但一般只適用于受靜力荷載的熱軋型鋼梁和等截面焊接組合梁，同時(shí)組合梁板件的寬厚比應(yīng)有較嚴(yán)格的限制，以免板件局部失穩(wěn)而降低梁的承載能力。
鋼梁的抗剪能力，也可按材料力學(xué)中的有關(guān)公式計(jì)算。為了簡化，通常假定剪力完全由腹板的計(jì)算截面平均承受。型鋼的腹板較厚，抗剪強(qiáng)度一般都能滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)梁的抗彎強(qiáng)度按塑性階段設(shè)計(jì)時(shí)，剪力的存在會(huì)加速塑性鉸的形成；因此，對最大彎矩截面上的剪應(yīng)力，應(yīng)有比較嚴(yán)格的限制。
鋼梁上承受固定集中荷載處(包括梁的支座處)，當(dāng)荷載作用在翼緣上時(shí)，該處翼緣與腹板交界部位的腹板水平截面，應(yīng)具有足夠的抗豎向局部壓力的能力。承受豎向局部壓力的腹板水平截面的面積，為該豎向壓力在所驗(yàn)算水平截面上的假定分布長度與腹板厚度的乘積，并假定豎向壓應(yīng)力在該水平截面上為均勻分布。若計(jì)算截面的抗豎向局部承壓能力不足，可放大支承豎向荷載墊板的長度，或在該處設(shè)置腹板的加勁肋。
整體穩(wěn)定
在豎向荷載作用下，鋼梁一般只產(chǎn)生豎向位移（即撓度），但對側(cè)向剛度較差的工字形截面或槽形截面鋼梁，當(dāng)梁的自由長度（側(cè)向無支承長度）較大時(shí)，荷載加大到一定程度，常會(huì)迅速產(chǎn)生較大的側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)變形，使梁隨即喪失承載能力的現(xiàn)象稱為喪失整體穩(wěn)定或側(cè)扭屈曲。當(dāng)梁的自由長度較大和受壓翼緣寬度較小時(shí)，使梁喪失整體穩(wěn)定的臨界荷載常小于強(qiáng)度破壞的荷載，因此，對梁的截面除應(yīng)計(jì)算抗彎強(qiáng)度外，還必須驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。影響該臨界荷載大小的因素很多，如截面的形狀和尺寸，荷載的類型和其在截面上作用點(diǎn)的高度，自由長度的大小和梁端部的支承方式等。增加整體穩(wěn)定性的最有效辦法是在跨中設(shè)置側(cè)向支承和加大受壓翼緣板的寬度。此外，在任何鋼梁的支座處都應(yīng)采取構(gòu)造措施，使該處截面不能產(chǎn)生側(cè)向位移和繞梁軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（見結(jié)構(gòu)穩(wěn)定）。
剛度
梁在正常使用條件下的最大豎向位移(撓度)，不應(yīng)超過設(shè)計(jì)規(guī)范中對各種不同用途的梁所規(guī)定的最大容許變形值。梁的撓度大小與梁截面的抗彎剛度（彈性模量和截面慣性矩的乘積）成反比，剛度愈大，撓度愈小。采用較高的截面，可提高梁的剛度。
局部穩(wěn)定
當(dāng)梁的腹板和翼緣厚度不足時(shí)，可能在全梁因強(qiáng)度破壞或喪失整體穩(wěn)定之前，受壓翼緣或腹板就已形成波狀凹凸而失去其原來的平面形態(tài)的現(xiàn)象稱局部屈曲或喪失局部穩(wěn)定(圖2)。局部屈曲將改變截面形狀而惡化梁的工作狀態(tài)，有可能促使梁提前喪失承載能力。為此，對受壓翼緣板的寬厚比應(yīng)有限制。對于腹板，當(dāng)高厚比較大時(shí)，則須用橫向加勁肋或縱、橫向加勁肋予以加強(qiáng)，把整塊腹板分成若干小區(qū)格。
加勁肋
焊在腹板兩側(cè)用以防止腹板喪失局部穩(wěn)定的條形鋼板。
（1）中間加勁肋。有橫向和縱向兩種。橫向加勁肋主要用于增強(qiáng)腹板抵抗因受剪而局部屈曲的能力，間距由腹板高厚比和板中應(yīng)力的大小經(jīng)計(jì)算確定?？v向加勁肋主要用以增強(qiáng)腹板抵抗因彎曲壓應(yīng)力而屈曲的能力，設(shè)在腹板的受壓區(qū)，位于離腹板受壓邊緣為腹板高度的1/4～1/5處，可沿梁的全長設(shè)置，也可只在彎曲壓應(yīng)力較大的區(qū)間內(nèi)局部設(shè)置。加勁肋的截面應(yīng)有足夠的剛度。
（2）支承加勁肋。設(shè)置于梁的支座處和固定集中荷載處，除有中間橫向加勁肋的作用外，主要用以傳遞梁所受的集中力，改善腹板在豎向壓力下的工作性能。設(shè)計(jì)時(shí)將支承加勁肋及其兩側(cè)的部分腹板看作一個(gè)軸心壓桿，驗(yàn)算此壓桿在支座集中反力或集中荷載作用下在腹板平面外的穩(wěn)定性。此外，為了傳遞所受集中力，加勁肋的端部還應(yīng)有足夠的承壓面積刨平抵緊于翼緣板上。
腹板屈曲后強(qiáng)度
腹板區(qū)格局部屈曲后將會(huì)產(chǎn)生平面外位移，但與此同時(shí)，由于該區(qū)格四周與翼緣板和加勁肋分別牢固相連，腹板內(nèi)隨即產(chǎn)生薄膜張力來阻止平面外位移的增大，使腹板屈曲后還可繼續(xù)承受荷載的狀態(tài)稱腹板屈曲后強(qiáng)度。研究利用它，可節(jié)省鋼材，具有一定經(jīng)濟(jì)意義；但一般只適用于受靜力荷載的鋼梁。
拼接
限于運(yùn)輸條件，在工廠將梁分段制成，運(yùn)至工地再拼接成整體，稱工地拼接。因鋼材尺寸不足，在制造廠中把梁的各個(gè)組成部分接長或加寬而完成的拼接，稱工廠拼接。在拼接處，應(yīng)保證梁的強(qiáng)度不被削弱和變形的連續(xù)性。組合梁的工廠拼接應(yīng)使翼緣板和腹板的接縫分散在不同截面處。為了便于運(yùn)輸，工地拼接中翼緣板和腹板的接縫可設(shè)在同一截面上，但宜設(shè)在受力較小的部位。拼接方法一般采用坡口對焊焊縫連接，可省工省料；但對重型梁的工地拼接，也可用拼接板高強(qiáng)螺栓連接，以提高拼接質(zhì)量?a href=’http://www.baiven.com/baike/225/315630.html’ target=’_blank’ style=’color:#136ec2′>透納屏旱畝?π閱堋?/p>
建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101
咨詢熱線：13198516101 
