内容发布更新时间 : 2024/11/3 1:27:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
《钢结构设计规范》（GB50017—2003）学习指导
第四章 受弯构件的计算
§4.1 强度计算 一 规范原文
4.1.1 在主平面内受弯的实腹构件（考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条），其抗弯强度应按下列规定计算：
MyMx ??f （4.1.1）
?xWnx?yWny式中 Mx、My——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩（对工字形截面：x轴为强轴，y
轴为弱轴）；
Wnx、Wny——对x轴和y轴的净截面模量；
?x、?y——截面塑性发展系数；对工字形截面，?x?1.05，?y?1.20；对
箱形截面, ?x??y?1.05；对其他截面，可按表5.2.1采用；
f ——钢材的抗弯强度设计值。
当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13235/fy而不超过
15235/fy时，应取?x?1.0，fy为钢材牌号所指屈服点。
对需要计算疲劳的梁，宜取?x??y?1.0。
4.1.2 在主平面内受弯的实腹构件（考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条），其抗剪强度应按下式计算：
r?VS?fv （4.1.2） Itw式中 V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；
S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；
I——毛截面惯性矩； tw——腹板厚度；
fv——钢材的抗剪强度设计值。
4.1.3 当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该荷载处又未设置支承加劲肋时，腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算：
?c?
?Ftwlz?f （4.1.3-1）
式中 F——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；
?——集中荷载增大系数；对重级工作制吊车梁，??1.35；对其他梁，
??1.0；
lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算： lz?a?5hy?2hR （4.1.3-2） a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨上的轮压可取50mm； hy——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离； hR——轨道的高度，对梁顶无轨道的梁hR=0； f ——钢材的抗压强度设计值。
在梁的支座处，当不设置支承加劲肋时，也应按公式（4.1.3-1）计算腹板计算高度下边缘的局部压应力，但?取1.0。支座集中反力的假定分布长度，应根据支座具体尺寸参照公式（4.1.3-2）计算。
注：腹板的计算高度h0；对轧制型钢梁，为腹板与上、下翼缘相接处两内弧起点间的距离；对焊接组合梁，为
腹板高度；对铆接（或高强度螺栓连接）组合梁，为上、下翼缘与腹板连接的铆钉（或高强度螺栓）线间最近距离（见图4.3.2）。
4.1.4 在梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力，或同时受有较大的正应力和剪应力（如连续梁中部支座处或梁的翼缘截面改变处等）时，其折算应力应按下式计算：
?2??c???c?3?2??1f （4.1.4-1）
2式中 ?,?,?c——腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压
应力，?和?c应按公式（4.1.2）和公式（4.1.3-1）计算，?应按下式计算：
??My1 （4.1.4-2） In?和?c以拉应力为正值，压应力为负值；
In——梁净截面惯性矩；
Y1——所计算点至梁中和轴的距离；
当?与?c异号时，取?1＝1.2; ?1——计算折算应力的强度设计值增大系数；
当?与?c同号或?c?0时，取?1＝1.1。
二 应用指导 1 抗弯强度
梁受弯时的应力—应变曲线与受拉时相类似，屈服点也相近。因此，钢材是理想弹塑性体的假定，在梁的强度计算中仍然适用。当弯矩Mx由零逐渐加大时，戴面中的应变始终符合平面截面假定[图4-1(a)]，截面上、下边缘的应变最大，设最大应变为?max。而正应力的发展过程可分为下述三个阶段：
（1）弹性工作阶段 当作用于梁上的弯矩Mx较小时，截面上的最大应变
?max?fy/E，梁全截面弹性工作，应力与应变成正比，此时截面上的应力为直线
分布，弹性工作的极限情况是?max?fy/E[图4-1(b)]，相应的弯矩为梁弹性工作阶段的最大弯矩，其值为：
Mxe?fyWnx （4-1）
式中 Wnx——梁净截面对x轴的模量。
（2）弹塑性工作阶段 当弯矩Mx继续增加，最大应变?max?fy/E，截面上、下各有一个高为a的区域，其应变??fy/E。由于钢材为理想的弹塑性体，所以这个区域的正应力恒等于fy，成为塑性区。然而，应变??fy/E的中间部分区域仍保持弹性，为弹性区，应力与应变成正比[图4-1(c)]。
Mxp?fy(S1nx?S2nx)?fyWpnx （4-2） 式中 S1nx、S2nx——分别为中和轴以上、以下净截面对中和轴x的面积矩；
Wpnx = S1nx + S2nx——净截面对x轴的塑性模量。
图4-1 梁受弯时各阶段正应力分布