第14章（课件）- 《建筑结构》同步教学（大连理工版）

第14章 钢结构的受力构件 【学习目标】 通过本章的学习，了解受弯构件的分类及受力特点，熟悉梁的拼接和连接；了解轴心受力构件的分类及受力特点，熟悉轴心受力构件在工程中的应用及连接构造，掌握强度和刚度的计算。 【学习重点】 轴心受力构件的强度和刚度计算，梁、柱的连接构造。 14.1 受弯构件 受弯构件是指主要承受横向荷载作用的构件。 y y x x o 工程中的应用：楼盖梁、工作平台梁、墙架梁、吊车梁、檩条及梁式桥、大跨斜拉桥、悬索桥中的桥面梁等。 14.1.1 受弯构件（梁）的类型 钢梁按制作方法的不同可以分为型钢梁和组合梁两大类。型钢梁又可分为热轧型钢梁和冷弯薄壁型钢梁两种。 图14-1 钢梁的类型 图14-1 钢梁的类型 当荷载和跨度较大时，型钢梁受到尺寸和规格的限制，不能满足承载能力或刚度要求，此时可考虑组合梁。组合梁按其连接方法和使用材料的不同，可以分为焊接组合梁、铆接组合梁、钢与混凝土组合梁等。 将工字梁或H型钢的腹板沿折线切开，焊成12-4（b）图所示的空腹梁，一般称为蜂窝梁，是一种较为经济合理的构件形式。 图14-2 蜂窝梁 将工字钢或H型钢的腹板斜向切开，颠倒相焊做成楔形梁以适应弯矩的变化。 图14-3 楔形梁 图14-4 异种钢组合梁 图14-5 高强T型钢组合梁 按受力情况的不同分为：单向弯曲梁和双向弯曲梁。 图14-6 双向弯曲梁 按支撑情况：简支梁、连续梁和伸臂梁等。 工作平台梁格布置示例 8 根据主梁与次梁的排列情况，梁格可分为以下三种类型： （1）单向梁格 （2）双向梁格 （3）复式梁格 9 14.1.2 梁的拼接、连接和支座 1.梁的拼接 分为工厂拼接和工地拼接。 （1）工厂拼接 工厂拼接为受到钢材规格或现有钢材尺寸限制而做的拼接， 图14-9 焊接梁的工厂拼接 10 （2）工地拼接 工地拼接是受到运输或安装条件限制而做的拼接。 图14-10 工地焊缝拼接 11 高强度螺栓拼接 图14-11 工地高强度螺栓拼接 12 2.梁的连接 梁的连接是指钢结构中次梁和主梁的连接。 （1）次梁为简支梁 次梁与主梁的连接形式分叠接和侧面连接两种。 叠接是将次梁直接搁置在主梁上，用螺栓或焊缝固定其相互位置，不需计算。 图14-12 次梁与主梁的叠接 13 侧面连接是将次梁端部上翼缘切去，端部下翼缘则切去一边，然后将次梁端部与主梁加劲肋用螺栓相连。 图14-13 次梁与主梁的侧面连接 14 （2）次梁为连续梁 次梁与主梁的连接形式也分叠接和侧面连接两种。 叠接时，次梁连续通过，不在主梁上断开，主梁和次梁之间可用螺栓或焊缝固定它们之间的相互位置。 图14-14 连续次梁与主梁的连接 15 侧面连接时，次梁在主梁处要断开，分别连于主梁两侧。 图14-14 连续次梁与主梁的连接 16 形式：平板支座、弧形支座和铰轴式支座。 图14-15 梁的支座 3.梁的支座 （a）平板支座 （b）弧形支座 （c）铰轴式支座 （d）滚轴支座 17 14.2.1 轴心受力构件的应用和截面形式 轴心受拉构件和轴心受压构件。 图14-16 轴心受力构件的应用 14.2 轴心受力构件 18 轴心受压构件：柱由柱头、柱身和柱脚三部分组成。 图14-17 柱的组成 （a）实腹式柱 （b）格构式柱 19 轴心受力构件的截面形式： 图14-17 轴心受力构件的截面形式 20 格构式构件： 图14-19 格构式构件的缀材布置 21 对轴心受力构件截面形式的共同要求： （1）能提供强度所需要的截面积； （2）制作比较简单； （3）便于和相邻的构件连接； （4）截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。 22 轴心受力构件的计算和受弯构件一样，亦要满足两种极限状态的要求。 对于承载能力极限状态，轴心受拉构件只有强度问题。