受弯构件的类型与截面

点击量:   发表时间:2017-07-12 09:11:15

    只受弯矩作用或受弯矩与剪力共同作用的构件称为受弯构件。实际工程中,以受弯受剪为主但作用着很小的轴力的构件,也常称为受弯构件。结构中的受弯构件主要以梁的形式出现,通常受弯构件和广义的梁是指同一对象。

    按弯曲变形情况不同,构件可能在一个主轴平面内受弯,也可能在两个主轴平面内受弯。前者称为单向弯曲构件(梁),后者称为双向弯曲或斜弯曲构件(梁)。

    按支承条件的不同,受弯构件可分为简支梁、连续梁、悬臂梁等。

    按在结构体系传力系统中的作用不同,受弯构件分为主梁、次梁等。

    按截面形式和尺寸沿构件轴线是否变化,有等截面受弯构件和变截面受弯构件之分。在一些下,使用变截面梁可以节省钢材;但也可能会增加制作成本。

    按截面构成方式的不同,受弯构件可分实腹式和空腹式截面,前者又分为型钢截面与焊接组合截面。

    采用型钢的受弯构件,通常使用工字型钢(也称为工形钢)或截面宽高比较大(0.5 - 1.0)的宽翼缘工字钢(以下称H型钢)和槽钢等。工字钢与H型钢的材料在截面上的分布比较符合构件受弯的特点,用钢较省,因此应用普遍。槽钢翼缘较小,而且截面单轴对称,剪力中心存腹板外侧,绕截面对称轴弯曲时容易发生扭转,使用时常采用一定的措施,或使外力通过剪力中心,或者加强约束条件。

    冷弯薄壁型钢也是经常用于受弯构件的型钢截面。在室温条件下加工成形的冷弯薄壁型钢,板壁都较薄,国内目前生产的主要在1.5 - 3.0mm的范围内,所以多用在承受较小荷载的场合下,例如房屋建筑中的屋面檩条和墙梁。

由于受到轧制设备的限制,当型钢规格不能满足受弯构件的要求,或考虑最大限度地节省钢材时,可采用焊接组合截面。焊接组合截面由若干钢板,或钢板与型钢连接而成。它的截面比较灵活,有的情况下可使材料的分布更容易满足工程上的各种需要,从而节省钢材。用3块钢板组成的工字形槽面、4块钢板组成的箱形截面,以及由若干个箱室组成的多室箱形截面,在工程中应用也很广泛。

    空腹式截面可以减轻构件的自重,在建筑结构中也方便了管道的通行,对外露的结构构件,有时还能起到空间韵律变化的作用。

    除了钢构件外,有用钢筋混凝土和轧制型钢或焊接型钢构成的组合梁,其中作为建筑物楼面、桥梁桥面等的混凝土板,也作为梁的组成部分参与抗弯矩。

    受弯构件有两个正交的形心主轴,如图6-2所示的x轴与y轴。其中绕x轴的惯性矩、截面模量最大,称x轴为强轴,相对的另一轴则为弱轴。对于工字形、箱形及T形截面等,最外侧平行于弯曲轴的板称为翼缘,垂直于弯曲轴的板则称为腹板。

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