第二章 梁、悬挑结构

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1、第二章第二章梁、悬挑结构梁、悬挑结构2.1梁的形式1.1.1梁按材料分类1.1.2梁按截面形式分类1.1.3梁按支撑约束条件分类2.2梁的受力与变形2.3梁式结构的工程实例2.4悬挑结构1.4.1悬挑结构的形式1.4.2悬挑结构的抗倾覆平衡1.4.3悬挑结构的受力1.4.4悬挑结构的工程实例梁和悬挑结构均属受弯构件，是建筑中应梁和悬挑结构均属受弯构件，是建筑中应用广泛的构件，也是建筑结构中的最基本构件用广泛的构件，也是建筑结构中的最基本构件（梁、柱、板、墙）。（梁、柱、板、墙）。梁的特点梁的特点1）横向受力。2）结构分析方便，制作简单。3）与其它横向受力结构（桁架、拱等）相比

2、，梁的受力属于比较差的。主要是基于材料质量与其能够提供的承载力之比来衡量的。2.12.1梁的形式梁的形式是古希腊雅典娜女神2.1.12.1.1梁按材料分类梁按材料分类的神庙，兴建于公元前5世纪的雅典卫城。1、石梁它是现存至今最重要的古典希腊时代建筑物，一般被认为是多立克柱式发展的顶端；雕像装饰是古希腊艺术的顶点，此外还被尊为古希腊与雅典民主制度的象征，是举世闻名的文化遗产之一。石梁跨度4.2m雅典卫城古希腊德帕提农神庙石材抗压强度大、抗拉强度小，故高度大跨度小，十分笨重，柱网受限，影响室内空间的使用。古希腊的阿提密斯神庙阿提密斯是古希腊的狩猎女神，其神庙始建于公元前356年（

3、说法不一）。整个建筑的设计师是Chersiphron父子，它最大的特色是内部有两排，至少106根立柱，每根大约12至18米高。神庙的底座约为60乘120米。石梁的跨度达8.6m左右2.1.12.1.1梁按材料分类梁按材料分类2、木梁木梁抗拉、抗压强度大，自重轻，但防腐、防蛀、防火性能差。胶合板、胶合梁等化学处理的胶合木材料具有良好的防腐防蛀阻燃等性能，且比普通木材有更高的强度。太和殿太和殿结构示意图（木梁跨度达到11m）钢梁受拉、受压强2.1.12.1.1梁按材料分类梁按材料分类度大，自重相对较3、钢梁小，防腐、防火性能差，造价和维修费用高。2.1.12.1.1梁按材料分类梁

4、按材料分类4、钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁是目前应用最为广泛的梁。混凝土受压、纵筋受拉、箍筋受剪，整体受力。钢筋混凝土梁耐火性好、耐久性好、造价低廉，缺点是自重大，受裂缝及挠度限制。混凝土和钢筋的受力特点2.1.12.1.1梁按材料分类梁按材料分类5、预应力混凝土梁由于施加了预压力使其产生预起拱，可有效控制其裂缝宽度和挠度，节省材料减轻自重，跨度可达30m，甚至更大。图8预应力混凝土简支梁受力特点（a）预压力作用（b）外荷载作用（c）预压力和外荷载共同作用2.1.12.1.1梁按材料分类梁按材料分类6、钢-钢筋混凝土组合梁下部为钢梁或钢桁架，上部为普通钢筋混凝土板，充分利用钢与混

5、凝土材料性能，具有良好的经济指标。2.12.1梁的形式梁的形式2.1.22.1.2梁按截面形式分类梁按截面形式分类常用截面形式：矩形、圆形、工字型、槽型、箱型、花篮形2.1.22.1.2梁按截面形式分类梁按截面形式分类¾石梁矩形截面¾木梁圆形截面或矩形截面¾钢梁焊接工字形梁、箱形梁¾钢筋混凝土梁矩形、T型截面、工字形截面或箱形截面¾预应力混凝土梁变高度双坡薄腹梁、鱼腹梁、空腹梁¾钢－钢筋混凝土组合梁矩形¾¾钢梁钢梁焊接工字形梁、箱形梁焊接工字形梁、箱形梁¾钢筋混凝土梁矩形、T型截面、工字形截面或箱形截面¾梁与楼板现浇在一起，楼板成为翼缘（翼缘宽度的确定），形成T形。中和轴附近

6、材料不能充分发挥作用，挖去后形成工字型或箱型。预应力混凝土梁变高度双坡薄腹梁、鱼腹梁、空腹梁薄腹梁的特点薄腹梁的特点¾优点：制作、构造、吊装及设计较简单，侧向刚度大，可以降低厂房的高度和不需设置屋面支撑¾缺点：自重较大¾适用跨度：普通钢筋混凝土薄腹梁为６～１２ｍ预应力钢筋混凝土薄腹梁为１２～１８ｍ薄腹梁的设计要点和大致尺寸薄腹梁的设计要点和大致尺寸¾¾梁端部高度：一般不小于梁端部高度：一般不小于60cm60cm¾¾双坡度的屋面坡度：双坡度的屋面坡度：1/8L‾1/12L1/8L‾1/12L¾¾梁截面高度：单坡梁梁截面高度：单坡梁hh=(1/18L‾1/12L)=(1/18L‾

7、1/12L)双坡梁中间高双坡梁中间高h=(1/14L‾1/6L)h=(1/14L‾1/6L)¾¾梁腹厚度：梁腹厚度：6‾10cm6‾10cm变截面梁，跨中变截面梁，跨中MM大，故为提高大，故为提高II（惯性矩），增（惯性矩），增加高度；支座边缘加高度；支座边缘VV大，故为提高横截面积，增大大，故为提高横截面积，增大宽度。宽度。2.1.32.1.3梁按支承条件分类梁按支承条件分类¾¾简支梁简支梁¾¾悬臂梁悬臂梁¾¾两端固定梁两端固定梁¾¾多跨连续梁多跨连续梁¾¾静定多跨梁静定多跨梁¾¾多跨连续梁桥多跨连续