2018二级建筑师建筑结构与设备辅导资料第二章_第2页

　　水平构件在跨间承受荷载，构件发生弯曲且产生弯矩和剪力，从而使构件截面内产 生弯曲应力和剪应力。这种构件即称为受弯构件。这是结构设计中最常见的单跨梁和多跨梁就属于受弯构件。

　　(1)简支梁在不同荷载作用下的弯矩图及剪力图见图2-5

　　图2-5 简支梁在不同荷载作用下的弯矩及剪力

　　(2)多跨连续梁在均布荷载作用下的弯矩和剪力见图2-6。

　　图2-6 多跨连续梁在均布荷载作用下的弯矩和剪力

　　(3)梁截面内的应力分布

　　1)弯曲应力(图10-8)

　　式中 y—距中和轴的距离;

　　+σmax—边沿最大拉应力;

　　—σmax—边沿最大压应力。

　　弯曲应力沿截面高度为三角形分布，中和轴处应力为零;顺时针弯曲时中和轴以上为压应力，中和轴以下为拉应力;逆时针弯曲时，中和轴以上为拉应力，以下为压应力。见图2-7.

　　图2-7 弯曲压力分布

　　3)剪应力

　　剪应力在截面上的分布也是不均匀的，其分布规律如图2-8。

　　受弯构件在荷载作用下要产生弯曲，于是将产生弯曲变形，使梁产生挠度。

　　1)梁的挠度跨中最大。

　　2)挠度的大小与正弯矩成正比。

　　3)跨度相同、荷载相同时，简支梁的挠度比连续梁、二端固定或一端固定一端简支的梁要大。

　　4)挠度的大小与梁的EI成反比。

　　(5)受弯构件的设计要点

　　1)要满足弯曲应力不超过材料的强度设计值。即最大弯矩处的最大弯曲应力必须小于强度设计值。

　　(2-10)

　　2)梁内最大剪力的断面平均剪应力不超过材料抗剪的设计值。

　　3)梁的最大挠度值不得超过规范规定的数值。

　　四、几种基本构件的比较

　　上述几种基本构件的合理应用，就能取得合理的结构设计。

　　1.轴心受拉构件是受力最好的构件

　　(1)最能充分发挥材料性能。因在外力作用下，沿构件全长及截面的内力及应力都是均匀分布。

　　(2)在承受相同的荷载下，与受压和受弯构件相比所需的断面最小。

　　(3)只有具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系才是最省材料和经济合理的体系。

　　2.轴压构件

　　承载力受稳定的影响，故应避免长杆受压，设计时要特别注意侧向稳定。

　　3.偏心受压构件

　　在相同截面下，因受偏心弯矩的影响，其承载力将随偏心距的加大而大为减小。而且也要考虑侧向稳定的影响。

　　4.受弯构件

　　(1)构件内的内力不均匀分布，因此不能充分发挥材料的作用。

　　(2)还存在变形能否满足要求的问题，有时虽已满足强度要求，变形不能满足时，则应按变形要求增大构件断面尺寸。