梁的截面形式分析

梁的截面形式分析

在工程结构设计中，梁的截面形式选择至关重要。本文详细介绍了梁的实腹式和空腹式两种截面形式，包括型钢梁、组合梁和空腹式蜂窝梁的具体类型及其特点。通过图文结合的方式，帮助读者全面理解各种截面形式的应用场景和优势。

在工程中，梁的截面形式可采用实腹式或空腹式。实腹式截面有型钢截面和组合截面两类，空腹式截面常为组合截面。

型钢梁的截面形式

型钢梁常用截面形式有槽钢、工字钢、H型钢、冷弯薄壁型钢，如图4-1所示。这些截面通过热轧或冷弯成型方法制造而成。

• 槽钢（图4-1a）：截面扭转中心在腹板外侧，弯曲时将同时产生扭转，受荷不利，使用上应该注意。槽钢只有在构造上使荷载作用线接近扭转中心，或能保证截面不发生扭转时才使用。

• H型钢（图4-1b）：截面分布合理，规格多，翼缘内外边缘平行，与其他构件连接方便，应优先选用。用于梁的H型钢宜为窄翼缘型（HN）。

• 冷弯薄壁型钢（图4-1c～e）：作为轻型受弯构件（如檩条）比较经济，但防腐要求较高。

组合梁的截面形式

组合梁常用截面形式如图4-2所示，这些截面由焊接、螺栓连接或栓焊混合连接方法制造而成。

• 图4-2a：由三块钢板焊接而成的工字形截面
• 图4-2b：由两个T型钢（由H型钢剖分而成）和一块中间钢板焊接而成
• 图4-2c：当焊接组合梁翼缘需要很厚时，可采用两层翼缘板的截面
• 图4-2d：若钢材焊接性能不能满足梁的工作环境或荷载特性（如梁承受动力荷载）要求时，则可采用高强度螺栓或铆钉来制作组合梁
• 图4-2e：当梁承受荷载很大且其高度受到限制或其抗扭刚度要求较高时，可采用箱形截面

空腹式梁的截面形式

空腹式梁的截面形式如图4-3所示。将H型钢沿腹板折线（图4-3a）切割成的两部分，然后将齿尖对齿尖地焊接起来，就形成一个比原H型钢高、腹板有似蜂窝孔洞的工字截面梁（图4-3b），这种梁称为蜂窝梁。蜂窝梁与原H型钢相比，承载力及刚度均显著增大。

梁的截面形式选择

梁的荷载和跨度较小时，经常使用型钢梁。型钢构造简单，加工方便，成本较低。当荷载较大或跨度较大，现有规格的型钢不能满足梁承载力或刚度的要求时，就须采用组合截面梁（简称组合梁）。组合梁设计与制作比较灵活，可使截面材料分布更为合理。梁的跨度较大时或为了穿通管线方便，也常采用空腹式截面梁。