建筑工程中的变截面梁设计

现在再从截面沿梁轴线的变化方面来讨论梁的经济合理性。

在进行梁的强度计算时，是根据危险截面上的最大弯矩设计截面的，而其他截面上的弯矩一般都小于最大弯矩，如果采用等截面梁，对那些弯矩比较小的地方，材料就没有充分发挥作用。要想更好地发挥材料的作用，应该在弯矩比较大的地方采取较大的截面，在弯矩小的地方采用较小的截面，这种横截面沿着梁轴线变化的梁，称为变截面梁。最理想的变截面梁，是使梁的各个截面上的最大正应力同时达到材料的许用应力。由

得

式中M（x）为任一横截面上的弯矩，Wz（x）为该截面的弯曲截面系数。这样，各个截面的大小将随截面上的弯矩而变化。截面按式（6-9）而变化的梁称为等强度梁。(www.xing528.com)

从强度以及材料的利用上看，等强度梁很理想，但这种梁的加工制造比较困难。当梁上荷载比较复杂时，梁的外形也随之复杂，其加工制造将更加困难。因此，在工程中，特别是建筑工程中，很少采用等强度梁，而是根据不同的具体情况，采用其他形式的变截面梁。

图6-13、图6-14及图6-12所示的梁是建筑工程中常见的几个变截面的例子。对于像阳台或雨篷的悬臂梁，常采用图6-13所示的形式；对于跨中弯矩大、两边弯矩逐渐减小的简支梁，常采用图6-14或图6-12所示的形式。图6-14为上、下加盖板的钢梁，图6-12为屋盖上的薄腹梁。

图6-13　雨篷的悬臂梁

图6-14　上、下加盖板的钢梁