4.1.1 在主平面內受彎的實腹構件（考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條），其抗彎強度應按下列規(guī)定計算：
式中 Mx、My——同一截面處繞x軸和y軸的彎矩（對工字形截面：x軸為強軸，y軸為弱軸）；
Wnx、Wny——對 x 軸和 y 軸的凈截面模量；
γx、γy——截面塑性發(fā)展系數(shù)；對工字形截面，γx＝1.05，γy＝1.20；對箱形截面，γx＝γy＝1.05；對其他截面，可按表5.2.1采用；
f—一鋼材的抗彎強度設計值。
當梁受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于
而不超過
時，應取γx＝1.0。fy為鋼材牌號所指屈服點。
對需要計算疲勞的梁，宜取γx＝γy＝1.0。
4.1.2 在主平面內受彎的實腹構件（考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條），其抗剪強度應按下式計算：
式中 V——計算截面沿腹板平面作用的剪力；
S——計算剪應力處以上毛截面對中和軸的面積矩；
I——毛截面慣性矩；
tw——腹板厚度；
fv——鋼材的抗剪強度設計值。
4.1.3 當梁上翼緣受有沿腹板平面作用的集中荷載、且該荷載處又未設置支承加勁肋時，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度應按下式計算：
式中 F——集中荷載，對動力荷載應考慮動力系數(shù)；
ψ——集中荷載增大系數(shù)；對重級工作制吊車梁，ψ＝1.35；對其他梁，ψ＝1.0；
lz——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度，按下式計算：
a——集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，對鋼軌上的輪壓可取50mm；
hy—一自梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離；
hR——軌道的高度，對梁頂無軌道的梁hR＝0；
f——鋼材的抗壓強度設計值。
在梁的支座處，當不設置支承加勁肋時，也應按公式(4.1.3-1)計算腹板計算高度下邊緣的局部壓應力，但ψ取1.0。支座集中反力的假定分布長度，應根據(jù)支座具體尺寸參照公式(4.1.3－2)計算。
注：腹板的計算高度h0；對軋制型鋼梁，為腹板與上、下翼緣相接處兩內弧起點間的距離；對焊接組合梁，為腹板高度；對鉚接（或高強度螺栓連接）組合梁，為上、下翼緣與腹板連接的鉚釘（或高強度螺栓）線間最近距離（見圖4.3.2）。
4.1.4 在梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應力、剪應力和局部壓應力，或同時受有較大的正應力和剪應力（如連續(xù)梁中部支座處或梁的翼緣截面改變處等）時，其折算應力應按下式計算：
式中 σ、τ、σc——腹板計算高度邊緣同一點上同時產生的正應力、剪應力和局部壓應力，τ和σc應按公式(4.1.2)和公式(4.1.3-1)計算，σ應按下式計算：
σ和σc以拉應力為正值，壓應力為負值；
In——梁凈截面慣性矩；
y1——所計算點至梁中和軸的距離；
β1——計算折算應力的強度設計值增大系數(shù)；當σ與σc異號時，取β1＝1.2；當σ與σc同號或σc＝0時，取β1＝1.1。
條文說明 4.1 強度
4.1.1 計算梁的抗彎強度時，考慮截面部分發(fā)展塑性變形，因此在計算公式(4.1.1)中引進了截面部分塑性發(fā)展系數(shù)γx和γy。γx和γy的取值原則是：①使截面的塑性發(fā)展深度不致過大；②與第5章壓彎構件的計算規(guī)定表5.2.1相銜接。雙軸對稱工字形組合截面梁對強軸彎曲時，全截面發(fā)展塑性時的截面塑性發(fā)展系數(shù)γu與截面的翼緣和腹板面積比b1t1/h0tw及梁高和翼緣厚度比h/t1有關。當面積比為0.5和高厚比為100時，γu＝1.136，當高厚比為50時，γu＝1.148；當面積比為1、高厚比為100時，γu＝1.082，當高厚比為50時，γu＝1.093。現(xiàn)考慮部分發(fā)展塑性，取用γx＝1.05，在面積比為0.5時，截面每側的塑性發(fā)展深度約各為截面高度的11.3％；當面積比為1時，此深度約各為截面高度的22.6％。因此，當考慮截面部分發(fā)展塑性時，宜限制面積比b1t1/h0tw＜1，使截面的塑性發(fā)展深度不致過大；同時為了保證翼緣不喪失局部穩(wěn)定，受壓翼緣自由外伸寬度與其厚度之比應不大于
。
原規(guī)范對梁抗彎強度的計算是否考慮截面塑性發(fā)展有兩項附加規(guī)定：一是控制受壓翼緣板的寬厚比，以免翼緣板沿縱向屈服后寬厚比太大可能在失去強度之前失去局部穩(wěn)定，這項是必要的；二是規(guī)定直接承受動力荷載只能按彈性設計，這項似乎不夠合理。世界上大多數(shù)國家的規(guī)范，并沒有明確區(qū)分是否直接受動力荷載。國際標準化組織(ISO)的鋼結構設計標準1985年版本對于采用塑性設計作了兩條規(guī)定：一是塑性設計不能用于出現(xiàn)交變塑性，即相繼出現(xiàn)受拉屈服和受壓屈服的情況；二是對承受行動荷載的結構，設計荷載不能超過安定荷載。所謂安定，是指結構不會由于塑性變形的逐漸積累而破壞，也不會因為交替發(fā)生受拉屈服和受壓屈服使材料產生低周疲勞破壞。對通常承受動力荷載的梁來說，不會出現(xiàn)交變應力。而且荷載達到最大值后卸載，只要以后的荷載不超過最大荷載，梁就會彈性地工作，無塑性變形積累問題，因而總是安定的。直接承受動力荷載的梁也可以考慮塑性發(fā)展，但為了可靠，對需要計算疲勞的梁還是以不考慮截面塑性發(fā)展為宜。因此現(xiàn)將梁抗彎強度計算不考慮塑性發(fā)展的范圍由“直接承受動力荷載”縮小為“需要計算疲勞”的梁。
考慮腹板屈曲后強度時，腹板彎曲受壓區(qū)已部分退出工作，其抗彎強度另有計算方法，故本條注明“考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條”。
4.1.2 考慮腹板屈曲后強度的梁，其抗剪承載力有較大的提高，不必受公式(4.1.2)的抗剪強度計算控制，故本條也提出“考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條”。
4.1.3 計算腹板計算高度邊緣的局部承壓強度時，集中荷載的分布長度lz，參考國內外其他設計標準的規(guī)定，將集中荷載未通過軌道傳遞時改為lz＝a＋5hy；通過軌道傳遞時改為lz＝a＋5hy＋2hR。
4.1.4 驗算折算應力的公式(4.1.4-1)是根據(jù)能量強度理論保證鋼材在復雜受力狀態(tài)下處于彈性狀態(tài)的條件。考慮到需驗算折算應力的部位只是梁的局部區(qū)域，故公式中取β1為大于1的系數(shù)。當σ和σc同號時，其塑性變形能力低于σ和σc異號時的數(shù)值，因此對前者取β＝1.1，而對后者取β1＝1.2。
式中 Mx、My——同一截面處繞x軸和y軸的彎矩（對工字形截面：x軸為強軸，y軸為弱軸）；Wnx、Wny——對 x 軸和 y 軸的凈截面模量；
γx、γy——截面塑性發(fā)展系數(shù)；對工字形截面，γx＝1.05，γy＝1.20；對箱形截面，γx＝γy＝1.05；對其他截面，可按表5.2.1采用；
f—一鋼材的抗彎強度設計值。
當梁受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于
而不超過時，應取γx＝1.0。fy為鋼材牌號所指屈服點。對需要計算疲勞的梁，宜取γx＝γy＝1.0。
4.1.2 在主平面內受彎的實腹構件（考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條），其抗剪強度應按下式計算：
式中 V——計算截面沿腹板平面作用的剪力；S——計算剪應力處以上毛截面對中和軸的面積矩；
I——毛截面慣性矩；
tw——腹板厚度；
fv——鋼材的抗剪強度設計值。
4.1.3 當梁上翼緣受有沿腹板平面作用的集中荷載、且該荷載處又未設置支承加勁肋時，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度應按下式計算：
式中 F——集中荷載，對動力荷載應考慮動力系數(shù)；ψ——集中荷載增大系數(shù)；對重級工作制吊車梁，ψ＝1.35；對其他梁，ψ＝1.0；
lz——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度，按下式計算：
a——集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，對鋼軌上的輪壓可取50mm；hy—一自梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離；
hR——軌道的高度，對梁頂無軌道的梁hR＝0；
f——鋼材的抗壓強度設計值。
在梁的支座處，當不設置支承加勁肋時，也應按公式(4.1.3-1)計算腹板計算高度下邊緣的局部壓應力，但ψ取1.0。支座集中反力的假定分布長度，應根據(jù)支座具體尺寸參照公式(4.1.3－2)計算。
注：腹板的計算高度h0；對軋制型鋼梁，為腹板與上、下翼緣相接處兩內弧起點間的距離；對焊接組合梁，為腹板高度；對鉚接（或高強度螺栓連接）組合梁，為上、下翼緣與腹板連接的鉚釘（或高強度螺栓）線間最近距離（見圖4.3.2）。
4.1.4 在梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應力、剪應力和局部壓應力，或同時受有較大的正應力和剪應力（如連續(xù)梁中部支座處或梁的翼緣截面改變處等）時，其折算應力應按下式計算：
式中 σ、τ、σc——腹板計算高度邊緣同一點上同時產生的正應力、剪應力和局部壓應力，τ和σc應按公式(4.1.2)和公式(4.1.3-1)計算，σ應按下式計算：
σ和σc以拉應力為正值，壓應力為負值；In——梁凈截面慣性矩；
y1——所計算點至梁中和軸的距離；
β1——計算折算應力的強度設計值增大系數(shù)；當σ與σc異號時，取β1＝1.2；當σ與σc同號或σc＝0時，取β1＝1.1。
條文說明 4.1 強度
4.1.1 計算梁的抗彎強度時，考慮截面部分發(fā)展塑性變形，因此在計算公式(4.1.1)中引進了截面部分塑性發(fā)展系數(shù)γx和γy。γx和γy的取值原則是：①使截面的塑性發(fā)展深度不致過大；②與第5章壓彎構件的計算規(guī)定表5.2.1相銜接。雙軸對稱工字形組合截面梁對強軸彎曲時，全截面發(fā)展塑性時的截面塑性發(fā)展系數(shù)γu與截面的翼緣和腹板面積比b1t1/h0tw及梁高和翼緣厚度比h/t1有關。當面積比為0.5和高厚比為100時，γu＝1.136，當高厚比為50時，γu＝1.148；當面積比為1、高厚比為100時，γu＝1.082，當高厚比為50時，γu＝1.093。現(xiàn)考慮部分發(fā)展塑性，取用γx＝1.05，在面積比為0.5時，截面每側的塑性發(fā)展深度約各為截面高度的11.3％；當面積比為1時，此深度約各為截面高度的22.6％。因此，當考慮截面部分發(fā)展塑性時，宜限制面積比b1t1/h0tw＜1，使截面的塑性發(fā)展深度不致過大；同時為了保證翼緣不喪失局部穩(wěn)定，受壓翼緣自由外伸寬度與其厚度之比應不大于
。原規(guī)范對梁抗彎強度的計算是否考慮截面塑性發(fā)展有兩項附加規(guī)定：一是控制受壓翼緣板的寬厚比，以免翼緣板沿縱向屈服后寬厚比太大可能在失去強度之前失去局部穩(wěn)定，這項是必要的；二是規(guī)定直接承受動力荷載只能按彈性設計，這項似乎不夠合理。世界上大多數(shù)國家的規(guī)范，并沒有明確區(qū)分是否直接受動力荷載。國際標準化組織(ISO)的鋼結構設計標準1985年版本對于采用塑性設計作了兩條規(guī)定：一是塑性設計不能用于出現(xiàn)交變塑性，即相繼出現(xiàn)受拉屈服和受壓屈服的情況；二是對承受行動荷載的結構，設計荷載不能超過安定荷載。所謂安定，是指結構不會由于塑性變形的逐漸積累而破壞，也不會因為交替發(fā)生受拉屈服和受壓屈服使材料產生低周疲勞破壞。對通常承受動力荷載的梁來說，不會出現(xiàn)交變應力。而且荷載達到最大值后卸載，只要以后的荷載不超過最大荷載，梁就會彈性地工作，無塑性變形積累問題，因而總是安定的。直接承受動力荷載的梁也可以考慮塑性發(fā)展，但為了可靠，對需要計算疲勞的梁還是以不考慮截面塑性發(fā)展為宜。因此現(xiàn)將梁抗彎強度計算不考慮塑性發(fā)展的范圍由“直接承受動力荷載”縮小為“需要計算疲勞”的梁。
考慮腹板屈曲后強度時，腹板彎曲受壓區(qū)已部分退出工作，其抗彎強度另有計算方法，故本條注明“考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條”。
4.1.2 考慮腹板屈曲后強度的梁，其抗剪承載力有較大的提高，不必受公式(4.1.2)的抗剪強度計算控制，故本條也提出“考慮腹板屈曲后強度者參見本規(guī)范第4.4.1條”。
4.1.3 計算腹板計算高度邊緣的局部承壓強度時，集中荷載的分布長度lz，參考國內外其他設計標準的規(guī)定，將集中荷載未通過軌道傳遞時改為lz＝a＋5hy；通過軌道傳遞時改為lz＝a＋5hy＋2hR。
4.1.4 驗算折算應力的公式(4.1.4-1)是根據(jù)能量強度理論保證鋼材在復雜受力狀態(tài)下處于彈性狀態(tài)的條件。考慮到需驗算折算應力的部位只是梁的局部區(qū)域，故公式中取β1為大于1的系數(shù)。當σ和σc同號時，其塑性變形能力低于σ和σc異號時的數(shù)值，因此對前者取β＝1.1，而對后者取β1＝1.2。
鋼結構防火涂料 GB149
