受彎構(gòu)件—05

1、大綱要求大綱要求: :1.1.了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2.2.了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原 理（難點(diǎn)），理（難點(diǎn)），掌握梁的計(jì)算方法掌握梁的計(jì)算方法；3.3.掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；4.4.掌握梁的拼接和連接主要方法和要求掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。梁梁承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件承受橫向荷載的受彎實(shí)腹式構(gòu)件 一、實(shí)腹式受彎構(gòu)件一、實(shí)腹式受彎構(gòu)件按加工方法分按加工方法分 型鋼梁型鋼梁和和組合梁組合梁按功能分按功能分 樓蓋梁樓蓋梁 平臺(tái)梁平臺(tái)梁 吊車梁吊車梁 檁

2、檁 條條 墻架梁等墻架梁等型鋼梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，成本較低，因而應(yīng)優(yōu)先采用。型鋼梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，成本較低，因而應(yīng)優(yōu)先采用。但在荷載較大或跨度較大時(shí)，由于軋制條件的限制，型鋼的但在荷載較大或跨度較大時(shí)，由于軋制條件的限制，型鋼的尺寸、規(guī)格不能滿足梁承載力和剛度的要求，就必須采用組尺寸、規(guī)格不能滿足梁承載力和剛度的要求，就必須采用組合梁。合梁。3.3.單向彎曲梁與雙向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢号c雙向彎曲梁二、格構(gòu)式受彎構(gòu)件二、格構(gòu)式受彎構(gòu)件 主要承受橫向荷載的格構(gòu)式受彎構(gòu)件稱為主要承受橫向荷載的格構(gòu)式受彎構(gòu)件稱為桁架桁架，與梁相比，其特點(diǎn)是以弦桿代替翼緣、以腹桿與梁相比，其特點(diǎn)是以弦桿代替翼緣、以腹

3、桿代替腹板，而在各節(jié)點(diǎn)將腹桿與弦桿連接。這代替腹板，而在各節(jié)點(diǎn)將腹桿與弦桿連接。這樣，桁架整體受彎時(shí)，彎矩表現(xiàn)為上、下弦桿樣，桁架整體受彎時(shí)，彎矩表現(xiàn)為上、下弦桿的軸心壓力和拉力，剪力則表現(xiàn)為各腹桿的軸的軸心壓力和拉力，剪力則表現(xiàn)為各腹桿的軸心壓力或拉力。心壓力或拉力。鋼桁架鋼桁架可以根據(jù)不同使用要求可以根據(jù)不同使用要求制成所需的外形，對(duì)跨度和高度較大的構(gòu)件，制成所需的外形，對(duì)跨度和高度較大的構(gòu)件，其鋼材用量比實(shí)腹梁有所減少，而剛度卻有所其鋼材用量比實(shí)腹梁有所減少，而剛度卻有所增加。只是桁架的桿件和節(jié)點(diǎn)較多，構(gòu)造較復(fù)增加。只是桁架的桿件和節(jié)點(diǎn)較多，構(gòu)造較復(fù)雜，制造較為費(fèi)工雜，制造較為費(fèi)工正常使

4、用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 剛度剛度承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力折算應(yīng)力整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定VmaxMmax( (一一) )抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度1.1.工作性能工作性能（1 1）彈性階段）彈性階段一、梁的強(qiáng)度一、梁的強(qiáng)度nxxeWM fy彈性階段的最大彎矩彈性階段的最大彎矩: :) 15( nxyyxeWfMMh hb b(2)(2)彈塑性階段彈塑性階段(3)(3)塑性工作階段塑性工作階段彈性區(qū)消失，形成塑性鉸彈性區(qū)消失，形成塑性鉸 。f fy ynxxeWM nxyyWfM pnxyxpWfMa aa af fy

5、 yf fy y兩個(gè)區(qū)域和截面上分為EfEfyymax,yynxMf W此階段梁內(nèi)的彎矩大于與截面的塑性發(fā)展深度有關(guān)。h hb b式中：式中：S S1nx1nx、S S2nx2nx分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中分別為中和軸以上、以下截面對(duì)中和軸和軸X X軸的面積矩；軸的面積矩；Wpnx截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。截面對(duì)中和軸的塑性抵抗矩。yypnxynxnxyxpfhbhfhbWfSSfM422221fynxxWM nxyyWfM pnxyxpWfM aafyfyh hb b)35( WWMMnxpnxxxpF F只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無關(guān)只取決于截面幾何形狀而與材料的性質(zhì)無關(guān)的形狀

6、系數(shù)。的形狀系數(shù)。pnxyxpWfM nxyxWfM 梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面塑性發(fā)展深度取形截面塑性發(fā)展深度取ah/8ah/8。(1)(1)單向彎曲梁?jiǎn)蜗驈澢?45(nxxx fWM (2)(2)雙向彎曲梁雙向彎曲梁)55(nyyynxxx fWMWM x xaafyyx, 式中：式中：截面塑性發(fā)展系數(shù)。截面塑性發(fā)展系數(shù)。對(duì)于工字形截面梁對(duì)于工字形截面梁 2 . 1;05. 1yx yyftbf2351523513 當(dāng)翼緣外伸寬度當(dāng)翼緣外伸寬度b b與其厚度與其厚度t t之比滿足之比滿足: :時(shí)，時(shí)，0 . 1x 需要計(jì)算疲

7、勞強(qiáng)度的梁需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁: :0 . 1yx X XX XY YY Yb bt tVmaxMmaxtmax x x)65(wmaxvftISVt 當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，或有移動(dòng)的集中荷載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。載時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。)75(zwc fltF F F 集中力集中力, ,對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為集中荷載增大系數(shù)，重級(jí)工作制吊車為1.351.35，

8、其他為其他為1.01.0； l lz z -集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度：集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長(zhǎng)度： a a-集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車輪壓可集中荷載沿梁跨度方向的支承長(zhǎng)度，對(duì)吊車輪壓可 取為取為50mm50mm； h hy y-自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離；自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離； h hr r-軌道的高度，計(jì)算處無軌道時(shí)取軌道的高度，計(jì)算處無軌道時(shí)取0 0； a a1 1 - -梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得梁端到支座板外邊緣的距離，按實(shí)際取，但不得 大于大于2.5h2.5hy y。fltF zwc 梁端支座反力：梁

9、端支座反力：15 . 2ahalyz 跨中集中荷載：跨中集中荷載：Ryzhhal25 腹板的計(jì)算高度腹板的計(jì)算高度h ho o的規(guī)定：的規(guī)定：1 1軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距軋制型鋼，兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距; ;2 2焊接組合截面，為腹板高度焊接組合截面，為腹板高度; ;3 3鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。hobt1hobt1ho)85(312c2c2 f t t nxIyM 其其中中：c, 應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。應(yīng)帶各自符號(hào)，拉為正。 1 計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。 異號(hào)時(shí)，異號(hào)時(shí)，;2 . 11 c, c, 同號(hào)時(shí)或同號(hào)時(shí)或 , 0c 1 . 11

10、原因：原因：1 1只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性 2 2異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展異號(hào)力場(chǎng)有利于塑性發(fā)展提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度 分別為全部荷載下和可變荷載下受彎構(gòu)分別為全部荷載下和可變荷載下受彎構(gòu)件撓度限值，按規(guī)范取件撓度限值，按規(guī)范取, ,見書附表見書附表2.12.1。 ,QT 撓度的算法可用材料力學(xué)方法解出，也可用簡(jiǎn)便算法。撓度的算法可用材料力學(xué)方法解出，也可用簡(jiǎn)便算法。等截面簡(jiǎn)支梁：等截面簡(jiǎn)支梁：)105(10485xxkxxk lvEIlMEIlMlv)95( QT 及及梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。梁的最大撓度，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。 Ix跨中毛截面抵抗矩跨中毛截面抵抗矩 Ix

11、1支座附近毛截面抵抗矩支座附近毛截面抵抗矩 翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁：翼緣截面改變的簡(jiǎn)支梁： )115()2531(10 xxxxk1 lvIIIEIlMlvxIxIx1一、概念一、概念側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)出平面彎扭屈曲出平面彎扭屈曲 。 受壓翼緣受壓翼緣應(yīng)力達(dá)到臨界應(yīng)應(yīng)力達(dá)到臨界應(yīng)力，其弱軸為力，其弱軸為 1 -11 -1軸，但由軸，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），只有繞供穩(wěn)定的支承），只有繞y y軸軸屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，不再和截面

12、的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。XXYY11XXYY 梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔(dān)的最大荷載或最大彎矩，稱為臨界荷載或矩，稱為臨界荷載或臨界彎矩臨界彎矩。（1 1）彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性）彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時(shí)鋼梁處于彈性 階段；階段；（2 2）梁端為夾支座（只能繞）梁端為夾支座（只能繞x x軸，軸，y y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞z z軸軸 轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；轉(zhuǎn)動(dòng)，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；（3 3）梁變形后，力偶矩與原來的方向平行）梁變形后，力偶矩與原來的方向平行( (即小變形即小變形) )。

13、 1 1基本假定基本假定MMZY2.2.純彎曲梁的臨界彎矩純彎曲梁的臨界彎矩( (雙軸對(duì)稱工形截面）雙軸對(duì)稱工形截面）XZMXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2MXXYYXYYMuv圖圖 3 3YYZZdzdvv圖圖 1 1z 在在y yz z平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：彎矩的平衡方程為：)(22aMdzvdEIx YZZdzdvvz圖圖 1 1YYXMM在在x x z z 平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：)(22bMdzudEIy zXXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2M由

14、于梁端部夾支，中部任意由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱向纖維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方程為：扭轉(zhuǎn)的微分方程為：)( cMGIEIutw MXXYYXYYMuv圖圖 3 3)(22aMdzvdEIx )(22bMdzudEIy )( cMuGIEItw(a)式與研究梁的扭轉(zhuǎn)無關(guān)，故只需研究式與研究梁的扭轉(zhuǎn)無關(guān)，故只需研究(b)、(c)式式)(22bMdzudEIy)( cMuGIEItw將將(c)(c)再微分一次，并利用再微分一次，并利用(b)(b)消去消去 ，得到只有未知，得到只有未知數(shù)數(shù) 的彎扭屈曲微分方程的彎扭屈曲微分方程

15、: :u)(02 dEIMGIEIytw )(02 dEIMGIEIytwwywtEIEIMEIGI2212令除上式用,wEI022 1 022 1 022214方程，其特征方程為微分的四階常系數(shù)線性齊次這是一個(gè)關(guān)于zchCzshCzCzC24132211cossin方程的通解為1221212211,-i特征方程的根為zchCzshCzCzC24132211cossin00, 04321CCCClzz，處的邊界條件可定常數(shù)根據(jù)將其帶入下式式為因此方程通解的最后形lzCsin)(02 dEIMGIEIytw )(0sin224elzCEIMlGIlEIytw使該式在任何使該式在任何 z z 值都

16、成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零值都成立，則方括號(hào)中的數(shù)值必為零0224ytwEIMlGIlEI上式中的上式中的M M即為該梁的臨界彎矩即為該梁的臨界彎矩M McrcrlGIEIlGIEIGIEIlMtytytwcr221稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面稱為梁的側(cè)向屈曲系數(shù)，對(duì)于雙軸對(duì)稱工字形截面I Iw w=I=Iy y(h/2)(h/2)2 2222221211tytwGIEIlhGIEIltyGIEIlh22222221211tytwGIEIlhGIEIltyGIEIlh22上式為雙軸對(duì)稱工形截面純彎曲時(shí)的臨界彎矩上式為雙軸對(duì)稱工形截面純彎曲時(shí)的臨界彎矩M Mcr cr 、屈曲系

17、數(shù)屈曲系數(shù)。當(dāng)梁上作用跨中集中荷載、滿跨均布。當(dāng)梁上作用跨中集中荷載、滿跨均布荷載時(shí)，也可求出相應(yīng)的臨界彎矩荷載時(shí)，也可求出相應(yīng)的臨界彎矩M Mcr cr 、屈曲系數(shù)、屈曲系數(shù)lGIEIlGIEIGIEIlMtytytwcr2213. 3. 對(duì)于不同荷載或荷載作用位置不同時(shí)，其對(duì)于不同荷載或荷載作用位置不同時(shí)，其值不值不同，穩(wěn)定承載能力也不同。同，穩(wěn)定承載能力也不同。荷載情況荷載情況值值MMM 21 10113. 1 2 .10135. 1 74. 19 .12135. 1 44. 19 .11113. 1 荷載作用于形心荷載作用于形心荷載作用于上、下翼緣荷載作用于上、下翼緣“”用用于荷載作于

18、荷載作用在上翼用在上翼緣；緣；“”用用于荷載作于荷載作用在下翼用在下翼緣緣. .說明說明ytcrEI GIMl aSyoh1h2OXY當(dāng)梁為單軸對(duì)稱截面、不同支承情況或不同荷載類當(dāng)梁為單軸對(duì)稱截面、不同支承情況或不同荷載類型時(shí)，可用能量法推導(dǎo)得類似的臨界彎矩公式：型時(shí)，可用能量法推導(dǎo)得類似的臨界彎矩公式：yIhIhIy22110 剪切中心坐標(biāo)剪切中心坐標(biāo)S-S-為剪切中心為剪切中心0-0-為形心為形心PP荷載作用點(diǎn)荷載作用點(diǎn)P PwtywbbycrEIGIlIIyayalEIM22232322211022)(21ydAyxyIyAxb其中其中該式是梁整體穩(wěn)定臨界彎矩計(jì)算公式的一般表達(dá)式，該式是

19、梁整體穩(wěn)定臨界彎矩計(jì)算公式的一般表達(dá)式，適用于單軸對(duì)稱、雙軸對(duì)稱截面；適用于不同的荷載適用于單軸對(duì)稱、雙軸對(duì)稱截面；適用于不同的荷載類型及支撐條件；適用于荷載的不同作用位置類型及支撐條件；適用于荷載的不同作用位置系數(shù)系數(shù)321 值值荷荷 載載 類類 型型跨中點(diǎn)集中荷載跨中點(diǎn)集中荷載滿跨均布荷載滿跨均布荷載純彎曲純彎曲1 2 3 1.351.31.00.550.550.460.460.00.00.400.400.530.531.01.0 1是支承條件和荷載類型影響系數(shù)。當(dāng)簡(jiǎn)支梁受純彎曲時(shí)為是支承條件和荷載類型影響系數(shù)。當(dāng)簡(jiǎn)支梁受純彎曲時(shí)為1，當(dāng)簡(jiǎn)支，當(dāng)簡(jiǎn)支梁受均布或跨度中

20、點(diǎn)集中荷載時(shí)分別取梁受均布或跨度中點(diǎn)集中荷載時(shí)分別取1.13、1.35。 3yb項(xiàng)是截面不對(duì)稱影響項(xiàng)。對(duì)雙軸對(duì)稱截面項(xiàng)是截面不對(duì)稱影響項(xiàng)。對(duì)雙軸對(duì)稱截面yb為為0，對(duì)加強(qiáng)受壓冀絳，對(duì)加強(qiáng)受壓冀絳的截面的截面yb0，使，使Mcr增大，對(duì)加強(qiáng)受拉冀緣的截面為增大，對(duì)加強(qiáng)受拉冀緣的截面為yb 0，對(duì)整體穩(wěn)定不，對(duì)整體穩(wěn)定不利。利。 2 a項(xiàng)是荷載作用位置影響項(xiàng)。當(dāng)荷載作用在剪切中心項(xiàng)是荷載作用位置影響項(xiàng)。當(dāng)荷載作用在剪切中心s位置時(shí)位置時(shí)a0。當(dāng)荷載作用在剪切中心下方時(shí)當(dāng)荷載作用在剪切中心下方時(shí)a0，使，使Mcr增大，表示對(duì)整體穩(wěn)定有利。反增大，表示對(duì)整體穩(wěn)定有利。反之則之則a0，產(chǎn)生附加扭矩，促使

21、截面增大扭轉(zhuǎn)，使，產(chǎn)生附加扭矩，促使截面增大扭轉(zhuǎn)，使Mcr減小，對(duì)整體穩(wěn)定不減小，對(duì)整體穩(wěn)定不利。利。公式中系數(shù)的取值公式中系數(shù)的取值1 1側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度；2 2梁的支座情況梁的支座情況3 3荷載作用種類；荷載作用種類；4 4荷載作用位置；荷載作用位置；5 5受壓翼緣的自由長(zhǎng)度受壓翼緣的自由長(zhǎng)度( (受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距););四、四、提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施1.1.增加受壓翼緣的寬度；增加受壓翼緣的寬度；2.2.在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。1.1.不需要計(jì)算整體穩(wěn)定的條件不需要計(jì)算整體穩(wěn)定

22、的條件1)1)、有鋪板、有鋪板( (各種鋼筋混凝土板和鋼板各種鋼筋混凝土板和鋼板) )密鋪在梁的受壓密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；翼緣上并與其牢固相連、能阻止其發(fā)生側(cè)向位移時(shí)；2)2)H H型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度型鋼或等截面工字形簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l l1 1與與其寬度其寬度b b1 1之比不超過下表規(guī)定時(shí)；之比不超過下表規(guī)定時(shí)；12.015.09.5Q42012.515.510.0Q39013.016.510.5Q34516.020.013.0Q235荷載作用在荷載作用在下翼緣下翼緣荷載作用在荷載作用在上翼緣上翼緣跨中受壓翼緣有側(cè)向支跨

23、中受壓翼緣有側(cè)向支承點(diǎn)的梁承點(diǎn)的梁,不論荷載作用不論荷載作用在何處在何處跨中無側(cè)向支承點(diǎn)的梁跨中無側(cè)向支承點(diǎn)的梁 l l1 1/ /b b1 1 條件條件 鋼號(hào)鋼號(hào) yfblbh23595, 6010 b bb b0 0t t1 1h h0 0t tw wt tw wt t2 2b b1 1b b2 2h h穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)。材材料料分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù)；式式中中即即： ycrbRxbxbRyycrRcrxxffWMfffWM )125(（2）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算）穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算 0)135(2354 . 41432011212bbyybybyxybbthilfhtWAh雙軸對(duì)稱時(shí)截面不對(duì)稱影響系數(shù)，受

24、壓翼緣的厚度；梁高，；等效臨界彎矩系數(shù)；式中取值單軸對(duì)稱截面b加強(qiáng)受壓翼緣時(shí)加強(qiáng)受壓翼緣時(shí)加強(qiáng)受拉翼緣時(shí)加強(qiáng)受拉翼緣時(shí)) 12(8 . 0bb12bb軸的慣性矩對(duì)翼緣分別為受壓翼緣和受拉和yIIIIIb21121,按下表計(jì)算等效臨界彎矩系數(shù)bhbt l1116 . 0 b ，其其中中：代代替替，穩(wěn)穩(wěn)定定計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)以以當(dāng)當(dāng)bbb 6 . 0bb 282. 007. 1 )135( fWMWMyyyxbx 強(qiáng)強(qiáng)度度公公式式的的一一致致性性。影影響響和和保保持持與與而而是是為為了了降降低低后后一一項(xiàng)項(xiàng)的的塑塑性性階階段段，軸軸以以進(jìn)進(jìn)入入但但并并不不表表示示沿沿取取值值同同塑塑性性發(fā)發(fā)展展系系

25、數(shù)數(shù)，yy 一、梁的局部失穩(wěn)概念一、梁的局部失穩(wěn)概念 當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí)，梁的腹當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí)，梁的腹板和受壓翼緣將不能保持平衡狀態(tài)，板和受壓翼緣將不能保持平衡狀態(tài)，發(fā)生出平面波形鼓曲，稱為梁的局發(fā)生出平面波形鼓曲，稱為梁的局部失穩(wěn)部失穩(wěn)其余符號(hào)同前。彈性模量折減系數(shù)；板邊緣的彈性約束系數(shù)屈曲系數(shù)；式中：;)1 (12222btEcr理理 論論 依依 據(jù)據(jù)依據(jù)四邊簡(jiǎn)直矩形板穩(wěn)定理論依據(jù)四邊簡(jiǎn)直矩形板穩(wěn)定理論研究的內(nèi)容研究的內(nèi)容翼緣受壓、腹板純彎、剪切、局壓穩(wěn)定翼緣受壓、腹板純彎、剪切、局壓穩(wěn)定研究的思路研究的思路板件寬厚比限值ycrcrf二、受壓翼緣的局部穩(wěn)定二、受壓翼緣的局部穩(wěn)定 梁的受

26、壓翼緣可近似視為：一個(gè)三邊簡(jiǎn)支一邊自由梁的受壓翼緣可近似視為：一個(gè)三邊簡(jiǎn)支一邊自由單向均勻受壓薄板，其臨界應(yīng)力為：?jiǎn)蜗蚓鶆蚴軌罕“?，其臨界應(yīng)力為：其其余余符符號(hào)號(hào)同同前前。彈彈性性模模量量折折減減系系數(shù)數(shù)；板板邊邊緣緣的的彈彈性性約約束束系系數(shù)數(shù)屈屈曲曲系系數(shù)數(shù)；式式中中：;)1(12222 btEcr2100618 bt.cr 2100618 bt.cr 22100953.310025.00 .1425.0618 btbt.crycrf yftb23513 0 . 1當(dāng)板長(zhǎng)趨于無窮大，故當(dāng)板長(zhǎng)趨于無窮大，故=0.425；不考慮腹板對(duì)翼緣的；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用約束作用 ， ，令，令=0

27、.25，則：，則： 2425. 0abyftb23513 yftb23515 yftb235400 t tb bb b0 0t th h0 0t tw wb bt tb bb b0 0t th h0 0t tw w腹板可在彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力作用下發(fā)腹板可在彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力作用下發(fā)生局部失穩(wěn)。生局部失穩(wěn)。純彎屈曲純彎屈曲hoa純剪屈曲純剪屈曲crc , hoa局部壓應(yīng)力下的屈曲局部壓應(yīng)力下的屈曲1.1.純彎屈曲純彎屈曲由非均勻受壓薄板的屈由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：曲理論，得：202042022202210018.61018.60.31122060003.14)1

28、(12hthththtEwwwwcr（一）腹板高厚比限值的確定（一）腹板高厚比限值的確定，代入上式得：未受約束時(shí)，梁受壓翼緣，梁受壓翼緣受約束時(shí)23.166.19 .23202042022202210018.61018.60.31122060003.14)1 (12hthththtEwwwwcr對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局部穩(wěn)定應(yīng)使：部穩(wěn)定應(yīng)使：ycrf yfht 20wcr)100(6 .18 即：即：ywywfthfth23515323517700 和和腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)設(shè)縱向加勁肋。腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲

29、，否則在受壓區(qū)設(shè)設(shè)縱向加勁肋。規(guī)范?。阂?guī)范取：為不設(shè)縱向加勁肋限值。為不設(shè)縱向加勁肋限值。ywywfthfth23515023517000 和和提高臨界應(yīng)力的有效辦法：設(shè)縱向加勁肋。加勁提高臨界應(yīng)力的有效辦法：設(shè)縱向加勁肋。加勁肋應(yīng)設(shè)置在腹板受壓區(qū)肋應(yīng)設(shè)置在腹板受壓區(qū)222)1(12 dtEwcr t t彈性階段臨界應(yīng)力：彈性階段臨界應(yīng)力：hoa1,443 . 51,5.344020020hahahaha20100618ht.wcrt1,443 . 51,5.344020020hahahaha提高臨界應(yīng)力的方法：提高臨界應(yīng)力的方法：1.加大腹板厚度不經(jīng)濟(jì)；加大腹板厚度不經(jīng)濟(jì)；2.降低腹板高度，

30、但也降低腹板高度，但也降低了梁的承載能力；降低了梁的承載能力；3.減小減小a所以提高臨界應(yīng)力的有效辦法是減小所以提高臨界應(yīng)力的有效辦法是減小a a，而減小，而減小a a就是就是在腹板上間隔一段距離在腹板上間隔一段距離設(shè)置橫向加勁肋設(shè)置橫向加勁肋。5.340，則令ha剪力沿梁長(zhǎng)度是變化的，理論上講，橫向加勁肋可不剪力沿梁長(zhǎng)度是變化的，理論上講，橫向加勁肋可不等距布置，端部間距小，跨中間距大。為了制造安裝等距布置，端部間距小，跨中間距大。為了制造安裝方便，常取等距布置。方便，常取等距布置。由圖可見，橫向加勁肋間距取由圖可見，橫向加勁肋間距取a=2ha=2h0 0是適宜的，過大是適宜的，過大對(duì)提高臨

31、界應(yīng)力作用不大。對(duì)提高臨界應(yīng)力作用不大。下面推導(dǎo)不設(shè)橫向加勁肋的腹板高厚比限值下面推導(dǎo)不設(shè)橫向加勁肋的腹板高厚比限值2020201001231005.541.2318.6100618hththt.wwwcrt考慮到支座處剪力較大，腹板可能在彈塑性階段工作，考慮到支座處剪力較大，腹板可能在彈塑性階段工作，根據(jù)板的穩(wěn)定理論，非彈性屈曲的臨界應(yīng)力為根據(jù)板的穩(wěn)定理論，非彈性屈曲的臨界應(yīng)力為crpcrt tt tt t vypf8 . 0t，取剪切比例極限不考慮殘余應(yīng)力的影響若不發(fā)生剪切屈曲，則應(yīng)使：若不發(fā)生剪切屈曲，則應(yīng)使：3yvycrff t tywfth235850 310012330.820yw

32、yfhtf即腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞否則應(yīng)腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞否則應(yīng)設(shè)橫向加勁肋。設(shè)橫向加勁肋。 規(guī)范取：規(guī)范?。簓wfth235800 為不設(shè)橫向加勁肋限值。為不設(shè)橫向加勁肋限值。20100618 ht.wc,crcrc , hoa時(shí)時(shí)其中0 . 25 . 10.9115 . 15 . 0745 . 40.255-1.81020000200hahahahahahaha若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：yc,crf ywfth235840 ，得得：，時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)683. 1275. 520 ha腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。腹板在局部壓

33、應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。規(guī)范?。阂?guī)范取：ywfth235800 （二）（二）腹板設(shè)置加勁肋的條件腹板設(shè)置加勁肋的條件直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹梁：直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹梁：時(shí)時(shí)，可可不不配配置置加加勁勁肋肋；當(dāng)當(dāng)；時(shí)時(shí)，按按構(gòu)構(gòu)造造配配置置加加勁勁肋肋當(dāng)當(dāng)，0023580)1(0 ccywfth 這里設(shè)置的橫向加勁肋不是因?yàn)楦拱寰植渴Х€(wěn)，這里設(shè)置的橫向加勁肋不是因?yàn)楦拱寰植渴Х€(wěn)，而是因?yàn)榱荷嫌屑泻奢d和支座反力，因此這里而是因?yàn)榱荷嫌屑泻奢d和支座反力，因此這里的加勁肋又稱的加勁肋又稱支承加勁肋支承加勁肋，加勁肋的厚度由承壓，加勁肋的厚度由承壓能力決定能力決定0235235(2)80150(170)y

34、wyhftf，按計(jì)算配置橫向加勁肋這里設(shè)置的橫向加勁肋是為了這里設(shè)置的橫向加勁肋是為了提高腹板的提高腹板的局部穩(wěn)定承載能力局部穩(wěn)定承載能力，防止梁端腹板在剪力防止梁端腹板在剪力作用下發(fā)生局部失穩(wěn)作用下發(fā)生局部失穩(wěn)，加勁肋的厚度按構(gòu)，加勁肋的厚度按構(gòu)造決定造決定,2351700時(shí)時(shí)）受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受約約束束（當(dāng)當(dāng) ywfth或或計(jì)計(jì)算算需需要要束束）（受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)未未受受約約當(dāng)當(dāng)ywfth2351500 應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋，在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋，在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋，需要時(shí)還需設(shè)置短加勁肋。向加勁肋，需要時(shí)還需設(shè)置短加勁肋。(3)(3)

35、；任何情況下，ywfth235250)4(0 以上公式中以上公式中h h0 0為腹板的計(jì)算高度，為腹板的計(jì)算高度，t tw w為腹板厚度；為腹板厚度；對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，h h0 0取腹板受壓區(qū)高度取腹板受壓區(qū)高度h hc c的的2 2倍。倍。支承加勁肋 有集中荷載橫向加勁肋 剪應(yīng)力失穩(wěn)加勁肋縱向加勁肋 彎曲應(yīng)力失穩(wěn)短加勁肋 有集中荷載 x x x xmaxtmaxV VmaxM Mmax縱向加勁肋縱向加勁肋橫向加勁肋橫向加勁肋015141hha =(0.52)h0IIIh2h0加勁肋的布置加勁肋的布置 12,2crc

36、rcccrtt12121,1crcrcccrtt1222,2222crcrcccrtt12121,1crcrcccrtt（三）設(shè)置加勁肋后腹板局部穩(wěn)定的驗(yàn)算（三）設(shè)置加勁肋后腹板局部穩(wěn)定的驗(yàn)算腹板臨界應(yīng)力的計(jì)算腹板臨界應(yīng)力的計(jì)算 通用高厚比的一般定義：通用高厚比的一般定義：鋼材受彎、受剪或受壓的屈服強(qiáng)度除以相應(yīng)腹板區(qū)格抗彎、鋼材受彎、受剪或受壓的屈服強(qiáng)度除以相應(yīng)腹板區(qū)格抗彎、抗剪或局部承壓彈性屈曲臨界應(yīng)力之商的平方根。抗剪或局部承壓彈性屈曲臨界應(yīng)力之商的平方根。腹板受彎區(qū)格的通用高厚比和臨界應(yīng)力：腹板受彎區(qū)格的通用高厚比和臨界應(yīng)力：2351 .286 .1810000ywywcrybfthKf

37、thf235177, 9 .23,66. 1,0ywbfth得到約束時(shí)當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受235153, 9 .23,23. 1,0ywbfth得受到約束時(shí)當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未2bycrf引進(jìn)通用高厚比是為了計(jì)算臨界應(yīng)力引進(jìn)通用高厚比是為了計(jì)算臨界應(yīng)力純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力曲線純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力曲線理想情況下的臨界應(yīng)力曲線為理想情況下的臨界應(yīng)力曲線為ABEFABEF考慮缺陷存在時(shí)，純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力曲線為考慮缺陷存在時(shí)，純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力曲線為ABCDABCD2bycrfABEG為彈性曲線其中該曲線由三段組成：該曲線由三段組成：ABAB段為雙曲線，表示段為雙

38、曲線，表示彈性工作時(shí)的臨界應(yīng)力彈性工作時(shí)的臨界應(yīng)力BCBC段為直線，是由彈性段為直線，是由彈性階段過渡到臨界應(yīng)力等階段過渡到臨界應(yīng)力等于鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的臨于鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的臨界應(yīng)力曲線，參考國外界應(yīng)力曲線，參考國外資料，資料，C,BC,B點(diǎn)的通用高點(diǎn)的通用高厚比取厚比取0.850.85和和1.251.25; fCDcr段為水平線，表示純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力曲線純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力曲線考慮缺陷存在時(shí)，純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力計(jì)算公式為考慮缺陷存在時(shí)，純彎時(shí)矩形腹板區(qū)格的臨界應(yīng)力計(jì)算公式為 21 . 1 :25. 185. 075. 01 :25. 185. 0 :85. 0bc

39、rbbcrbcrbfff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)23515323517700ywbywbfthfth其中腹板在剪力、壓力作用腹板在剪力、壓力作用下的臨界應(yīng)力可按類似下的臨界應(yīng)力可按類似方法計(jì)算方法計(jì)算1.1.僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板12,2crcrcccrtth h0 0a ahoa式中式中: ；用下腹板截面剪應(yīng)力計(jì)算區(qū)格，平均剪力作wwthVtt的彎曲正應(yīng)力；用下腹板計(jì)算高度邊緣計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作；部壓正應(yīng)力腹板計(jì)算高度邊緣的局zwccltF。單獨(dú)作用下的臨界應(yīng)力ccrccrcrtt,的的計(jì)計(jì)算算）（cr 1 21 . 1 :25. 185. 075. 01 :2

40、5. 185. 0 :85. 0bcrbbcrbcrbfff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)b未未受受到到約約束束時(shí)時(shí)：）當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)2。，雙雙軸軸對(duì)對(duì)稱稱截截面面梁梁腹腹板板彎彎曲曲受受壓壓區(qū)區(qū)高高度度式式中中：02hhhcc 2351532ywcbfth23517721ywcbbfth受到約束時(shí)：）當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)的計(jì)算公式：的的計(jì)計(jì)算算）（crt t2vcrsf t t 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)8 . 0 vscrsf)8 . 0(59. 01,2 . 18 . 0 t t 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)221 .1,2 .1svsvycrsff t t 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)s23534. 544101.12000

41、ywssfhathha時(shí)：）當(dāng)?shù)挠?jì)算公式：235434. 541122000ywsfhathha時(shí)：）當(dāng)?shù)牡挠?jì)計(jì)算算）（crc ,3 2,1 . 1,2 . 1)9 . 0(79. 01,2 . 19 . 0,9 . 0ccrccccrcccrccfff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)c 23583. 14 .139 .1028:5 . 15 . 030yowocfhathha 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)23559 .1828: 25 .10yowocfhathha 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)計(jì)算如下：c2.2.同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah hh h（1 1）受壓區(qū)區(qū)格）受壓區(qū)區(qū)格 ：12121

42、,1crcrcccrtt式中（與式式中（與式527相同）相同）: ；用下腹板截面剪應(yīng)力計(jì)算區(qū)格，平均剪力作wwthVtt的彎曲正應(yīng)力；用下腹板計(jì)算高度邊緣計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作；部壓正應(yīng)力腹板計(jì)算高度邊緣的局zwccltF：，式形式相同與的計(jì)算表達(dá)式11295bbcr2111111111 . 1 :25. 185. 075. 01 :25. 185. 0 :85. 0bcrbbcrbcrbfff時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)23575:11ywbftha束時(shí)、受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約2356411ywbfthb約束時(shí)：、受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到高度受壓邊緣的距離?？v向加勁肋至腹板計(jì)算1h：，式形式相同、與的計(jì)算表達(dá)式1013

43、1305hhcrt11,295cbcrc但的計(jì)算借用式23540235561111ywcywcfthbftha未受到束時(shí)：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時(shí)：、當(dāng)梁的受壓翼緣扭轉(zhuǎn)1222,2222crcrcccrtt(2)(2)下區(qū)格下區(qū)格 ：ah hh hh2式中式中: 計(jì)算區(qū)格平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲計(jì)算區(qū)格平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲 壓應(yīng)力；壓應(yīng)力；腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取 計(jì)算同前。計(jì)算同前。cc 3 . 02 ：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下2,22,crccrcr t t 高度受拉邊緣的距離?？v向加勁肋至腹

44、板計(jì)算代替：改為計(jì)算，但應(yīng)將公式按）222222351942951hfthywbbbcrcr;313052202代替改為計(jì)算，但應(yīng)將、公式按）hhcrcrtt2,2:3332532220,2,hahahhcrccrc取時(shí)當(dāng)代替改為計(jì)算，但應(yīng)將、公式按）ah hh ha a1 1h112121,1crcrcccrtt式中：式中： 、c c 、-計(jì)算同前；計(jì)算同前；：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下1,11,crccrcr t t ;11公公式式計(jì)計(jì)算算按按）crcr 111111111111,5 . 04 . 012 . 123573235872 . 13hahaftabftaahayw

45、cywccbcrcrc 時(shí)時(shí)：上上式式右右側(cè)側(cè)乘乘以以當(dāng)當(dāng)未未受受到到束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受到到約約束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)：當(dāng)當(dāng)代代替替：改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按） ;21101代代替替、改改為為、公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）ahahcrcrt tt t1 1加勁肋布置加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的間距橫向加勁肋的間距a a應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：0025 . 0hah 100, 00 wcth 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),005 . 25 . 0hah 縱

46、向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在: :范范圍圍內(nèi)內(nèi)。25 .2cchhho2/sb3/sb50-100t2t縱向加勁肋縱向加勁肋橫向加勁肋橫向加勁肋橫向橫向加勁肋切角加勁肋切角突緣突緣加勁肋下伸長(zhǎng)度加勁肋下伸長(zhǎng)度考慮疲勞時(shí)橫向加勁肋的構(gòu)造考慮疲勞時(shí)橫向加勁肋的構(gòu)造縱向縱向加勁肋在橫向加勁肋處斷開加勁肋在橫向加勁肋處斷開加勁肋的構(gòu)造加勁肋的構(gòu)造(1)(1)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)2.2.加勁肋的截面尺寸加勁肋的截面尺寸40mm300 hbs橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的寬度：15ssbt 橫向加勁肋的厚度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬

47、度增加單側(cè)布置時(shí)，外伸寬度增加2020。h0 (2) (2)同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：303wssz3)2(121wthtbtI 橫向加勁肋應(yīng)滿足橫向加勁肋應(yīng)滿足: :縱向加勁肋應(yīng)滿足縱向加勁肋應(yīng)滿足: :3w02000)(0.452.5(,85. 0/thhahaIhay 3w00.51,85. 0/thIhay ceefAFcec1.1.端面承壓端面承壓A Acece-加勁肋端面實(shí)際承壓面積加勁肋端面實(shí)際承壓面積; ;f fcece-鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。CCCCC50-100tho2/sb3/sb2tyw

48、ftC/23515 3.3.支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。2.2.加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)度為度為 及加勁肋及加勁肋, , 作為計(jì)算截面面積。作為計(jì)算截面面積。ywftC/23515 fAF 壓桿一旦屈曲即破壞，屈曲荷載即壓桿一旦屈曲即破壞，屈曲荷載即破壞荷載破壞荷載四邊支承的薄板，屈曲荷

49、載并不是它的破壞荷載，薄板四邊支承的薄板，屈曲荷載并不是它的破壞荷載，薄板屈曲后還有較大繼續(xù)承載能力屈曲后還有較大繼續(xù)承載能力(稱為稱為屈曲后強(qiáng)度屈曲后強(qiáng)度)。四邊支承板，四邊支承板，如果支承較強(qiáng)，則當(dāng)板屈曲后發(fā)生如果支承較強(qiáng)，則當(dāng)板屈曲后發(fā)生出板面的側(cè)向位移時(shí)，板中面內(nèi)將產(chǎn)生張力場(chǎng)，出板面的側(cè)向位移時(shí)，板中面內(nèi)將產(chǎn)生張力場(chǎng)，張力場(chǎng)的存在可阻止側(cè)向位移的加大，使能繼續(xù)張力場(chǎng)的存在可阻止側(cè)向位移的加大，使能繼續(xù)承受更大的荷載，直至板屈服或板的四邊支承破承受更大的荷載，直至板屈服或板的四邊支承破壞，這就是產(chǎn)生薄板屈曲后強(qiáng)度的由來。壞，這就是產(chǎn)生薄板屈曲后強(qiáng)度的由來。tfcruVVV考慮屈曲后強(qiáng)度的

50、腹板區(qū)格抗剪承載力設(shè)計(jì)值考慮屈曲后強(qiáng)度的腹板區(qū)格抗剪承載力設(shè)計(jì)值VuuwwuthVt2 . 1 12 . 18 . 0 8 . 05 . 018 . 0 01s2 . 1sstssvu.f1235434. 541123534. 544102000200hafhathhafhathywsyws2 . 1 2 . 18 . 0 8 . 05 . 018 . 0 s2 . 1sstsvsvvufff2 . 1 1 . 12 . 18 . 0 8 . 059. 018 . 0 s2sstsvsvvcrfff腹板的通用高厚比愈大，臨界應(yīng)力降低愈多?？紤]腹板屈曲腹板的通用高厚比愈大，臨界應(yīng)力降低愈多。考慮

51、腹板屈曲后強(qiáng)度之后腹板的后二個(gè)階段的剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值將高出臨界后強(qiáng)度之后腹板的后二個(gè)階段的剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值將高出臨界應(yīng)力而獲得經(jīng)濟(jì)。應(yīng)力而獲得經(jīng)濟(jì)。腹板臨界應(yīng)力降低愈多與考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的剪切強(qiáng)度設(shè)腹板臨界應(yīng)力降低愈多與考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比較計(jì)值的比較考慮屈曲后強(qiáng)度的腹板區(qū)格抗彎承載力設(shè)計(jì)值考慮屈曲后強(qiáng)度的腹板區(qū)格抗彎承載力設(shè)計(jì)值 Mcu考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，抗剪承載力抗剪承載力有所提高，但有所提高，但抗抗彎承載力彎承載力有所下降。有所下降。 采用采用有效截面有效截面的概念近似計(jì)算公式來計(jì)算梁的抗彎承載力的概念近似計(jì)算公式來計(jì)算梁的抗彎承載力假定腹扳受壓區(qū)有效

52、高度為假定腹扳受壓區(qū)有效高度為h hc c，等分在受壓區(qū)兩端，中，等分在受壓區(qū)兩端，中部已屈曲部分扣去，梁的中和軸也有所下降?，F(xiàn)假定腹板部已屈曲部分扣去，梁的中和軸也有所下降?，F(xiàn)假定腹板受拉區(qū)與受壓區(qū)扣去同樣高度，這樣中和軸可不變動(dòng)，計(jì)受拉區(qū)與受壓區(qū)扣去同樣高度，這樣中和軸可不變動(dòng)，計(jì)算較為簡(jiǎn)便。算較為簡(jiǎn)便。計(jì)算梁截面慣性矩及界面模量折減系數(shù)計(jì)算梁截面慣性矩及界面模量折減系數(shù)梁的抗彎承載力設(shè)計(jì)值為梁的抗彎承載力設(shè)計(jì)值為xwcexexeuIthfWM211 3xwcexexeuIthfWM211 325. 1 2 . 01125. 185. 0 85. 082. 0185. 0 0 . 1bbb

53、bbbe 梁截面模量折減系數(shù)；Ix 梁截面全部有效的慣性矩；hc 梁截面全部有效的腹板受壓區(qū)高度； 腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)。考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的計(jì)算式考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的計(jì)算式在橫向加勁肋之間的腹板各區(qū)段在橫向加勁肋之間的腹板各區(qū)段，通常承受彎矩和剪力的共，通常承受彎矩和剪力的共同作用。我國規(guī)范采用的剪力同作用。我國規(guī)范采用的剪力v v和彎矩和彎矩MM的計(jì)算式為的計(jì)算式為：115 .05 .05 .0,0 .12feufucuuuuffMMMMVVMMVVVVVVMMMM其他情況，驗(yàn)算，驗(yàn)算時(shí)取當(dāng)驗(yàn)算時(shí)取當(dāng)M，V 同一梁截面的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值； Mf 梁兩翼緣所承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值， Mf

54、=(Af1h12/h2+Af2h2)f；Af1，h1 較大翼緣的截面積及其形心至中和軸的矩離；Af2，h2 較小翼緣的截面積及其形心至中和軸的矩離；Meu，Vu 梁抗彎和抗剪設(shè)計(jì)值。 式中幾點(diǎn)小結(jié)幾點(diǎn)小結(jié)1)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，可使腹板區(qū)格的考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，可使腹板區(qū)格的抗剪承載力抗剪承載力提高提高;2)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，將使梁截面的考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，將使梁截面的抗彎承載力抗彎承載力有所有所降低。降低。 3)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)梁的若干個(gè)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)梁的若干個(gè)控制截控制截面面按上述公式進(jìn)行承載能力的驗(yàn)算。按上述公式進(jìn)行承載能力的驗(yàn)算。4)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，

55、原則上除在支座處必須設(shè)置支承考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，原則上除在支座處必須設(shè)置支承加勁肋外，跨中可根據(jù)計(jì)算不設(shè)或設(shè)橫向加勁肋。加勁肋外，跨中可根據(jù)計(jì)算不設(shè)或設(shè)橫向加勁肋。如果僅設(shè)置支承加勁肋不能滿足上述驗(yàn)算條件時(shí)，應(yīng)設(shè)置中間橫向加勁肋。并應(yīng)滿足下列條件：考慮腹板屈曲后強(qiáng)度時(shí)梁腹板的中間橫向加勁肋設(shè)計(jì)考慮腹板屈曲后強(qiáng)度時(shí)梁腹板的中間橫向加勁肋設(shè)計(jì)1應(yīng)在腹板兩側(cè)成對(duì)設(shè)置中間橫向加勁肋；2中間橫向加勁肋的間距通常取12h0 ；3加勁肋的尺寸同前 ；40mm300 hbs15ssbt 4應(yīng)按軸心壓桿計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定性：中間橫向加勁肋（軸心壓桿）在腹板平面外的中間橫向加勁肋（軸心壓桿）在腹板平面外的穩(wěn)

56、定性的計(jì)算穩(wěn)定性的計(jì)算軸心壓力取軸心壓力取FthVNwwcrus)(tC CC Cho2/sb3/sbywftC/23515 計(jì)算高度計(jì)算高度截面面積截面面積梁端支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì)（梁端支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì)（1 1）支座加勁肋除考慮承受梁的支座反力尺外，尚應(yīng)考慮承受由支座加勁肋除考慮承受梁的支座反力尺外，尚應(yīng)考慮承受由張力場(chǎng)引起的水平分力張力場(chǎng)引起的水平分力H H，應(yīng)按，應(yīng)按壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件計(jì)算支座加勁肋的計(jì)算支座加勁肋的強(qiáng)度強(qiáng)度和在腹板平面外的和在腹板平面外的穩(wěn)定性穩(wěn)定性。H H力也叫做錨固力，我國規(guī)力也叫做錨固力，我國規(guī)范規(guī)定：范規(guī)定：201)(hathVHwwcrutC CC Ch

57、o2/sb3/sbywftC/23515 單支承加勁肋受力圖單支承加勁肋受力圖計(jì)算高度計(jì)算高度截面面積截面面積梁端支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì)（梁端支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì)（2 2）帶封頭肋板的支承加勁肋帶封頭肋板的支承加勁肋加勁肋按承受支座反力尺的軸心壓桿計(jì)算，計(jì)算方法同前加勁肋按承受支座反力尺的軸心壓桿計(jì)算，計(jì)算方法同前封頭肋板封頭肋板2 2的截面積不應(yīng)小于的截面積不應(yīng)小于式中式中e e為加勁肋與封頭肋板的中為加勁肋與封頭肋板的中心間距，要注意，心間距，要注意，e e值大小應(yīng)使值大小應(yīng)使此豎梁的腹板截面積能承受由此豎梁的腹板截面積能承受由H H引起的縱向水平剪力引起的縱向水平剪力0.75H(0.7

58、5H(即即H H作用在豎梁作用在豎梁1 14 4跨度處產(chǎn)生的最跨度處產(chǎn)生的最大水平反力大水平反力) )。 efHhAe1630)()05. 1(xxxxxxxnxfMWfMW定根據(jù)梁長(zhǎng)及荷載類型假根據(jù)整體穩(wěn)定可取根據(jù)抗彎強(qiáng)度fWMnxxx vftISV wmaxt tfltF zwc fWMxbx 經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)系系數(shù)數(shù)。 fMMfMWWMWxyxxynynxyxxnx1fWMWMnyyynxxx vftISV wmaxt tfltF zwc fWMWMyyyxbx 圖5.12樓蓋或工作平臺(tái)梁格 有剛性鋪板剛 性 鋪 板L1665【解】: 一、平臺(tái)鋪板與次梁連接牢固時(shí)，不必計(jì)算整體穩(wěn)定。qk=（1.

59、52.5+0.5）+92.5 =4.25+22.5=26.75kN/m =26.75N/mm荷載設(shè)計(jì)值為（按可變荷載效應(yīng)控制的組合：恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3):qk =4.251.2+22.51.3=34.35kN/m假設(shè)假設(shè)次梁自重為0.5kN/m，次梁承受的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：1 1 計(jì)算計(jì)算maxMmaxV最大彎矩設(shè)計(jì)值為：mkNqlMx3 .107535.34818122 2根據(jù)抗彎強(qiáng)度選擇截面，需要的截面模量截面模量為：31047521505. 16103 .107fxxMnxW3 3選用選用HN3001506.59，其WX=490cm3跨中無孔眼削弱，此WX大于需

60、要的475cm3，梁的抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度已足夠。由于型鋼的腹板較厚，一般不必驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度；若將次梁連于主梁的加勁肋參見圖5.42（a），也不必驗(yàn)算次梁支座處的局部承壓強(qiáng)度局部承壓強(qiáng)度。其他截面特性，IX=7350cm4；自重37.3kg/m=0.37kN/m，略小于假設(shè)自重，不必重新計(jì)算。4驗(yàn)算撓度驗(yàn)算撓度：在全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下：433310735010206500075.2638453845xkTEIlqlv25013481lvT在可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下：3001414175.265 .223481lvlvQT（注：若選用普通工字鋼，則需28a,自重43.4kg/m,比H型鋼重16%）