梁的局部稳定.ppt

第18章钢结构受弯构件
18.2.4梁的局部稳定
一、梁的局部失稳现象
板的屈曲：薄板在压应力、剪应力作用下产生出平面的波形鼓曲。
梁丧失局部稳定：板件是宽而薄的钢板，在梁发生强度破坏或丧失整体稳定性之前，板件可能首先屈曲.
梁中板件的屈曲现象：
受压翼缘在弯曲压应力作用下发生；
梁支座附近的腹板在剪应力作用下发生，
梁跨中腹板在弯曲压应力作用下发生；
梁上作用很大的固定集中荷载而未设加劲肋或作用有移动集中荷载时，腹板在局压应力作用下发生。二、保证梁局部稳定的措施
措施：减小宽厚比，增大板的厚度或减小板的周界尺寸。
（一）保证翼缘局部稳定的措施
翼缘的局部稳定通过限制板件宽厚比来保证。
梁弹性工作:

梁塑性发展:

箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的宽度b0与厚度t之比（二）保证腹板局部稳定的措施
1．加劲肋的配置
提高腹板局部稳定措施：设置加劲肋，将腹板分成若干个小区格，减小板的周边尺寸，提高抵抗局部失稳的能力。
加劲肋：横向加劲肋、纵向加劲肋、短加劲肋。加劲肋的作用：
横向加劲肋对防止剪应力和局部压应力引起的屈曲最有效。
纵向加劲肋对弯曲压应力引起的屈曲最有效。
短加劲肋在上翼缘受很大的局部压应力时才设置，防止局部压应力引起较大范围屈曲。
腹板发生何种失稳形式与其高厚比h0/tw有关：
一般认为时，构件可能发生局部压应力或剪应力作用下的屈曲。
梁受压翼缘扭转受到约束时
或受压翼缘扭转不受约束时，腹
板才可能发生弯曲压应力作用下的失稳。规范对加劲肋的设置规定支承加劲肋的设置：梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置，并按规定进行计算。
2．加劲肋的一般构造要求
加劲肋的截面形式：z短加劲肋的构造要求：
最小间距为0.75h1
外伸宽度取横向加劲肋外伸宽度的0.7-1.0倍
厚度不应小于短加劲肋外伸宽度的1/15板件交接位置的处理：
焊接梁的横向加劲肋与翼缘板相接处应切宽约bs/3≯40mm、高约bs/2≯60mm的斜角，方便翼缘焊缝通过。
在纵、横肋相交时，为保证横向加劲肋与腹板的连接焊缝通过，应将纵向加劲肋相应切斜角。3．支承加劲肋的构造和计算
形式：梁跨中的支承加劲肋做成普通加劲肋；
梁端的支承加劲肋做成普通加劲肋或突缘加劲肋。
加劲肋与腹板焊接连接，与翼缘、支座板刨平顶紧。
支承加劲肋计算：按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性和端面承压强度验算，对焊接处进行焊缝强度验算。计算腹板平面外的稳定性时，受压构件的截面面积A取图所示阴影部分面积。计算长度取腹板高度h0。腹板局部稳定的计算
(1)仅用横向加劲肋
考虑可能发生弹塑性局部失稳，按如下方法计算。

式中σ-所计算腹板区格内，由区格平均弯矩产生的在腹板计算高度边缘的弯曲压应力。
τ-所计算腹板区格内，由区格平均剪力产生的腹板平均切应力，τ=Vy/（hwtw）
σ-所计算腹板区格内，由区格平均弯矩产生的在腹板计算高度边缘的弯曲压应力。
分别为在σ、σ、τ单独作用下板的临界应力，并按下列方法计算。(2)同时有横向加劲肋和纵向加劲肋
①受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格

②受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格

③同时用横向加劲肋和在受压区的纵向加劲肋及短加劲肋思考题与习题
P173的3、4、5
预习钢梁设计