第5节 梁的局部稳定和加劲肋设计2.doc

第5节梁的局部稳定和加劲肋设计HYPERLINK"http://csd.xnjd.cn/course/Course_node.action?courseId=29&nid=110"1.矩形板件的屈曲HYPERLINK"http://csd.xnjd.cn/course/Course_node.action?courseId=29&nid=111"2.梁局部稳定计算的规范规定一、梁受压翼缘的局部稳定
梁受压翼缘的压应力严格说来是不均匀的，但由于翼缘厚度与梁高相比很小，所以，接近均匀分布。故翼缘的局部稳定可近似套用轴心受压构件相应验算式如下：
1.悬伸翼板（三边简支一边自由）
①当抗弯强度计算时考虑截面塑性发展系数（γx>1.0）时
bt≤13235fy(5-46)
②当抗弯强度计算时按弹性考虑（γx=1.0）时
bt≤15235fy(5-47)
2.箱形截面腹板间翼缘板（四边简支）
b0t≤40235fy(5-48)
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二、梁腹板的局部稳定
钢结构设计规范规定，承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，宜考虑腹板屈曲后强度；而直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁，则按以下规定配置加劲肋，并计算各板段的稳定性。
加劲肋按其功能不同，分为间隔加劲肋和支承加劲肋。前者只保证腹板的局部稳定（它包括横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋）；后者除保证腹板局部稳定外，还要承受位置固定的集中荷载。

图5-5-2-1加劲肋的布置
1.当h0/tw≤80235/fy时，对有局部压应力（σc≠0）的梁，应按构造配置横向加劲肋(a≤2.0h0)；但对无局部压应力（σc=0）的梁，可不配置加劲肋。
2.当h0/tw>80235/fy时，应按计算配置横向加劲肋（图5-5-2-1）。其中，当h0/tw>170235/fy（受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时）或h0/tw>150235/fy（受压翼缘扭转未受到约束时）或按计算需要时，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋（图5-5-2-1）。局部压应力很大的梁，必要时尚宜在受压区配置短加劲肋（图5-5-2-1）。
任何情况下h0/tw均不应超过250235/fy。
此处h0为腹板的计算高度，对焊接梁h0等于腹板高度hw；对螺栓连接的梁为腹板与上、下翼缘连接螺栓的最近距离，对单轴对称梁，当确定是否要配置纵向加劲肋时，h0应取腹板受压区高度hc的2倍。
3.梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋。
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三、间隔加劲肋的构造要求
1.横向加劲肋
为保证加劲肋作为腹板的可靠支承，对加劲肋的截面尺寸和截面惯性矩应有一定要求。双侧布置的钢板横向加劲肋的外伸宽度应满足下式要求：

图5-5-2-2加劲肋构造及计算(c=15tw235/fy)
bs≥h030+40(mm)(5-60)
ts≥bs15(5-61)
单侧布置时，外伸宽度应比上式增大20％。
当腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时，应在其相交处切断纵向肋而使横向加劲肋保持连续。此时，横向肋的断面尺寸除应符合上述规定外，其截面惯性矩（对z-z轴），尚应满足下式要求：
Iz≥3h0tw3(5-62)
2.纵向加劲肋
纵向加劲肋的截面惯性矩（对y-y轴），应满足下式的要求：
当a/h0≤0.85时，Iy≥1.5h0tw3(5-63)
当a/h0>0.85时，Iy=(2.5−0.45ah0)(ah0)2h0tw3(5-64)
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四、支承加劲肋的验算
由于要承受集中荷载，除满足间隔加劲肋的构造要求外，还要进行如下计算：
1.整体稳定
计算方法同实腹式轴心受压构件的整体稳定，计算截面包括加劲肋以及每侧各15tw235/fy范围内的腹板面积（图5-5-2-2中阴影部分），其计算长度近似取腹板高度h0。
2.端面承压
支承加劲肋一般刨平抵紧梁的翼缘，其端面承压强度按下式计算：
σce=FAce≤fce(5-65)
式中：
F—集中荷载或支座反力；
Ace—端面承压面积；
fce—钢材端面承压强度设计值。
突缘支座的伸出长度不应大于加劲肋厚度的2倍。
3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按承受全部集中力或支座反力进行计算。计算时假定应力沿焊缝长度均匀分布。