鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算.ppt

1、19受彎構(gòu)件 梁,本章主要講述了受彎構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性計(jì)算和型鋼梁、焊接組合梁的截面設(shè)計(jì)以及受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求，在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)重點(diǎn)掌握下列內(nèi)容： (1) 掌握梁的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性的計(jì)算方法，掌握不需驗(yàn)算梁整體穩(wěn)定的條件和措施；,本章提要,(2) 掌握型鋼梁和焊接組合梁的截面設(shè)計(jì)方法； (3) 掌握梁腹板和翼緣局部穩(wěn)定的保證條件和措施，掌握加勁肋的設(shè)計(jì)方法； (4) 掌握梁中各焊縫的計(jì)算方法； (5) 掌握梁變截面的設(shè)計(jì)以及梁的構(gòu)造要求。,本 章 內(nèi) 容,19.1 概述 19.2 梁的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定 19.3 型鋼梁設(shè)計(jì) 19.4 焊接組合梁截面設(shè)計(jì) 19.5

2、梁的局部穩(wěn)定和加勁肋設(shè)計(jì) 19.6 梁的支座與主次梁連接,19.1 概述,梁按截面形式(圖19.1)可分為型鋼梁和組合梁兩種。型鋼梁多采用槽鋼、工字鋼、薄壁型鋼以及H型鋼。 梁按力學(xué)圖形可分為單跨與多跨梁，有簡支梁、連續(xù)梁和懸臂梁之分。 鋼梁按荷載作用情況的不同，還可以分為僅在一個(gè)主平面內(nèi)受彎的單向彎曲梁和在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎的雙向彎曲梁(墻梁、檁條)。與軸心受壓構(gòu)件相對照，梁的設(shè)計(jì)計(jì)算也包括強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定四個(gè)方面。,圖19.1梁的截面形式,19.2 梁的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定,(1) 抗彎強(qiáng)度計(jì)算 鋼材的曲線表明，應(yīng)力在屈服點(diǎn)fy之前，鋼材性質(zhì)接近于理想的彈性體；在屈服點(diǎn)之后，又

3、接近于理想的塑性體，所以可以把鋼材視為理想的彈塑性材料。 梁在彎矩作用下，隨彎矩的逐漸增大，梁截面上彎曲應(yīng)力的分布，可分為三個(gè)階段，如圖19.2所示。,19.2.1 梁的強(qiáng)度計(jì)算, 彈性工作階段 彈塑性工作階段 塑性工作階段 把邊緣纖維達(dá)到屈服點(diǎn)視為梁承載能力的極限狀態(tài)，作為設(shè)計(jì)時(shí)的依據(jù)，叫做彈性設(shè)計(jì)；在一定的條件下，考慮塑性變形的發(fā)展，稱為塑性設(shè)計(jì)。 規(guī)范規(guī)定：計(jì)算抗彎強(qiáng)度時(shí)，對直接承受動力荷載的受彎構(gòu)件，不考慮截面塑性變形的發(fā)展；對承受靜力荷載或間接承受動力荷載的受彎構(gòu)件，考慮截面部分發(fā)生塑變。, 承受靜力荷載或間接承受動力荷載時(shí) 單向彎曲 雙向彎曲 x、y為截面塑性發(fā)展系數(shù)，對工字形截面

4、，x=1.05,y=1.20；對箱形截面，x=y=1.05；對其他截面可按表19.1采用； , 直接承受動力荷載時(shí)，仍按式(19.1)和式(19.2)計(jì)算，但應(yīng)取x=y=1.0。顯見，=1.0時(shí)，即為彈性設(shè)計(jì)，也就是說，對于直接承受動力荷載以及受壓翼緣尺寸接近局部穩(wěn)定限值時(shí)，不應(yīng)考慮塑性發(fā)展。 (2) 抗剪強(qiáng)度計(jì)算 在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹構(gòu)件，其抗剪強(qiáng)度按下式計(jì)算：,(3) 局部承壓強(qiáng)度計(jì)算 當(dāng)梁的上翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載而未設(shè)支承加勁肋，或受有移動集中荷載作用時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板計(jì)算高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。 在集中荷載作用下，翼緣類似支承于腹板的彈性地基梁。腹板計(jì)算高度邊緣的壓應(yīng)力分布

5、如圖19.3(c)的曲線所示。梁的局部承壓強(qiáng)度可按下式計(jì)算：,腹板計(jì)算高度h0規(guī)定如下：對軋制型鋼梁，為腹板與上、下翼緣相接處兩內(nèi)弧起點(diǎn)間的距離(可查型鋼表計(jì)算)；對焊接組合梁即為腹板高度；對鉚接(或高強(qiáng)螺栓連接)組合梁，為上、下翼緣與腹板連接的鉚釘(或高強(qiáng)度螺栓)線間最近距離，見圖19.4所示。,(4) 折算應(yīng)力的計(jì)算 在組合梁的腹板計(jì)算高度邊緣處，可能同時(shí)受有較大的彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力；在連續(xù)梁的支座處或梁的翼緣截面改變處，可能同時(shí)受有較大的彎曲應(yīng)力與剪應(yīng)力。 在這種情況下，對腹板計(jì)算高度邊緣應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力：,圖19.2梁受荷時(shí)各階段彎曲應(yīng)力的分布,表19.1截面塑性發(fā)展系數(shù)x、y

6、,圖19.3,圖19.4腹板計(jì)算高度,梁的撓度應(yīng)滿足下式 梁的撓度可直接應(yīng)用材料力學(xué)公式求得，如均布荷載作用下等截面簡支梁，其中點(diǎn)最大撓度為,19.2.2 梁的剛度計(jì)算,在梁的最大剛度平面內(nèi)，受有垂直荷載作用時(shí)，梁的上部受壓，而下部受拉，如果梁的側(cè)面沒有支承點(diǎn)或支承點(diǎn)很少時(shí)，當(dāng)荷載增加到某一數(shù)值后，梁的彎矩最大處就會出現(xiàn)很大的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，而失去了繼續(xù)承擔(dān)荷載的能力，只要外荷載再稍有增加，梁的變形便急劇地增大而導(dǎo)致破壞，這種情況稱梁喪失了整體穩(wěn)定，如圖19.5(a)所示。 梁喪失整體穩(wěn)定之前所能承受的最大彎矩叫做臨界彎矩，與臨界彎矩相應(yīng)的彎曲壓應(yīng)力叫做臨界應(yīng)力。,19.2.3 梁的整體穩(wěn)定,

7、19.2.3.1 整體穩(wěn)定的概念,圖19.5梁的失穩(wěn),(a) 梁整體失穩(wěn)；(b) 梁局部失穩(wěn),19.2.3.2 整體穩(wěn)定的計(jì)算公式,整體穩(wěn)定是以臨界應(yīng)力為極限狀態(tài)的，整體穩(wěn)定的計(jì)算就是要保證梁在荷載作用下產(chǎn)生的最大彎曲壓應(yīng)力不超過臨界應(yīng)力。 臨界應(yīng)力cr與鋼材屈服點(diǎn)fy之比叫做梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，即b=cr/fy，則,在最大剛度平面內(nèi)受彎的構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性按下式計(jì)算 在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎的工字形截面構(gòu)件的整體穩(wěn)定按下式計(jì)算,19.2.3.3 整體穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算,求梁的整體穩(wěn)定系數(shù)b，實(shí)際上就是求臨界彎矩或臨界應(yīng)力。 影響臨界應(yīng)力的因素很多：從梁的幾何尺寸來說，雙軸對稱截面(工字形、箱形)、加寬加

8、厚翼緣的H形截面比較理想，槽形、T形,尤其是L形較差；梁的側(cè)向自由長度小，也有利于提高臨界彎矩；從荷載的類型和作用位置分析，純彎曲、均布荷載和跨中集中荷載三種情況，當(dāng)受彎最大截面發(fā)生扭曲時(shí)，顯然以純彎曲最不利，而跨中集中荷載因相鄰截面彎矩小而較為有利。,規(guī)范對該式進(jìn)行了一系列的簡化，給出了實(shí)用計(jì)算公式。 (1) 焊接工字形等截面簡支梁,(2) 軋制普通工字鋼簡支梁的b 軋制工字鋼由于翼緣內(nèi)側(cè)有斜坡，翼緣與腹板連接處有圓角，故截面幾何特征值求法不同于組合工字形截面。 由于軋制工字鋼規(guī)格尺寸固定，規(guī)范給出了可直接查軋制工字鋼b的表格，見表19.4。,(3) 軋制槽鋼簡支梁的b 規(guī)范給出簡化的近似公

9、式，不論荷載的形式和作用位置均按下式計(jì)算： 規(guī)范規(guī)定，當(dāng)上述所得的b值大于0.6時(shí)，認(rèn)為梁進(jìn)入彈塑性工作，應(yīng)以b代替b，而b可按下式進(jìn)行計(jì)算：,【例 19.1】焊接工字形截面簡支梁，跨度為12m，承受3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值為P=190kN的集中力(一個(gè)在跨中，另兩個(gè)對稱布置在距跨中3m處)，梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.9kN/m，采用Q235鋼，在跨中有一側(cè)向支承點(diǎn)，驗(yàn)算該梁整體穩(wěn)定。 【解】(1) l1/b=2013 故需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。 (2) 計(jì)算截面幾何特征 Ix=648500cm4 Iy=6300cm4 A=1401+2301.4=224cm4 Wx=9080cm3,圖19.7 例19.1附圖,iy=5.

10、3cm y=113 (3) 計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)b和b 由表19.3第5項(xiàng)得b=1.15 因系雙軸對稱截面b=0 b=1.413 b=0.87 (4) 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 Mmax=1637kNm Mmax/bWx=207.4N/mm2f=215N/mm2,表19.4軋制普通工字鋼簡支梁的b,19.3 型鋼梁設(shè)計(jì),一般來說，當(dāng)有能阻止梁側(cè)向位移的鋪板或受壓翼緣側(cè)向自由長度與寬度之比不超過表19.2的規(guī)定，截面由抗彎強(qiáng)度控制。否則由整體穩(wěn)定條件控制。 計(jì)算梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值，按抗彎強(qiáng)度或整體穩(wěn)定要求計(jì)算型鋼所需的凈截面抵抗矩。 Wnxreq=Mmax/(xf) 或Wnxreq= Wmax/(bf),19.

11、3.1 單向彎曲型鋼梁,19.3.1.1 選擇截面,19.3.1.2 截面驗(yàn)算,(1) 強(qiáng)度計(jì)算： 抗彎強(qiáng)度按式(19.1)計(jì)算，荷載須計(jì)入自重；抗剪強(qiáng)度除小跨度、大荷載及剪力較大截面有較大的削弱之外，一般不必驗(yàn)算；局部承壓按式(19.4)計(jì)算，折算應(yīng)力一般可不計(jì)算。 (2) 整體穩(wěn)定按式(19.9)計(jì)算。 (3) 剛度按式(19.7)計(jì)算。,【例 19.2】跨度l=3m的簡支梁，承受均布荷載設(shè)計(jì)值為35kN/m，選用普通工字鋼，Q235鋼材，按下面兩種情況設(shè)計(jì)梁截面。 密鋪與梁焊接的鋼筋混凝土板。 無側(cè)向支承點(diǎn)。 【解】 (1) 梁上鋪板保證整體穩(wěn)定 Mmax=1/8ql2=39.38kNm

12、 Wnx=Mmax/(xf)=174.4cm3 由附錄型鋼表，選用I18。 自重 q0=0.237kN/m Ix=185cm3,Mmax=39.7kNm 抗彎強(qiáng)度 =204N/mm2f=215N/mm2 該梁支承于主梁頂面上，應(yīng)驗(yàn)算支座處的尾部承壓。 支座反力R=52.9kN 設(shè)支承長度a=100mm，查得hy=19.2mm,tw=6.5mm =R/(twlz)= 68.2N/mm2fc=215N/mm2 剛度驗(yàn)算，取平均荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3 qk=27.2kN/m vmax=8.4mmv=12mm,(2) 跨中無側(cè)向支承點(diǎn) 由表19.4得工字鋼型號1020，自由長度為3m時(shí)，b=1.12，計(jì)

13、算得b=0.818 所以Wnxreq=Mmax/bf=226cm3 選用I20aq0=27.939.8=274N/m Ix=2370cm4 Wx=237cm3 Mmax=39.74kNm =205N/mm2f=215N/mm2,檁條可以放置在屋架上弦節(jié)點(diǎn)上，也可以從屋檐起沿屋架上弦等距離放置，其間距主要根據(jù)檁條承載能力和屋面材料的要求來決定。 屋架與檁條的連接可見圖19.8，在屋架上按檁條間距預(yù)焊短角鋼，將檁條與短角鋼用兩個(gè)螺栓連接或焊接，檁條的槽口一般朝向屋脊。,19.3.2 雙向彎曲型鋼梁,19.3.2.1 屋面檁條的構(gòu)造,槽鋼和Z形鋼檁條，當(dāng)跨度為46m時(shí)，宜設(shè)置一道拉條；超過6m時(shí)，宜

14、設(shè)兩道，以作為側(cè)向支承點(diǎn)(圖19.9(a)、(b)。屋面有天窗時(shí)，應(yīng)在天窗側(cè)邊兩檁條間設(shè)斜拉條，并將拉條改為剛性撐桿(圖19.9(c)、(d)。當(dāng)屋面無天窗時(shí)，雙脊檁應(yīng)在設(shè)拉條處相互連系，或在兩邊各設(shè)斜拉條和撐桿。對Z形檁條，還須在檐口處設(shè)斜拉條和撐桿，當(dāng)檐口處有圈梁或承重天溝板時(shí)，可只設(shè)直拉條與圈梁或天溝板相連(圖19.9 (b)、(d)右端)。拉條常用1216圓鋼制造，撐桿采用角鋼，按容許長細(xì)比200壓桿選用截面。拉條、撐桿與檁條的連接構(gòu)造見圖19.9(e)。,圖19.8 檁條與屋架連接,圖19.9 拉條、撐桿的布置和與檁條的連接,19.3.2.2 檁條的計(jì)算,在圖19.10中，為屋面坡角

15、，q為豎向力。 檁條的設(shè)計(jì)一般是先假定型鋼型號，再進(jìn)行驗(yàn)算。 (1) 強(qiáng)度計(jì)算 型鋼檁條的強(qiáng)度，一般只須驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度即可,(2) 穩(wěn)定計(jì)算 當(dāng)屋面板不能起可靠的側(cè)向支承作用時(shí)，應(yīng)按式(19.10)進(jìn)行整體穩(wěn)定的驗(yàn)算，如瓦楞鐵、石棉瓦等輕屋面。一般設(shè)有拉條或跨度小于5m的檁條，可不進(jìn)行整體穩(wěn)定的驗(yàn)算。,(3) 剛度驗(yàn)算 一般只驗(yàn)算垂直于屋面方向的簡支梁撓度，以保證屋面的平整。 對槽鋼檁條 單角鋼和Z形鋼,【例 19.3】已知檁條跨度為6m，檁條沿屋面方向間距1.40m，屋架坡角為1826，屋面采用鋼絲網(wǎng)水泥瓦0.45kN/m2，屋面活荷載為0.3kN/m2，鋼材為Q235，設(shè)計(jì)槽鋼檁條。 【解】

16、 (1) 荷載計(jì)算 選用10號槽鋼，并在跨中設(shè)一道拉條，由型鋼表可得槽鋼自重q0=10.01kg/m，h=100mm，t=9mm，b=48mm，Ix=198cm4，Wx=39.7cm3，Iy=25.6cm4，Wy=7.8cm3，z0=1.52cm。 qk=1.126kN/m q=1.43kN/m,(2) 強(qiáng)度驗(yàn)算 qy=1.36kN/m qx=0.452kN/m Mx=6.12kNm My=-0.509kNm 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值相同，可判斷最大應(yīng)力點(diǎn)為下翼緣尖部拉應(yīng)力。 Mx/(xWnx)+ My/(yWny)=209N/mm2f=215N/mm2 (3) 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 b=0.775 b=0.

17、687(顯見不滿足整體穩(wěn)定要求),現(xiàn)改為在l/3=2000處設(shè)兩道拉條 b=1.163 b=0.828 支座負(fù)彎矩 My=-0.1808kNm 跨中正彎矩 My=0.0452kNm 6.12106/(0.82839.7103)+0.0452106/(1.057.8103)=192N/mm2,6.12106/(0.82839.7103)+ 0.180810615.2/(1.0525.6104)=196N/mm2v/l=1/150 所以不滿足剛度要求。 改選12.6槽鋼，可以滿足撓度要求，尚可驗(yàn)算對12.6槽鋼只在中央設(shè)一道拉條可否滿足整體穩(wěn)定要求。,圖19.10 斜放檁條的受力,19.4 焊接組

18、合梁截面設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)組合梁時(shí)，首先應(yīng)估計(jì)截面尺寸，包括截面高度、腹板厚度和翼緣的尺寸，然后進(jìn)行驗(yàn)算。 (1) 截面高度h 截面高度應(yīng)考慮建筑高度、剛度條件和經(jīng)濟(jì)條件這三個(gè)方面。 建筑高度是指按使用要求所允許的梁的最大高度hmax。,19.4.1 截面選擇,剛度要求是指為保證正常使用條件下，梁的撓度不超過容許撓度，就要限制梁高h(yuǎn)不能小于最小梁高h(yuǎn)min。對于受均布荷載的簡支梁hmin推導(dǎo)如下： 若材料強(qiáng)度得到充分利用，上式中可達(dá)f，若考慮塑性發(fā)展系數(shù)可達(dá)1.05，將=1.05f代入后可得：,如圖19.11所示組合工字形截面，每米用鋼量 G=(2A1+1.2twhw) 最后得,(2) 腹板厚度 腹板

19、厚度一般不小于8mm，否則對銹蝕敏感，且制造過程中易發(fā)生較大的翹曲變形，小跨度梁可不小于6mm。腹板主要承受剪力，可近似認(rèn)為梁的剪力全部由腹板承受，簡支梁支座處的剪力最大，可按此考慮腹板的厚度：,上式?jīng)]有考慮腹板局部穩(wěn)定和構(gòu)造等因素，故一般采用的腹板厚度要略大些，常采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式： tw=7+3h tw=hw/3.5 (3) 翼緣尺寸 腹板尺寸求出后，即可以確定翼緣尺寸b、t。,圖19.11 組合工字形截面,選定截面后，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、整體穩(wěn)度和剛度的驗(yàn)算。強(qiáng)度驗(yàn)算包括抗彎、抗剪、承壓(集中力作用處未設(shè)支承加勁肋)和折算應(yīng)力(梁翼緣截面改變處，連續(xù)梁中間支座)。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意梁的側(cè)向支承，以保證

20、梁的整體穩(wěn)定并節(jié)約用鋼量。,19.4.2 截面的驗(yàn)算,翼緣內(nèi)板和外板之間，翼緣與腹板之間須有焊縫(圖19.12)，該焊縫承受相鄰各截面彎曲應(yīng)力差值所引起的剪應(yīng)力。剪應(yīng)力為 沿梁單位長度兩條角焊縫應(yīng)承擔(dān)的剪力為 ,19.4.3 翼緣焊縫的計(jì)算,角焊縫的剪應(yīng)力為 角焊縫的焊腳尺寸 角焊縫的焊腳尺寸,圖19.12 翼緣焊縫,一般只對大跨度梁一次變截面，變截面處為離端支座l/6處。改變截面常用如下的三種方法: (1) 單面翼緣板宜改變翼緣寬度，而不宜改變翼緣厚度，翼緣板用對接焊縫連接，變截面設(shè)在l/6處，并用此處的M1值驗(yàn)算變截面。如圖19.13所示。 (2) 多層翼緣板可以切斷外層板的變截面。理論斷

21、點(diǎn)位置x由計(jì)算確定，實(shí)際斷點(diǎn)應(yīng)比理論斷點(diǎn)向梁端方向延伸一個(gè)a值。參見圖19.14所示。,19.4.4 梁截面沿長度變化,(3) 簡支梁也可以在支座處減小其高度而保持翼緣截面不變，梁端的高度根據(jù)抗剪強(qiáng)度決定，但不小于跨中高度的一半(圖19.15)。 梁的截面改變處的強(qiáng)度驗(yàn)算須包括腹板計(jì)算高度邊緣處的折算應(yīng)力。 截面變化使梁的撓度計(jì)算變得復(fù)雜，對于翼緣改變的簡支梁，可應(yīng)用下面的近似公式計(jì)算。,【例 19.4】已知主梁跨度為12m，次梁間距為1.5m，次梁支座反力設(shè)計(jì)值為F=180kN，主梁與次梁為等高連接，采用Q235鋼，設(shè)計(jì)該主梁(圖19.16)。 【解】 (1) 截面選擇 按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)主梁自重為

22、2kN/m，剪力 Vmax=644.4kN Mmax=2203.2kNm 最大高度hmax沒有限制。 最小高度：hmin=825mm 估計(jì)翼緣厚度為1640mm，取f=205N/mm2，=0.9，則所需的截面抵抗矩為： Wx=11.941106mm3,經(jīng)濟(jì)高度： he=1354.7mm he=1300mm 取腹板高度為hw=1300mm。 腹板厚度 tw=10.3mm tw=10.9mm tw=4.76mm 取腹板厚度 tw=10mm 翼緣所需面積(設(shè)梁高為1340mm)： bt=6744.5mm,取翼緣厚度為t=18mm，則翼緣寬度為： b=374.7mm 取翼緣寬度為b=380mm，所選截

23、面如圖19.16所示。 (2) 強(qiáng)度驗(yàn)算 梁截面面積A=26680mm2 梁自重gk=2.66kN/m Vmax=646.3kN Mmax=2208.8kNm 跨中截面正應(yīng)力驗(yàn)算 Ix=777179.7cm4 =180.8N/mm2, 跨中截面折算應(yīng)力驗(yàn)算 =84.7N/mm2 =52.2N/mm2 1=236N/mm2 支座截面剪應(yīng)力驗(yàn)算 =55.1N/mm2fv=125N/mm2 由于采用等高連接，故不必驗(yàn)算局部承壓和相應(yīng)處的折算應(yīng)力。 (3) 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 次梁可以作為主梁的側(cè)向支承點(diǎn)，l1=1500mm l1/b1=416 故不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定。,（） 翼緣焊縫計(jì)算 hf1.67mm h

24、fmin=6.4mm hfmax=12mm 取hf=8mm。 (5) 截面改變 在跨端部l/6=2m處改變翼緣寬度，在l/6處的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值： M1=1197kNm V1=460.9kN 所需截面抵抗矩： W1=5839cm3,所需翼緣面積： A1=22.04cm2 翼緣尺寸： t=18mmb1=12.2cm 取b1=18cm 驗(yàn)算變截面： 抗彎強(qiáng)度 I1=163.9N/mm2f=205N/mm2 抗剪強(qiáng)度 S1=181.865.9=2135.2cm3 S=2135.2+16532.5=4247.7cm =42.1N/mm2fv=125N/mm2, 折算應(yīng)力 =167.5N/mm2 =21

25、.2N/mm2 167.52+21.22=171.5N/mm21.1f=236N/mm2 整體穩(wěn)定 l1/b1=8.316(不必驗(yàn)算) (6) 剛度驗(yàn)算 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值180/1.3=138.5kN(1.3為平均荷載分項(xiàng)系數(shù)) 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值gk=2.26kN/m Mk=1702.68kNm ,圖19.13 改變翼緣寬度,圖19.14 切斷外層板,圖19.15 改變梁的高度,圖19.16 例19.4附圖,(1) 工廠拼接 拼接的位置常由鋼板尺寸決定，但應(yīng)使翼緣與腹板的拼接位置錯開，并避免與次梁和加勁肋焊縫重疊交叉，保持不小于10tw的距離。焊縫以采用直縫對接為宜。 (2) 工地拼接 拼接位置由運(yùn)

26、輸安裝條件決定，應(yīng)注意設(shè)在受力較小部位。焊縫采用對接焊縫，做好如圖19.17所示的向上V形坡口與施焊順序。,19.4.5 梁的拼接,圖19.17 工地拼接焊縫,19.5 梁的局部穩(wěn)定和加勁肋設(shè)計(jì),(1) 局部失穩(wěn)的基本概念 為了提高梁的強(qiáng)度與剛度，腹板宜高而??；為了提高梁的整體穩(wěn)定，翼緣宜寬而薄。 防止的辦法有兩種，一種是加厚鋼板，一種是布置加勁肋減小幅面，即把腹板分成若干帶有邊框的區(qū)格而不失穩(wěn)。,19.5.1 翼緣與腹板的局部穩(wěn)定,(2) 翼緣的局部穩(wěn)定 對于翼緣只能采用第一種方法，梁的受壓翼緣的外伸部分可視為三邊簡支、一邊自由的均勻受壓板。用彈性穩(wěn)定理論，并考慮鋼材的彈塑性工作，推導(dǎo)出局部

27、失穩(wěn)時(shí)的臨界應(yīng)力cr系翼緣厚度t與翼緣外伸寬度b1比值的函數(shù)，令cr接近鋼材的屈服點(diǎn)可以反算出b1/t的限值，以使局部失穩(wěn)不先于強(qiáng)度破壞。,如果考慮了截面部分發(fā)展塑性x=1.05時(shí) 對于箱形梁,(3)腹板的局部穩(wěn)定 對于腹板，采用加厚鋼板的方法是很不經(jīng)濟(jì)的，布置加勁肋是一種有效措施。加勁肋分橫向加勁肋、縱向加勁肋和短加勁肋幾種,如圖19.18所示。 取圖中只布置了橫向加勁肋的板段進(jìn)行分析(圖19.18(a)，該段腹板上、下翼緣為彈性嵌固，左右加勁肋則為簡支。該板段邊緣上受有彎曲應(yīng)力，剪應(yīng)力，局部壓應(yīng)力c(圖19.19(a)，假如三種應(yīng)力分別單獨(dú)作用于板邊時(shí)，可用彈性理論求出各自的臨界應(yīng)力cr、

28、cr、ccr。,圖 19.18 加勁肋的布置,1橫向加勁肋；2縱向加勁肋；3短加勁肋,圖19.19 組合應(yīng)力作用下的腹板,(1) 加勁肋的設(shè)置 如前所述，在純剪、純彎、局部壓應(yīng)力單獨(dú)作用下，可由彈性理論推導(dǎo)出其臨界應(yīng)力cr、cr、ccr的計(jì)算公式。 在組合應(yīng)力下，根據(jù)對腹板局部穩(wěn)定的分析，規(guī)范規(guī)定，按腹板的高厚比決定加勁肋的配置。,19.5.2 腹板加勁肋的配置和構(gòu)造尺寸,(2) 加勁肋的構(gòu)造尺寸 加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對配置，也可單側(cè)配置，但支承加勁肋和重級工作制吊車梁的加勁肋不應(yīng)單側(cè)配置(構(gòu)造參見圖19.20)。 在腹板兩側(cè)成對配置的鋼板橫向加勁肋其截面尺寸應(yīng)符合下列公式的要求： 外伸寬度

29、bsh0/30+40mm 厚度 tsbs/15,在同時(shí)用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板中，橫向加勁肋的截面尺寸除符合上述公式外，其對腹板水平軸的慣性矩Iz尚應(yīng)符合下式要求： Iz3h0tw3 縱向加勁肋對腹板豎直軸的截面慣性矩Iy應(yīng)符合下列公式的要求： 當(dāng)a/h00.85時(shí) Iy1.5h0tw3 當(dāng)a/h00.85時(shí) Iy(2.5-0.45a/h0)(a/h0)2h0tw3,圖19.20 腹板加勁肋的構(gòu)造,支座處的支承加勁肋分普通式和突緣式兩種，突緣的長度不應(yīng)大于其厚度的兩倍。 普通式支承加勁肋的兩端與突緣支承加勁肋下端應(yīng)刨平，靠與上、下翼緣或支座頂緊來傳力，也可以采用焊縫傳力（圖19.21）。 (1) 穩(wěn)定計(jì)算 按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算腹板平面外的穩(wěn)定，截面為加勁肋及加勁肋兩側(cè)各15