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型钢梁和组合梁的设计 一、考虑腹板屈曲后强度的组合梁设计 腹板受压屈曲和受剪屈曲后都存在继续承载的能力，称为屈曲后强度。 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，则腹板高厚比达到250时也不必设置纵向加劲肋。 1． 受剪腹板的极限承载力 腹板极限剪力设计值 Vu应按下列公式计算： 当时 （a） 时 （b） 时 （1c） 式中 (s──用于腹板受剪计算时的通用高厚比。 2．受弯腹板的极限承载力 腹板高厚比较大而不设纵向加劲肋时，在弯矩作用下腹板的受压区可能屈曲。屈曲后的弯矩还可继续增大，但受压区的应力分布不再是线性的，其边缘应力达到时即认为达到承载力的极限。 图1 受弯矩时腹板的有效宽度 假定腹板受压区有效高度为(hc，等分在hc的两端，中部则扣去（1-(）hc的高度，梁的中和轴也有下降。为计算简便，假定腹板受拉区与受压区同样扣去此高度，这样中和轴可不变动。 梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕本身轴惯性矩） （2） 梁截面模量折减系数为 （3） 腹板受压区有效高度系数按下列原则确定： 当时 =1.0 （4a） 当时 （4b） 当时 （4c） 梁的抗弯承载力设计值为 （5） 以上式中的梁截面模量Wx和截面惯性矩Ix以及腹板受压区高度均按截面全部有效计算。 3．弯矩和剪力共同作用下梁的极限承载力 图2 弯矩与剪力相关曲线 梁腹板同时承受弯矩和剪力的共同作用，承载力采用弯矩M和剪力V的相关关系曲线确定。 假定弯矩不超过翼缘所提供的弯矩时，腹板不参与承担弯矩作用，即在的范围内相关关系为一水平线，。 当截面全部有效而腹板边缘屈服时，腹板可以承受剪应力的平均值约为左右。对于薄腹板梁，腹板也同样可以负担剪力，可偏安全地取为仅承受剪力最大值的0.5倍，即当时，取。 在图2所示相关曲线A点（，1）和B点（1，0.5）之间的曲线可用抛物线表达，由此抛物线确定的验算式为 这样，在弯矩和剪力共同作用下梁的承载力为 当1.0时 （6a） 当时 （6b） 其他情况 （6c） （7） 式中 M，V ──梁的同一截面处同时产生的弯矩和剪力设计值；当V0.5Vu， 取V=0.5Vu；当MMf，取M=Mf ； Mf ——梁两翼缘所承担的弯矩设计值； Af1、h1——较大翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离； 　　　 Af2、h2——较小翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离； Meu，Vu──梁抗弯和抗剪承载力设计值。 4．考虑腹板屈曲后强度的梁的加劲肋的设计 当仅配置支承加劲肋不能满足式（6）的要求时，应在两侧成对配置中间横向加劲肋。 （1）腹板高厚比超过170（受压翼缘扭转受到约束时）或超过150（受压翼缘扭转未受到约束时）也可只设置横向加劲肋，其间距一般采用。 （2）中间横向加劲肋 梁腹板在剪力作用下屈曲后以斜向张力场的形式继续承受剪力，梁的受力类似桁架，张力场的水平分力在相邻区格腹板之间传递和平衡，而竖向分力则由加劲肋承担，为此，横向加劲肋应按轴心压杆计算其在腹板平面外的稳定，其轴力为 （8） 若中间横向加劲肋还承受固定集中荷载F，则 （9） （3）支座加劲肋 支座加劲肋除承受梁支座反力R外，还承受张力场斜拉力的水平分力Ht。 （10） Ht的作用点可取为距上翼缘h0/4处（图3a）。 图3 梁端构造 为了增加抗弯能力，还应在梁外延的端部加设封头板。可采用下列方法之一进行计算：①将封头板与支座加劲肋之间视为竖向压弯构件，简支于梁上下翼缘，计算其强度和稳定；②将支座加劲肋按承受支座反力R的轴心压杆计算，封头板截面积则不小于，式中e为支座加劲肋与封头板的距离；f为钢材强度设计值。 梁端构造还有另一方案：即缩小支座加劲肋和第一道中间加劲肋的距离a1（图3b），使范围内的，此种情况的支座加劲肋就不会受到Ht的作用。 二、型钢梁的设计 型钢梁中应用最广泛的是工字钢和H型钢。 型钢梁设计一般应满足强度、整体稳定和刚度的要求。型钢梁腹板和翼缘的宽厚比都不太大，局部稳定常可得到保证，