钢结构设计原理4受弯构件2.ppt

当0.8λs≤1.2时，处于弹塑性状态 当λs≤0.8时，临界剪应力会进入塑性 因此不同状态下失稳时的实际临界剪应力计算公式为： 可见fv=fvy/γR=fvy/1.1为临界剪应力的最大值 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 梁腹板不设横向加劲肋的条件： 此时a/h0→∞，若要求τcr=fv，则λs≤0.8，由此可得： 考虑到腹板中的平均剪应力一般低于fv，故可对上式适当放松 得仅剪应力作用的腹板，不发生剪切失稳的高厚比限值 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 腹板的纯弯屈曲 腹板纯弯屈曲形式 腹板可认为是四边支承板件 在弯曲压应力作用下腹板会发生多波屈曲 沿横向：为一个半波，波峰在压力作用区偏上的位置 沿纵向：屈曲波数取决于板长 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 屈曲系数k k与边长比a/h0的关系如图所示 a/h00.7，k值变化不大，取kmin≈23.9 a/h00.7，k显著变化，但此意味着横向加劲肋配置的相当密才能显著提高临界应力，否则意义不大 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 防止腹板纯弯屈曲的有效措施 在腹板受压区设置纵向加劲肋 纵向加劲肋只需设在梁弯曲应力较大的区段 加劲肋距受压边的距离为h1=(1/5~1/4)h0 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 腹板纯弯屈曲的临界承载力和高厚比限值 不考虑翼缘对腹板的转动约束作用，kmin=23.9、b=h0则： 但翼缘对腹板的嵌固是客观存在的（受拉翼缘能完全嵌固腹板连接边转动；受压翼缘对腹板的约束能力取决于构造） 受压翼缘有刚性铺板或钢轨时，相当于完全嵌固，χ＝1.66 否则介于简支和嵌固之间，χ＝1.23 取σcr=fy作为临界应力的最大值 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 腹板纯弯屈曲时的通用高厚比与实际的临界应力 与腹板受纯剪时相似，令腹板受弯时的通用高厚比为： 与纯剪切时相似，临界弯曲应力也可分为塑性、弹塑性和弹性三段，按下列公式计算： §4.5.3 梁腹板的局部稳定 单轴对称的工字形截面腹板 受弯时中和轴不在腹板中央，此时可近似把腹板高度h0用二倍腹板受压区高度即2 hc代替，则得到通用高厚比为： 梁受压翼缘扭转受到约束时： 梁受压翼缘扭转未受到约束时： §4.5.3 梁腹板的局部稳定 腹板在局部压应力作用下的屈曲 局部压应力下的屈曲形式 发生工况：集中荷载处未设加劲肋、吊车荷载作用 局压应力：在上边缘处最大，到下边缘减为零 屈曲位置：局压应力较大处，波形与纵向平行 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 局部压应力下的临界应力 与前面的通用公式一致： 屈曲系数k与板的边长比有关： 翼缘对腹板的约束系数 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 腹板不发生局压屈曲的高厚比的限值 根据临界屈曲应力不小于屈服应力的准则，取σcr=fy作为临界点，按a/h0=2，得不发生局压屈曲的腹板高厚比限值： 一般取为： 防止腹板发生局压屈曲的措施 如不满足上条件，应减小横向加劲肋间距，或设短加劲肋 §4.5.3 梁腹板的局部稳定 腹板局压屈曲时的通用高厚比与实际的临界应力 类似于λs、λb，局压的通用高厚比λc为： 适用于塑性、弹塑性和弹性不同范围的腹板局部受压临界应力按下列公式计算： §4.5.3 梁腹板的局部稳定 加劲肋的设置原则 (直接承受动力荷载的吊车梁、不考虑屈曲后强度的组合梁) 当 且 时，腹板局部稳定能够保证，不必配置加劲肋；对吊车梁及类似构件（ ），应按构造配置横向加劲肋。 当 时，应配横向加劲肋，间距由计算定。 当 （受压翼缘扭转受到约束）或 （受压翼缘扭转未受到约束），或按计算需要时，除配置横向加劲肋外，还应在弯矩较大的受压区配置纵向加劲肋。 局压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配置短加劲肋。 这里的h0为腹板的计算高