主要内容及步骤:
试选截面→ 截面验算→ 组合梁截面沿长度的改变→ 焊接组合梁翼缘焊缝的计算。
一、截面选择
选择组合梁截面时,首先要初步估算梁的截面高度、腹板厚度和翼缘尺寸。其次要满足强度、稳定、刚度、经济性等要求。
1、截面高度
(1)容许最大高度hmax—净空要求;
(2)容许最小高度hmin。 由刚度条件确定,以简支梁为例:
(3)梁的经济高度he
经验公式:
综上所述,梁的高度应满足:
2、腹板高度hw
因翼缘厚度较小,可取hw比h稍小,满足50的模数。
3、腹板厚度tw
由抗剪强度确定:
一般按上式求出tw的较小,可按经验公式计算:
构造要求:
4、翼缘尺寸确定:
由Wx及腹板截面面积确定:
一般bf以10mm为模数, t以2mm为模数。确定bf 、t尚应考虑板材的规格及局部稳定要求。
二、截面验算
截面确定后,求得截面几何参数Ix Wx Iy Wy 等。梁的截面验算包括强度、刚度、整体稳定、局部稳定等几个方面。其中,腹板的局部稳定通常采用配置加劲肋来保证。
1、强度验算:抗弯强度、抗剪强度、局压强度、折 算应力;
2、整体稳定验算;
3、局部稳定验算,对于腹板一般通过加劲肋来保证
4、刚度验算;
5、动荷载作用,必要时尚应进行疲劳验算。
三、组合梁截面沿长度的改变
一般来讲,截面M沿L改变,为节约钢材,将M较小区段的梁截面减小,截面的改变有两种方式:
1、改变翼缘板截面
(1)单层翼缘板,一般改变bf,而t不变,做法如图:
(2)多层翼缘板,可采用切断外层翼缘板的方法,断 点计算确定,做法如图:
为了保证,断点处能正常工作,实际断点外伸长度l1应满足:
1)端部有正面角焊缝时:
当hf ≥0.75t1时: l1 ≥b1
当hf < 0.75t1时: l1 ≥1.5b1
2)端部无正面角焊缝时:l1 ≥2b1
b1 、t1––外层翼缘板的宽度和厚度;hf –焊脚尺寸。
2、改变梁高
具体做法如图:
四、焊接组合梁翼缘焊缝计算
单位长度上的剪力V1:
当有集中力作用而又未设加劲肋时,应进行折算应力计算: