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第五章:受弯构件
5.4梁的局部稳定
梁的局部失稳概念
组合梁一般由翼缘和腹板等板件组成,当荷载达到某一值时,梁的腹板和受压翼缘将不能保持平衡状态,发生出平面波形鼓曲,称为梁的局部失稳。
热轧型钢由于轧制条件,其板件宽厚比较小,都能满足局部稳定要求,不需要计算。
受压翼缘的局部稳定
梁的受压翼缘可近似视为:一单向均匀受压薄板。为了充分发挥材料强度,翼缘的合理设计是采用一定厚度的钢板,使其临界应力不低于钢材的屈服点fy,从而使翼缘不丧失稳定。一般采用限制宽厚比的方法来保证梁受压翼缘板的稳定性。
根据弹性稳定理论,单向均匀受压板的临界应力可用下式表示:
t—板的厚度
b—板的宽度
ν—钢材的泊松比
β—屈曲系数
χ—弹性约束系数
将 E =206X103 N/mm2,ν=0.3代入上式,得:
并视受压翼缘悬伸部分,为三边简支,且板长趋于无穷大,故β=0.425;不考虑腹板对翼缘的约束作用,χ=1.0,令η=0.25,则:
因此,规范规定不发生局部失稳的板件宽厚比:
强度计算考虑截面塑性发展时:
强度计算不考虑截面塑性发展(γx=1.0)时:
对于箱形截面受压翼缘在两腹板(或腹板与纵向加劲肋)间的无支承宽度b0与其厚度的比值应满足:
腹板的局部稳定
1)加劲肋的设置
纯弯屈曲
由非均匀受压薄板的屈曲理论,得:
提高临界应力的有效办法:设纵向加劲肋。
对于腹板不设纵向加劲肋时,若保证其弯曲应力下的局部稳定应使:σcr≥fy
2)纯剪屈曲
弹性阶段临界应力:
d=min{h0,a}
弹塑性阶段临界应力,取经验公式:
3)局部压应力下的屈曲
综上所述,梁腹板加劲肋设置如下:
-THE END-
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第一章:钢结构概述【钢结构课程】1.1 钢结构的特点
【钢结构课程】1.2 钢结构的应用范围
【钢结构课程】1.3 钢结构的设计方法
【钢结构课程】1.4 钢结构的发展
第二章:钢结构的材料
【钢结构课程】2.1 钢结构用钢的种类及如何选用
【钢结构课程】2.2 钢材的机械性能及影响因素
【钢结构课程】2.3 钢材在复杂应力下屈服条件、疲劳计算
第三章:钢结构的连接
【钢结构课程】3.1 钢结构连接概述
【钢结构课程】3.2 钢结构焊接种类和焊缝形式
【钢结构课程】3.3 对接焊缝的构造与计算
【钢结构课程】3.4 角焊缝的构造与计算
【钢结构课程】3.5 焊接应力和焊接变形
【钢结构课程】3.6 钢结构螺栓的种类与构造
【钢结构课程】3.7 普通螺栓的受力性能和连接计算
【钢结构课程】3.8 高强螺栓的受力性能和连接计算
【钢结构课程】3.9 钢结构柱脚节点构造及计算
【钢结构课程】4.1轴心受力构件概述
【钢结构课程】4.2轴心受力构件的强度和刚度
【钢结构课程】4.3实腹式轴心受压构件的稳定性
【钢结构课程】4.4轴心受力构件的设计
【钢结构课程】5.1受弯构件的形式和应用
【钢结构课程】5.2梁的强度和刚度
【钢结构课程】5.3受弯构件的整体稳定和支撑