【文章內(nèi)容簡介】 ?????????EIlGIIIBaBalEIM tyyyycr 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 式中 : y 0—— 剪切中心 s至形心 o的距離，與 y坐標(biāo)相同為正； α—— 剪切中心至荷載作用點(diǎn)的距離； (荷載在剪切中心下方時(shí)為正 ) —— 截面不對稱修正系數(shù) yB? ??? Axy ydAyxyIB 022 )(21增大受壓翼緣截面 荷載作用點(diǎn)的位置 當(dāng)荷載作用點(diǎn)在剪心以上時(shí) 荷載分別作用上 、 下翼緣的情況 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 梁的整體穩(wěn)定計(jì)算 一 . 單向受彎 xcrcrxxWMWM ??? ??考慮材料抗力分項(xiàng)系數(shù)： 或 fffbRyycrRcr ?????? ???fWMxbx ??式中： 為梁的整體穩(wěn)定系數(shù)， b?ycrycrb MMf ???? 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 梁的整體穩(wěn)定系數(shù) υb 1．雙軸對稱工型截面其臨界應(yīng)力為 2 222 1?????? ? ?????yc r w tcrx x y yEIM I l G IW W l I E I???????????ytywyxyb EIGIlIIflWEI22221??? 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 式中： Mx繞強(qiáng)軸 (x軸 )彎矩； Wxx軸截面抵抗矩； υb繞強(qiáng)軸彎曲所確定的整體穩(wěn)定系數(shù) ； yyxyb fhtWAh 2 3 5)(14 3 2 0 212 ???? ???fWMxbx ??鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定，單向受彎的鋼梁，彎矩作用在最大剛度平面內(nèi)，其整體穩(wěn)定按下式計(jì)算： 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 對于其它荷載種類我們?nèi)钥梢酝ㄟ^式求得整體穩(wěn)定系數(shù) ， 定義等效臨界彎矩系數(shù) ， b? bbb ??? /? 對于單軸對稱工字型截面 ， 應(yīng)引入截面不對稱修正系數(shù) 與 有關(guān) 。 b? 1 1 2/ ( )b I I I? ??3111 121 btI ? 3222 121 btI ?加強(qiáng)受壓翼緣時(shí) ， 加強(qiáng)受拉翼緣時(shí) ， 雙軸對稱截面 ， )12( ?? bb ??12 ?? bb ??0?b?ybyxybb fhtWAh 23514320212 ???????????????????? ????? 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 軋制普通工字鋼 ， 公式簡化 ， 直接查得穩(wěn)定系數(shù) 。 軋制槽鋼規(guī)范按純彎情況給出其穩(wěn)定系數(shù) b?yb fhlbt 2355701??? 式中： h、 b、 t 分別為槽鋼截面的高度 、 翼緣寬度和其平均厚度 。 上述整體穩(wěn)定系數(shù) 是按彈性穩(wěn)定理論求得的 ， 如果考慮殘余應(yīng)力的影響 ， 當(dāng) 時(shí)梁已進(jìn)入彈塑性階段 。 進(jìn)行修正 ， 用 代替 ， 考慮鋼材彈塑性對整體穩(wěn)定的影響 。 ?b?b?b??b? 8 ????bb ?? 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近似計(jì)算 均勻彎曲的受彎構(gòu)件，當(dāng) 時(shí)，其整體穩(wěn)定系數(shù) 可按下列近似公式計(jì)算： 工字形截面（含 H型鋼）： 雙軸對稱時(shí)： 單軸對稱時(shí)： yy f2 3 51 2 0??b?23 544 00 2yybf??? ??23514000)(2yybxbfAhW ???????? 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) T形截面 （ 彎矩作用在對稱軸平面 ， 繞 x軸 ） 彎矩使翼緣受壓時(shí)： 雙角鋼 T形截面： 部分 T型鋼和兩板組合 T形截面： 彎矩使翼緣受拉且腹板寬厚比不大于 時(shí)： 值大于 ， 不需換算成 , 大于 。 2 3 50 0 1 yyb f?? ??2350 0 2 yyb f?? ??yf235182350 0 0 yyb f?? ???b39。b? b? 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 二 . 雙向受彎 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： fWMWMyyyxbx ???? 影響整體穩(wěn)定因素及增強(qiáng)梁整體穩(wěn)定措施 一 . 影響因素 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 ? ? ?2 21 2 3 2 322 1?? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ???????y wtc r b byyEI I l G IM y yl I E I鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 影響梁整體穩(wěn)定的因素 : 1. 梁的側(cè)向抗彎剛度 EIy、抗扭剛度 GIt，和抗翹曲剛度 EIw愈大，則臨界彎矩愈大。 2. 梁的跨度 l 愈小，其臨界彎矩愈大。 ? ? ?2 21 2 3 2 322 1?? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ???????y wtc r b byyEI I l G IM y yl I E I 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 3. 當(dāng)梁受純彎曲時(shí)，彎矩圖為矩形 ,梁中所有截面的彎矩都相等，此時(shí) β1=1．其他荷載作用下 β1均大于 ； 4. 荷載作用位置對臨界彎矩有影響。荷載作用于上翼緣時(shí) α 負(fù)值，易失穩(wěn)；荷載作用下翼緣時(shí)， α為正值，不易失穩(wěn)； 5. 梁端約束程度愈大，則臨界彎矩愈大。 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 二 . 增強(qiáng)措施 1. 增大受壓翼緣的寬度是最為有效的； 2. 減小構(gòu)件側(cè)向支承點(diǎn)間的距離 l1， 應(yīng)設(shè)在受壓翼緣處 ， 將受壓翼緣視為軸心壓桿計(jì)算支撐所受的力； 3. 當(dāng)梁跨內(nèi)無法增設(shè)側(cè)向支撐時(shí) ， 宜采用閉合箱型截面 ， 因其 Iy、 It和 I?均較開口截面的大 。 4. 增加梁兩端的約束 。 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 1. 有鋪板 (各種鋼筋混凝土板和鋼板 )密鋪在受壓翼緣上，亦與其牢固相連，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移。 不需驗(yàn)算整體穩(wěn)定的情況 鋪板的鏈接 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 2. 工字型截面簡支梁，如受壓翼繞的自由長度 l1與其寬度 b1的比值不超過表中的規(guī)定時(shí)。對于跨中無側(cè)向支承點(diǎn)梁， l1為其跨度；對于跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的梁， l1為受壓翼繞側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。 L1 L1 b1 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 3. 重型吊車梁和鍋爐構(gòu)架大板梁有時(shí)采用箱型截面，截面抗扭剛度大，只要截面尺寸滿足 h/b0?6, l1/b1 ?95(235/fy)就不會喪失整體穩(wěn)定。 167。 44 梁的整體穩(wěn)定 b0 b1 h 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 根據(jù)彈性力學(xué)小撓度理論 ， 薄板的屈曲平衡方程為： 022 222224422444????????????????????????????ywNyxwNxwNywyxwxwDyxyx167。 4?5 梁板件的局部穩(wěn)定 矩形薄板的屈曲 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 02 224422444?????????????????????xwNywyxwxwDx對于簡支矩形板 ， 可用下式表示： ? ??????1 1s ins inm nmn bynaxmAw ??鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 式中： m為板屈曲時(shí)沿 x方向的半波數(shù) ， n為沿 y方向的半波數(shù) 。 22bDkNx cr??? ??????1 1s ins inm nmn bynaxmAw ??其中 ， 稱為板的屈曲系數(shù) 。 2?????? ??mbaambk224 b DN xc r ??222)1(12????????btEkcr ??? 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) k—— 板的屈曲系數(shù) ， 和荷載種類 、 分布狀態(tài)及板的邊長比例和邊界條件有關(guān) 。 222)1(12 ????????btEkcr ????取 E=?105N/mm2， ?= ， 得： 42 ?????????btktN crcr ?? 對普通鋼梁構(gòu)件，按規(guī)范設(shè)計(jì)，可通過設(shè)置加勁肋、限制板件寬厚比的方法，保證板件不發(fā)生局部失穩(wěn)。 非承受疲勞荷載的梁可利用腹板屈曲后強(qiáng)度；型鋼梁，其板件寬厚比較小，能滿足局部穩(wěn)定，不需計(jì)算 。 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 梁受壓翼緣板的局部穩(wěn)定 翼緣承受彎矩產(chǎn)生的均勻壓應(yīng)力 ， 箱形截面翼緣中間部分屬四邊簡支板 ， 為充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度 ， 翼緣的臨界應(yīng)力應(yīng)不低于鋼材屈服點(diǎn) 。 同時(shí)考慮梁翼緣發(fā)展塑性 ， 引入塑性系數(shù) ?， ycr fbtk ????????? 42 ??? 取 ?=，寬為 b0的翼緣相當(dāng)于四邊簡支板。對于兩對邊均勻受壓的四邊簡支板 k=，取 ?=，并令 ?cr=fy，得翼緣達(dá)強(qiáng)度極限承載力時(shí)不會失去局部穩(wěn)定的寬厚比限值為 : yftb 235400