【正文】 4?6 梁腹板的屈曲后強度 。 200 )/(1)( hathVH crwu ??? ?R h0/4 肋板 2 肋板 1 e H h0 167。 H作用距腹板計算高度上邊緣 h0/4處 。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 利用腹板屈曲后強度的梁的加勁肋設(shè)計 1. 加勁肋布置 成對布置加勁肋 間距一般為 (1— 2)h0 2. 中間加勁肋穩(wěn)定性 張力場產(chǎn)生豎向力和集中力 ， 按軸心受壓構(gòu)件驗算其平 面外的穩(wěn)定性 。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 式中： 截面模量考慮腹板有效高度折減系數(shù)； 按梁截面全部有效算得的腹板受壓區(qū)高度； 腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)； 當 時 ， 當 時， 當 時， e?ch??b? ?? ?? b? )( ??? b???b? ???????? ??bb ??? 為腹板受彎時通用高厚比 b?235177/2 ywcbfth??235153/2 ywcbfth??167。 設(shè)計中在受壓區(qū)引入有效寬度概念 ， 受壓區(qū)上下兩部分有效 ， 中間部分退出工作 ， 受拉區(qū)全部有效 。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 1. 腹板彈性屈曲 ， 板邊緣的壓應(yīng)力未達到鋼材屈服點 。 167。按軸心壓力計算其在腹板平面外的穩(wěn)定。 uV當 時， ?s? Vwwu fthV ? ?? s? )]([ ??? sVwwu fthV ?當 時， 當 時， ?s???抗剪計算的腹板通用高厚比 s?235)/(/200 ywsfahth???235)/(/200 ywsfahth???1/ 0 ?ha1/ 0 ?ha167。 2. 桁架模型 將腹板屈曲后的梁視為一個桁架 腹板 —— 寬度為 S的拉桿 橫向加勁肋 —— 受壓豎桿 3. 腹板屈曲后的剪切承載力 tcru VVV ??式中： crwcrwcr AthV ?? ?? 0屈曲強度和屈曲后強度之和 ))/(()/(1232020 hafAhafAAV crvycrwcrvywwcru ???????? ????隔離體列平衡方程 x方向 繞 O點力矩平衡求得 167。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 梁腹板受剪屈曲后強度 梁腹板中形成的張拉場 Ns 167。 yf167。 根據(jù)合力不變原則將截面應(yīng)力分布等效 ， 中間無應(yīng)力部分認為無效 ， 在計算時從截面中扣除 。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 3. 板件有效寬度 試驗研究和理論分析均已證明，只要梁翼緣和加勁肋沒有破壞，既使梁腹板失去了局部穩(wěn)定，仍可繼續(xù)承載。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 使板屈曲后有繼續(xù)承載的潛能 ， 同時 的分布也不再均勻 ， 呈現(xiàn)兩端大 ， 中間小的馬鞍形 。可把無缺陷板側(cè)邊纖維達屈服時的荷載作為板的極限承載力，稱為薄板的屈曲后強度。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 梁腹板在剪力作用下的屈曲 1. 小變形 大撓度理論 無薄膜力 薄膜力 梁腹板在正應(yīng)力作用下的屈曲 167。利用腹板的屈曲后強度，可加大腹板的高厚比而獲得經(jīng)濟。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 梁的腹板可視作支承在上、下翼緣板和兩橫向加勁肋的四邊支承板。圖示兩者的荷載 —位移曲線可看出其區(qū)別。 4?6 梁腹板的屈曲后強度 屈曲后強度 屈曲后強度 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 式中的 改用下列 代替 當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時： 當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時 ： b? 1c?2 3 556/11yWcfth??2 3 540/11yWcfth??按公式計算 1ccr?2）下板段 1)()(2222222 ???ccrccrcr ??????式中： 腹板在縱向加勁肋處的橫向壓應(yīng)力 ， 取為 計算， 改用下列 代替 2c? c?2cr? b? 2b?235194/22yWbfth?? 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 兩種情況 1) 上板段 1)()( 21211???crccrccr ??????式中： 計算，式中的 改用下列 代替 1cr? b? 1b?當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時： 2 3 575/11yWbfth??當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時： 2 3 564/11yWbfth?? 式中 為縱向加勁肋至腹板計算高度受壓邊緣的距離。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 01 51~41 hh ???????a =(~2)h0 I II h2 h0 當腹板尺寸 yw fth 2 3 51 7 70 ?腹板設(shè)縱、橫向加勁肋 2. 同時用橫向和縱向加勁肋的腹板 yw fth 2351530 ? 縱向加勁肋將腹板分為上下兩個區(qū)格（ I、 II區(qū)），分別計算其局部穩(wěn)定。 cr? cr? crc,? 兩橫向加勁肋之間的腹板段 ， 同時承受著彎曲正應(yīng)力 ，均布剪應(yīng)力 及局部壓應(yīng)力 的作用 。 wth /0yf235250σ、 τ、 σc共同作用下 xIMy??? ?ww thV??? ?zwc ltF??五 . 腹板在幾種應(yīng)力聯(lián)合作用下的屈曲 1. 橫向加勁肋加強的腹板 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 局部壓應(yīng)力很大的梁 ， 必要時尚應(yīng)在受壓區(qū)配置短加 勁肋 。 yw fth23580/0 ? 當 （ 受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束 ， 如連有 剛性鋪板或焊有鐵軌時 ） 或 （ 受壓翼緣扭轉(zhuǎn) 未受到約束時 ） ， 除配置橫向加勁肋外 ， 還應(yīng)在彎矩較大的受壓區(qū)配置縱向加勁肋 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 四 . 加勁肋設(shè)置原則： 當 時 ， 腹板局部穩(wěn)定能夠保證 ， 不必配置加勁肋吊車梁及類似構(gòu)件 （ ） ， 應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 當 時， ?? ha200 )/(/hahak ?? 當 時， ?? ha200 )/(/hahak ??翼緣對腹板的約束系數(shù)為： ah ??? 根據(jù)臨界屈曲應(yīng)力不小于屈服應(yīng)力的準則，按 考慮得到不發(fā)生局壓局部屈曲的腹板高厚比限值為： 2/ 0 ?ha 取為 yw fth 23584/0 ?yw fth23580/0 ? 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 三 . 腹板在局部壓應(yīng)力作用下的屈曲 在集中荷載作用處未設(shè)支承加勁肋及吊車荷載作用的情況下 ， 都會使腹板處于局部壓應(yīng)力 作用之下 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 令 ， 可得到上述兩種情況腹板在純彎曲作用下邊緣屈服前不發(fā)生局部失穩(wěn)的高厚比限值分別為： ycr f??yw fth 2 3 51 7 70 ?yw fth 2351530 ?腹板受彎時通用高厚比為： cryb f ?? /? 單軸對稱工字形截面梁 ， 受彎時中和軸不在腹板中央 ，此時可近似把腹板高度 h0用二倍腹板受壓區(qū)高度即 2hc代替 ,b=2hc， 可得相應(yīng)于兩種情況的腹板通用高厚比： 167。 嵌固系數(shù)可取為 （ 相當于加載邊簡支 ， 其余兩邊為嵌固時的四邊支承板的屈曲系數(shù) kmin=） ；當無構(gòu)造限制其轉(zhuǎn)動時 ， 腹板上部的約束介于簡支和嵌固之間 ， 可取為。其臨界應(yīng)力為： 如不考慮上 、 下翼緣對腹板的轉(zhuǎn)動約束作用 ， 將kmin= b=h0代入 ， 可得到腹板簡支于翼緣的臨界應(yīng)力公式： 420104 4 5 ??????????ht wcr? 167。 167。 加勁肋距受壓邊的距離為 h1=(1/5~1/4)h0， 以便有效阻止腹板的屈曲 。 考慮到梁腹 板中的平均剪應(yīng)力一般低于 ， 規(guī)范規(guī)定僅受剪應(yīng)力作用的腹板 ， 其不會發(fā)生剪切失穩(wěn)的高厚比限值為： ??ha / ?kVcr f?? s?Vw fth2 3 0 ?Vfyw fth 235800 ?二 . 腹板的純彎屈曲 在彎曲壓應(yīng)力作用下腹板會發(fā)生屈曲 ， 形成多波失穩(wěn) 。 Vycr ????s??s? ?? s? cr?因此規(guī)范規(guī)定 按下列公式計算： cr? 當 時， ?s? Vcr f?? 當 時， ?? s? ? ? Vscr f)( ??? ??當 時， ?s? 2/ sVcr f ?? ? 167。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 在彈性階段梁腹板的臨界剪應(yīng)力可表示為： 22 /??? ?? 已知鋼材的剪切比例極限等于 ，再考慮 陷影響系數(shù)，令 代入可得到滿足彈性失穩(wěn)的通用高厚比界限為 。因此規(guī)范規(guī)定橫向加勁肋最大間距為 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 20