【正文】 ?????????btktN crcr ?? 對(duì)普通鋼梁構(gòu)件，按規(guī)范設(shè)計(jì)，可通過(guò)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)。 167。 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(jiǎn)支板。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 對(duì)工字形 、 T形截面的翼緣及箱形截面懸伸部分的翼緣 ，屬于一邊自由其余三邊簡(jiǎn)支的板 ， 其 k值為： 24 2 ????????abk 一般 a大于 b， 按最不利情況 a/b=?考慮 ， ， 取?=、 ?=,得不失去局部穩(wěn)定的寬厚比限值為： 4 i n ?kyftb 23513?按彈性設(shè)計(jì)時(shí)： yftb 23515? 167。簡(jiǎn)支梁梁端區(qū)格主要受剪力作用．跨中受彎曲正應(yīng)力作用。有時(shí)還受有集中荷載引起的局部壓應(yīng)力作用。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 一 . 腹板的純剪屈曲 42 ????????btk Wcr ?? 屈曲系數(shù) k與板的邊長(zhǎng)比有關(guān)為： 當(dāng) （ a為短邊 ） 時(shí) ， 當(dāng) （ a為長(zhǎng)邊）時(shí)， 1/ 0 ?ha20 )//( hak ??1/ 0 ?ha20 )//( hak ?? 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) 當(dāng) 時(shí) ， k值變化不大 ， 即橫向加勁肋作用不大 。 2/ 0 ?ha02h 令腹板受剪時(shí)的通用高厚比或稱(chēng)正則化寬厚比為： crVys f ?? /? 可得用于腹板受剪計(jì)算時(shí)的通用高厚比： 3/yVy ff ?23 541/0 ywsfkth?? 當(dāng) 時(shí) ， 當(dāng) 時(shí)， 1/ 0 ?ha235)/(/200 ywsfahth???1/ 0 ?ha235)/(/200 ywsfahth??? 167。當(dāng) 時(shí)，規(guī)范認(rèn)為臨界剪應(yīng)力會(huì)進(jìn)入塑性，當(dāng) 時(shí)， 處于彈塑性狀態(tài)。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 當(dāng)腹板不設(shè)橫向加勁肋時(shí) ， ， ， 若要求 則 應(yīng)不大于 ， 得 。 屈曲系數(shù) k的大小取決于板的邊長(zhǎng)比 ， kmin=。 縱向加勁肋只需設(shè)在梁彎曲應(yīng)力較大的區(qū)段 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 腹板在純彎曲正應(yīng)力作用下，在靠近受壓翼繞處沿粱長(zhǎng)方向形成若干正弦半被的波形屈曲，豎向?yàn)橐粋€(gè)半波 (半波寬 ≈ )。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 受壓翼緣對(duì)腹板的約束作用除與本身的剛度有關(guān)外 ， 還和限制其轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)造有關(guān) 。 ?當(dāng)梁受壓翼緣的扭轉(zhuǎn)受到約束時(shí)： 42010738 ??????????ht wcr?當(dāng)梁受壓翼緣的扭轉(zhuǎn)未受到約束時(shí) ： 420105 4 7 ??????????ht wcr? 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) 當(dāng)梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時(shí)： 235177/2 ywcbfth??當(dāng)梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時(shí)： 235153/2 ywcbfth?? 當(dāng) 時(shí)： ?b? fcr ?? 當(dāng) 時(shí)： ??b? fbcr )]([ ??? ?? 當(dāng) 時(shí)： ?b? 2/ bcr f ?? ? 分為塑性、彈塑性和彈性 ： 167。 其臨界應(yīng)力為： c?420 ??????????htk Wc cr ??腹板受局部壓應(yīng)力作用 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) 通用高厚比 為： c??? ha 2 3 5)/(/300 ywcfhath?????? ha235//00 ywcfhath??? 適用于塑性、彈塑性和彈性不同范圍的腹板局部受壓臨界應(yīng)力 按下列公式計(jì)算： crc,? 當(dāng) 時(shí)， ?c? fcrc ?,? 當(dāng) 時(shí)， ??c? fccrc )]([, ??? ?? 當(dāng) 時(shí)， ?c?2, / ccrc f ?? ? 167。 yw fth23580/0 ?0?c?0?c? 當(dāng) 時(shí)，應(yīng)配置橫向加勁肋。 yw fth2 3 51 7 0/0 ?yw fth2 3 51 5 0/0 ? 167。 不宜超過(guò) ， 以免高厚比過(guò)大時(shí)產(chǎn)生焊接翹曲變形 。 45 梁板件的局部穩(wěn)定 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 1)()( 22 ???c c rccrcr ?????? —— 腹板平均剪應(yīng)力 ， ? )/(ww thV?? 腹板邊緣的局部壓應(yīng)力， ； c? ?? 、 、 為各應(yīng)力單獨(dú)計(jì)算時(shí)的臨界應(yīng)力 。 相關(guān)方程： ? ? c? 167。 167。 1h 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) 167。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 四邊支承的薄板與壓桿的屈曲性能有一個(gè)很大的不同點(diǎn)；壓桿一旦屈曲，意即表示破壞、屈曲荷載也就是其破壞荷載；四邊支承 腹板的屈曲后性能 的薄板的屈曲荷載并不是它的破壞荷載，薄板屈曲后還有較大的屈曲后強(qiáng)度。 腹板的屈曲后性能 167。當(dāng)腹板屈曲后發(fā)生出板面的側(cè)向位移時(shí)，腹板中面內(nèi)將產(chǎn)生薄膜拉應(yīng)力形成薄膜張力場(chǎng)，薄膜張力場(chǎng)可阻止側(cè)向位移的加大，使梁能繼續(xù)承受更大的荷載，直至腹板屈服或板的四邊支承破壞，這就是產(chǎn)生腹板屈曲后強(qiáng)度的由來(lái)。 167。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 2. 側(cè)邊有支承的無(wú)缺陷薄板 失去局部穩(wěn)定，仍可承擔(dān)更大的荷載，直到板邊開(kāi)始屈服，由于塑性發(fā)展，板的撓度迅速增加，很快到極限荷載 實(shí)際板存在缺陷，板的極限承載力與 A點(diǎn)的荷載接近。 b a ?y ?max ?u ?x 板屈曲后應(yīng)力分布 167。 x? xcr?y?x?均勻分布 產(chǎn)生橫向應(yīng)力 每個(gè)波節(jié)中，兩端是壓應(yīng)力，中部是拉應(yīng)力 拉應(yīng)力牽制了板縱向變形 b a ?y ?max ?u ?x 167。梁腹板受彎屈曲后和受剪屈曲。 兩端應(yīng)力為 的部分認(rèn)為有效 ， 兩部分寬度之和即為板的有效寬度 。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 4. 梁腹板受壓屈曲后和受剪屈曲后承載機(jī)理不同 兩種屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算問(wèn)題 5. 直接承受動(dòng)力荷載的梁不考慮腹板屈曲后強(qiáng)度 （ 如吊車(chē)梁 ） 塑性設(shè)計(jì)時(shí)也不能利用屈曲后強(qiáng)度 不考慮翼緣屈曲后承載力的提高 （ 屈曲后繼續(xù)承載潛能不大 ） 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁 ， 不設(shè)置縱向加勁肋 167。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 1. 由于薄膜效應(yīng)在腹板中形成了張力場(chǎng)，使梁可以繼續(xù)承載。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 規(guī)范采用近似公式計(jì)算 的設(shè)計(jì)值 。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 4. 隔離體豎向力平衡得橫向加勁肋所受壓力為 ： ?? 2si nwts atN ? 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，我國(guó)規(guī)范采用下列近似公式計(jì)算 ： sNFthVN wwcrus ??? ? 張力場(chǎng)對(duì)橫向加勁肋還產(chǎn)生水平分力 對(duì)中間加勁肋來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為兩相鄰區(qū)格的水平力相互抵消。 對(duì)支座加勁肋考慮水平力影響，按壓彎構(gòu)件計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 腹板受彎屈曲后梁的極限彎矩 yw fth2 3 51 7 0/0 ?yw fth2 3 51 5 0/0 ?167。 薄膜效應(yīng) 受壓區(qū)應(yīng)力非線(xiàn)性 中和軸位置下移 ， 直到板邊緣纖維達(dá)到鋼材屈服點(diǎn)才達(dá)到極限承載力 。 2. 規(guī)范計(jì)算腹板受彎屈曲后梁的抗彎承載力設(shè)計(jì)值 ： fWM xexeu ???xwce Ith2)1(1 3?? ???167。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) 同時(shí)受彎和受剪的梁考慮腹板屈曲后的強(qiáng)度 規(guī)范采用類(lèi)似歐洲鋼結(jié)構(gòu)試行規(guī)范（ EC3）的相關(guān)公式 抗彎和抗剪承載能力： 1)1( 2 ?????feufu MMMMVVfhAhhAM fff )( 222211 ?? 當(dāng)剪力 時(shí)，梁的極限彎矩 當(dāng)梁所受的彎矩不超過(guò)兩個(gè)翼緣的抗彎能力 時(shí)，梁抗剪能力為 uVV ? euMfMuV167。 3. 支座加勁肋 張力場(chǎng)產(chǎn)生的水平分力 H的作用 。 計(jì)算長(zhǎng)度同支座加勁肋 。 4?6 梁腹板的屈曲后強(qiáng)度 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì) （ 1）無(wú)封頭肋板按壓彎構(gòu)件計(jì)算 （ 2）加封頭肋板的構(gòu)造形式時(shí)， 加勁肋 1作為承受支座反力 R的軸心壓桿計(jì)算 封頭板 2的截面積不應(yīng)小于： efHhAc 163 0?（ 3）另一種梁端構(gòu)造方法（美國(guó)采用） 在梁端處減小支座肋板 1與相鄰肋板 3的間距 a1, 通用高厚比 ，其不發(fā)生局部屈曲支座加勁肋就受到拉力作用，按承受支座反力 R軸心壓桿驗(yàn)算其平面外的穩(wěn)定性 ?s?1