钢结构设计原理(甲)chapter7-p2



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1、只配置横向加劲肋的腹板区格局部稳定的验算我国设计规范中规定,只配置横向加劲肋的腹板的局部稳定的验算条件为 1,22crcccrcr所研究的区格内平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力、平均剪力产生的平均剪应力 、腹板计算高度边缘的局部压应力 。 wwthVzwcltF同时配置横向和纵向加劲肋的腹板区格局部稳定的验算腹板被纵向加劲肋分成上下两个区格,其高度分别 为 和 。 1h2h受压翼缘与纵向加劲肋间的区格的局部稳定性验算 我国设计规范中规定的验算条件为 121,211crcccrcr临界应力分别按下列规定计算: o区格I的弯曲临界应力 1cr当 时, 85. 01bfcr当 时, 25.
2、 185. 01bfbcr)85. 0(75. 01 1当 时, 25. 11b211 . 1bcrf当受压翼缘扭转受到约束时, 2357511ywbfth当受压翼缘扭转未受到约束时, 2356411ywbftho区格I的剪切临界应力 1cr临界应力公式也分成三段,即: 当 时, 8 . 0svcrf当 时, 2 . 18 . 0svscrf)8 . 0(59. 01 当 时, 2 . 1s21 . 1svcrf中间过渡段直线的上、下分界点分别为 和 8 . 0s2 . 1s当 时, 0 . 11ha23534. 5441211ywsfahth当 时, 0 . 11ha235434. 5412
3、11ywsfahtho区格I的局部承压临界应力 1,crc上下受压与前面的左右受压相似,因此 也用公式(7.68)计算,但公式中的 应改为下列的 替代。 1,crcb1c当 时, 85. 01cfcr当 时, 25. 185. 01cfccr)85. 0(75. 01 1当 时, 25. 11c211 . 1ccrf当受压翼缘扭转受到约束时, 2355611ywcfth当受压翼缘扭转未受到约束时, 2354011ywcfth依据:由于图7.51所示区格I I为一狭长形板条,在上端局部承压时,可近似地把该区格看作竖向中心受压的板条,宽度近似取板条中间截面宽度 (按45度分布传至区格I半高处的宽度
4、并设板条顶端截面的承压宽度 )。当受压翼缘扭转受到约束时,把该板条上端视为固定端,下端视为简支端;当受压翼缘扭转未受到约束时,假定上下端均为简支。 112hhlz1hlz受拉翼缘与纵向加劲肋间的区格II的局部稳定性验算 我国设计规范中规定的验算条件为: 12,222222crcccrcr式中 为所计算区格由平均弯矩产生的腹板在纵向加劲肋处的弯曲压应力; 为腹板在纵向加劲肋处的横向压应力,取为 22ccc3 . 02临界应力分别按下列公式计算: 当 时, 85. 02bfcr当 时, 25. 185. 02bfbcr)85. 0(75. 01 2当 时, 25. 12b221 . 1bcrf式中
5、, 23519422ywbfth剪切临界应力公式也分成三段,即: 当 时, 8 . 0svcrf当 时, 2 . 18 . 0svscrf)8 . 0(59. 01 当 时, 2 . 1s21 . 1svcrf中间过渡段直线的上、下分界点分别为 和 8 . 0s2 . 1s当 时, 0 . 12ha23534. 5441222ywsfahth当 时, 0 . 12ha235434. 541222ywsfahth规范GB50017中采用的局部承压临界应力 的公式也分成三段,即: 2,crc当 时, 9 . 0cfcrc,当 时, 2 . 19 . 0cfccrc)9 . 0(79. 01 ,当
6、时, 2 . 1c2,1 . 1cvcrcf 的计算式为: c当 时, 5 . 15 . 02ha23583. 14 .139 .1028322ywcfhath当 时,0 . 25 . 12ha23559 .182822ywcfhath当 时,取0 . 22ha0 . 22ha在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格局部稳定性验算 图7.52为同时用横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋加强的腹板区格受力图。区格II的稳定计算与七中的完全相同,区格I的稳定计算公式与七中的也相似,但须将相应的计算公式中的 和 改为 和 。但在计算 时,要用 代替 : 0ha1h1a1,crc1cb当 时, 85.
7、 01cfcr当 时, 25. 185. 01cfccr)85. 0(75. 01 1当 时, 25. 11c211 . 1ccrf对 的区格, 2 . 111ha 或2358711ywcfta2357311ywcfta前者用于受压翼缘扭转受到约束的情况,后者用于不受约束的情况。 而对 的区格,需将上述公式右侧乘以 2 . 111ha115 . 04 . 01ha轻、中级工作制吊车梁腹板的局部稳定计算设计规范中为了适当考虑腹板屈曲后强度的有利影响,规定对轻、中级工作制的吊车梁腹板局部稳定性计算,可对吊车轮压设计值乘以折减系数0.9。这条规定只适用于腹板局部稳定性计算时,不能用于其它情况。 v梁
8、腹板加劲肋的设计我国设计规范对翼缘板的局部稳定是依靠限制其宽厚比来保证,而对不考虑腹板屈曲后强度的梁的腹板局部稳定则是依靠设置各种加劲肋来保证。 腹板加劲肋的设置设计规范对腹板加劲肋的配置规定为: 当 时,对有局部压应力的梁,应按构造要求配置横向加劲肋;但对无局部压应力的梁,可不配置加劲肋。 ywfth235800当 时,应配置横向加劲肋;其中, 当 (受压翼缘扭转受到约束时) 或 (受压翼缘扭转未受到约束时)时,或按计算需要时,应在弯曲应力较大区格的受压区配置纵向加劲肋。对局部压应力很大的梁,必要时尚应在受压区配置短加劲肋。对单轴对称梁,当确定是否需要配置纵向加劲肋时, 应取腹板受压区高度
9、的2倍。任何情况下 均应不超过250。 ywfth235800ywfth2351700ywfth23515000hchwth0梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处,宜设置支承加劲肋。 腹板局部稳定性的保证是首先根据上述规定配置加劲肋,把整块腹板分成若干区格,然后对每块区格进行稳定性验算,不满足要求时应重新布置或改变加劲肋间距再进行稳定性验算。 需注意:横向加劲肋间距的改变将影响腹板区格的剪切临界应力和承压临界应力,但不影响弯曲临界应力,因而为了提高腹板区格在剪切和局部承压作用下的局部稳定性,可以缩小腹板横向加劲肋的间距,但不能以此来提高区格在弯曲应力作用下的稳定性。当弯曲应力作用下的区格稳
10、定不能保证时,只能通过在区格受压区设置纵向加劲肋来解决。短加劲肋的设置,可以提高局部压应力作用下的临界应力,但增加制造工作量和影响腹板的工作条件,因而只宜在局部压应力很大的梁中采用。 腹板中加劲肋的计算和构造要求腹板中间加劲肋是指专为加强腹板局部稳定而设置的横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋。中间加劲肋必须有足够的弯曲刚度以满足腹板屈曲时加劲肋作为腹板的支承的要求,即加劲肋应使该处的腹板在屈曲时基本无出平面的位移。 中间横向加劲肋通常宜在腹板两侧成对配置。除重级工作制吊车梁的加劲肋外,也可单侧配置。截面多数采用钢板,也可采用角钢等型钢(图7.53)。钢材常用Q235。 横向加劲肋的截面我国规范规
11、定,横向加劲肋用钢板两侧配置时,其宽度和厚度应按下列条件选用: 1540300sssbtmmhb当为单侧配置时: 1540302 . 10sssbtmmhb其中 ssbb2 . 1横向加劲肋的最小间距为 ,最大间距为 ,对无局部压应力的梁,当 时可采用 05 . 0 h02h1000wth05 . 2 h同时采用横向加劲肋和纵向加劲肋时,在其相交处应切断纵向加劲肋。纵向加劲肋视作支承在横向加劲肋上。此外,对其惯性矩也有要求。 纵 向 加 劲 肋 至 腹 板 计 算 高 度 受 压 边 缘 的 距 离 应 在 之间。0 . 25 . 2cchh当采用短加劲肋时,其最小间距为 。短加劲肋的外伸宽度