钢结构设计原理L受弯构件.pptx

第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计一一一一、梁局部失稳的概念梁局部失稳的概念梁局部失稳的概念梁局部失稳的概念(1)(1)截面受弯截面受弯截面受弯截面受弯上翼缘受压，腹板有受压区上翼缘受压，腹板有受压区上翼缘受压，腹板有受压区上翼缘受压，腹板有受压区(2)(2)腹板受剪腹板受剪腹板受剪腹板受剪主压应力方向主压应力方向主压应力方向主压应力方向(3)(3)集中荷载集中荷载集中荷载集中荷载局部压应力局部压应力局部压应力局部压应力梁内产生压应力的原因：梁内产生压应力的原因：梁内产生压应力的原因：梁内产生压应力的原因：第1页/共71页一一一一、梁局部失稳的概念梁局部失稳的概念梁局部失稳的概念梁局部失稳的概念如何保证梁的局部稳定性：如何保证梁的局部稳定性：如何保证梁的局部稳定性：如何保证梁的局部稳定性：(1)(1)翼缘通过控制板件的宽厚比来满足。翼缘通过控制板件的宽厚比来满足。翼缘通过控制板件的宽厚比来满足。翼缘通过控制板件的宽厚比来满足。(2)(2)腹板多靠配置加劲肋来满足。腹板多靠配置加劲肋来满足。腹板多靠配置加劲肋来满足。腹板多靠配置加劲肋来满足。第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计薄板失稳，临界应力薄板失稳，临界应力薄板失稳，临界应力薄板失稳，临界应力屈曲系数屈曲系数屈曲系数屈曲系数b b b b与应力分布和边界条件有关与应力分布和边界条件有关与应力分布和边界条件有关与应力分布和边界条件有关弹塑性失稳，用弹塑性失稳，用弹塑性失稳，用弹塑性失稳，用 代替代替代替代替第2页/共71页1 1、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘（1 1）受力特征：）受力特征：）受力特征：）受力特征：第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计二二二二、受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定三边支承板，受力状态近似为均匀受压，与压杆翼缘板接三边支承板，受力状态近似为均匀受压，与压杆翼缘板接三边支承板，受力状态近似为均匀受压，与压杆翼缘板接三边支承板，受力状态近似为均匀受压，与压杆翼缘板接近，稳定计算方法基本相同近，稳定计算方法基本相同近，稳定计算方法基本相同近，稳定计算方法基本相同(按板件宽厚比限值控制）按板件宽厚比限值控制）按板件宽厚比限值控制）按板件宽厚比限值控制）第3页/共71页1 1、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计二二二二、受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定屈曲系数屈曲系数屈曲系数屈曲系数b b b b=0.425=0.425；不考虑腹板对翼缘的约束作用，嵌系数；不考虑腹板对翼缘的约束作用，嵌系数；不考虑腹板对翼缘的约束作用，嵌系数；不考虑腹板对翼缘的约束作用，嵌系数c c c c1.01.01.01.0；对允许截面部分塑性深入的钢梁，翼缘板纵向已全部进；对允许截面部分塑性深入的钢梁，翼缘板纵向已全部进；对允许截面部分塑性深入的钢梁，翼缘板纵向已全部进；对允许截面部分塑性深入的钢梁，翼缘板纵向已全部进入塑性，入塑性，入塑性，入塑性，令令令令=0.25=0.25，则：，则：，则：，则：（2 2）弹塑性失稳临界应力：）弹塑性失稳临界应力：）弹塑性失稳临界应力：）弹塑性失稳临界应力：第4页/共71页1 1、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计二二二二、受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定（3 3）弹塑性设计翼缘宽厚比限值）弹塑性设计翼缘宽厚比限值）弹塑性设计翼缘宽厚比限值）弹塑性设计翼缘宽厚比限值 (g g g gx x1)1)：设计要求钢梁在强度破坏前翼缘不失稳，即：设计要求钢梁在强度破坏前翼缘不失稳，即：设计要求钢梁在强度破坏前翼缘不失稳，即：设计要求钢梁在强度破坏前翼缘不失稳，即：故要求：故要求：故要求：故要求：第5页/共71页1 1、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘、工形截面受压翼缘第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计二二二二、受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定（4 4）弹性设计翼缘宽厚比限值）弹性设计翼缘宽厚比限值）弹性设计翼缘宽厚比限值）弹性设计翼缘宽厚比限值 (g g g gx x=1)=1)：故：故：故：故：要求：要求：要求：要求：弹性设计的梁翼缘板仅边缘屈服，弹性设计的梁翼缘板仅边缘屈服，弹性设计的梁翼缘板仅边缘屈服，弹性设计的梁翼缘板仅边缘屈服，令令令令=0.5=0.5，则：，则：，则：，则：第6页/共71页2 2、箱形截面受压翼缘、箱形截面受压翼缘、箱形截面受压翼缘、箱形截面受压翼缘（1 1）受力特征：）受力特征：）受力特征：）受力特征：第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计二二二二、受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定受压翼缘的局部稳定四边支承板四边支承板四边支承板四边支承板b b b b=4.0=4.0，其余与工形截面受压翼缘类似，其余与工形截面受压翼缘类似，其余与工形截面受压翼缘类似，其余与工形截面受压翼缘类似（2 2）宽厚比限值：）宽厚比限值：）宽厚比限值：）宽厚比限值：不区分弹性设计和弹塑性设计，偏保守地一律不区分弹性设计和弹塑性设计，偏保守地一律不区分弹性设计和弹塑性设计，偏保守地一律不区分弹性设计和弹塑性设计，偏保守地一律令令令令=0.25=0.25，得到：，得到：，得到：，得到：第7页/共71页三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、腹板的受力状态和局部稳定设计要求、腹板的受力状态和局部稳定设计要求、腹板的受力状态和局部稳定设计要求、腹板的受力状态和局部稳定设计要求(1)(1)四边支承板，复杂应力状态四边支承板，复杂应力状态四边支承板，复杂应力状态四边支承板，复杂应力状态(2)(2)弯曲压应力，剪应力，局部压应力弯曲压应力，剪应力，局部压应力弯曲压应力，剪应力，局部压应力弯曲压应力，剪应力，局部压应力(3)(3)保证单一应力下不发生局部失稳保证单一应力下不发生局部失稳保证单一应力下不发生局部失稳保证单一应力下不发生局部失稳(4)(4)保证多应力下不保证多应力下不保证多应力下不保证多应力下不 发生局部失稳发生局部失稳发生局部失稳发生局部失稳现行钢规亦有允许腹板局部失稳、现行钢规亦有允许腹板局部失稳、现行钢规亦有允许腹板局部失稳、现行钢规亦有允许腹板局部失稳、利用腹板屈曲后强度的设计方法，利用腹板屈曲后强度的设计方法，利用腹板屈曲后强度的设计方法，利用腹板屈曲后强度的设计方法，可降低用钢量。可降低用钢量。可降低用钢量。可降低用钢量。第8页/共71页2 2、腹板受腹板受腹板受腹板受纯弯纯弯纯弯纯弯作用作用作用作用第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计上翼缘扭转受到完全上翼缘扭转受到完全上翼缘扭转受到完全上翼缘扭转受到完全约束时：约束时：约束时：约束时：上翼缘扭转未受到完上翼缘扭转未受到完上翼缘扭转未受到完上翼缘扭转未受到完全约束时：全约束时：全约束时：全约束时：三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性第9页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计不发生弯曲失稳的条不发生弯曲失稳的条不发生弯曲失稳的条不发生弯曲失稳的条件件件件s s s scrcr f fy y，则则则则 :或或或或2 2、腹板受腹板受腹板受腹板受纯弯纯弯纯弯纯弯作用作用作用作用三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性第10页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、腹板受腹板受腹板受腹板受纯弯纯弯纯弯纯弯作用作用作用作用三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性规范取：规范取：规范取：规范取：为不设纵向加劲肋限值。为不设纵向加劲肋限值。为不设纵向加劲肋限值。为不设纵向加劲肋限值。第11页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计主压应力方向失稳主压应力方向失稳3 3、腹板受腹板受腹板受腹板受纯纯纯纯剪作用剪作用剪作用剪作用三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性弹性阶段临界应力：弹性阶段临界应力：取取取取第12页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计根据根据根据根据保证腹板受剪屈服前不失稳保证腹板受剪屈服前不失稳保证腹板受剪屈服前不失稳保证腹板受剪屈服前不失稳的条件的条件的条件的条件3 3、腹板受腹板受腹板受腹板受纯纯纯纯剪作用剪作用剪作用剪作用三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性弹塑性失稳的临界应力弹塑性失稳的临界应力弹塑性失稳的临界应力弹塑性失稳的临界应力 剪切比例极限剪切比例极限剪切比例极限剪切比例极限 得得得得规范取规范取为不设横向加劲肋限值。为不设横向加劲肋限值。第13页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计受集中力作用，类似于受压薄板受集中力作用，类似于受压薄板受集中力作用，类似于受压薄板受集中力作用，类似于受压薄板规范取规范取规范取规范取:不发生不发生不发生不发生局压局压局压局压失稳的条件失稳的条件失稳的条件失稳的条件s s s sc,crc,cr f fy y，要求要求要求要求4 4、腹板受局部压力作用腹板受局部压力作用腹板受局部压力作用腹板受局部压力作用三三三三、腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性腹板在单一应力作用下的局部稳定性第14页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 式中式中式中式中:计算区格，平均弯矩作用下，腹计算区格，平均弯矩作用下，腹计算区格，平均弯矩作用下，腹计算区格，平均弯矩作用下，腹板计算高度边缘的弯曲压应力；板计算高度边缘的弯曲压应力；板计算高度边缘的弯曲压应力；板计算高度边缘的弯曲压应力；-计算区格，平均剪力作用下，腹计算区格，平均剪力作用下，腹计算区格，平均剪力作用下，腹计算区格，平均剪力作用下，腹板截面剪应力；板截面剪应力；板截面剪应力；板截面剪应力；腹板计算高度边缘的局部压应力，腹板计算高度边缘的局部压应力，腹板计算高度边缘的局部压应力，腹板计算高度边缘的局部压应力，计算时取计算时取计算时取计算时取=1.0=1.0=1.0=1.0。第15页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 引入通用高厚比引入通用高厚比引入通用高厚比引入通用高厚比 为参数，为参数，为参数，为参数，在弹性范围可取在弹性范围可取在弹性范围可取在弹性范围可取:第16页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 当梁的受压翼缘扭转受到约束时：当梁的受压翼缘扭转受到约束时：当梁的受压翼缘扭转受到约束时：当梁的受压翼缘扭转受到约束时：的计算公式：的计算公式：的计算公式：的计算公式：当梁的受压翼缘扭转未受到约束时：当梁的受压翼缘扭转未受到约束时：当梁的受压翼缘扭转未受到约束时：当梁的受压翼缘扭转未受到约束时：式中式中式中式中:h hc c梁腹板弯曲受压区高度，双轴对称截面梁腹板弯曲受压区高度，双轴对称截面梁腹板弯曲受压区高度，双轴对称截面梁腹板弯曲受压区高度，双轴对称截面2 2h hc ch h0 0第17页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 第18页/共71页当当当当 时：时：时：时：四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 引入通用高厚比引入通用高厚比引入通用高厚比引入通用高厚比 为参数，为参数，为参数，为参数，的计算公式：的计算公式：的计算公式：的计算公式：当当当当 时：时：时：时：则则则则:则则则则:第19页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 第20页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 引入通用高厚比引入通用高厚比引入通用高厚比引入通用高厚比 为参数，为参数，为参数，为参数，第21页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计1 1、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板、仅用横向加劲肋加强的腹板 第22页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板 （1 1 1 1）受压区区格）受压区区格）受压区区格）受压区区格第23页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板 （1 1 1 1）受压区区格）受压区区格）受压区区格）受压区区格第24页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板 （2）下区格）下区格 式中式中:计算区格，平均弯矩作用下，腹板纵计算区格，平均弯矩作用下，腹板纵向加劲肋处的弯曲压应力；向加劲肋处的弯曲压应力；腹板在纵向加劲肋处的局部压应力，腹板在纵向加劲肋处的局部压应力，取取 计算同前。计算同前。第25页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板 （2）下区格）下区格 第26页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板 （）受压翼缘和纵向加劲肋间设（）受压翼缘和纵向加劲肋间设有短加劲肋的区格板有短加劲肋的区格板式中：式中：、c c 、-计算同前；计算同前；第27页/共71页四四四四、腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性腹板在多种应力共同作用下的局部稳定性 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板、同时设置横向和纵向加劲肋的腹板 第28页/共71页腹板加劲肋腹板加劲肋：纵向加劲肋：纵向加劲肋 横向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋：中间加劲肋（含短加劲肋）、支承加劲肋：中间加劲肋（含短加劲肋）、支承加劲肋第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计五五五五、加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸1 1、加劲肋的类型、加劲肋的类型、加劲肋的类型、加劲肋的类型第29页/共71页 加劲肋的作用加劲肋的作用加劲肋的作用加劲肋的作用：限制加劲肋处板件限制加劲肋处板件限制加劲肋处板件限制加劲肋处板件的侧向位移，约束板件自由翘曲提高临的侧向位移，约束板件自由翘曲提高临的侧向位移，约束板件自由翘曲提高临的侧向位移，约束板件自由翘曲提高临界应力界应力界应力界应力 为为为为提提提提高高高高临临临临界界界界剪剪剪剪应应应应力力力力，设设设设置置置置竖竖竖竖向向向向（横横横横向）加劲肋向）加劲肋向）加劲肋向）加劲肋;为为为为提提提提高高高高临临临临界界界界弯弯弯弯曲曲曲曲应应应应力力力力，在在在在波波波波峰峰峰峰处处处处设设设设置纵向（水平）加劲肋置纵向（水平）加劲肋置纵向（水平）加劲肋置纵向（水平）加劲肋 ;为为为为提提提提高高高高临临临临界界界界轮轮轮轮压压压压应应应应力力力力，在在在在波波波波峰峰峰峰处处处处设设设设置竖向短加劲肋置竖向短加劲肋置竖向短加劲肋置竖向短加劲肋 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、加劲肋提高腹板局部稳定的原理、加劲肋提高腹板局部稳定的原理、加劲肋提高腹板局部稳定的原理、加劲肋提高腹板局部稳定的原理五五五五、加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸第30页/共71页3 3、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计(1)(1)加劲肋宜在腹板两侧成对配置，也可单侧配置，但支承加劲肋、加劲肋宜在腹板两侧成对配置，也可单侧配置，但支承加劲肋、加劲肋宜在腹板两侧成对配置，也可单侧配置，但支承加劲肋、加劲肋宜在腹板两侧成对配置，也可单侧配置，但支承加劲肋、重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。(2)(2)横向加劲肋的最小间距应为横向加劲肋的最小间距应为横向加劲肋的最小间距应为横向加劲肋的最小间距应为0.50.5h h0 0，最大间距应为，最大间距应为，最大间距应为，最大间距应为2 2h h0 0，对于无局部，对于无局部，对于无局部，对于无局部压应力的梁，当压应力的梁，当压应力的梁，当压应力的梁，当h h0 0/t tw w100100时，可采用时，可采用时，可采用时，可采用2.52.5h h0 0。纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应在纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应在纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应在纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应在h h0 0/5 /5 h h0 0/4/4范围内。范围内。范围内。范围内。五五五五、加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸当直接承受动载时，加劲肋端当直接承受动载时，加劲肋端当直接承受动载时，加劲肋端当直接承受动载时，加劲肋端部与受拉翼缘不得焊连。部与受拉翼缘不得焊连。部与受拉翼缘不得焊连。部与受拉翼缘不得焊连。第31页/共71页3 3、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计(3)(3)在腹板在腹板在腹板在腹板两侧两侧两侧两侧成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应符合下列要求：符合下列要求：符合下列要求：符合下列要求：外伸宽度：外伸宽度：外伸宽度：外伸宽度：厚度：厚度：厚度：厚度：在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度大于在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度大于在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度大于在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度大于按上式算得的按上式算得的按上式算得的按上式算得的1.21.2倍，厚度不小于其外伸宽度的倍，厚度不小于其外伸宽度的倍，厚度不小于其外伸宽度的倍，厚度不小于其外伸宽度的1/151/15五五五五、加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸第32页/共71页3 3、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计(4)(4)同时同时同时同时设置纵向加劲肋的腹板中，横向加劲肋的截面尺寸尚应满设置纵向加劲肋的腹板中，横向加劲肋的截面尺寸尚应满设置纵向加劲肋的腹板中，横向加劲肋的截面尺寸尚应满设置纵向加劲肋的腹板中，横向加劲肋的截面尺寸尚应满足下式要求：足下式要求：足下式要求：足下式要求：纵向加劲肋的截面惯性矩，应符合下列公式要求：纵向加劲肋的截面惯性矩，应符合下列公式要求：纵向加劲肋的截面惯性矩，应符合下列公式要求：纵向加劲肋的截面惯性矩，应符合下列公式要求：当当当当a a/h h0 00.850.85时时时时:当当当当a a/h h0 0 0.85 0.85时时时时:五五五五、加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸第33页/共71页3 3、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求、加劲肋构造及尺寸要求第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计(5)(5)短加劲肋短加劲肋短加劲肋短加劲肋的最小间距为的最小间距为的最小间距为的最小间距为0.750.75h h1 1，其外伸宽度取横向加劲肋外伸，其外伸宽度取横向加劲肋外伸，其外伸宽度取横向加劲肋外伸，其外伸宽度取横向加劲肋外伸宽度的宽度的宽度的宽度的0.71.00.71.0倍，厚度不小于短加劲肋外伸宽度的倍，厚度不小于短加劲肋外伸宽度的倍，厚度不小于短加劲肋外伸宽度的倍，厚度不小于短加劲肋外伸宽度的1/151/15。五五五五、加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸加劲肋的构造和截面尺寸第34页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计控制宽厚比控制宽厚比控制宽厚比控制宽厚比提高临界应力提高临界应力提高临界应力提高临界应力 f fy y布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋提高刚度，减小变形提高刚度，减小变形提高刚度，减小变形提高刚度，减小变形纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋避免弯曲压应力失稳，受压区避免弯曲压应力失稳，受压区避免弯曲压应力失稳，受压区避免弯曲压应力失稳，受压区横向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋避免剪切应力失稳，剪力大区域避免剪切应力失稳，剪力大区域避免剪切应力失稳，剪力大区域避免剪切应力失稳，剪力大区域支承加劲肋支承加劲肋支承加劲肋支承加劲肋避免局部压应力失稳，集中力处避免局部压应力失稳，集中力处避免局部压应力失稳，集中力处避免局部压应力失稳，集中力处工程中常通过配置工程中常通过配置工程中常通过配置工程中常通过配置各种加劲肋各种加劲肋各种加劲肋各种加劲肋保证腹板的局部稳定性。保证腹板的局部稳定性。保证腹板的局部稳定性。保证腹板的局部稳定性。六、腹板六、腹板六、腹板六、腹板加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置1 1、提高腹板腹板局部稳定性的方法、提高腹板腹板局部稳定性的方法、提高腹板腹板局部稳定性的方法、提高腹板腹板局部稳定性的方法 第35页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置 （1 1）当）当）当）当 时，有局部压应力，按构造配置横向加劲肋；时，有局部压应力，按构造配置横向加劲肋；时，有局部压应力，按构造配置横向加劲肋；时，有局部压应力，按构造配置横向加劲肋；无局部压应力，可不设加劲肋。无局部压应力，可不设加劲肋。无局部压应力，可不设加劲肋。无局部压应力，可不设加劲肋。构造设加劲肋要求：构造设加劲肋要求：构造设加劲肋要求：构造设加劲肋要求：六、腹板六、腹板六、腹板六、腹板加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置第36页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2 2、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置 （2 2）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当 时，时，时，时，或或或或对于受压翼缘扭转对于受压翼缘扭转对于受压翼缘扭转对于受压翼缘扭转未未未未受到约束的梁，当受到约束的梁，当受到约束的梁，当受到约束的梁，当 时，时，时，时，按计算按计算按计算按计算布置横向加劲肋，布置横向加劲肋，布置横向加劲肋，布置横向加劲肋，如何计算？如何计算？如何计算？如何计算？横向加劲肋间距横向加劲肋间距横向加劲肋间距横向加劲肋间距a a=0.52=0.52h ho o横向加劲肋间距横向加劲肋间距横向加劲肋间距横向加劲肋间距a a验算验算验算验算六、腹板六、腹板六、腹板六、腹板加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置第37页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2、（3 3）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当）对于受压翼缘扭转受到约束的梁，当 时，时，时，时，或或或或对于受压翼缘扭转对于受压翼缘扭转对于受压翼缘扭转对于受压翼缘扭转未未未未受到约束的梁，当受到约束的梁，当受到约束的梁，当受到约束的梁，当 时，时，时，时，如何计算？如何计算？如何计算？如何计算？计算计算计算计算布置布置布置布置横向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋，纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋（在弯曲应力较大区格的受压区），（在弯曲应力较大区格的受压区），（在弯曲应力较大区格的受压区），（在弯曲应力较大区格的受压区），若局部压应力很大，尚宜在受压区配置若局部压应力很大，尚宜在受压区配置若局部压应力很大，尚宜在受压区配置若局部压应力很大，尚宜在受压区配置短加劲肋短加劲肋短加劲肋短加劲肋。2 2、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置 a.a.纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋布置在压应力区布置在压应力区布置在压应力区布置在压应力区h h0 05 5 h h0 04 4 b.b.纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋纵向加劲肋布置在横向加劲肋之间布置在横向加劲肋之间布置在横向加劲肋之间布置在横向加劲肋之间六、腹板六、腹板六、腹板六、腹板加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置第38页/共71页第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计2、2 2、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置、腹板加劲肋的布置 （4 4）构造要求：）构造要求：）构造要求：）构造要求：（5 5）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）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）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）梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋六、腹板六、腹板六、腹板六、腹板加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置加劲肋布置第39页/共71页承受局部压力的部位（例如支座、集中力作用点等处），如不采取构造措承受局部压力的部位（例如支座、集中力作用点等处），如不采取构造措承受局部压力的部位（例如支座、集中力作用点等处），如不采取构造措承受局部压力的部位（例如支座、集中力作用点等处），如不采取构造措施，腹板可能会因过大的局部压应力而屈曲，必需设置支承加劲肋施，腹板可能会因过大的局部压应力而屈曲，必需设置支承加劲肋施，腹板可能会因过大的局部压应力而屈曲，必需设置支承加劲肋施，腹板可能会因过大的局部压应力而屈曲，必需设置支承加劲肋 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计七、支承七、支承七、支承七、支承加劲肋加劲肋加劲肋加劲肋截面尺寸处满足中间加劲肋的相截面尺寸处满足中间加劲肋的相截面尺寸处满足中间加劲肋的相截面尺寸处满足中间加劲肋的相关要求外，尚需关要求外，尚需关要求外，尚需关要求外，尚需计算确定计算确定计算确定计算确定，为可，为可，为可，为可靠传力，要求与翼缘板刨平顶紧靠传力，要求与翼缘板刨平顶紧靠传力，要求与翼缘板刨平顶紧靠传力，要求与翼缘板刨平顶紧后焊连。后焊连。后焊连。后焊连。突缘支座加劲肋的伸出长度不应突缘支座加劲肋的伸出长度不应突缘支座加劲肋的伸出长度不应突缘支座加劲肋的伸出长度不应大于其厚度的大于其厚度的大于其厚度的大于其厚度的2 2倍倍倍倍 1 1、支承加劲肋的构造、支承加劲肋的构造、支承加劲肋的构造、支承加劲肋的构造第40页/共71页2、支承加劲肋的计算、支承加劲肋的计算 第第第第五章五章五章五章 受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件第四节第四节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计七、支承七、支承七、支承七、支承加劲肋加劲肋加劲肋加劲肋 按轴心压杆计算支承加劲肋在腹按轴心压杆计算支承加劲肋在腹按轴