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1、闽南理工学院备课笔记第9次课5.3梁的局部稳定和腹板加劲肋图5-10箱形截面在梁的强度和整体稳定承载力都能得到保证的前提下,腹板或翼缘部分作为板件首先发生屈曲失去稳定,称为丧失局部稳定。5.3.1梁受压翼缘的局部稳定图5-11受压翼缘的局部稳定梁的上翼缘受到均匀分布的最大弯曲压应力,当宽厚比超过某一限值,上翼缘就会产生凸凹变形丧失稳定（见图5-11）。为保证其局部稳定,《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定:梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度之比，应符合下式要求：≤(5-26a)当计算梁抗弯强度取＝1.0时,可放宽至(5-26b)箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的无支承
2、宽度与其厚度t之比。应符合下式要求：≤(5-26c)当箱形截面梁受压翼缘板设有纵向加劲肋时，则公式(5-26c)中的取为腹板与纵向加劲肋之间的翼缘板无支承宽度。5.3.2梁腹板的局部稳定1腹板在纯弯曲作用下失稳(见图5-12)腹板纯弯失稳时沿梁高方向为一个半波,沿梁长方向一般为每区格1～3个半波(半波宽≈0.7腹板高),2在局部压应力作用下失稳(图5-13)66闽南理工学院备课笔记第9次课图5-13腹板在局部压应力作用下失稳图5-12腹板在纯弯曲作用下失稳腹板在一个翼缘处承受局部压应力,失稳时在纵横方向均为一个半波,腹板在纯剪作用下失稳(图5-14)图5-14腹板在纯剪作用下失稳
3、图5-14是均匀受剪的腹板,板四周的剪应力导致板斜向受压,因此也有局部稳定问题,图中示出失稳时板的凹凸变形情况,这时凹凸变形的波峰和波谷之间的节线是倾斜的。实际受纯剪作用的板是不存在的,工程实践中遇到的都是剪应力和正应力联合作用的情况。5.3.3梁腹板加劲肋的设计1.梁腹板加劲肋的布置和构造要求图5-15加劲肋布置1-横向加劲肋;2-纵向加劲肋;3-短加劲肋加劲肋的布置有图5-15所示的几种形式,图5-15a中仅布置横向加劲肋,图5-15b中,同时布置纵向加劲肋和横向加劲肋,图5-15d中同时布置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋。纵向加劲肋对提高腹板的弯曲临界应力特别有效；横向加
4、劲肋能提高腹板临界应力并作为纵向加劲肋的支承；短加劲肋常用于局部压应力较大的情况。《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定:⑴当≤时，对有局部压应力(≠0)的梁，应按构造配置横向加劲肋；但对无局部压应力(＝0)的梁，可不配置加劲肋。⑵当170≥＞时，应配置横向加劲肋，并计算腹板的局部稳定性。66闽南理工学院备课笔记第9次课⑶当>170(受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或>150(受压翼缘扭转未受到约束时)，或按计算需要时，应在弯曲应力较大区格的受压区不但要配置横向加劲肋，还要配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，必要时尚宜在受压区配置短加劲肋。⑷
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.任何情况下，均不应超过250。此处为腹板的计算高度(对单轴对称梁，当确定是否要配置纵向加劲肋时，应取腹板受压区高度的2倍)，为腹板的厚度。加劲肋的布置要求：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。横向加劲肋的最小间距应为0.5，最大间距应为2。(对无局部压应力的梁，当≤100时，可采用2.5)。纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应在范围内，为梁腹板弯曲受压区高度，对双轴对称截面2＝。加劲肋的构造要求：在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应符合下列公式要求
6、：外伸宽度：≥(mm)(5-27)厚度：≥(5-28)在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度应大于按公式(5-27)算得的1.2倍，厚度不应小于其外伸宽度的1／15。在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板中，横向加劲肋的截面尺寸除应符合上述规定外，其截面惯性矩尚应符合下式要求≥(5-29)纵向加劲肋的截面惯性矩，应符合下列公式要求当a/≤0.85时：≥(5-30a)当a/>0.85时：≥(5-30b)短加劲肋的最小间距为0.75(见图5-15)。短加劲肋外伸宽度应取横向加劲肋外伸宽度的0.7～1.0倍，厚度不应小于短加劲肋外伸宽度的1／15。注：(1)用型钢(H型钢、工字钢
7、、槽钢、肢尖焊于腹板的角钢)做成的加劲肋，其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。66闽南理工学院备课笔记第9次课(2)在腹板两侧成对配置的加劲肋，其截面惯性矩应按梁腹板中心线为轴线进行计算。(3)在腹板一侧配置的加劲肋，其截面惯性矩应按与加劲肋相连的腹板边缘为轴线进行计算。2.仅设横向加劲肋梁腹板的局部稳定计算仅配置横向加劲肋的腹板(图5-15a)，其区格A的局部稳定应按下式计算：(5-31)式中——所计算腹板区格内，由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力；——所计算
