钢结构稳定计算.ppt

第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 4.4.6 不需验算梁的整体稳定的情况 （1） H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘自由长度l1与其宽度b1之比不超过下表所列数值时。 H型钢或工字形截面简支梁不需验算整体稳定性的最大l1/b1值 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （3）对箱形截面简支梁，当满足h/b0 ≤ 6，且 l1/b1≤95（ 235/fy）时结构就不会丧失整体稳定。 图4.4.5 箱形截面 （2）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接，能阻止梁受压翼缘侧向位移（截面扭转）时。 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 例4-5： 某简支梁，焊接工字形截面，跨度中点及两端都设有侧向支承，可变荷载标准值及梁截面尺寸如图所示，荷载作用于梁的上翼缘，设梁的自重为1.57kN/m，材料为Q235，试计算此梁的整体稳定性。 [解]： 步骤1　判定是否要进行整体稳定的验算 梁受压翼缘自由长度l1＝6m，l1/b1＝600／27 ＝22＞16， 因此应计算梁的整体稳定。 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 步骤2　计算梁的截面几何参数 梁截面几何参数：Ix=4050×106 mm4，Iy＝32.8×106 mm4 A=13800 mm2，Wx＝570×104 mm3 步骤3　计算梁的最大弯矩设计值 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 查表得： ?b=1.15； 代入?b 计算公式得：?b =1.152＞0.6 , 需要修正，?b=0 步骤4　计算整体稳定系数 步骤5　校核梁的整体稳定 故梁的整体稳定可以保证 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 受弯构件在荷载作用下，当荷载达到某一值时，梁的腹板和受压翼缘将不能保持平衡状态，发生出平面波形鼓曲，称为梁的局部失稳。梁的局部稳定问题，其实质是组成梁的矩形薄板在各种应力的作用下的屈曲问题。 §4.6.2 梁板件的局部稳定 图4.6.4 局部失稳现象 受压翼缘屈曲 腹板屈曲 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 局部失稳的后果： 恶化工作条件，降低构件的承载能力，动力荷载作用下易引起疲劳破坏。 还可能因为梁刚度不足，挠度过大，影响正常使用；钢结构表面锈蚀严重，耐久性差。 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 4.6.2 梁受压翼缘的局部稳定 翼缘板受力较为简单，按限制板件宽厚比的方法来保证局部稳定性。 第四章 构件稳定 强度计算考虑截面塑性发展时： 强度计算不考虑截面塑性发展（?x=1.0）时： 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 梁腹板受力复杂，厚度较小，主要承受剪力，采用加大板厚的方法来保证腹板的局部稳定不经济，也不合理。一般采用加劲肋的方法来减小板件尺寸，防止腹板屈曲。从而提高局部稳定承载力。 4.6.3 梁腹板的局部稳定 横向加劲肋主要防止剪应力和局部压应力作用下的腹板失稳； 纵向加劲肋主要防止弯曲压应力可能引起的腹板失稳； 短加劲肋主要防止局部压应力下的腹板失稳。 纵向加劲肋 横向加劲肋 短加劲肋 第四章 构件稳定 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure (p147) 时，应配置横向加劲肋； 或按计算需要时，应在弯曲受压较大区格，加配纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，应在受压区配置短加劲肋。 （4）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。 （3） 第四章 构件稳定 4.梁腹板加劲肋设置原则 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 压弯构件弯矩作用平面内失稳 ——在N和M同时作用下，一开始构件就在弯矩作用平面内发生变形，呈弯曲状态，当N和M同时增加到一定大小时则到达极限状态，超过此极限状态，要维持内外力平衡，只能减 小N和M。在弯矩作用平面内只产生弯曲屈曲。