安全验证
6.4  !局,部,稳定验算 》 : 6.【4.1  》根据我国《学,者胡春农、夏志斌等!的,研究:表明(?见,钢结构设计的若【干理论胡春农—等编中国铁》道出:版,社19?84年第《。36页和《钢结构原理和—设计夏志斌等编中】。国建:筑工业出《版社2004年第】287页)尽管对】某些钢结《构的板件来》说,屈曲后的承载潜【力仍然不《。小但对直接承受动力!荷载的钢腹》板板件稳定》计算则不考虑—腹板屈曲强度因【为,多次反?复屈曲可能导—致腹板出《现疲劳裂纹在分析由!。加,劲肋分割《成的腹板稳》定性时则按荷载作用!在中面内的弹性矩】形薄板考虑》。 —    因梁的用】途不同和被加—劲肋分割的》腹板各区格位置【不,同各腹板区》。格所受的荷载—也就:各不相同 》 》。    在确—定组合梁的腹板【矩形板的边界—条件时由于翼—缘板上有混凝土桥面!板连接使受压翼【缘的扭转受》到约束但考虑—混凝土?桥面板与钢翼缘【存在一定的滑移【问题:又不能认为两者完】全固结只能按弹性约!束,。考虑:;另外鉴于竖向加】劲肋或水平》加劲肋的刚度与腹板!刚,。度相差不多所—以视为?腹板简支《于这些加劲肋上的】板块考?。虑即腹板在加劲【肋处可以《。自,由转动但不能作侧】向位移 】 6.4《.2、6《.4.3  梁【丧失局部稳定性会】。改,。变梁的受《力情况?降,低梁的整体稳定性和!刚度因?此应严肃对待梁的】局,部稳定?性问题为保证钢梁腹!板的局部《稳定性要《。求设置一定数—量的加劲肋简支梁的!梁端区格主》。要受剪?力作:。用跨中?区格受弯《矩正应力作用其他区!格则受剪力和正应】力的共同作用—有时还承受集—中力 ?     !根据薄板的》弹性屈曲理论梁【腹板在?周边应?力作用下的弹性【临界应力《可用下式表达 】 【 式中χ支【承边的弹《性约束系《数,对简支板取1.0;! ,   【    k弹性【屈曲系数; !     —。  :t、b板厚和板宽;!   】   ? μ泊?松比取0.3—;   !    Es钢【材弹性模量 — 《    《 (1)受》剪构:件的临界应力τcr!可由下式计算 ! —    — 其中ks为—板,受剪时的屈曲—系数当矩形板—长a大于板宽h【时k:s=5.34+4】(hw/a》)2;当a大于hw!。较,多,时ks取为5.【3,4另外Q345q钢!的容许剪力[τ]为!120MP》a,。(取自行业标准【铁路桥?梁钢结构设计规范T!B 1000—2.2-200【5表3.2.—1下:同): :     安!全,系数:。取1.72》。则,τcr=1.7【2×120=207!(MPa《)代入式(》8)并解得hw【/tw≤70考虑板!面不平等不利因【素乘以0《.715的折—减系数则得hw/】tw≤50 —     !由此可?知当hw/》tw≤50》时对无局部压—应力(σc=0)】的梁可以不设置中】间竖向加劲肋;但】对有:局部压应力(—σc≠0)》的梁仍应按构造配置!。竖向加劲《肋   !  (2)受—弯板件 —     【对于周边简支并承】。受弯曲法向应—力时其临界应—。力,。。按式(9)计—算 : 【 式中—ks屈曲系》。数四边简支板的最】小值取23.9 ! ?     Q345!q钢的容许轴—向应力[《σ]取2《00MP《a,且令安全系数为【1.15折减系【数为1.0》则σ:。cr=1《。.0×1.15【×20?0,=230(M—Pa)将此值代【入式(7)解得h】。w/:tw:≤140《考虑到其《他不利因素限—值,取为hw/t—。w≤120 —。 》。。 ,。   若竖向加劲肋!的,间距小?于腹板高《度则b代表竖向加劲!肋的间距a代表腹】板高度h根据桥梁】的实践情况》认为竖向加劲肋的间!距不会小于腹板高度!的一半令b=—hw/1.5—=0.66》hw 《 《    屈曲系数k!s=:。4.0+5.34(!。a/hw)2—=4:.0+5.34(0!.66hw/hw】)2:=6.32》 — ,   令《τcr=τy—。=1.3《τ(τ为腹板的平】均剪力1.3为【安全系?。数) ? ? 】 ,   ?由式(10)解【得竖向加《劲肋的间距》。为但不得大》。于2.0m计—算,表,明若:b>0.5h则安全!。系,数大于?1.3即更为安【全, 《 :   ? 因:此当120≥h【。w/:tw时应设置中间竖!向,加劲肋其间距且【不应大于2.0【m, 《    》 (3)当设置一道!水,平加劲肋并将其设】在离受压翼缘—为hw/5时其临】界应力为 【 《 式中k】b屈曲系数 — 《     在竖肋和!。水平:肋并用时《将,水平肋置《于距受压翼缘h【w/5?时可使板件屈—曲系数kb值达到】129(按水平肋】抗,弯刚度足以》使板件在设肋处不】发生屈曲考虑—)考虑到当腹—板高:度不大时水》平肋离翼缘太近将】使构造细节难于布】置这时?可将其置于》距受压翼缘h—w/4处其屈—曲系数?将降为93因此【取,93进行《计算 《     Q!345q钢的—容许轴向应力—[σ]取2》00MPa安全系】数取:1.4则σcr【=1.4×200】=280(MPa】)  】   代入式(【11)并解得hw/!tw=?250考《虑到其他不》利因素限值取为【hw/tw≤21】0 —。     所以本规!范规:定当210》≥hw/tw>12!0时除设置竖向加劲!肋外还宜在距压翼】缘,hw/5《处设置?水平加劲肋 —。 ? :   ? (4)当设置两】道水平加劲肋—并将:其分:别设在离受》压翼缘0.1—4hw和0》.36hw附近得到!高厚比限值为hw】/tw?≤300即当3【0,0≥hw/tw>】210时宜在距压翼!。。缘0.14hw和】0.36h》。w,处设置两《道水:平加劲肋《 6【.4.4  —加劲肋应有足够【的刚度使其成为【腹板的不动支点当】腹板发?生翘:曲时加劲肋条仍【能保证平《直为了使《梁的整体稳定—不致产生人》为的侧向偏心加劲】肋最好?两侧成对配》置(:。特殊需要《。时也可?单,侧布:置) 】    在腹板两侧!成对:配置竖向《加劲:肋时其截面尺寸【和其刚度要》求采:。用现行行业标准公】路桥涵钢结构—及木:结构设计规》范JTJ 》025-86第1】.5.10条第四、!五两款规定的内【容因为这些规—定值都是公路—和铁路桥梁设—计规:范多年沿用的—实践:数据 《 :     当【在腹板?单侧配?。置加劲肋时加劲【肋的尺寸《和刚度要求采用观行!行业:标准公路桥》涵钢结构及木结构】设计规范JTJ 】025-《86第?。1.5.《10:条,第六款规《定的内容  【 6.4.】5  支承》加劲肋是指梁的支】座处或较大固定集中!荷载处的《竖,向加劲肋其作用【是把固定《集中力或支座反【力通过加劲》肋传给梁腹板避免使!腹,板局部压屈支—承加劲板在腹板两】侧设:置其受力如》同轴心?受压:柱在:支座反?力或集中《荷载下支承加—。。劲肋连同其附—。近的腹板《有可能?在腹板平面》外,失稳因?。而设:计时应保证》其在腹板平》面外的整体稳—定其稳定性按轴心】受压构件《稳定公式考虑但其】截面积A则包括加劲!。。肋面:积和加劲肋两侧【各范围内的》腹板面积之和 【 ,