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1984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200【4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τ:cr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,ks:。=5.34+4(h!w/a)2;当a】大于hw较多时【ks取为5.34另!外Q:34:5,q,钢的容?许剪力[τ]为【120MPa—(取自行业标准【。铁路:桥梁钢结构设计【规范T?B 100》02.2《-2005表—3.2?。.1下?。。同): 《。     安全】系数:取1.?72则τcr=1.!7,2×120=20】7(M?Pa)代入式(8】)并:解得h?w/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 —     Q!345?q钢:的容许?轴向应力[σ]【取200MPa【且令:安全系数为》1.15折减系数】为1.0《则σcr=1—.0×1.15【×,。200=2》30(?MPa)将此值【代,。入,式(7)《解得hw/t—w≤1?40考虑到其他【不利因素《限值:取为hw《/tw≤1》20 】    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】=0.66hw 】。 : :  :。   屈曲》系数ks=4.0】+5.3《4(:a/hw)2—=4.0+5.【3,4(0.66—hw/hw)2【=6.?32 ?。 : :     》令τcr=τy=】1.3τ(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?.0m 】 ,   ? (3)当设置【一道水?。平加劲?肋并:将其:设在离受压翼缘为h!w/5时其临界应】力为 !。 ? 式中kb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hw!。/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hw?/4处其屈曲—系数将?降为93因》此取:93进行计算—  【   Q345q】钢的容许轴向应力[!σ]取2《00:。MPa安全系数取】1.4?则,σ,。cr=1.4×2】00=280—。(MPa) 【 ?     代入式】(11)并解—。得hw/tw=【25:0考虑到其他不利因!素限值取为hw【/tw≤210【 》。    《 所以本《规范规定当2—。10≥hw/tw】>120《时除设?置竖向加劲肋外还】宜在距压《翼缘h?w/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?4h:w,。和0.36hw【附近得到高厚—比限值为h》w/tw≤》300即《当300≥hw/】t,w,>210时宜在距】压翼:缘0.14》hw和0《.36hw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 —。02:。5-86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JT【J 0?25-86第1.】5,.1:0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— :