1)符合以下情况之一时,可不计算梁的整体稳定:
①有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在受弯构件的受压翼缘上并与其牢固相连,能够阻止受压翼缘的侧向位移时。
②H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度l1同其宽度b1之比不超过表4-3中所规定的数值时。
表4-3 H型钢或工字形截面简支梁不需计算整体稳定时l1/b1的最大值
③两端简支的箱形截面受弯构件,其截面高度h与两腹板的间距b0(图4-9)之间的比h/b0≤6,并且l1/b0≤95(235/fy)时。
2)受压翼缘的自由长度l1应按以下规定采用:
①跨中无侧向支撑点时,l1为受压构件的跨度;
②跨中有侧向支撑点时,l1为受压翼缘侧向支撑点的距离。
3)在支座处采取构造措施施以避免端部截面发生扭转。
4)当选用表4-3以外钢的牌号时,不需计算整体稳定的l1/b1或l1/b0最大值应按照Q235钢的数值乘以。
图4-9 箱形截面
5)不能符合第1)条的要求时,应按照表4-4所列公式计算整体稳定。
表4-4 受弯构件整体稳定计算公式
注:Mx、My——绕强轴和弱轴作用的最大弯矩;
Wx、Wy——按受压边缘纤维确定的对强轴和弱轴毛截面模量;
γy——截面塑性发展系数,按表4-1中的规定采用;
φb——绕强轴弯曲所确定的整体稳定系数,按表4-5的规定。
6)整体稳定系数φb应按表4-5所列公式计算
表4-5 受弯构件的整体稳定系数φb
注:βb——受弯构件整体稳定的等效弯矩系数,两端简支时,按表4-6采用;悬臂梁时,按表4-7采用;
λy——梁在侧向支承点间对截面弱轴y-y的长细比;
l1——简支梁时按表4-3的规定采用,悬臂梁时为悬伸长度;
A——受弯构件的毛截面面积;
h、tl——截面的全高和受压翼缘厚度;
ηb——截面不对称影响系数,对双轴对称工字形截面(图4-10a),ηb=0;对单轴对称工字形截面(图4-10b、
c)。加强受压翼缘时,ηb=0.8(2ab-1);加强受拉翼缘时,ηb=2ab-1。ab的计算式为
I1、I2——受压翼缘和受拉翼缘对y轴的惯性矩;
b、t——槽钢截面的翼缘宽度和厚度。
图4-10 焊接工字形(含轧制H型钢)截面
a)双轴对称 b)加强受压翼缘 c)加强受拉翼缘(www.daowen.com)
表4-6 H型钢和等截面工字形简支梁的系数βb
(续)
注:1.表中项次3、4和7的集中荷载是指一个或少数几个集中荷载位于跨度中央附近的情况,对其他情况的集中荷载应按项次1、2、5和6内的数值采用。
2.表中项次8、9的βb,当集中荷载作用在侧向支撑点处时,取βb=1.20。
3.荷载作用在上翼缘系指荷载作用点在翼缘表面,方向指向截面形心;荷载作用在下翼缘系指荷载作用点在翼缘表面,方向背向截面形心。
4.对αb>0.8的加强受压翼缘工字形截面,下列情况的βb的值应乘以相应的系数。
项次1:当ξ≤1.0时,0.95。
项次2:当ξ≤0.5时,0.90;当0.5<ξ≤0.5时,0.95。
表4-7 双轴对称工字形等截面(含H型钢)悬臂梁的系数βb
注:1.l1为悬臂梁的悬伸长度,式(4-16)中λy=l1/iy。
2.当用于由邻跨延伸出来的伸臂梁时,应在构造上采取措施加强支撑处的抗扭能力。
表4-8 轧制普通工字钢简支梁的φb
(续)
注:1.与表4-6的注1、注3相同。
2.表中的φb适用于Q235钢,对其他钢。表中数值应乘以235/fv。
3.表中φb大于0.60时,应按表4-9中的φb′代替。
表4-9 整体稳定系数φ′b
注:φ′b的计算式为
7)受均布弯矩的受弯构件,当时,其整体稳定系数φb可按照表4-10中所列的近似公式进行计算。当算得的φb值大于0.6时,不需按表4-9换算成φ′b值,当φb>1时,取φb=1。
表4-10 受弯构件整体稳定系数φb的近似计算公式
【例4-2】 某轧制普通工字钢简支梁,型号50a,Wx=1860cm,跨度7m,钢材为Q235。梁上翼缘作用均布永久荷载gk=8kN/m(标准值,含自重)和可变荷载qk=12kN/m(标准值),并且跨中无侧向支承。试验算此梁的整体稳定性。
【解】 (1)求最大弯矩设计值
(2)求整体稳定系数 按照跨中无侧向支承,均布荷载作用于上翼缘,l1=7m,查《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)附表B.2,得φb=0.50<0.6。
(3)验算整体稳定性 查表1-2得钢材的强度设计值,f=215N/mm2
可见,整体稳定性符合要求。
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