第四章單個(gè)構(gòu)件的承載能力——穩(wěn)定性2.

1、第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性b 在外壓力作用下，截面的某些部分（板件），不在外壓力作用下，截面的某些部分（板件），不能繼續(xù)維持平面平衡狀態(tài)而產(chǎn)生凸曲現(xiàn)象，稱為能繼續(xù)維持平面平衡狀態(tài)而產(chǎn)生凸曲現(xiàn)象，稱為局部局部失穩(wěn)。失穩(wěn)。局部失穩(wěn)會(huì)降低構(gòu)件的承載力。局部失穩(wěn)會(huì)降低構(gòu)件的承載力。一、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定一、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定ABCDEFO OPABCDEFG第六節(jié)第六節(jié) 板件的穩(wěn)定和屈曲后強(qiáng)度的利用板件的穩(wěn)定和屈曲后強(qiáng)度的利用 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性（一）薄板屈曲基本原理（一）薄板屈曲基本原理 1 1、單向均勻受壓薄板、單向均勻受壓薄板彈性屈曲彈性屈曲 對(duì)于四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓

2、薄板，彈性屈曲時(shí)，對(duì)于四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓薄板，彈性屈曲時(shí)，由小撓度理論，可得其平衡微分方程由小撓度理論，可得其平衡微分方程: :四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓薄板的屈曲四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓薄板的屈曲)324(02224422444 xwNywyxwxwDx第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性0000 wbyywaxx時(shí)：時(shí)：和和當(dāng)當(dāng)時(shí)：時(shí)：和和當(dāng)當(dāng)條件：條件：求解上式，并引入邊界求解上式，并引入邊界軸軸方方向向的的半半波波數(shù)數(shù)；軸軸和和沿沿板板屈屈曲曲時(shí)時(shí)沿沿、式式中中：即即得得：yxnmmbanambbDNx )334(2222 。材材料料泊泊松松比比，：板板單單位位寬寬度度的的抗抗彎彎剛剛度度板板的的

3、撓撓度度；式式中中：3 . 0;11223 EtDDw第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性四邊簡(jiǎn)支均勻受壓薄板的屈曲系數(shù)四邊簡(jiǎn)支均勻受壓薄板的屈曲系數(shù) 由于臨界荷載是微彎狀態(tài)的最小荷載，即由于臨界荷載是微彎狀態(tài)的最小荷載，即n n=1=1（y y方向?yàn)橐粋€(gè)半波）方向?yàn)橐粋€(gè)半波）時(shí)所取得的時(shí)所取得的Nx為臨界荷載：為臨界荷載：34)(4KbDmbaambbDN22222crx當(dāng)當(dāng)a/ba/b=m=m時(shí)，時(shí)，K K最小；最?。划?dāng)當(dāng)a/ba/b11時(shí)，時(shí)，KK4 4；所以，減小板長(zhǎng)并不所以，減小板長(zhǎng)并不能提高能提高Ncrcr， 但減小但減小板寬可明顯提高板寬可明顯提高Ncrcr。K2)mba+amb（=

4、屈曲系數(shù)。K:K第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性 對(duì)一般構(gòu)件來(lái)講，對(duì)一般構(gòu)件來(lái)講，a/ba/b遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于1 1，故近似取，故近似取K=4K=4，這時(shí)有四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓薄板的臨界力：這時(shí)有四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓薄板的臨界力：)354(422 bDNcrx 對(duì)于其他支承條件的單向均勻受壓薄板，可采用對(duì)于其他支承條件的單向均勻受壓薄板，可采用相同的方法求得相同的方法求得K K值值. . 綜上所述，單向均勻受壓薄板彈性階段的臨界力綜上所述，單向均勻受壓薄板彈性階段的臨界力及臨界應(yīng)力的計(jì)算公式統(tǒng)一表達(dá)為：及臨界應(yīng)力的計(jì)算公式統(tǒng)一表達(dá)為：。板邊邊緣的彈性約束系式中：37)(4bt112EKtbDKt1

5、N36)(4KbDN22222crcr22cr第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性 2 2、單向均勻受壓薄板、單向均勻受壓薄板彈塑性屈曲應(yīng)力彈塑性屈曲應(yīng)力 板件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后，在受力方向的變形遵循板件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后，在受力方向的變形遵循切線模量規(guī)律，而垂直受力方向則保持彈性，因此板切線模量規(guī)律，而垂直受力方向則保持彈性，因此板件屬于正交異性板。其屈曲應(yīng)力可用下式表達(dá)：件屬于正交異性板。其屈曲應(yīng)力可用下式表達(dá)：彈性模量折減系數(shù)。式中：38)(4bt112EK222cr)394(0248. 011013. 022 EfEfyy 由由試試驗(yàn)驗(yàn)資資料料可可得得：第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性（二）（

6、二） 軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定的驗(yàn)算軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定的驗(yàn)算 對(duì)于普通鋼結(jié)構(gòu)，一般要求：對(duì)于普通鋼結(jié)構(gòu)，一般要求：局部失穩(wěn)不早于局部失穩(wěn)不早于整體失穩(wěn)整體失穩(wěn)，即板件的臨界應(yīng)力不小于構(gòu)件的臨界應(yīng)，即板件的臨界應(yīng)力不小于構(gòu)件的臨界應(yīng)力，所以：力，所以： 由上式，即可確定由上式，即可確定局部失穩(wěn)不早于整體失穩(wěn)局部失穩(wěn)不早于整體失穩(wěn)時(shí)，時(shí)，板件的寬厚比限值：板件的寬厚比限值： 1 1、翼緣板：、翼緣板： A A、工字形、工字形、T T形、形、H H形截面翼緣板形截面翼緣板ycrcrfbtEK整體局部222112第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性b bt tb bt tt tb bt tb b。時(shí)，取

7、；當(dāng)取時(shí)值，當(dāng)構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比較大式中：10010030,30)414(f2351 . 010tbyB B、箱形截面翼緣板、箱形截面翼緣板)434(23540)424(235130 yyftbftbb bb b0 0t t第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性 2 2、腹板：、腹板： A A、工字形、工字形、H H形截面腹板形截面腹板t tw wh h0 0h h0 0t tw w 。時(shí)時(shí)，取取；當(dāng)當(dāng)取取時(shí)時(shí)值值，當(dāng)當(dāng)構(gòu)構(gòu)件件兩兩方方向向長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)細(xì)比比較較大大式式中中：10010030,30)444(2355 . 0250 ywfth第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性 B B、箱形截面腹板、箱形截面腹板

8、b bb b0 0t th h0 0t tw w)454(235400 ywfth C C、T T形截面腹板形截面腹板 自由邊受拉時(shí)：自由邊受拉時(shí)：t tw wh h0 0h h0 0t tw w )464(2352 . 015T0 ywfth 形形鋼鋼：熱熱扎扎剖剖分分 )474(23517. 013T0 ywfth 形形鋼鋼：焊焊接接第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性3 3、圓管截面、圓管截面（三）、軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定不滿足時(shí)的解決措施（三）、軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定不滿足時(shí)的解決措施 1 1、增加板件厚度；、增加板件厚度；Dt t)484(235100 yftD2 2、對(duì)于、對(duì)于H形、工字形和箱

9、形截面，當(dāng)腹板高厚比不形、工字形和箱形截面，當(dāng)腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時(shí)，在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)，滿足以上規(guī)定時(shí)，在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)，腹板截面取腹板截面取有效截面有效截面，即取腹板計(jì)算高度范圍內(nèi)兩，即取腹板計(jì)算高度范圍內(nèi)兩側(cè)各為側(cè)各為 部分，但計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)部分，但計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時(shí)仍取全截面。時(shí)仍取全截面。ywft23520第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性t tw wh h0 0 由于橫向張力的存在，由于橫向張力的存在，腹板屈曲后仍具有很大的承腹板屈曲后仍具有很大的承載力，腹板中的縱向壓應(yīng)力載力，腹板中的縱向壓應(yīng)力為非均勻分布：為非均勻分布： 因此，在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)因此，在計(jì)

10、算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)，腹板截面取度和穩(wěn)定性時(shí)，腹板截面取有效截面有效截面b be et tW W。ywft23520ywft23520 腹板屈曲后，腹板屈曲后， 實(shí)際平實(shí)際平板可由一應(yīng)力等于板可由一應(yīng)力等于fy的等效的等效平板代替，如圖。平板代替，如圖。b be e/2/2b be e/2/2fy第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性3 3、對(duì)于對(duì)于H形、工字形和箱形截面形、工字形和箱形截面腹腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時(shí)，也可板高厚比不滿足以上規(guī)定時(shí)，也可以設(shè)縱向加勁肋來(lái)加強(qiáng)腹板。以設(shè)縱向加勁肋來(lái)加強(qiáng)腹板。 縱向加勁肋與翼緣間的腹板，縱向加勁肋與翼緣間的腹板，應(yīng)滿足高厚比限值。應(yīng)滿足高厚比限值。 縱

11、向加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對(duì)縱向加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對(duì)配置，其一側(cè)的外伸寬度不應(yīng)小于配置，其一側(cè)的外伸寬度不應(yīng)小于10t10tw w，厚度不應(yīng)小于，厚度不應(yīng)小于0.75t0.75tw w。10t10tw w0.75t0.75tw wh h0 0縱向加勁肋縱向加勁肋橫橫向向加加勁勁肋肋第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性二、梁的局部穩(wěn)定二、梁的局部穩(wěn)定（一）、受壓翼緣的局部穩(wěn)定（一）、受壓翼緣的局部穩(wěn)定 梁的受壓翼緣可近似視為：一單向均勻受壓薄板，梁的受壓翼緣可近似視為：一單向均勻受壓薄板，其臨界應(yīng)力為：其臨界應(yīng)力為：222112btEKcr代入得：和將3 . 0mm/N1006. 2E252crb10

12、0t18.6K 0 .1 并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無(wú)并視受壓翼緣懸伸部分，為三邊簡(jiǎn)支，且板長(zhǎng)趨于無(wú)窮大，故窮大，故=0.425；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用，；不考慮腹板對(duì)翼緣的約束作用， ，令，令=0.25，則：，則：第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性22crb100t3.953b100t0.251.00.42518.6ycrf yftb23513 因此，規(guī)范規(guī)定不發(fā)生局部失穩(wěn)的板件寬厚比：因此，規(guī)范規(guī)定不發(fā)生局部失穩(wěn)的板件寬厚比：強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性發(fā)展時(shí)：強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性發(fā)展時(shí)：強(qiáng)度計(jì)算不考慮截面塑性發(fā)展（強(qiáng)度計(jì)算不考慮截面塑性發(fā)展（x x=1.0=1.0）時(shí)：）時(shí)：

13、對(duì)于箱形截面受壓翼緣在兩腹板（或腹板與縱向加對(duì)于箱形截面受壓翼緣在兩腹板（或腹板與縱向加勁肋）間的無(wú)支承寬度勁肋）間的無(wú)支承寬度b0b0與其厚度的比值應(yīng)滿足：與其厚度的比值應(yīng)滿足：yftb23513 yftb23515 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性yftb235400 t tb bb b0 0t th h0 0t tw wb bt tb bb b0 0t th h0 0t tw w第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性( (二二) )、腹板的局部穩(wěn)定腹板的局部穩(wěn)定 x x x xmaxmaxV VmaxM Mmax1、加勁肋的的作用和設(shè)置、加勁肋的的作用和設(shè)置縱向加勁肋縱向加勁肋橫向加勁肋橫向加

14、勁肋第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性腹板加勁肋的作用腹板加勁肋的作用: :橫向加勁肋橫向加勁肋：防止由：防止由剪應(yīng)力剪應(yīng)力和和局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)；引起的腹板失穩(wěn)；縱向加勁肋縱向加勁肋：防止由：防止由彎曲壓應(yīng)力彎曲壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)，通常布置引起的腹板失穩(wěn)，通常布置 在受壓區(qū)；在受壓區(qū)；短加勁肋短加勁肋：防止：防止局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力引起的失穩(wěn)，布置在受壓區(qū)。引起的失穩(wěn)，布置在受壓區(qū)。同時(shí)布置有橫向加勁肋和縱向加勁肋時(shí)，同時(shí)布置有橫向加勁肋和縱向加勁肋時(shí)，斷縱不斷橫斷縱不斷橫。提高梁腹板局部穩(wěn)定可采取以下措施：提高梁腹板局部穩(wěn)定可采取以下措施： 加大腹板厚度加大腹板厚度不經(jīng)濟(jì)不

15、經(jīng)濟(jì) 設(shè)置加勁肋設(shè)置加勁肋經(jīng)濟(jì)有效經(jīng)濟(jì)有效第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性1 1）. .純彎屈曲純彎屈曲20wcrh100t18.6K即：提高臨界應(yīng)力的有提高臨界應(yīng)力的有效辦法：設(shè)縱向加效辦法：設(shè)縱向加勁肋。勁肋。由非均勻受壓薄板的屈由非均勻受壓薄板的屈曲理論，得：曲理論，得：對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局對(duì)于腹板不設(shè)縱向加勁肋時(shí)，若保證其彎曲應(yīng)力下的局部穩(wěn)定應(yīng)使：部穩(wěn)定應(yīng)使：ycrf 20w22crht)12(1EK2. 腹板在不同受力狀態(tài)下的臨界應(yīng)力腹板在不同受力狀態(tài)下的臨界應(yīng)力第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性y20wcrf)h100t(18.6K即：即：腹板不會(huì)發(fā)生彎曲

16、屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)設(shè)縱向加勁肋。腹板不會(huì)發(fā)生彎曲屈曲，否則在受壓區(qū)設(shè)設(shè)縱向加勁肋。yw0y20wcryw0y20wcrf235153thfh100t547f235177thfh100t737，得：受約束和未受約束分別相當(dāng)于梁受壓翼緣和，)(23.166.19 .23K規(guī)范?。阂?guī)范取：為不設(shè)縱向加勁肋限值。為不設(shè)縱向加勁肋限值。ywywfthfth23515023517000 和和第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性2).2).純剪屈曲純剪屈曲2w22crdt)12(1EK彈性階段臨界應(yīng)力：彈性階段臨界應(yīng)力：hoa ahd,min0 式中：式中：2wcrdt100K6 .18即：第四章 單個(gè)構(gòu)件的

17、承載能力穩(wěn)定性腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞否則應(yīng)設(shè)橫向加勁肋。腹板就不會(huì)由于剪切屈曲而破壞否則應(yīng)設(shè)橫向加勁肋。 規(guī)范?。阂?guī)范?。簓wfth235800 為不設(shè)橫向加勁肋限值。為不設(shè)橫向加勁肋限值。若不發(fā)生剪切屈曲，則應(yīng)使：若不發(fā)生剪切屈曲，則應(yīng)使：3yvycrff ywfth235850 ，得：，取25.1ha34.5K0彈塑性階段臨界應(yīng)力，取經(jīng)驗(yàn)公式：彈塑性階段臨界應(yīng)力，取經(jīng)驗(yàn)公式：crpcr vypf8 . 0 ，取取剪剪切切比比例例極極限限不不考考慮慮殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力的的影影響響第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性3).3).局部壓應(yīng)力下的屈曲局部壓應(yīng)力下的屈曲20wcrc,h100t18.

18、6K若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：若在局部壓應(yīng)力下不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)滿足：yc,crf 腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。腹板在局部壓應(yīng)力下不會(huì)發(fā)生屈曲。crc , hoa規(guī)范取：規(guī)范?。簓wfth235800 ywfth235840 ，得：，時(shí)，當(dāng)683. 1275. 5K2ha0第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性綜上所述，梁腹板加勁肋設(shè)置如下：綜上所述，梁腹板加勁肋設(shè)置如下：時(shí)時(shí)，可可不不配配置置加加勁勁肋肋；當(dāng)當(dāng)；時(shí)時(shí)，按按構(gòu)構(gòu)造造配配置置加加勁勁肋肋當(dāng)當(dāng)，0023580)1(0 ccywfth 肋肋，其其中中：，按按計(jì)計(jì)算算配配置置橫橫向向加加勁勁ywfth23580)2(0 ,

19、2351700時(shí)時(shí)）受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受約約束束（當(dāng)當(dāng) ywfth或或計(jì)計(jì)算算需需要要束束）（受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)未未受受約約當(dāng)當(dāng)ywfth2351500 應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格，加配縱向加勁肋。第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性；任任何何情情況況下下，ywfth235250)3(0 以上公式中以上公式中h h0 0為腹板的計(jì)算高度，為腹板的計(jì)算高度，t tw w為腹板厚度；為腹板厚度；對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，對(duì)于單軸對(duì)稱截面梁，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，在確定是否配置縱向加勁肋時(shí)，h h0 0取腹板受壓區(qū)高度取腹板受壓區(qū)高度h hc c的的2 2倍

20、。倍。(4) (4) 梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜 設(shè)置支承加勁肋。設(shè)置支承加勁肋。第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性3、配置加勁肋的腹板穩(wěn)定計(jì)算、配置加勁肋的腹板穩(wěn)定計(jì)算1 1）. .僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板)145(12,2 crcrcccr h h0 0a ahoa式中式中: 計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板計(jì)算高度邊緣的彎曲壓計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板計(jì)算高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力；應(yīng)力； -計(jì)算區(qū)格，平均剪力作用下，腹板截面剪應(yīng)力；計(jì)算區(qū)格，平均剪力作用下，腹板截面剪應(yīng)力； 腹板計(jì)算高度邊緣的局部壓應(yīng)力，計(jì)

21、算時(shí)取腹板計(jì)算高度邊緣的局部壓應(yīng)力，計(jì)算時(shí)取=1.0=1.0。wwthV 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性引入通用高厚比引入通用高厚比的的實(shí)實(shí)用用表表達(dá)達(dá)式式如如下下：。單單獨(dú)獨(dú)作作用用下下的的臨臨界界應(yīng)應(yīng)力力crccrcrccrccrcr, crybf 2bycrf 的的計(jì)計(jì)算算）（cr 1彈性）時(shí)當(dāng)彈塑性）時(shí)當(dāng)塑性）時(shí)當(dāng)(f1.1 :1.25f(0.850.751 :1.250.85f( :0.852bcrbbcrbcrb的計(jì)算公式：b235f177th,ht107.4yw0b20w6cr則：第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性f f235f153thht105 . 5yw0b20w6cr，則

22、：0.85 1.0 1.25 bcrf fy yA AB B2byf 0理想彈理想彈塑性板塑性板說(shuō)明：說(shuō)明：a.a.彈性界限為彈性界限為0.6f0.6fy y，則彈性范圍，則彈性范圍b b起始于起始于 ，鑒于，鑒于殘余應(yīng)力對(duì)腹板局部穩(wěn)定影響不殘余應(yīng)力對(duì)腹板局部穩(wěn)定影響不如整體穩(wěn)定大如整體穩(wěn)定大, ,故規(guī)范取故規(guī)范取1.251.25。b.b.對(duì)于理想彈塑性對(duì)于理想彈塑性,b b1.01.0才是才是塑性轉(zhuǎn)入彈性分界點(diǎn)塑性轉(zhuǎn)入彈性分界點(diǎn), ,考慮殘余應(yīng)考慮殘余應(yīng)力和幾何缺陷的影響力和幾何缺陷的影響, ,故規(guī)范取故規(guī)范取0.850.85。c.c.第三式采用系數(shù)第三式采用系數(shù)1.11.1是考慮板處于彈性

23、范圍時(shí)具有較大的屈曲是考慮板處于彈性范圍時(shí)具有較大的屈曲后強(qiáng)度，安全系數(shù)可以小一些。后強(qiáng)度，安全系數(shù)可以小一些。 1.29(1/0.6)1/2第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性引入通用高厚比引入通用高厚比crvysf 的的計(jì)計(jì)算算）（cr 2vcrsf 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)8 . 0 vscrsf)8 . 0(59. 01,2 . 18 . 0 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)221 .1,2 .1svsvycrsff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)?shù)娜≈担褐本€，則塑性的交點(diǎn)，過(guò)渡段取為彈性與彈的上起點(diǎn)，為取crsvycrs2 . 1f8 . 0第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性235fha34. 5441th,htah34. 54102331ha1y

24、20w0b20w203cr0s則：時(shí)：）當(dāng)?shù)挠?jì)算公式：235fha434. 541th,htah434. 5102331ha2y20w0b20w203cr0則：時(shí)：）當(dāng)?shù)谒恼?單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性引入通用高厚比引入通用高厚比crcycf, 的的計(jì)計(jì)算算）（crc ,3 2,1 .1,2 .1)9 .0(79.01,2 .19 .0,9 .0ccrccccrcccrccfff 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)?shù)娜≈担褐本€，則塑性的交點(diǎn)，過(guò)渡段取為彈性與彈的上起點(diǎn)，為取cr, ccycr, cc2 . 1f9 . 0第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性235fha83. 14 .139 .1028th:5

25、 . 1ha5 . 0y3owoc0時(shí)當(dāng)235fha59 .1828th:2ha5 .1yowoc0時(shí)當(dāng) 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性2).2).同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板同時(shí)設(shè)置橫向和縱向加勁肋的腹板h1ah hh h（1 1）受壓區(qū)區(qū)格）受壓區(qū)區(qū)格 ：)155(12121,1 crcrcccr 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下1,11,crccrcr 2356423575/1 . 125. 185. 075. 0125. 185. 085. 01111211111111111ywbywbbcrbbcrbcrbcrybcrfthfthffff

26、其他情況時(shí)：全約束時(shí)：當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：的表達(dá)式，以第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性235434. 5410 . 123534. 54410 . 1/1 . 12 . 18 . 059. 012 . 18 . 08 . 02111121111211111111111ywsywssvcrsvscrsvcrscrvyscrfahthhafahthhaffff時(shí)：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：的表達(dá)式，以第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性2354023556/1 . 125. 185. 075. 0125. 185. 085. 01111211,111,11,11,

27、11,ywcywcccrccccrcccrcccrcyccrcfthfthffff其他情況時(shí)：全約束時(shí)：當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：的表達(dá)式，以第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性)165(1222,2222 crcrcccr (2)(2)下區(qū)格下區(qū)格 ：ah hh hh2式中式中: 計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲計(jì)算區(qū)格，平均彎矩作用下，腹板縱向加勁肋處的彎曲 壓應(yīng)力；壓應(yīng)力；腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取腹板在縱向加勁肋處的局部壓應(yīng)力，取 計(jì)算同前。計(jì)算同前。cc 3 . 02 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下

28、2,22,crccrcr 高度受拉邊緣的距離。高度受拉邊緣的距離?？v向加勁肋至腹板計(jì)算縱向加勁肋至腹板計(jì)算代替：代替：改為改為公式計(jì)算，但應(yīng)將公式計(jì)算，但應(yīng)將按按） 222222351941hfthywbbbcrcr ;2202代代替替改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）hhcrcr 2,2:32220,2, hahahhcrCcrc取取時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)代替代替改為改為公式計(jì)算，但應(yīng)將公式計(jì)算，但應(yīng)將按按） 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性( () )受壓翼緣和縱向加勁肋間設(shè)有短加勁肋的區(qū)格板受壓翼緣和縱向加勁肋間設(shè)有短加勁肋的區(qū)格板ah hh ha a1 1h1)175(12121,1 cr

29、crcccr 式中：式中： 、c c 、-計(jì)算同前；計(jì)算同前；第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性：的的實(shí)實(shí)用用計(jì)計(jì)算算表表達(dá)達(dá)式式如如下下1,11,crccrcr ;11公公式式計(jì)計(jì)算算按按）crcr 111111111111,5 . 04 . 012 . 123573235872 . 13hahaftabftaahaywcywccbcrcrc 時(shí)時(shí)：上上式式右右側(cè)側(cè)乘乘以以當(dāng)當(dāng)未未受受到到束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受受到到約約束束時(shí)時(shí)：、當(dāng)當(dāng)梁梁的的受受壓壓翼翼緣緣扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)：當(dāng)當(dāng)代代替替：改改為為公公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按） ;21101代代替替、改改為為、公

30、公式式計(jì)計(jì)算算，但但應(yīng)應(yīng)將將按按）ahahcrcr 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性4、加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸、加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸1 1）. .加勁肋布置加勁肋布置宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。宜成對(duì)布置，對(duì)于靜力荷載下的梁可單側(cè)布置。橫向加勁肋的間距橫向加勁肋的間距a a應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：0025 . 0hah (1)(1)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)僅設(shè)置橫向加勁肋時(shí)2 2）. .加勁肋的截面尺寸加勁肋的截面尺寸100, 00 wcth 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),005 . 25 . 0hah 縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度邊緣的距離應(yīng)在: :范范圍圍內(nèi)內(nèi)。25 .2

31、cchh第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性40mm300 hbs橫向加勁肋的寬度：橫向加勁肋的寬度：15ssbt 橫向加勁肋的厚度：橫向加勁肋的厚度：?jiǎn)蝹?cè)布置時(shí)，外伸寬度增加單側(cè)布置時(shí)，外伸寬度增加2020。 (2) (2)同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：同時(shí)設(shè)置橫向、縱向加勁肋時(shí)，除滿足以上要求外：303wssz3)2(121wthtbtI 橫向加勁肋應(yīng)滿足橫向加勁肋應(yīng)滿足: :縱向加勁肋應(yīng)滿足縱向加勁肋應(yīng)滿足: :3w02000)(0.452.5(,85. 0/thhahaIhay 3w00.51,85. 0/thIhay 第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性5、支承加勁肋計(jì)算、支

32、承加勁肋計(jì)算)185 (cec ceefAF 1.1.端面承壓端面承壓A Acece-加勁肋端面實(shí)際承壓面積加勁肋端面實(shí)際承壓面積; ;f fcece-鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。CCCCC50-100tho2/sb3/sb2txyz第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性3.3.支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中支承加勁肋與腹板的連接焊縫，應(yīng)按承受全部集中力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。力或支座反力，計(jì)算時(shí)假定應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度均勻分布。2.2.加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的加勁肋應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其垂直于腹板方向的整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁

33、肋每側(cè)腹板長(zhǎng)整體穩(wěn)定，截面為十字形截面，取加勁肋每側(cè)腹板長(zhǎng)度為度為 及加勁肋及加勁肋, , 作為計(jì)算截面面積。作為計(jì)算截面面積。ywftC/23515 fAF 4.4.支承加勁肋與翼緣的連接焊縫，應(yīng)按傳力情況進(jìn)行連支承加勁肋與翼緣的連接焊縫，應(yīng)按傳力情況進(jìn)行連接焊縫計(jì)算。接焊縫計(jì)算。第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性1200141430010 xxyy是否滿足要求。承加勁肋。試驗(yàn)算該梁在次梁連接處設(shè)置有支系列，手工焊。鋼，焊條為，鋼材為設(shè)計(jì)值，的標(biāo)準(zhǔn)值為知梁傳來(lái)的集中荷載，已接工字形，它承受由次，截面為焊面簡(jiǎn)支梁，跨度為工作平臺(tái)的主梁為等截例43235256201127 . 4EQkNkNFm解

34、：計(jì)算截面特性220411204 . 1302cmA43345351112120298 .12230cmIx373864 .61453511cmWx34349306017 .604 . 130cmSm3m3m3m3FFF2/F2/F第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性1200141430010 xxyymkNmkg/6 . 1/1601078501020464主梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值為：kNV5 .3952/126 . 12 . 12565 . 1支座處剪力設(shè)計(jì)值為：2236/215/4 .20210738605. 1101570mmNfmmNWMnxx局部壓應(yīng)力不需驗(yàn)算。mkNM15708/126 .

35、12 . 1325662565 . 12跨中彎矩設(shè)計(jì)值為：強(qiáng)度驗(yàn)算22433/125/9 .371010453511104349105 .395mmNfmmNtIVSvwx滿足要求?？箯潖?qiáng)度和抗剪強(qiáng)度均13/235134 .1014/145yf受壓翼緣寬厚比為m3m3m3m3FFF2/F2/F2M4M4V2V第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性1200141430010 xxyy整體穩(wěn)定驗(yàn)算162351610300/3000/11yfbl不需驗(yàn)算整體穩(wěn)定。 4005006359 .18104535111006. 24384101210201445104535111006. 238410126 .

36、1538445384545933245124324lvlvlmmPlnEInEIqlvTQ剛度滿足要求。剛度驗(yàn)算m3m3m3m3FFF2/F2/F第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性1200141430010 xxyy腹板局部穩(wěn)定計(jì)算12010/1200/wwth肋應(yīng)按計(jì)算配置橫向加勁mm1500為則取橫向加勁肋的間距肋，的腹板上配置支承加勁首先應(yīng)在有集中荷載處mmammhah240060025 . 000，即足：橫向加勁肋的間距應(yīng)滿1200015008123442和區(qū)格驗(yàn)算區(qū)格122crcr驗(yàn)算公式為：2M4M第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性mkNMkNV4 .11432/36 . 12 . 1

37、32565 . 17 .38936 . 12 . 15 .3952222右側(cè)：區(qū)格2461/3 .15110453511600104 .1143mmNIMyx231/5 .32101200107 .389mmNthVww85. 078. 02352351531012002351532ywcbfth2/215mmNfcr0 . 125. 11200/15000ha04. 12352351500/1200434. 54110/1200235434. 5412200ywsfahth2/3 .1071258 . 004. 159. 018 . 059. 01mmNfvscr159. 03 .1075

38、.322153 .1512222crcrm3m3m3m3FFF2/F2/F4V2V12000150081234第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性mkNMkNV157012866 . 12 . 12565 .395444右側(cè)：區(qū)格2461/4 .20210453511600101570mmNIMyx2/215mmNcr2/3 .107mmNcr190. 03 .1077 .102154 .2022222crcrm3m3m3m3FFF2/F2/F4V2V是滿足要求的。橫向加勁肋間距mm150012000150081234第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性sbsbccc橫向加勁肋截面：主梁腹板兩側(cè)橫向加

39、勁肋成對(duì)布置在mmbmmhbss90804030120040300，取外伸寬度：m3m3m3m3FFF2/F2/Fmmtmmbtsss86159015，取厚度：12000150081234mmftcyw150235235101523515面的腹板寬度為：可以計(jì)入支承加勁肋截定性勁肋在腹板平面外的穩(wěn)按軸心壓桿驗(yàn)算支承加以減少焊接應(yīng)力。的斜角，高寬考慮加勁肋兩端各切去mmmm50304330433601120333 .457198 . 0121cmthcmIwz第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性算：的支承加勁肋的截面驗(yàn)中部承受次梁支座反力板加勁肋采用8902m3m3m3m3FFF2/F2/F3009

40、0150150 150zz5 .372 . 31200zzihcmAIicmIcmAszzzs2 . 38 .443 .4573 .4571928 . 01214 .4411528 . 092432為：支承加勁肋的截面特性定：驗(yàn)算在腹板平面外的穩(wěn)223/2155 .63104 .44908. 010256mmNfAFsz第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性驗(yàn)算端面承壓強(qiáng)度：m3m3m3m3FFF2/F2/Fmmhf6取焊縫：計(jì)算加勁肋與腹板的角為：一條角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度mmlw10886250212002232/325/7 .26696010256960830902mmNfmmNAFmmAcecec

41、ece223/160/14108867 . 0410256mmNfmmNwff第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性：支座加勁肋的截面驗(yàn)算板座，加勁肋采用主梁兩端采用突緣式支16300m3m3m3m3FFF2/F2/F30090150150 150zz9 .1556. 71200zzihcmAIicmIcmAszzzs56. 76336003600306 . 1121631156 . 130432為：支座加勁肋的截面特性定：驗(yàn)算在腹板平面外的穩(wěn)223/2157 .841063981. 0105 .523mmNfARsz第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性驗(yàn)算端面承壓強(qiáng)度：m3m3m3m3FFF2/F2/

42、F為：一條角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度mmlw11886212002232/325/1094800105 .523486 . 130mmNfmmNAFcmAcececece223/160/5 .52118867 . 02105 .523mmNfmmNwff第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性三、壓彎構(gòu)件的板件穩(wěn)定三、壓彎構(gòu)件的板件穩(wěn)定yyw0yyw0yw0yw0yyxyf235f235255 . 0168 . 0th;.f235f235255 . 0168 . 0th;.)2f2352 .265 . 048th; 0 . 26 .f235255 . 016th;.) 1.f23515t /bf235130 .

43、 1f23513t /b:. 140610406101610H2,00000000且且箱形截面型鋼截面工字形及腹板的局部穩(wěn)定。時(shí)當(dāng)構(gòu)件等穩(wěn)定的原則根據(jù)受壓最大的翼緣和翼緣的局部穩(wěn)定第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性ywywywywfthfthfthfthT23518,0 . 123515,0 . 1)2(2357 . 013T2352 . 015T) 1 ()3000000時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)膲簭潣?gòu)件彎矩使腹板自由邊受壓形鋼焊接形鋼熱軋剖分自由邊受拉的壓彎構(gòu)件軸心受壓及彎矩使腹板形截面心軸的距離為腹板受拉區(qū)邊緣至形心軸的距離，為腹板受壓區(qū)邊緣至形，。內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比，為構(gòu)件在彎矩作用平面212min1maxma

44、xminmax0. 210030. 1yyIMyANIMyANxx第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性例例4-8 如圖所示為一焊接工字形壓彎構(gòu)件，翼緣為焰切邊，承受如圖所示為一焊接工字形壓彎構(gòu)件，翼緣為焰切邊，承受的荷載設(shè)計(jì)值為：軸心壓力的荷載設(shè)計(jì)值為：軸心壓力N=900kN，端彎矩，端彎矩M1490kNm， M20，繞截面強(qiáng)軸作用，方向如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重。鋼材，繞截面強(qiáng)軸作用，方向如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重。鋼材為為Q235鋼，構(gòu)件兩端鉸接，并在三分點(diǎn)處各有一側(cè)向支承，驗(yàn)鋼，構(gòu)件兩端鉸接，并在三分點(diǎn)處各有一側(cè)向支承，驗(yàn)算此壓彎構(gòu)件平面外的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。算此壓彎構(gòu)件平面外的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定

45、。10mABCD490326.7163.3167502501016xxcmAIicmAIicmhIWcmIcmIcmAyyxxxxyx14. 515841673115815250739001 .391525072/4167256 . 112121525077511213 .386 . 12521581786 . 12523434322：解：計(jì)算截面幾何特性第四章 單個(gè)構(gòu)件的承載能力穩(wěn)定性fWMANxbxtxy外的整體穩(wěn)定：驗(yàn)算構(gòu)件彎矩作用平面780. 06514. 53 .3331yyybilAB類截面查得：段：0 . 197. 0235235440006507. 12354400007. 122yybf22363/215 01049088.