受彎構件的整體穩(wěn)定-陳紹蕃版

1、鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 20152015年年1111月月受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定4.1 受彎構件整體穩(wěn)定的計算受彎構件整體穩(wěn)定的計算4.2 支承條件對梁整體穩(wěn)定的影響支承條件對梁整體穩(wěn)定的影響4.3 鋪板和支撐防止梁失穩(wěn)的作用鋪板和支撐防止梁失穩(wěn)的作用4.4 次梁對主梁穩(wěn)定的影響次梁對主梁穩(wěn)定的影響4.5 本章小結(jié)本章小結(jié)受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 4.1 4.1 受彎構件整體穩(wěn)定的計算受彎構件整體穩(wěn)定的計算一、彈性穩(wěn)定的計算公式一、彈性穩(wěn)定的計算公式二、梁的整體穩(wěn)定影響因素二、梁的整體穩(wěn)定影響因素三

2、、現(xiàn)行規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)三、現(xiàn)行規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)四、以正則化長細比為主要參數(shù)的計算方法四、以正則化長細比為主要參數(shù)的計算方法五、變截面梁的整體穩(wěn)定五、變截面梁的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 一、彈性穩(wěn)定的計算公式一、彈性穩(wěn)定的計算公式 梁受彎矩作用，當彎矩增加到某一數(shù)值時，梁將在截梁受彎矩作用，當彎矩增加到某一數(shù)值時，梁將在截面承載力尚未充分發(fā)揮之前突然偏離原來的彎曲變形平面，面承載力尚未充分發(fā)揮之前突然偏離原來的彎曲變形平面，發(fā)生側(cè)向撓曲和扭轉(zhuǎn)，使梁喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)發(fā)生側(cè)向撓曲和扭轉(zhuǎn)，使梁喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)

3、象稱為梁的象稱為梁的整體失穩(wěn)整體失穩(wěn)，也稱，也稱彎扭失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)或或側(cè)向失穩(wěn)側(cè)向失穩(wěn)。圖圖4.1 工字形截面簡支梁整體彎扭失穩(wěn)工字形截面簡支梁整體彎扭失穩(wěn)受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 XXYY11XXYY 梁可以看做是受拉構件和受壓構件的組合體。梁可以看做是受拉構件和受壓構件的組合體。受壓翼緣其弱軸為受壓翼緣其弱軸為1 -11 -1軸，但由于有腹板作連軸，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），壓力達到一定值時，只有供穩(wěn)定的支承），壓力達到一定值時，只有繞繞

4、y y軸屈曲軸屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。圖圖4.1 工字形截面簡支梁整體彎扭失穩(wěn)工字形截面簡支梁整體彎扭失穩(wěn)梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔的最大荷載或最梁維持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)所承擔的最大荷載或最大彎矩，稱為大彎矩，稱為臨界荷載臨界荷載或或臨界彎矩臨界彎矩。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 1 1臨界彎矩臨界彎矩（1 1）基本假定）基本假定 1 1）彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時鋼梁處于彈性階段；）彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時鋼梁處于彈性

5、階段； 2 2）梁端為夾支座（不能發(fā)生）梁端為夾支座（不能發(fā)生x,yx,y方向的位移，也不能發(fā)生繞方向的位移，也不能發(fā)生繞z z方向的轉(zhuǎn)動，可發(fā)生繞方向的轉(zhuǎn)動，可發(fā)生繞x,yx,y軸的轉(zhuǎn)動）；梁端截面不受約束，可軸的轉(zhuǎn)動）；梁端截面不受約束，可自由翹曲。自由翹曲。 3 3）梁變形后，力偶矩與原來的方向平行）梁變形后，力偶矩與原來的方向平行( (梁的變形屬小變形梁的變形屬小變形范圍范圍) )。圖圖4.1 工字形截面簡支梁整體彎扭失穩(wěn)工字形截面簡支梁整體彎扭失穩(wěn)MMZY純彎曲梁的臨界彎矩純彎曲梁的臨界彎矩McrXZMXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2MXXYYXYYMuv圖圖 3 3YYZZ

6、dzdvv圖圖 1 1z 在在yz平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平面內(nèi)為梁在最大剛度平面內(nèi)彎曲，其彎矩的平衡方程為：平衡方程為：)5 .4 .4(22MdzvdEIxYZZdzdvvz圖圖 1YYXMM在在x x z z 平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：平面內(nèi)為梁的側(cè)向彎曲，其彎矩的平衡方程為：)8 . 4 . 4(22MdzudEIyzXXZZdzdudzduMMu圖圖 2 2M) 9 . 4 . 4( MuEIGIt由于梁端部夾支，中部任意由于梁端部夾支，中部任意截面扭轉(zhuǎn)時，縱向纖維發(fā)生截面扭轉(zhuǎn)時，縱向纖維發(fā)生了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其了彎曲，屬于約束扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)的微分方

7、程為：扭轉(zhuǎn)的微分方程為：MXXYYXYYMuv圖圖 3 3受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 22ytcr22y1EIIGI lMlIEI（2）雙軸對稱工字形截面梁整體失穩(wěn)的臨界彎矩）雙軸對稱工字形截面梁整體失穩(wěn)的臨界彎矩Mcr: l梁的跨度梁的跨度 G 材料剪切模量材料剪切模量 It截面扭轉(zhuǎn)常數(shù)，也稱抗扭慣性矩截面扭轉(zhuǎn)常數(shù)，也稱抗扭慣性矩 GIt抗扭剛度抗扭剛度 EIy側(cè)向抗彎剛度側(cè)向抗彎剛度 I 扇性慣性矩扇性慣性矩 Iy截面對截面對y軸的慣性矩軸的慣性矩 受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南

8、2015年年11月月 二、梁的整體穩(wěn)定影響因素二、梁的整體穩(wěn)定影響因素（1 1）荷載種類的影響）荷載種類的影響從純彎到均布荷載作用再到集中力作用，梁的整體穩(wěn)定能力從純彎到均布荷載作用再到集中力作用，梁的整體穩(wěn)定能力逐次提高。逐次提高。（2 2）梁端和跨中側(cè)向約束的影響）梁端和跨中側(cè)向約束的影響 增加梁端和跨中側(cè)向約束有利于提高梁的臨界彎矩。增加梁端和跨中側(cè)向約束有利于提高梁的臨界彎矩。（3）梁的側(cè)向剛度梁的側(cè)向剛度EIy、扭轉(zhuǎn)剛度扭轉(zhuǎn)剛度GIt 、翹曲剛度翹曲剛度EI； 梁的側(cè)向抗彎剛度梁的側(cè)向抗彎剛度EIEIy y、抗扭剛度、抗扭剛度GIGIt t，和抗翹曲剛度，和抗翹曲剛度EIEIw w愈

9、大，愈大， 則臨界彎矩愈大。則臨界彎矩愈大。 受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 （4）荷載作用點位置的影響荷載作用點位置的影響 荷載作用在剪心之上（上翼緣）加速屈曲，不利；荷載作用荷載作用在剪心之上（上翼緣）加速屈曲，不利；荷載作用在剪心之下（下翼緣）延緩屈曲，有利。在剪心之下（下翼緣）延緩屈曲，有利。梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，作用在上翼緣的荷載梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，作用在上翼緣的荷載P P對彎曲中心產(chǎn)生不利的附加扭矩對彎曲中心產(chǎn)生不利的附加扭矩PePe，使梁的扭轉(zhuǎn)加劇，助長梁屈曲，從而使梁的扭轉(zhuǎn)加劇，助長梁屈曲，從而降低了梁的臨界荷載；降低了梁的臨界

10、荷載；荷載作用在下翼緣，附加扭矩會減緩荷載作用在下翼緣，附加扭矩會減緩梁的扭轉(zhuǎn)變形，提高梁的臨界荷載。梁的扭轉(zhuǎn)變形，提高梁的臨界荷載。oeP oeP 受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 三、現(xiàn)行規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)三、現(xiàn)行規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)ycrycrbMMf 梁上翼緣的最大設計應力；梁上翼緣的最大設計應力； Wx按受壓翼緣確定的毛截面模量；按受壓翼緣確定的毛截面模量； fy 鋼材的屈服強度鋼材的屈服強度 ； b 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)梁的整體穩(wěn)定系數(shù)受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 2y

11、 1b2yy432023514.4xtAhWhf y=l1/iy梁在側(cè)向支點間，截面繞梁在側(cè)向支點間，截面繞y-y軸的長細比；軸的長細比； l1受壓翼緣側(cè)向支承點間距離（梁的支座處視受壓翼緣側(cè)向支承點間距離（梁的支座處視為有側(cè)向支承）；為有側(cè)向支承）； iy梁毛截面對梁毛截面對y軸的截面回轉(zhuǎn)半徑；軸的截面回轉(zhuǎn)半徑； A梁的毛截面面積；梁的毛截面面積； h、t1梁截面全高、受壓翼緣厚度；梁截面全高、受壓翼緣厚度；受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 對于其它荷載種類我們?nèi)钥梢酝ㄟ^式求得整體穩(wěn)定系對于其它荷載種類我們?nèi)钥梢酝ㄟ^式求得整體穩(wěn)定

12、系數(shù)數(shù) ，定義等效臨界彎矩系數(shù)，定義等效臨界彎矩系數(shù) ， bbbb/ 對于單軸對稱工字型截面，應引入截面不對稱修正系數(shù)對于單軸對稱工字型截面，應引入截面不對稱修正系數(shù) 與與 有關。有關。b112/()bIII3111121btI 3222121btI 加強受壓翼緣時，加強受壓翼緣時， 加強受拉翼緣時，加強受拉翼緣時， 雙軸對稱截面，雙軸對稱截面， ) 12(8 . 0bb12bb0b受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 整體穩(wěn)定系數(shù)整體穩(wěn)定系數(shù) b通用計算公式通用計算公式： b等效臨界彎矩系數(shù)等效臨界彎矩系數(shù)； 它主要考慮各種荷載作用位

13、置、彎矩的分布狀況以及在有中間側(cè)向它主要考慮各種荷載作用位置、彎矩的分布狀況以及在有中間側(cè)向支承點時還考慮了梁段之間的相互約束作用的影響。支承點時還考慮了梁段之間的相互約束作用的影響。2y 1bbb2yy432023514.4xtAhWhf（4-7） y=l1/iy梁在側(cè)向支點間，截面繞梁在側(cè)向支點間，截面繞y-y軸的長細比；軸的長細比； l1受壓翼緣側(cè)向支點間距離（梁的支座處視為有側(cè)向支承）；受壓翼緣側(cè)向支點間距離（梁的支座處視為有側(cè)向支承）； iy梁毛截面對梁毛截面對y軸的截面回轉(zhuǎn)半徑；軸的截面回轉(zhuǎn)半徑；A梁的毛截面面積；梁的毛截面面積； h、t1梁截面全高、受壓翼緣厚度；梁截面全高、受壓

14、翼緣厚度； b截面不對稱修正系數(shù)。截面不對稱修正系數(shù)。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 軋制槽鋼簡支梁軋制槽鋼簡支梁 b計算公式：計算公式：b1y570235btl hf（4-11）h、b、t分別為槽鋼截面的高度、翼緣寬度和其平均厚度分別為槽鋼截面的高度、翼緣寬度和其平均厚度受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 當算得的當算得的 b0.6時，時，必須以必須以 b代替進行修正。代替進行修正。0 .1282.007.1bb（4-13）三三 非彈性穩(wěn)定的計算公式非彈性穩(wěn)定的計算公式

15、 如果梁的側(cè)向彎曲長細比如果梁的側(cè)向彎曲長細比 y不是很大，則失穩(wěn)時應力超出彈不是很大，則失穩(wěn)時應力超出彈性范圍，前述公式算得的穩(wěn)定系數(shù)性范圍，前述公式算得的穩(wěn)定系數(shù) b就不再適用。就不再適用。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 四四 以正則化長細比為主要參數(shù)的計算方法以正則化長細比為主要參數(shù)的計算方法梁腹板厚度通常比翼緣小，把它取為何翼緣等厚，高估了截梁腹板厚度通常比翼緣小，把它取為何翼緣等厚，高估了截面的扭轉(zhuǎn)慣性矩。熱軋型鋼從翼緣和腹板交接處的圓角得到面的扭轉(zhuǎn)慣性矩。熱軋型鋼從翼緣和腹板交接處的圓角得到了補償，因此簡化是合適的。但

16、同樣用于焊接梁時可靠度有了補償，因此簡化是合適的。但同樣用于焊接梁時可靠度有可能偏低?？赡芷汀? 1）采用腹板與翼緣同厚的假定）采用腹板與翼緣同厚的假定0303規(guī)范的缺點規(guī)范的缺點通過大量試驗表明，焊接梁承載力的離散程度大于軋制梁，通過大量試驗表明，焊接梁承載力的離散程度大于軋制梁，顯示焊接梁的缺陷影響高于軋制梁。顯示焊接梁的缺陷影響高于軋制梁。2 2）沒有考慮缺陷的不利影響）沒有考慮缺陷的不利影響3 3）計算比較復雜）計算比較復雜受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 1 以正則化長細比為主要參數(shù)以正則化長細比為主要參數(shù)式式4-7是以

17、側(cè)向彎曲的長細比是以側(cè)向彎曲的長細比 y為主要參數(shù)來計算穩(wěn)定系數(shù)的。為主要參數(shù)來計算穩(wěn)定系數(shù)的。由于失穩(wěn)時既彎又扭，計算時還涉及其他幾何量。如果主要由于失穩(wěn)時既彎又扭，計算時還涉及其他幾何量。如果主要參數(shù)改為正則化長細比參數(shù)改為正則化長細比 b 則計算可以有所簡化。則計算可以有所簡化。M y和和M cr分別是梁邊緣屈服的彎矩和均勻受彎梁的彈性屈曲分別是梁邊緣屈服的彎矩和均勻受彎梁的彈性屈曲彎矩。后者包括了梁彎曲和扭轉(zhuǎn)兩方而的性能，從而使彎矩。后者包括了梁彎曲和扭轉(zhuǎn)兩方而的性能，從而使 b能夠比能夠比 y更好地反映梁整體失穩(wěn)的特點。更好地反映梁整體失穩(wěn)的特點。 M y包含材料的屈包含材料的屈服強

18、度，從而使服強度，從而使 b 用于各種強度等級的梁。用于各種強度等級的梁。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 2 雙軸對稱工形截面梁雙軸對稱工形截面梁h為上、下翼緣中到中距離，也可忽略翼緣厚度影響而取為為上、下翼緣中到中距離，也可忽略翼緣厚度影響而取為梁截面高度，梁截面高度，Iy為梁截面繞弱軸的慣性矩，為梁截面繞弱軸的慣性矩，l為梁的跨度。為梁的跨度。臨界彎矩臨界彎矩純彎曲簡支梁為例純彎曲簡支梁為例受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 2 雙軸對稱工形截面梁雙軸對稱工形截面梁I

19、 x和和i x分別為截面繞分別為截面繞x軸（強軸）的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑軸（強軸）的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑. 為強為強度等級修正系數(shù)。度等級修正系數(shù)。 扭轉(zhuǎn)影響因子。扭轉(zhuǎn)影響因子。正則化長細比正則化長細比簡化公式簡化公式受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 2 雙軸對稱工形截面梁雙軸對稱工形截面梁焊接截面焊接截面h/b2.1 =116（a）h/b 2.1當40 y 120時，=108+0.06 y（b）當 y 120時，=97+0.15 y （c）歸納歸納 的實用計算公式的實用計算公式軋制截面軋制截面當40 y 120時，=108+0.15 y

20、（d）當 y 120時，=102+0.20 y （e）受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 2 雙軸對稱工形截面梁雙軸對稱工形截面梁承受橫向荷載承受橫向荷載受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 3 單軸對稱工形截面梁單軸對稱工形截面梁等效上、下翼緣寬度等效上、下翼緣寬度基于整體簡化概念的等效雙軸對稱截面法，在彈性范基于整體簡化概念的等效雙軸對稱截面法，在彈性范圍有很高的精確度。圍有很高的精確度。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年

21、11月月 五、五、 變截面梁的整體穩(wěn)定變截面梁的整體穩(wěn)定 前述梁的穩(wěn)定計算，是以截面沿跨長不變的條件進行的。但前述梁的穩(wěn)定計算，是以截面沿跨長不變的條件進行的。但在工程實踐中，為了節(jié)約鋼材，當梁跨度較大時，有時做成在工程實踐中，為了節(jié)約鋼材，當梁跨度較大時，有時做成變截面。此時，焊接梁通常改變翼緣寬度或厚度，或二者同變截面。此時，焊接梁通常改變翼緣寬度或厚度，或二者同時改變。計算變截面梁的穩(wěn)定承載力，如果按不變截面條件時改變。計算變截面梁的穩(wěn)定承載力，如果按不變截面條件計算，并以其中部截面尺寸為準，將偏于不安全。計算，并以其中部截面尺寸為準，將偏于不安全。Trahair和和Kitipornch

22、ai對這種變截面梁，以承受跨中集中荷對這種變截面梁，以承受跨中集中荷載作用為條件，進行了彈性理論分析和試驗研究，并提出了載作用為條件，進行了彈性理論分析和試驗研究，并提出了計算建議。其臨界荷載的實用簡化計算計算建議。其臨界荷載的實用簡化計算Qcr =Qc-2 (Qc-Qs)澳大利亞澳大利亞1990年的規(guī)范，對變截面梁的穩(wěn)定計算有所規(guī)定，年的規(guī)范，對變截面梁的穩(wěn)定計算有所規(guī)定，梁的彈性臨界彎矩按以危險截面的尺寸作為不變截面梁計算，梁的彈性臨界彎矩按以危險截面的尺寸作為不變截面梁計算，后乘以系數(shù)折減后乘以系數(shù)折減:cr =1.0-2.4 1-(0.6+0.4hs /hc ) As /Ac受彎構件的

23、整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 一、簡支梁一、簡支梁分析簡支梁的整體穩(wěn)定問題時，因為涉及到側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)分析簡支梁的整體穩(wěn)定問題時，因為涉及到側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)間題。其簡支支座還應符合下述二個條件：間題。其簡支支座還應符合下述二個條件：（1）梁支座處不能有）梁支座處不能有x方向位移，但可以繞方向位移，但可以繞y軸轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動;（2）梁支座處不能繞）梁支座處不能繞z軸轉(zhuǎn)動。但截面可以自由翹曲。軸轉(zhuǎn)動。但截面可以自由翹曲。理想簡支支座：夾支理想簡支支座：夾支4.2 4.2 支承條件對梁整體穩(wěn)定的影響支承條件對梁整體穩(wěn)定的影響受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件

24、的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 1 1）在下翼緣和支座相連的同時對上翼緣也提供側(cè)向支承）在下翼緣和支座相連的同時對上翼緣也提供側(cè)向支承防止梁端截面扭轉(zhuǎn)的方法防止梁端截面扭轉(zhuǎn)的方法2 2）對于高度不大而翼緣又不很窄的梁）對于高度不大而翼緣又不很窄的梁, , 則可以依靠支座勁則可以依靠支座勁肋在其平面內(nèi)的抗彎剛度來防止扭轉(zhuǎn)肋在其平面內(nèi)的抗彎剛度來防止扭轉(zhuǎn)受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 它的支承截面抗扭全靠腹板的彎曲剛它的支承截面抗扭全靠腹板的彎曲剛度來提供。這時度來提供。這時,由于腹板出平面彎曲由

25、于腹板出平面彎曲剛度很弱剛度很弱, 梁失穩(wěn)時梁失穩(wěn)時,梁端截面就將出現(xiàn)梁端截面就將出現(xiàn)圖中所示的變形圖中所示的變形, 這就不符合推導整體這就不符合推導整體穩(wěn)定計算公式時梁端扭角為零的前提穩(wěn)定計算公式時梁端扭角為零的前提條件。條件。既沒有加勁肋既沒有加勁肋, , 又沒有上翼緣支承措施又沒有上翼緣支承措施受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 這種構造方案使梁端一小段內(nèi)的這種構造方案使梁端一小段內(nèi)的I y將將下降一半下降一半,I w下降至零下降至零, I t大約減小大約減小1/3。由于截面嚴重削弱由于截面嚴重削弱( 雖然削弱的范圍不雖然削弱的

26、范圍不大大) ,對梁的穩(wěn)定性能是有影響的尤其是對梁的穩(wěn)定性能是有影響的尤其是對跨度短的梁影響較大。對跨度短的梁影響較大。支承于主梁的次梁支承于主梁的次梁, , 當上表面和主梁持平時當上表面和主梁持平時, , 構造上需要切構造上需要切去一部分上翼緣去一部分上翼緣受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 圖圖 ( a ) 和上頁的作法相同和上頁的作法相同, 而圖而圖 ( b) 則是用角鋼作則是用角鋼作為連接的中介為連接的中介, 采用上述這兩種連接做法采用上述這兩種連接做法, 雖然梁沒雖然梁沒有因翼緣切去一段而削弱有因翼緣切去一段而削弱, 但梁只

27、在腹板一部分高度但梁只在腹板一部分高度有連接有連接, 失穩(wěn)時可能出現(xiàn)如圖（失穩(wěn)時可能出現(xiàn)如圖（c）所示的變形。）所示的變形。只用腹板和柱相連的梁只用腹板和柱相連的梁受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 4.3 鋪板和支撐防止梁失穩(wěn)的作用鋪板和支撐防止梁失穩(wěn)的作用一、鋪板的作用一、鋪板的作用二、支撐的作用二、支撐的作用受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 一、鋪板的作用一、鋪板的作用（1 1）規(guī)范規(guī)定）規(guī)范規(guī)定當當“有鋪板有鋪板( 各種鋼筋混凝士板和鋼板各種鋼筋混凝士板和鋼板) 密

28、鋪在梁的受密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止梁受壓冀緣的側(cè)向位壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止梁受壓冀緣的側(cè)向位移時移時”，可以不計算梁的整體穩(wěn)定性。，可以不計算梁的整體穩(wěn)定性。鋪板的連接鋪板的連接 受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 一、鋪板的作用一、鋪板的作用（2 2）滿足的條件）滿足的條件一是在自身平面內(nèi)有很大剛度；一是在自身平面內(nèi)有很大剛度；各類鋼筋混凝士樓板在自身平面內(nèi)都有足夠的剛度。二是和梁翼緣應牢固相連。二是和梁翼緣應牢固相連?，F(xiàn)澆板, 它和梁翼緣之間的粘結(jié)足以阻止梁側(cè)向位移; 而預制板, 則需要在梁翼緣上焊剪力件

29、, 并把預制板間的空隙用砂漿填實, 從而使板和梁牢固相連。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 二、支撐的作用二、支撐的作用當梁上沒有鋪板時當梁上沒有鋪板時, 為了防止整體失穩(wěn)降低承載能力為了防止整體失穩(wěn)降低承載能力, 可可以設置支撐來解決。由于梁的尖穩(wěn)變形包括側(cè)向彎內(nèi)和以設置支撐來解決。由于梁的尖穩(wěn)變形包括側(cè)向彎內(nèi)和扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn), 防止整體失穩(wěn)就需要對側(cè)移和扭傳兩種變形都加防止整體失穩(wěn)就需要對側(cè)移和扭傳兩種變形都加以約束。以約束。支撐部位和作用支撐部位和作用在條件許可的情況下在條件許可的情況下, 支撐自然應該設置在上翼緣平面支撐自然應該設

30、置在上翼緣平面內(nèi)內(nèi), 這在一般工程設計中通常是能做到的。這在一般工程設計中通常是能做到的。受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 4.4 次梁對主梁穩(wěn)定的影響次梁對主梁穩(wěn)定的影響在建筑結(jié)構中經(jīng)常有梁格體系，主梁所承受的荷載由次在建筑結(jié)構中經(jīng)常有梁格體系，主梁所承受的荷載由次梁傳來。在沒有鋪板的情況下，如果設計得好，次梁可梁傳來。在沒有鋪板的情況下，如果設計得好，次梁可以對主梁失穩(wěn)起相當大的約束作用。以對主梁失穩(wěn)起相當大的約束作用。 。次梁對主梁穩(wěn)定的影響次梁對主梁穩(wěn)定的影響受彎構件的整體穩(wěn)定受彎構件的整體穩(wěn)定鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南 2015年年11月月 4.4 次梁對主梁穩(wěn)定的影響次梁對主梁穩(wěn)定的影響如果次梁只支承在主梁的一部分寬度上如果次梁只支承在主梁的一部分寬度上 ( b ) ，則約束的有利，則約束的有利作用幾乎沒有作用幾乎沒有, 而不利作用卻存在。而不利作用卻存在。1 1）