加劲肋设计 共29页PPT资料

当l c 0.9时，
sc,cr＝ f
当 0.9< l c1.2时，sc,cr = [1-0.79(l c -0.9)] f
当
l c
>1.2时，
s c, cr
=1.1 f
/
l
2 c
当 0.5 a h 0 1.5时：
lc =
28
h0 t w
10.9 +13.4(1.83-a / h0)3
fy 235
横向加劲肋 15间 0m0m 距 是满足要求的。
横向加劲肋截面：
F/2
F
F
F
F/2
横向加劲肋成对布主 置梁 在腹板两侧
3m
3m 3m
3m
外伸 b s 3 h 0+ 宽 4 0 = 1 0 3度 2 + 0 4= 0 8 0 m ： 0 0 ， m b s= 9 取 m 0m
厚度 b s1 b s： = 51 9= 5 06m， mts= 取 8mm
置在受压区； 短 加 劲 肋： 防止局部压应力引起的失稳，布置在受压区。
同时设有横向和纵向加劲肋时，断纵不断横。
腹板局部稳定计算
a
仅用横向加劲肋加
h0
强的腹板
同时受正应力、剪应力和
图 设置横向加劲肋
边缘压应力作用。
稳定条件：
(σσcr
)2+
σ σ
c c,cr
+
(ττ
)2 1
cr
σ —腹板边缘的弯曲压应力,由区格内的平均弯矩计算； σ c—腹板边缘的局部压应力,σ c=F/(lztw) τ —腹板平均剪应力,τ =V/(hwtw )；
（6）横向加劲肋切角
（7）直接受动荷的梁,中间 横肋下端不应与受拉翼缘焊接, 下面留 有50-100mm缝隙。
bs/3(≤40)
bs/2
(≤60)
50-100
z
z
图 加劲肋构造
支承加劲肋的计算
F 1.腹板平面外的稳定性(绕z轴):按轴心压杆计算
截面面积：加劲肋面积+2c c=15tw 235
fy
ts
σcr σc,cr τcr —临界应力。
图 应力形式
①s cr的表达式，以lb = fy scr 作为参数：
当l b 0.85时，
scr ＝ f
当0.85 < lb 1.25时，scr=[1 -0.75(l b-0.85) ] f
当l b >1.25时，
scr
=1.1 f
/
l
2 b
图 应力形式
工作平台布置示例
平台主梁——加劲肋设计
梁的局部稳定和腹板加劲肋设计
翼缘
腹板
焊接组合梁局部失稳
1）翼缘不发生局部失稳条件:
当采用塑性设计时 b / t 13 235 fy
当采用弹性设计时 b / t 15 235 fy
箱型梁翼缘板
b0 / t 40
235 fy
b1 t
b0 t
平台主梁——加劲肋设计
iz =
Iz = As
457 .3 = 3.2cm 44 .8
▲ 验算在腹板平面外的稳定：
lz
=h0 iz
=120=37.5 3.2
8150=012000
bs
bs
c
cc
b类截j 面 z =0， .908
jz F A s=0 .92 04 5 1 8 .4 4 6 3 0 120 =6.5 3 <f=2N 1/m 52m
1 234 8150=012000
Iz
= 10.8193 =45.73cm4 12
bs
bs
>3h0tw 3 =312013 =36c0m4
c
cc
考虑加劲肋两 宽 3端 0mm ， 各高 5切 0m去 m 的斜角， 以减少焊接应力。
⑥支承加劲肋
1)按次轴 梁支心承压 加劲杆肋验算 加支劲 劲 承肋肋 加在2－ 采 腹 90板 用 8板 平面外定的性稳 可以计入支承加劲面肋的截腹板宽度为：
s=M Ix1= y14 1.4 5 4 13 3 61 0 5 6 401 0=1 1 05 .3N 1/m2m
M2
M4
t=V1 =38.79 130=3.2 5N/m2m
hwtw 12 0100
V2 V4
lb=2 1 h ct5 w 3 2 fy3 =1 5121 500 3 2 2 03 3 =0 5 5 .7< 8 0 .851 2 3 4
当l s >1.2时，
t
cr
=
1.1
fv
/l
2 s
当a h0 1.0 时：
l s=
41
h0 t w
4+ 5.34(h0 a) 2
fy 235
当a h0 >1.0时：
l=
h0 tw
fy
s 41 5.34 +4(h0 a ) 2 235
图5.22 应力形式
③sc,cr 的表达式，以l c = fy sc,cr 作为参数：
跨 V =1中 .52弯 56+矩 1.2设 1.6计 6=3值 95.5为 kN：
M=1.5256-2536+1.21.6122/8=15k7N 0m
③ 强度验算
受压翼缘1宽 4/15厚 4 =1.0 4 比 <1为 323/5 fy =13
s =x M W n= x1 .0 1 7 5 5 1 3 6 7 1 0 3 8 = 0 0 2 6.4 0 N /m 22< m f= 2N 1 /m 5 2 m t= I V x tw = S 34 .5 9 1 5 3 5 1 0 4 3 4 0 1 3 5 13 0 4 1 = 0 39 .1 9 N 7 /m 2< m fv= 1N 2 /m 5 2 m
当受压翼缘扭转受到完全约束时：
l
b
=2hc t
177
w
fy 235
其他情况时：
l
b
=
2
hc t
153
w
fy 235
hc — 腹板受压区高度
②tcr 的表达式,以 l s = fvy t cr 作为参数： 当l s 0.8时， t cr = fv
当0.8 < l s 1.2时，t cr= [1 -0.59(l s-0.8)] fv
scr=f =21N5/m2m
8150=012000
ah 0= 15 /10 2 = 1 0 .0 2> 0 5 1 .0
ls= 45 1 .3 h 0 + t4 w (h 0a )2
fy= 12 /10 00 2= 3 1 .0 5 > 4 0 .8
23 45 5 1 .3+ 4 (12 /10 5 )20 2 03 05 < 1 .2
当 1.5 < a h 0 2时：
lc =
28
h0 tw
18.9 -5a / h0
fy 235
图 应力形式
加劲肋构造和截面尺寸
y
（1）双侧配置的横肋（单侧增加20%）
bs≧ h0 /30 ～40 ts ≧ bs /15 （2）横向加劲肋间距 0.5 h0≦a ≦ 2 h0
（3）腹板同时设横肋和纵肋，相交处切断纵肋, 横肋连续
511041+3584442-24.02610051140351323511109041
[ ] =18.9mm=6l3<5vQ =5l0<0[vT]=4l00F/2 F
F
F
F/2
刚度满足要求。
3m
3m 3m
3m
⑥ 腹板局部稳定计算
F/2
F
F
F
F/2
hw/tw=12/0 10 =120

+

t t cr

1
8150=012000
区 2 右 格V 侧 2=3： .9 5- 1 5 .2 1 .6 3=3.8 7 k9 NF /2 F
F
Βιβλιοθήκη Baidu
F
F/2
M 2= 1 .5 2 53- 6 1 .2 1 .6 3 2/2= 11 .4 k4N m 3 3m 3m 3m 3m
3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝
t f
=F 0.7hf lw

f
w f
[例] 工作平台的主梁为等截面简支梁，承受由次梁传来的集中荷载，
标准值为 201 kN，设计值256 kN，钢材为 Q 235 钢，焊条为E 43系列,
手工焊。在次梁连接处设置有支承加劲肋。试验算该梁是否满足要求。
F/2 F
F
F F/2
y
3m 3m 3m 3m
300
例图
14
[解] ① 计算截面特性
A = 2 3 1 0 .4 + 1 2 1 = 2 0c 0 2 m 4 x
x
1200
( ) 10
I x= 3 1 0 .8 3 2 - 2 2 1 9 32 1 = 4 0 25 c4 3 m 51 14 1
应按计算配置横向加劲 肋
3m
3m 3m
3m
M2
M4
横向加劲肋的间足距：应满 0.5h0 a2h0，即 600mma240m0 m
V2 V4
首先应在有集中荷载处 的腹板上配置支承加劲 肋， 则取横向加劲肋的间距 为 1500 mm
验算区2和 格区4格
验算公式为：
1 234
2
2

s s cr
M2
M4
V2 V4
t=V1 =128 13 0=1.07N/m2m
hwtw 12 0100
1 234
scr=21N5/mm 2
8150=012000
tcr=10.37N/mm 2
s stt (c ) 2 + r (c ) 2 = r ( 2 . 4 2 0 ) 2 + ( 1 2 . 7 1 0 5 . 3 ) 2 = 0 0 . 9 < 1 7 0
局部压应力和折算应力 都不需验算。
④ 整体稳定验算
y
300
l1/b 1= 30 /300 = 1 00 < 0 12 63 fy= 5 16
14
不需验算整体稳定。
x
x
1200
⑤ 刚度验算
10
14
v= 5q4l +5n2-4P3l
y
38E4I 38n4EI
( ) = 3
51.61241012 842.06105453
h0
bs
z
ts
z
图 加劲肋构造
y
（4）加劲肋的刚度
横向： Iz=112 ts(2bs+tw)33h0tW 3 纵向：a ＞0.85h0 Iy(2.5-0.45ha0)(ha0)2h0tW 3 y
a 0.85h0 Iy 1.5h0tW 3
h0
bs
y
ts
z
z
图 加劲肋构造
（5）大型梁，可采用以肢尖焊于腹板的角钢加劲肋， 其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。
2）腹板的局部稳定
提高梁腹板局部稳定可采取以下措施：
① 加大腹板厚度 — 不经济 ② 设 置 加 劲 肋 — 经济有效 腹板的高厚比限值（加紧肋布置见教材）
横向加劲肋
纵向加劲肋
短加劲肋
柱间支撑
图 梁腹板的失稳
(a)弯曲正应力单独作用下；(b)剪应力单独作用下；(c)局部压应力单独作用下
横向加劲肋：防止由剪应力和局部压应力引起的腹板失稳； 纵向加劲肋：防止由弯曲压应力引起的腹板失稳，通常布
计算长度：h0
F f
jA
F
z
z
F--集中荷载或支座反力
φ—稳定系数
按b类查表
由 λ = h0/iz z
cc cc
iz —绕z轴的回转半径
图 支承加劲肋
F 2.端面承压强度
sce
=
F Ace

fce
Ace
ts
t
≤2t
F
z Ace
图5.26 支承加劲肋
fce—钢材端面承压强度设计值 Ace—端面承压面积
t l c = [ 1 r - 0 . 5 ( s - 0 . 8 9 ) ] f v = [ 1 - 0 . 5 ( 1 . 0 - 9 0 . 8 ) ] 4 1 = 1 . 2 3 N / m 0 2 5 7 m
s stt (c ) 2 + r (c ) 2 = r ( 1 . 3 2 5 ) 2 + ( 1 3 1 . 5 1 5 2 . 3 ) 2 = 0 0 . 5 < 1 7 9
W x=45365 .4 1= 1713c8m 36
y
S = 3 1 0 .4 6 .7 + 0 1 6 3 0 = 0 43 c3m 49
② 内力计算
F/2
F
F
F
F/2
主梁的自重标准值为：
3m
3m 3m
3m
2支04座 104处 78剪501力0-6设 =16计0kg值 /m=为 1.6： kN/m
c =15tw
235=1510 fy
235=150mm 235
支承加劲肋的截面特性 为：
F/2
F
切角30×50
F
F
F/2
As = 2 9 0.8 + 2 15 1 = 44 .4cm 2
Iz
=
1 12
0.8 (2 9
+ 1)3
=
457
.3cm 4
3m
3m 3m
3m
1 2 34
90
▲ 验算端面承压强度：
z
z
300
A ce=2(9- 03)0 8=96 m02m
150 150 150
sce=A F ce=29 5 1 6 630 0 =26 .7N 6/m2m <fce=32 N/5 m2m
▲ 计算加劲肋与腹板的角焊缝：取hf =6mm
F/2
F
F
F
F/2
区 4 右 格 V 侧 4= 3.： 9 5 - 2 5- 5 1 .2 6 1 .6 6= 1k 2N 8
3m
3m 3m
3m
M 4= 15 k7 N m0
s=M Ix1= y1455 7 136 0 0 1 5 640 1 0= 1 0 20 .4N 2/m2m