等截面简支梁稳定性计算常用条件.docx

等截面梁稳定性计算常用条件

摘要：对现行《钢结构设计规范》关于受压构件截面梁稳定性的有关规定进行了总结，提炼出适合现场施工计算需要的主要规定和公式。
关键词： 梁 稳定性 计算 规定

现场施工过程中，经常采用到等截面简支梁设计，主要对强度和刚度进行校核计算，而梁的整体稳定性和局部稳定性问题也多有涉及，为减少设计计算量，同时保证梁的设计符合钢结构设计规范，本文结合《钢结构设计规范》对常用Q345、Q235钢材等截面受弯构件简支梁的稳定性计算进行总结和介绍。
一、 规范对不需要计算梁的整体稳定性的有关规定。
钢梁失去整体稳定性时，梁会产生较大的侧向弯曲和扭转变形，为了提高梁的整体稳定性，规范提出了可不对梁的整体稳定性进行计算的三种形式：
一是有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止受压翼缘侧向位移。这种情况在现场施工临时梁的设计中很少使用；
对H型钢或等截面工字形简支梁而言，不需要计算整体稳定性的最大值不超过受压翼缘的自由长度l1与其宽度b1，即l1/b1之比，当载荷作用在上翼缘时
对Q235 ≤13
对Q345 ≤10.5
对于箱型截面简支梁，由于其抗侧向弯曲刚度和抗扭转刚度远远大于工字形截面，规范要求满足两个比值可不计算整体稳定性，即：
1）梁的高度h与两腹板间距b0之比
h/b0≤6
2）受压翼缘的自由长度（跨度）l1与两腹板间距b0之比
对Q235 L1/b0≤95
对Q345 L1/b0≤65
熟悉和掌握了以上三种形式，可以避免因为超规范要求而增加的计算。同时规范规定，在梁的支座处，应采取构造措施，防止梁端截面的扭转。
二、 关于受弯构件梁的局部稳定性问题
1. 对组合梁腹板配置加劲肋的规定主要从腹板的高厚比考虑
1） 对 Q235 当h0/tw≤80
对 Q345 当h0/tw≤66
h0腹板的计算高度
tw腹板的厚度
无局部压应力的梁，可不配置横向加劲肋，有局部压应力时配置横向加劲肋。
2） 高厚比不满足1）条时，配置横向加劲肋。在下列情况时配置纵向加劲肋：
当受压翼缘扭转受到铺板等约束时
Q235 当h0/tw＞170时需要纵向加劲肋
Q345 当h0/tw＞140时需要纵向加劲肋
当受压翼缘扭转未受到铺板等约束时
Q235 当h0/tw＞150时需要纵向加劲肋
Q345 当h0/tw＞124时需要纵向加劲肋
任何情况下，腹板的高厚比h0/tw不应超过250。
对局部压应力很大的梁，必要时在受压区设置短加劲肋。
3） 梁的支座处和上翼缘受到较大固定集中载荷出，宜设置支撑加劲肋。梁的支承加劲肋按照梁承受支座反力或集中载荷的轴心受压构件计算器在腹板平面外的稳定性。其中，计算长度取腹板计算高度h0；计算面积包括加劲肋和加劲肋每侧15tw(Q235) 12.4tw（Q345）范围内的腹板面积 。
4） 横向加劲肋的最小间距为0.5h0，最大间距应为2h0。对无局部压应力的梁，如果高厚比不大于100，最大间距可取2.5h0。
对加劲肋区格之间的局部稳定性计算，规范给出了计算公式，因现场应用较少，不在此赘述。
2. 梁的局部稳定对受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比的规定
1）对工字形截面梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比
对Q235 b/t≤13
对Q345 b/t≤10.7
2） 对箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的无支承宽度b0与其厚度t之比
对Q235 b0/t≤40
对Q345 b0/t≤33
三、 小结。
综上所述，在梁的稳定性设计计算中，为满足规范且减少计算量，一些参数的比值应满足以下取值。如表：
类别
H型钢或等截面
工字形简支梁
箱型梁
Q235
Q345
Q235
Q345
整
体
稳
定
性
受压翼缘的自由长度(跨度)l1与其宽度b1之比
（载荷作用在上翼缘）
梁的高度h与两腹板之间距b0之比：h/b0≤6
梁的跨度l1腹板之间的距离b0之比不超过
≤13
≤10.5
≤95
≤65
局
部
稳
定
性
腹板的计算高度h0与 腹板的厚度tw之比不超过，无局部要应力可不配置加劲肋，否则应按照构造配置
≤80
≤66

横向加劲肋的最小间距为0.5h0，最大间距应为2h0
受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比
受压翼缘板在两腹板之间的无支承宽度b0与其厚度t之比
≤13
≤10.7
≤40
≤33

参考书目：
GB50017-2003 《钢结构设计规范》