MIT_0002

4.4 组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算

4.4.1

腹板仅配置支承加劲肋(或尚有中间横向加劲肋)而考虑屈曲后强度的工字形截面焊接组合梁(图4.3.2a)，应按下式验算抗弯和抗剪承载能力：

$\200dpi \inline \tiny \left (\frac{V}{0.5V}-1 \right )^{2}+\left (\frac{M-M_{f}}{M_{eu}-M_{f}} \right )\leq 1$ $\inline \left (4.4.1-1 \right )$

$\200dpi \tiny M^{_{f}}=\left (A_{f1}\frac{h_{1}^{2}}{h_{2}} +A_{f2}h_{2}\right )f$ (4.4.1-1)

式中

M、V：梁的同一截面上同时产生的弯矩和剪力设计值；计算时，当 $\inline V< 0.5V_{u}$ ，取 $\inline V=0.5V_{u}$ ；当 $\inline M< M_{f}$ ，取 $\inline M= M_{f}$ ；

$\inline M_{f}$ ：梁两翼缘所承担的弯矩设计值；

$\inline A_{f1}$ 、 $\inline h_{1}$ ：较大翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离；

$\inline A_{f2}$ 、 $\inline h_{2}$ ：较小翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离；

$\inline M_{eu}$ 、 $\inline V_{u}$ ：梁抗弯和抗剪承载力设计值。

$\200dpi \inline \tiny \left (\frac{V}{0.5V}-1 \right )^{2}+\left (\frac{M-_{Mf}}{_{_{Meu-_{Mf}}}} \right )\leq 1$

1. $\inline M_{eu}$ 应按下列公式计算

$\200dpi \tiny M_{eu}=\gamma _{x}\alpha _{e}W_{x}f$ (4.4.1-3)

$\200dpi \tiny \alpha _{e}=1-\frac{\left (1-\rho \right )h_{c}^{3}t_{w}}{2I_{x}}$ (4.4.1-4)

式中

$\inline \alpha _{e}$ ：梁截面模量考虑腹板有效高度的折减系数；

$\inline I_{x}$ ：按梁截面全部有效算得的绕 x 轴的惯性矩；

$\inline h_{c}$ ：按梁截面全部有效算得的腹板受压区高度；

$\inline \gamma_{x}$ ：梁截面塑性发展系数；

$\inline \rho$ ：腹板受压区有效高度系数。

当 $\lambda _{b}\leq 0.85$ 时

$\200dpi \tiny \rho=1.0$ (4.4.1-5a)

当 $\inline 0.85< \lambda _{b}\leq 1.25$ 时

$\200dpi \tiny \rho=1-0.82(\lambda _{b} -0.85)$ (4.4.1-5b)

当 $\lambda _{b}> 1.25$ 时

$\200dpi \tiny \rho=\frac{1}{\lambda _{b}}\left ( 1-\frac{0.2}{\lambda _{b}}\right )$ (4.4.1-5c)

式中

$\inline \lambda _{b}$ ：用于腹板受弯计算时的通用高厚比，按公式（4.3.3-2d）、（4.3.3-2e）计算。

2. $\inline V_{u}$ 应按下列公式进行计算

当 $\lambda _{s}\leq 0.8$ 时

$\200dpi \tiny V_{u}=h_{w}t_{w}f_{v}$ (4.4.1-6a)

当 $\inline 0.8< \lambda _{s}\leq 1.2$ 时

$\200dpi \tiny V_{u}=h_{w}t_{w}f_{v}\left [1-0.5\left (\lambda _{s}-0.8 \right ) \right ]$ (4.4.1-6b)

当 $\lambda _{s}> 1.2$ 时

$\200dpi \tiny V_{u}=h_{w}t_{w}f_{v}/\lambda _{s}^{1.2}$ (4.4.1-6c)

式中

$\inline \lambda _{s}$ ：用于腹板受弯计算时的通用高厚比，按公式（4.3.3-2d）、（4.3.3-2e）计算。

当组合梁仅配置支座加劲肋时，取公式(4.3.3-3e)中的 $\inline h_{0}/a=0$ 。

4.4.2

当仅配置支承加劲肋不能满足公式(4.4.1-1)的要求时，应在两侧成对配置中间横向加劲肋。中间横向加劲肋和上端受有集中压力的中间支承加劲肋，其截面尺寸除应满足公式(4.3.6-1}和公式(4.3.6-2)的要求外，尚应按轴心受压构件参照第4.3.7条计算在腹板平面外的稳定性，轴心压力应按下式计算：

$\200dpi \tiny N_{s}=V_{u}-\tau_{cr}h_{w}t_{w}+F$ (4.4.2-1)

式中

$\inline V _{u}$ ：按公式（4.4.1-6）计算；

$\inline h _{w}$ ：腹板高度；

$\inline \tau_{cr}$ ：按公式（4.3.3-3）计算；

$\inline F$ ：作用于中间支承加劲肋上端的集中压力。

当腹板在支座旁的区格利用屈曲后强度亦即 $\inline \lambda_{s}>0.8$ 时，支座加劲肋除承受梁的支座反力外尚应承受拉力场的水平分力H，按压弯构件不计算强度和在腹板平面外的稳定。

$\200dpi \tiny H=\left (V_{u} -\tau _{cr}h_{w}t_{w}\right )\sqrt{1+\left (a/h_{0} \right )^{2}}$ (4.4.2-2)

对设中间横向加劲肋的梁， $\inline a$ 取支座端区格的加劲肋间距。对不设中间加劲肋的腹板， $\inline a$ 取梁支座至跨内剪力为零点的距离。

H的作用点在距腹板计算高度上边缘 $\inline h_{0}/4$ h0/4处。此压弯构件的截面和计算长度同一般支座加劲肋。当支座加劲肋采用图4.4.2的构造形式时一，可按下述简化方法进行计算；

加劲肋1作为承受支座反力 $\inline R$ 的轴心压杆计算，封头肋板2的截面积不应小于按下式计算的数值：

$\200dpi \tiny A_{c}=\frac{3h_{0}H}{16ef}$ (4.4.2-3)

图 4.4.2 设置封头助板的梁段构造

※注：

1. 腹板高厚比不应大于250。

2. 考虑腹板屈曲后强度的梁，可按构造需要设置中间横向加劲肋。

3. 中间横向加劲肋间距较人( $\inline a>2.5h_{0}$ )和不设中间横向加劲肋的腹板，当满足公式(4.3.3-1)时，可取 $\inline H=0$