梁在正常使用條件下的最大豎向位移(撓度),不應超過設計規(guī)范中對各種不同用途的梁所規(guī)定的最大容許變形值。梁的撓度大小與梁截面的抗彎剛度(彈性模量和截面慣性矩的乘積)成反比,剛度愈大,撓度愈小。采用較高的截面,可提高梁的剛度。
當梁的腹板和翼緣厚度不足時,可能在全梁因強度破壞或喪失整體穩(wěn)定之前,受壓翼緣或腹板就已形成波狀凹凸而失去其原來的平面形態(tài)的現(xiàn)象稱局部屈曲或喪失局部穩(wěn)定(圖2)。局部屈曲將改變截面形狀而惡化梁的工作狀態(tài),有可能促使梁提前喪失承載能力。為此,對受壓翼緣板的寬厚比應有限制。對于腹板,當高厚比較大時,則須用橫向加勁肋或縱、橫向加勁肋予以加強,把整塊腹板分成若干小區(qū)格。
鋼梁加勁肋 焊在腹板兩側用以防止腹板喪失局部穩(wěn)定的條形鋼板。
①中間加勁肋。有橫向和縱向兩種。橫向加勁肋主要用于增強腹板抵抗因受剪而局部屈曲的能力,間距由腹板高厚比和板中應力的大小經(jīng)計算確定??v向加勁肋主要用以增強腹板抵抗因彎曲壓應力而屈曲的能力,設在腹板的受壓區(qū),位于離腹板受壓邊緣為腹板高度的1/4~1/5處,可沿梁的全長設置,也可只在彎曲壓應力較大的區(qū)間內(nèi)局部設置。加勁肋的截面應有足夠的剛度。
② 支承加勁肋。設置于梁的支座處和固定集中荷載處,除有中間橫向加勁肋的作用外,主要用以傳遞梁所受的集中力,改善腹板在豎向壓力下的工作性能。設計時將支承加勁肋及其兩側的部分腹板看作一個軸心壓桿,驗算此壓桿在支座集中反力或集中荷載作用下在腹板平面外的穩(wěn)定性。此外,為了傳遞所受集中力,加勁肋的端部還應有足夠的承壓面積刨平抵緊于翼緣板上。
折疊腹板屈曲后強度
腹板區(qū)格局部屈曲后將會產(chǎn)生平面外位移,但與此同時,由于該區(qū)格四周與翼緣板和加勁肋分別牢固相連,腹板內(nèi)隨即產(chǎn)生薄膜張力來阻止平面外位移的增大,使腹板屈曲后還可繼續(xù)承受荷載的狀態(tài)稱腹板屈曲后強度。研究利用它,可節(jié)省鋼材,具有一定經(jīng)濟意義;但一般只適用于受靜力荷載的鋼梁。