大跨度钢构工业厂房结构稳定性设计探析(3)

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满足要求。对于组合梁截面，截面共有四个基本尺寸：截面高度h(或腹板高度h0)、tw(腹板厚度)、翼缘的宽度b和厚度t。计算顺序为：h0→tw→b→t。

　　 组合梁截面高度h(或腹板高度h0)

　　a)建筑容许最大梁高hmax;b)刚度要求的最小梁高hmin，;c)经济梁高。按抗弯或稳定的要求，梁截面要有一定的抵抗矩Wx。为了达到这个Wx，梁可以有不同的梁高、腹板厚度、翼缘宽度及厚度，而经济梁高应使腹板(包括加劲肋)和翼缘的总用钢量最小。

　　 组合梁腹板厚度tw：

　　a) 考虑腹板局部稳定和构造需要的经验厚度，即tw≈7+0.003ho或

　　(尺寸均以mm计)。

　　b) 抗剪要求的最小厚度，twmin≈×tw取2mm的倍数。

　　 组合梁翼缘宽度b和厚度t

　　h0与tw确定后，可由下式求出所需翼缘面积

　　A1=bt=≈

　　应使b适当大些，以利于整体稳定和梁上铺放面板。此外翼缘宽度还以符合或参考下列条件：

　　a)b/t≤26(按弹性设计时为30∕);这是翼缘板局部稳定的要求。

　　b)b=(1/6~1/2.5)h。b太大将使翼缘内应力分布很不均匀;b太小则对梁的整体稳定不利。

　　c)b满足制造和构造考虑的翼缘最小宽度，应使b≥180mm(一般梁)、300mm(吊车梁)。

　　d)b应超出腹板加劲肋的外侧，一般要求b≥90+0.07ho(mm)。

　　 组合梁截面验算：

　　 横向梁的设计以梁端及跨中最不利弯矩和剪力进行计算。满足强度、刚度、整体稳定及局部稳定四方面的要求。

　　整体稳定验算：由于楼板做法是钢梁上铺钢板、浇钢砼，钢板与钢砼楼板牢固连接于钢梁的受压翼缘上，钢梁有足够的侧向支承，钢梁的整体稳定足够，不必验算整体稳定。

　　局部稳定验算：

　　满足b’/t≤13的条件。b’/t≤13或

　　15是梁接部分塑性发展或弹性设计时为保证受压翼缘稳定所必须满足的限值条件。

　　5.5.2横向构架柱的设计

　　必须同时满足强度、刚度、整体稳定和局部稳定四个方面的要求。

　　 强度验算：

　　计算公式N/A+M/γw，其中N——柱轴力设计值，A——柱横截面面积。其他均同梁的计算公式。

　　 刚度验算：

　　引入构件的长细比、计算长度和计算长度系数这几个概念。ι0=uι称为构件的计算长度或有效长度，其中ι为构件的几何长度，u称为构件的计算长度系数。计算长度ι0的几何意义是构件弯曲屈曲时变形曲线反弯点间的距离。轴心受拉或受压构件的刚度通常用长细比来衡量，长细比λ=ι0/i，其中i是构件截面的回转半径。λ愈小，表示构件刚度愈大，反之则刚度愈小。长细比过大会使构件在使用过程中容易由于自重发生挠曲，在动力荷载作用下容易产生振动，在运输及安装过程中产生弯曲。对于受压构件，长细比就更为重要，λ过大，会使其稳定承载力降低太多，在较小荷载下就会丧失整体稳定。

　　 弯矩作用平面内的稳定验算：

　　弯矩作用平面内的稳定由下式来验算：

　　其中：N——柱的轴力设计值;

　　——整体稳定系数，按截面类型(a、b、c类)查表;

　　A——柱子横截面积;

　　βmx——等效弯矩系数。

　　γx——塑性发展系数;

　　Wx——截面抵抗矩

　　 弯矩作用平面外的稳定：

　　实腹式压弯构件在丧失弯矩作用平面内的稳定之前，可能产生侧向弯

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