4.4.1 腹板僅配置支承加勁肋（或尚有中間橫向加勁肋）而考慮屈曲后強(qiáng)度的工字形截面焊接組合梁（圖4.3.2 a），應(yīng)按下式驗(yàn)算抗彎和抗剪承載能力：
式中 M、V——梁的同一截面上同時(shí)產(chǎn)生的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值；計(jì)算時(shí)，當(dāng)V＜0.5Vu，取V＝0.5Vu；當(dāng)M＜Mf，取M＝Mf；
Mf——梁兩翼緣所承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值；
Af1、h1——較大翼緣的截面積及其形心至梁中和軸的距離；
Af2、h2——較小翼緣的截面積及其形心至梁中和軸的距離；
Meu、Vu——梁抗彎和抗剪承載力設(shè)計(jì)值。
1 Meu應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中 ae——梁截面模量考慮腹板有效高度的折減系數(shù)；
Ix——按梁截面全部有效算得的繞x軸的慣性矩；
hc——按梁截面全部有效算得的腹板受壓區(qū)高度；
γx——梁截面塑性發(fā)展系數(shù)；
ρ——腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)。
當(dāng)λb≤0.85時(shí)：
當(dāng)0.85＜λb≤1.25時(shí)：
當(dāng)λb＞1.25時(shí)：
式中 λb——用于腹板受彎計(jì)算時(shí)的通用高厚比，按公式(4.3.3-2d)、(4.3.3-2e)計(jì)算。
2 Vu應(yīng)按下列公式計(jì)算：
當(dāng)λs≤0.8時(shí)：
當(dāng)0.8＜λs≤1.2時(shí)：
當(dāng)λs＞1.2時(shí)：
式中 λs——用于腹板受剪計(jì)算時(shí)的通用高厚此，按公式(4.3.3-3d)、(4.3.3-3e)計(jì)算。
當(dāng)組合梁僅配置支座加勁肋時(shí)，取公式(4.3.3-3e)中的h0/a＝0。
4.4.2 當(dāng)僅配置支承加勁肋不能滿足公式(4.4.1-1)的要求時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)成對(duì)配置中間橫向加勁肋。中間橫向加勁肋和上端受有集中壓力的中間支承加勁肋，其截面尺寸除應(yīng)滿足公式(4.3.6-1)和公式(4.3.6－2)的要求外，尚應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件參照第4.3.7條計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定性，軸心壓力應(yīng)按下式計(jì)算：
式中 Vu——按公式(4.4.1-6)計(jì)算；
hw——腹板高度；
τcr——按公式(4.3.3-3)計(jì)算；
F——作用于中間支承加勁肋上端的集中壓力。
當(dāng)腹板在支座旁的區(qū)格利用屈曲后強(qiáng)度亦即λs＞0.8時(shí)，支座加勁肋除承受梁的支座反力外尚應(yīng)承受拉力場(chǎng)的水平分力H，按壓彎構(gòu)件計(jì)算強(qiáng)度和在腹板平面外的穩(wěn)定。
對(duì)設(shè)中間橫向加勁肋的梁，a取支座端區(qū)格的加勁肋間距。
對(duì)不設(shè)中間加勁肋的腹板，a取梁支座至跨內(nèi)剪力為零點(diǎn)的距離。
H的作用點(diǎn)在距腹板計(jì)算高度上邊緣h0/4處。此壓彎構(gòu)件的截面和計(jì)算長(zhǎng)度同一般支座加勁肋。當(dāng)支座加勁肋采用圖4.4.2 的構(gòu)造形式時(shí)，可按下述簡(jiǎn)化方法進(jìn)行計(jì)算：加勁肋1作為承受支座反力R的軸心壓桿計(jì)算，封頭肋板2的截面積不應(yīng)小于按下式計(jì)算的數(shù)值：
注：1 腹板高厚比不應(yīng)大于250。
2 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的粱，可按構(gòu)造需要設(shè)置中間橫向加勁肋。
3 中間橫向加勁肋間距較大(a＞2.5h0)和不設(shè)中間橫向加勁肋的腹板，當(dāng)滿足公式(4.3.3-1)時(shí)，可取H＝0。
圖4.4.2 設(shè)置封頭肋板的梁端構(gòu)造
條文說(shuō)明 4.4 組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算
本節(jié)條款暫不適用于吊車(chē)梁，原因是多次反復(fù)屈曲可能導(dǎo)致腹板邊緣出現(xiàn)疲勞裂紋。有關(guān)資料還不充分。
利用腹板屈曲后強(qiáng)度，一般不再考慮設(shè)置縱向加勁肋。對(duì)Q235鋼來(lái)說(shuō)，受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束的梁，當(dāng)腹板高厚比達(dá)到200時(shí)(或受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受約束的梁，當(dāng)腹板高厚比達(dá)到175時(shí))，抗彎承載力與按全截面有效的梁相比，僅下降5％以內(nèi)。
4.4.1 工字形截面梁考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，包括單純受彎、單純受剪和彎剪共同作用三種情況。就腹板強(qiáng)度而言，當(dāng)邊緣正應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)，還可承受剪力0.6Vu。彎剪聯(lián)合作用下的屈曲后強(qiáng)度與此有些類(lèi)似，剪力不超過(guò)0.5Vu時(shí)，腹板抗彎屈曲后強(qiáng)度不下降。相關(guān)公式和歐洲規(guī)范EC 3相同。
梁腹板受彎屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算是利用有效截面的概念。腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)ρ和局部穩(wěn)定計(jì)算一樣以通用高厚比作為參數(shù)。ρ值也分為三個(gè)區(qū)段，分界點(diǎn)和局部穩(wěn)定計(jì)算相同。梁截面模量的折減系數(shù)αe的計(jì)算公式是按截面塑性發(fā)展系數(shù)γx＝1得出的偏安全的近似公式，也可用于γx＝1.05的情況。如圖8所示，忽略腹板受壓屈曲后梁中和軸的變動(dòng)，并把受壓區(qū)的有效高度ρhc等分在兩邊，同時(shí)在受拉區(qū)也和受壓區(qū)一樣扣去(1—ρ)hctw，在計(jì)算腹板有效截面的慣性矩時(shí)不計(jì)扣除截面繞自身形心軸的慣性矩。算得梁的有效截面慣性矩為：
此式雖由雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面得出，也可用于單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面。
圖8 梁截面模量折減系數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算簡(jiǎn)圖
梁腹板受剪屈曲后強(qiáng)度計(jì)算是利用拉力場(chǎng)概念。腹板的極限剪力大于屈曲剪力。精確確定拉力場(chǎng)剪力值需要算出拉力場(chǎng)寬度，比較復(fù)雜。為簡(jiǎn)化計(jì)算，條文采用相當(dāng)于下限的近似公式。極限剪力計(jì)算也以相應(yīng)的通用高厚比λs為參數(shù)。計(jì)算λs時(shí)保留了原來(lái)采用的嵌固系數(shù)1.23。拉力場(chǎng)剪力值參考了歐盟規(guī)范的“簡(jiǎn)單屈曲后方法”。但是，由于拉力帶還有彎曲應(yīng)力，把歐盟的拉力場(chǎng)乘以0.8。歐盟不計(jì)嵌固系數(shù)，極限剪應(yīng)力并不比我們采用的高。
4.4.2 當(dāng)利用腹板受剪屈曲后強(qiáng)度時(shí)，拉力場(chǎng)對(duì)橫向加勁肋的作用可以分成豎向和水平兩個(gè)分力。對(duì)中間加勁肋來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為兩相鄰區(qū)格的水平力由翼緣承受。因此，這類(lèi)加勁肋只按軸心壓力計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定。
對(duì)于支座加勁肋，當(dāng)和它相鄰的區(qū)格利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，則必須考慮拉力場(chǎng)水平分力的影響，按壓彎構(gòu)件計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定。本條除給出此力的計(jì)算公式和作用部位外，還給出多加一塊封頭板時(shí)的近似計(jì)算公式。
式中 M、V——梁的同一截面上同時(shí)產(chǎn)生的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值；計(jì)算時(shí)，當(dāng)V＜0.5Vu，取V＝0.5Vu；當(dāng)M＜Mf，取M＝Mf；Mf——梁兩翼緣所承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值；
Af1、h1——較大翼緣的截面積及其形心至梁中和軸的距離；
Af2、h2——較小翼緣的截面積及其形心至梁中和軸的距離；
Meu、Vu——梁抗彎和抗剪承載力設(shè)計(jì)值。
1 Meu應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中 ae——梁截面模量考慮腹板有效高度的折減系數(shù)；Ix——按梁截面全部有效算得的繞x軸的慣性矩；
hc——按梁截面全部有效算得的腹板受壓區(qū)高度；
γx——梁截面塑性發(fā)展系數(shù)；
ρ——腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)。
當(dāng)λb≤0.85時(shí)：
當(dāng)0.85＜λb≤1.25時(shí)：
當(dāng)λb＞1.25時(shí)：
式中 λb——用于腹板受彎計(jì)算時(shí)的通用高厚比，按公式(4.3.3-2d)、(4.3.3-2e)計(jì)算。2 Vu應(yīng)按下列公式計(jì)算：
當(dāng)λs≤0.8時(shí)：
當(dāng)0.8＜λs≤1.2時(shí)：
當(dāng)λs＞1.2時(shí)：
式中 λs——用于腹板受剪計(jì)算時(shí)的通用高厚此，按公式(4.3.3-3d)、(4.3.3-3e)計(jì)算。當(dāng)組合梁僅配置支座加勁肋時(shí)，取公式(4.3.3-3e)中的h0/a＝0。
4.4.2 當(dāng)僅配置支承加勁肋不能滿足公式(4.4.1-1)的要求時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)成對(duì)配置中間橫向加勁肋。中間橫向加勁肋和上端受有集中壓力的中間支承加勁肋，其截面尺寸除應(yīng)滿足公式(4.3.6-1)和公式(4.3.6－2)的要求外，尚應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件參照第4.3.7條計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定性，軸心壓力應(yīng)按下式計(jì)算：
式中 Vu——按公式(4.4.1-6)計(jì)算；hw——腹板高度；
τcr——按公式(4.3.3-3)計(jì)算；
F——作用于中間支承加勁肋上端的集中壓力。
當(dāng)腹板在支座旁的區(qū)格利用屈曲后強(qiáng)度亦即λs＞0.8時(shí)，支座加勁肋除承受梁的支座反力外尚應(yīng)承受拉力場(chǎng)的水平分力H，按壓彎構(gòu)件計(jì)算強(qiáng)度和在腹板平面外的穩(wěn)定。
對(duì)設(shè)中間橫向加勁肋的梁，a取支座端區(qū)格的加勁肋間距。對(duì)不設(shè)中間加勁肋的腹板，a取梁支座至跨內(nèi)剪力為零點(diǎn)的距離。
H的作用點(diǎn)在距腹板計(jì)算高度上邊緣h0/4處。此壓彎構(gòu)件的截面和計(jì)算長(zhǎng)度同一般支座加勁肋。當(dāng)支座加勁肋采用圖4.4.2 的構(gòu)造形式時(shí)，可按下述簡(jiǎn)化方法進(jìn)行計(jì)算：加勁肋1作為承受支座反力R的軸心壓桿計(jì)算，封頭肋板2的截面積不應(yīng)小于按下式計(jì)算的數(shù)值：
注：1 腹板高厚比不應(yīng)大于250。2 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的粱，可按構(gòu)造需要設(shè)置中間橫向加勁肋。
3 中間橫向加勁肋間距較大(a＞2.5h0)和不設(shè)中間橫向加勁肋的腹板，當(dāng)滿足公式(4.3.3-1)時(shí)，可取H＝0。
圖4.4.2 設(shè)置封頭肋板的梁端構(gòu)造
條文說(shuō)明 4.4 組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算
本節(jié)條款暫不適用于吊車(chē)梁，原因是多次反復(fù)屈曲可能導(dǎo)致腹板邊緣出現(xiàn)疲勞裂紋。有關(guān)資料還不充分。
利用腹板屈曲后強(qiáng)度，一般不再考慮設(shè)置縱向加勁肋。對(duì)Q235鋼來(lái)說(shuō)，受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束的梁，當(dāng)腹板高厚比達(dá)到200時(shí)(或受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受約束的梁，當(dāng)腹板高厚比達(dá)到175時(shí))，抗彎承載力與按全截面有效的梁相比，僅下降5％以內(nèi)。
4.4.1 工字形截面梁考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，包括單純受彎、單純受剪和彎剪共同作用三種情況。就腹板強(qiáng)度而言，當(dāng)邊緣正應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)，還可承受剪力0.6Vu。彎剪聯(lián)合作用下的屈曲后強(qiáng)度與此有些類(lèi)似，剪力不超過(guò)0.5Vu時(shí)，腹板抗彎屈曲后強(qiáng)度不下降。相關(guān)公式和歐洲規(guī)范EC 3相同。
梁腹板受彎屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算是利用有效截面的概念。腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù)ρ和局部穩(wěn)定計(jì)算一樣以通用高厚比作為參數(shù)。ρ值也分為三個(gè)區(qū)段，分界點(diǎn)和局部穩(wěn)定計(jì)算相同。梁截面模量的折減系數(shù)αe的計(jì)算公式是按截面塑性發(fā)展系數(shù)γx＝1得出的偏安全的近似公式，也可用于γx＝1.05的情況。如圖8所示，忽略腹板受壓屈曲后梁中和軸的變動(dòng)，并把受壓區(qū)的有效高度ρhc等分在兩邊，同時(shí)在受拉區(qū)也和受壓區(qū)一樣扣去(1—ρ)hctw，在計(jì)算腹板有效截面的慣性矩時(shí)不計(jì)扣除截面繞自身形心軸的慣性矩。算得梁的有效截面慣性矩為：
此式雖由雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面得出，也可用于單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面。
圖8 梁截面模量折減系數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算簡(jiǎn)圖
梁腹板受剪屈曲后強(qiáng)度計(jì)算是利用拉力場(chǎng)概念。腹板的極限剪力大于屈曲剪力。精確確定拉力場(chǎng)剪力值需要算出拉力場(chǎng)寬度，比較復(fù)雜。為簡(jiǎn)化計(jì)算，條文采用相當(dāng)于下限的近似公式。極限剪力計(jì)算也以相應(yīng)的通用高厚比λs為參數(shù)。計(jì)算λs時(shí)保留了原來(lái)采用的嵌固系數(shù)1.23。拉力場(chǎng)剪力值參考了歐盟規(guī)范的“簡(jiǎn)單屈曲后方法”。但是，由于拉力帶還有彎曲應(yīng)力，把歐盟的拉力場(chǎng)乘以0.8。歐盟不計(jì)嵌固系數(shù)，極限剪應(yīng)力并不比我們采用的高。4.4.2 當(dāng)利用腹板受剪屈曲后強(qiáng)度時(shí)，拉力場(chǎng)對(duì)橫向加勁肋的作用可以分成豎向和水平兩個(gè)分力。對(duì)中間加勁肋來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為兩相鄰區(qū)格的水平力由翼緣承受。因此，這類(lèi)加勁肋只按軸心壓力計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定。
對(duì)于支座加勁肋，當(dāng)和它相鄰的區(qū)格利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，則必須考慮拉力場(chǎng)水平分力的影響，按壓彎構(gòu)件計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定。本條除給出此力的計(jì)算公式和作用部位外，還給出多加一塊封頭板時(shí)的近似計(jì)算公式。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
