鋼樑開孔要那麼多加勁肋嗎

新未來精選建訊 發佈 2022-09-22T09:27:37.050349+00:00

方法》擷英系列之九:鋼樑開孔後孔邊需要那麼多加勁肋嗎童根樹【註:本文是《鋼結構與鋼-混凝土組合結構設計的方法》第10.

方法》擷英系列之九:

鋼樑開孔後孔邊需要那麼多加勁肋嗎

童根樹

【註:本文是《鋼結構與鋼-混凝土組合結構設計的方法》第10.14節的一部分,該書由國家科學技術學術著作出版基金資助,中國建築工業出版社2022年6月出版】

1 按照現行的鋼結構設計標準(JGJ99-2015和GB50017-2017),鋼樑開孔達到一定大小後,孔邊需要16塊板來對孔邊進行加強,鋼結構製造廠痛苦不堪。

2 查閱資料發現如圖1所示的未加勁和僅水平加勁的梁,對我們啟發很大。

圖1 開了大孔卻未加勁的或僅水平加勁的鋼樑

3 圖2是試驗研究的照片,大孔的孔邊沒有任何變形的跡象。這明顯提示是無須孔邊豎向加勁肋;

圖2 開大孔的鋼樑試驗,孔邊無變形

4 開孔後需要計算抗彎和抗剪強度的部位:如圖3的A,B,C,D四個角點截面。

圖3 需要計算強度的部位

5 孔中間截面彎矩,轉化成上下弦的軸力,或仍以平截面假定計算正應力;孔中間截面剪力上下弦各承擔一半;於是 A,B,C,D截面承受了軸力,彎矩和剪力,計算強度;

6 孔邊是否需要設置加勁肋?

(1) 設置加勁肋的目的之一是:為了在高剪力區A,B,C,D截面四個截面的強度

(2)設置加勁肋的目的之二是:保證孔邊腹板穩定性;

7 從圖2看,加勁肋只需要設置水平的,甚至是單側的。在僅設置水平加勁肋的情況下,外伸出孔邊的長度有一定要求:

(1)外伸長度要保證孔邊截面處加勁肋充分參與上下弦工作;

(2) 加勁肋外伸長度加長,能夠儘早把彎曲應力吸引到水平肋,減小孔邊腹板應力,改善孔邊腹板區穩定性。

8 開孔引起的撓度增量如圖4所示:

是上下弦按照兩端固定梁計算的彎剪撓度。方孔以及水平加勁孔,這一撓度增量很小。

圖4 開孔引起的增量撓度

9 未加勁孔上下T形截面腹板應滿足如下寬厚比要求:

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2021-08-02T08:30:33.032879+00:00

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