题目
组合梁的腹板可能发生哪些形式的局部失稳?为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋?
组合梁的腹板可能发生哪些形式的局部失稳?为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋?
题目解答
答案
解：
(1)梁的加劲肋和翼缘使腹板成为若干四边支承的矩形板区格，这些区格一般受有弯曲正应力、剪应力以及局部压应力，使组合梁腹板可能发生以下形式的局部失稳：①在弯曲正应力单独作用下，四边简支矩形板上半部的压应力可能使板屈曲，沿竖向形成一个半波，沿水平方向成为若干个长度相等的半波，并形成竖向的波节线，腹板的失稳形式如图(a)所示，凸凹波形的中心靠近其压应力合力的作用线。②在剪应力单独作用下，腹板在45°方向产生主应力，主拉应力和主压应力数值上都等于剪应力。在主压应力作用下，腹板失稳形式如图(b)所示，为大约45°方向倾斜的凸凹波形。③在局部压应力单独作用下，腹板的失稳形式如图(c)所示，产生一个靠近横向压应力作用边缘的鼓曲面。
(2)为保证梁腹板的局部稳定，应按照下列要求设置加劲肋：
①当h0/tw＞80√235/fy时，应按构造配置横向加劲肋；②当h0/tw<80√235/fy，应按计算配置横向加劲肋；③当h0/tw＞170√135/fy(受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或h0/tw＞150√235/fy(受压翼缘扭转未受到约束)时应配置横向加劲肋且同时在弯矩较大区格的受压区配置纵向加劲肋；局部压应力很大的梁，必要时尚宜在受压区配置短加劲助；④在梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋；⑤任何情况下，h0/tw均不应超过250。
解析
步骤 1：腹板在弯曲正应力作用下的失稳形式
在弯曲正应力单独作用下，腹板的上半部可能因压应力而发生屈曲，形成竖向的波节线，失稳形式为竖向的凸凹波形，波形中心靠近压应力合力的作用线。
步骤 2：腹板在剪应力作用下的失稳形式
在剪应力单独作用下，腹板在45°方向产生主应力，主拉应力和主压应力数值上都等于剪应力。在主压应力作用下，腹板失稳形式为大约45°方向倾斜的凸凹波形。
步骤 3：腹板在局部压应力作用下的失稳形式
在局部压应力单独作用下，腹板的失稳形式为产生一个靠近横向压应力作用边缘的鼓曲面。
步骤 4：配置横向加劲肋的要求
当腹板的高厚比h_0/t_w＞80√235/f_y时，应按构造配置横向加劲肋；当h_0/t_w<_80√235/fy时，应按计算配置横向加劲肋。
步骤 5：配置纵向加劲肋的要求
当h_0/t_w＞170√135/fy(受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或h_0/t_w＞150√235/fy(受压翼缘扭转未受到约束)时，应配置横向加劲肋且同时在弯矩较大区格的受压区配置纵向加劲肋；局部压应力很大的梁，必要时还需在受压区配置短加劲肋。
步骤 6：配置支承加劲肋的要求
在梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处应设支承加劲肋。
步骤 7：腹板高厚比的限制
任何情况下，h_0/t_w均不应超过250。
在弯曲正应力单独作用下，腹板的上半部可能因压应力而发生屈曲，形成竖向的波节线，失稳形式为竖向的凸凹波形，波形中心靠近压应力合力的作用线。
步骤 2：腹板在剪应力作用下的失稳形式
在剪应力单独作用下，腹板在45°方向产生主应力，主拉应力和主压应力数值上都等于剪应力。在主压应力作用下，腹板失稳形式为大约45°方向倾斜的凸凹波形。
步骤 3：腹板在局部压应力作用下的失稳形式
在局部压应力单独作用下，腹板的失稳形式为产生一个靠近横向压应力作用边缘的鼓曲面。
步骤 4：配置横向加劲肋的要求
当腹板的高厚比h_0/t_w＞80√235/f_y时，应按构造配置横向加劲肋；当h_0/t_w<_80√235/fy时，应按计算配置横向加劲肋。
步骤 5：配置纵向加劲肋的要求
当h_0/t_w＞170√135/fy(受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或h_0/t_w＞150√235/fy(受压翼缘扭转未受到约束)时，应配置横向加劲肋且同时在弯矩较大区格的受压区配置纵向加劲肋；局部压应力很大的梁，必要时还需在受压区配置短加劲肋。
步骤 6：配置支承加劲肋的要求
在梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处应设支承加劲肋。
步骤 7：腹板高厚比的限制
任何情况下，h_0/t_w均不应超过250。