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腹板区格局部屈曲后将会产生平面外位移,但与此同时,由于该区格四周与翼缘板和加劲肋分别牢固相连,腹板内随即产生薄膜张力来阻止平面外位移的增大,使腹板屈曲后还可继续承受荷载的状态称腹板屈曲后强度。研究利用它,可节省钢材,具有一定经济意义;但一般只适用于受静力荷载的钢梁。
限于运输条件,在工厂将梁分段制成,运至工地再拼接成整体,称工地拼接。因钢材尺寸不足,在制造厂中把梁的各个组成部分接长或加宽而完成的拼接,称工厂拼接。在拼接处,应保证梁的强度不被削弱和变形的连续性。组合梁的工厂拼接应使翼缘板和腹板的接缝分散在不同截面处。为了便于运输,工地拼接中翼缘板和腹板的接缝可设在同一截面上,但宜设在受力较小的部位。拼接方法一般采用坡口对焊焊缝连接,可省工省料;但对重型梁的工地拼接,也可用拼接板高强螺栓连接,以提高拼接质量和改善梁的动力性能。 工字钢类的钢材出现生锈的情况,大多数都是因为其和空气中的氧气和水分发生了化学反应。从而生产出了锈迹,俗称是被腐蚀了,容易导致钢材的使用效果,如:工字钢之间的衔接出现了空隙,拖延工程的施工速度,不能准确的摆放材料位置。严重的话则会导致工程崩塌等现象。所以在使用和存储该钢材之前,一定要进行除锈步骤,将小的锈斑去掉避免腐蚀变大,影响使用效果。这样就需要购买更有效的除锈剂,尽量解 决其表面的氧化问题。除此之外,在使用工字钢的时候尽量将其放在干燥的环境下,也可以起到一定生锈的效果。
钢梁的强度包括抵抗弯曲、剪切以及竖向局部承压的能力。抗弯能力可由材料力学中的弯曲应力公式求得(见梁的基本理论)。当按弹性阶段设计时,取计算截面的边缘纤维应力达到钢材的屈服点作为极限状态。边缘纤维应力达到屈服点后,梁实际上还可继续承受荷载。随着荷载的继续加大,大弯矩所在截面上的塑性变形沿截面从边缘向中央不断发展和扩大,后在该截面处形成塑性铰。梁上出现使梁成为可动机构的一定数量的塑性铰后,梁即到达抗弯的极限状态而破坏。当按塑性设计时,考虑梁上形成塑性铰及由此引起的内力重分布。采用塑性设计的钢梁,与按弹性阶段设计的梁相比较,可减小截面尺寸,节省钢材,但一般只适用于受静力荷载的热轧型钢梁和等截面焊接组合梁,同时组合梁板件的宽厚比应有较严格的限制,以免板件局部失稳而降低梁的承载能力。
钢梁的抗剪能力,也可按材料力学中的有关公式计算。为了简化,通常假定剪力完全由腹板的计算截面平均承受。型钢的腹板较厚,抗剪强度一般都能满足设计要求。当梁的抗弯强度按塑性阶段设计时,剪力的存在会加速塑性铰的形成;因此,对大弯矩截面上的剪应力,应有比较严格的限制。
钢梁上承受固定集中荷载处(包括梁的支座处),当荷载作用在翼缘上时,该处翼缘与腹板交界部位的腹板水平截面,应具有足够的抗竖向局部压力的能力。承受竖向局部压力的腹板水平截面的面积,为该竖向压力在所验算水平截面上的假定分布长度与腹板厚度的乘积,并假定竖向压应力在该水平截面上为均匀分布。若计算截面的抗竖向局部承压能力不足,可放大支承竖向荷载垫板的长度,或在该处设置腹板的加劲肋。
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