钢结构：翼缘板容许宽厚改进

工字形截面组合梁的受压翼缘，可看作在板平面均匀受压的两块三边支承一边自由的矩形板条。板两端可看作简支于横向加劲肋或支撑加劲肋的顶部，由于腹板的厚度常小于翼缘板的厚度，腹板对翼缘板的转动约束较小，与腹板相连的纵向边可视为简支边。板条的平面尺寸为a×b1，a是腹板横向加劲肋的间距，b1是受压翼缘板自由外伸尺寸，见图5.15。我国设计规范中对焊接组合钢梁取

在轴心压杆的局部稳定中已得到矩形薄板的弹性稳定临界应力公式为

式中，χ为弹性嵌固系数，对简支边取χ＝1.0；b1是矩形板的宽度，三边简支一边自由在纵向均匀受压时，屈曲系数K为

由于，常近似地取K＝0.425。在弹性阶段弯曲时，梁的最大边缘纤维应力为fy，若不考虑翼缘板厚度上应力的变化，近似取σcr＝fy，并取E＝206×103N/mm2和v＝0.3，则可得

公式中未考虑板件中可能存在残余应力等初始缺陷，残余应力能使板件提前进入弹塑性状态。我国设计规范中在确定弹性状态下梁的受压翼缘自由外伸宽度b1与其厚度t之容许比值时考虑了初始缺陷的影响，对上述式（5.28a）中的弹性模量E采用了修正系数，取修正系数为2/3，则得

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满足式（5.29）时，翼缘板在屈服以前不会局部失稳。

当考虑截面部分发展塑性时，翼缘板整个厚度上的应力均可达到屈服点fy。《规范》中规定取截面塑性发展系数γx＝1.05，相当于限制每边塑性变形发展深度为梁截面高度的，如图5.14所示，此时边缘纤维的应变为。考虑到截面进入弹塑性工作，用相当于边缘应变为时的割线模量Esec代替临界应力式（5.28a）中的弹性模量E，得到考虑截面部分发展塑性时受压缘缘自由外伸宽度b1与其厚度t比值的近似限值为

[见图5.14（d）]

得

图5.14　弹性工作阶段工字形截面梁的应力与应变图

（a）截面形状；（b）应力图；（c）应变图；（d）钢材应力—应变关系

对箱形截面梁受压翼缘板的宽厚比:取两腹板间的宽度b0与其厚度t的比值。此时翼缘板为四边简支纵向均匀受压，屈曲系数K＝4，其受力状态考虑截面部分发展塑性，同时考虑初始缺陷后式（5.28a）中弹性模量E乘以修正系数，得