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鋼格柵板是一種由承載扁鋼與橫桿依照必定的距離正交組合經(jīng)過焊接或壓鎖加以固定的開敞板式鋼構(gòu)件。在石油化工、電力、港口碼頭、市政等工程領(lǐng)域中運(yùn)用非常廣泛。鋼格柵板與鋼梁的銜接方法主要有兩種:一種是焊接固定,一種是鞍形夾固定。跟著鋼格柵板作為渠道板的廣泛運(yùn)用,常常會遭到人的走動或許機(jī)械的振蕩等動荷載效果,假如選用鞍形夾裝置方法固定,鞍形夾的螺栓不免產(chǎn)生滑動而使鋼格柵板處于松動狀況,使結(jié)構(gòu)存在安全隱患。因而,關(guān)于動荷載較頻頻的環(huán)境下或許地震高發(fā)區(qū)域,鋼格柵板的裝置方法一般選用焊接裝置。
現(xiàn)在普遍認(rèn)為鋼格板作為渠道板焊接在鋼梁上對鋼梁的穩(wěn)定性無影響,實(shí)踐上鋼梁的上翼緣板受壓,鋼格柵板焊接在鋼梁的上翼緣板有可能為鋼梁供給上部的支撐,進(jìn)步其全體穩(wěn)定性。而GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》只規(guī)則各種剛性板和鋼板結(jié)實(shí)相連在鋼梁上時(shí),不需核算鋼梁的全體穩(wěn)定性,并未給出鋼格柵板這類板材對鋼梁穩(wěn)定性的影響,鋼格柵板焊接在鋼梁上對鋼梁穩(wěn)定性的進(jìn)步程度還不切當(dāng)。本文選用通用有限元軟件ANSYS對鋼格柵板焊接的鋼梁的全體穩(wěn)定性進(jìn)行了剖析,得出一些定論,為實(shí)踐工程供給參閱。
鋼格柵板鋼梁模型的樹立
對鋼梁上焊接鋼格柵板的鋼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行受力剖析,判別鋼格柵板焊接在鋼梁上翼緣時(shí)對鋼梁的穩(wěn)定性的影響。如圖1.在剖析前進(jìn)行假定:因?yàn)殇摳駯虐搴附釉阡摿旱纳弦砭墸谄饰鲞^程中,鋼格柵板呈現(xiàn)安全外加荷載效果下極大撓度或鋼梁到達(dá)失穩(wěn)狀況,焊縫均不受影響,即鋼格柵板或許鋼梁失穩(wěn)時(shí)二者仍是緊緊銜接在一起的,焊縫并未產(chǎn)生損壞。
鋼格柵板鋼梁模型非線性委曲剖析
根據(jù)文獻(xiàn),取跨度3m的G655/30/50W類型鋼格柵板剖析其焊接在鋼梁上翼緣時(shí)對鋼梁穩(wěn)定性的影響。因?yàn)闄M桿只固定承載扁鋼,基本上不接受荷載,網(wǎng)格區(qū)分完后,荷載及邊界條件如下:端部鋼梁與鋼柱剛接,束縛鋼梁端部的自由度。橫桿的效果是避免承載扁鋼側(cè)向失穩(wěn),即束縛承載扁鋼。如圖2.
對鋼格柵板鋼梁模型進(jìn)行非線性委曲剖析,引進(jìn)鋼梁初始幾許缺點(diǎn),對鋼格柵板的承載扁鋼施加均布荷載,然后提取鋼格柵板鋼梁模型的非線性剖析成果,經(jīng)上述剖析得到鋼結(jié)構(gòu)模型在有鋼格柵板焊接在鋼梁上翼緣效果時(shí)鋼梁失穩(wěn)時(shí)所受的大應(yīng)力為575.02kN,臨界彎矩為Mcr2=646.89kN·m,線荷載為q2=63.89kN/m,在無鋼格柵板焊接在鋼梁上翼緣時(shí),鋼結(jié)構(gòu)模型鋼梁的臨界彎矩為Mcr1=264.6kN·m,線荷載q1=26.13kN/m,即鋼格柵板焊接在鋼梁上時(shí)對鋼梁的穩(wěn)定性有進(jìn)步的效果,進(jìn)步起伏約為59.1%。
當(dāng)鋼梁上焊接鋼格柵板時(shí),鋼格柵板既能作為渠道板運(yùn)用,也能作為鋼梁的有用支撐,能有用地阻撓鋼梁產(chǎn)生側(cè)向位移。假如要使鋼梁到達(dá)臨界損壞,那么便需求更大的荷載效果。在設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)鋼梁接受的荷載必定的情況下,依照一般鋼梁截面的選取會形成不必要的糟蹋,因而,當(dāng)鋼格柵板焊接在鋼梁上時(shí),能夠減小鋼梁截面的取值,從而減小鋼材的用量,為實(shí)踐工程帶來經(jīng)濟(jì)效益。