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1、第7卷第2期建筑钢结构进展Vo.l7No.22005年4月ProgressinSteelBuildingStructuresApr.2005蜂窝梁设计规范的比较研究罗烈,罗晓霖(同济大学土木工程学院,上海200092)摘要:本文介绍了蜂窝梁的应用及发展,对比研究了各国有关规范和标准关于蜂窝梁的强度、刚度、稳定性等设计的理论基础及计算方法,期望能对我国尽早将蜂窝梁设计列入相关规范起参考作用。关键词:蜂窝梁;规范;强度;刚度;稳定中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号:1671-9379(2005)02-0043
2、-05ComparativeResearchoftheDesignSpecificationsforCastellatedBeamLUOLie,LUOXiao-lin(SchoolofCivilEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Inthispaper,theapplicationofcastellatedbeamisintroducedandacomparativeresearchofthedesignspecificationsforcastellatedbeamisc
3、arriedou.tKeywords:castellatedbeam;specification;strength;stiffness;stability1引言单,防腐性能好。据国外资料介绍,以蜂窝梁代替实腹梁能节省钢材,节省油漆和运输安装费用。正是因为蜂窝1.1蜂窝梁简介梁有着许多其它受弯构件所不具备的优点,自20世纪初蜂窝梁是由工字钢(H型钢)经切割、焊接而成的空首次被用于工程以来,随着轧制宽翼缘钢材的出现,蜂窝梁已日渐广泛地被应用于桥梁、厂房、办公楼、轮船及吊腹梁。蜂窝梁的截面高度h与原梁截面高度H之比称为车桥架等工程中,是很有发展前途的一种构
4、件形式。扩张比,一般在1.2~1.7之间,常用的扩张比为1.5。由于扩张后增大了截面惯性矩和截面模量,提高了梁的刚度和承载能力,使梁可以应用于更大的跨度,承受更大的1.2各国规范的有关规定概述荷载,同时又减轻了结构自重,节省大量钢材。根据梁的英国钢结构规范BS5950Part1中列入了蜂窝梁的计受力要求,梁的上下区域还可采用两种不同钢材或不同算公式,钢结构设计手册中也列入了通用的蜂窝梁、柱、尺寸组成。例如,对单跨梁来说,上部采用腹板较厚的普搁栅等的规格和性能。前苏联也在1982年钢结构设计通低碳工字钢,下部采用腹板较薄的高强度钢,这样可以规范中列入了有关
5、蜂窝梁计算等内容。日本钢结构协会充分地利用钢材的有效率。蜂窝梁腹板的孔洞既美观又编的《新版H型钢系列》中提供了一套蜂窝梁简化计算便于布设设备管线,这对高层建筑甚为有利,可以避免管公式,它是目前广泛采用的公式。美国《Computerand道从梁下穿过所带来建筑层高的增加。与实腹梁相比,Structures》杂志在近似计算和差分法的基础上提出了用蜂窝梁自重轻、承载能力高;与组合桁架相比,其构造简有限元理论编制的适用于IBM1620型小容量计算机的收稿日期:2004-10-15作者简介:罗烈(1965-),男,博士、副教授。主要从事钢结构的教学和科研工作,E-
6、mai:lluolie@mai.ltongj.iedu.cn。罗晓霖(1981-),男,硕士研究生。从事钢结构研究。44建筑钢结构进展第7卷专用程序。一些国家规范(如拿大规范CAN/CSA-S16.1I1I2V1=V,V2=V;-94)中虽未有蜂窝梁的明确提法,但其对在梁腹板上开I1+I2I1+I2大孔的情况也做了相关的规定。而目前在我国,虽然近年I1、I2上、下T形截面对于平行于翼缘的自身形心来在若干著作和研究论文中介绍了蜂窝梁的设计和计轴的惯性矩;[7,8]算,但尚未在相关规范或标准中列入蜂窝梁的设计条Ix带孔梁段截面对x-x轴
7、的惯性矩;文。由于没有可以遵循的工程设计规范或标准,在很大程W1,max、W1,min分别为上T形截面对于平行于翼缘度上制约了蜂窝梁在我国的推广使用。随着蜂窝梁在各的自身形心轴的最大、最小截面模量;类工程中的应用日趋广泛,笔者认为有必要加快对蜂窝梁W2,max、W2,min分别为下T形截面对于平行于翼缘的研究步伐,以便早日将蜂窝梁的设计列入我国设计规的自身形心轴的最大、最小截面模量;范,从而推进蜂窝梁在实际工程中的应用。有鉴于此,本Ry1、Ru1、Ry2、Ru2上、下T形截面钢材的计算强度;文根据所掌握的资料,对国外有关规范和标准关于蜂窝
8、梁n按计算强度Ru进行设计时采用的抗力分项安的计算规定进行
