鋼格柵板是一種由承載扁鋼與橫桿按照一定的間距正交組合通過(guò)焊接或壓鎖加以固定的開(kāi)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)域中應(yīng)用十分廣泛。鋼格柵板與鋼梁的連接方式主要有兩種：一種是焊接固定，一種是鞍形夾固定。隨著鋼格柵板作為平臺(tái)板的廣泛使用，經(jīng)常會(huì)受到人的走動(dòng)或者機(jī)械的振動(dòng)等動(dòng)荷載作用，如果采用鞍形夾安裝方式固定，鞍形夾的螺栓難免產(chǎn)生滑動(dòng)而使鋼格柵板處于松動(dòng)狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)存在安全隱患。因此，對(duì)于動(dòng)荷載較頻繁的環(huán)境下或者地震高發(fā)地區(qū)，鋼格柵板的安裝方式一般采用焊接安裝。
目前普遍認(rèn)為熱鍍鋅鋼格板作為平臺(tái)板焊接在鋼梁上對(duì)鋼梁的穩(wěn)定性無(wú)影響，實(shí)際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提供上部的支撐,提高其整體穩(wěn)定性。而ＧＢ５００１７－２００３《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》只規(guī)定各種剛性板和鋼板牢固相連在鋼梁上時(shí)，不需計(jì)算鋼梁的整體穩(wěn)定性，并未給出鋼格柵板這類板材對(duì)鋼梁穩(wěn)定性的影響，鋼格柵板焊接在鋼梁上對(duì)鋼梁穩(wěn)定性的提高程度還不確切。本文采用通用有限元軟件ＡＮＳＹＳ對(duì)鋼格柵板焊接的鋼梁的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，得出一些結(jié)論，為實(shí)際工程提供參考。
鋼格柵板鋼梁模型的建立
對(duì)鋼梁上焊接鋼格柵板的鋼框架模型進(jìn)行受力分析，判斷鋼格柵板焊接在鋼梁上翼緣時(shí)對(duì)鋼梁的穩(wěn)定性的影響。如圖1. 在分析前進(jìn)行假定：由于鋼格柵板焊接在鋼梁的上翼緣，在分析過(guò)程中，鋼格柵板出現(xiàn)安全外加荷載作用下最大撓度或鋼梁達(dá)到失穩(wěn)狀態(tài)，焊縫均不受影響，即鋼格柵板或者鋼梁失穩(wěn)時(shí)二者還是緊緊連接在一起的，焊縫并未發(fā)生破壞。
鋼格柵板鋼梁模型非線性屈曲分析
依據(jù)文獻(xiàn)，取跨度３ｍ的Ｇ６５５／３０／５０Ｗ 型號(hào)鋼格柵板分析其焊接在鋼梁上翼緣時(shí)對(duì)鋼梁穩(wěn)定性的影響。由于橫桿只固定承載扁鋼，基本上不承受荷載，網(wǎng)格劃分完后，荷載及邊界條件如下：端部鋼梁與鋼柱剛接，約束鋼梁端部的自由度。橫桿的作用是防止承載扁鋼側(cè)向失穩(wěn)，即約束承載扁鋼。如圖2.
對(duì)鋼格柵板鋼梁模型進(jìn)行非線性屈曲分析，引入鋼梁初始幾何缺陷，對(duì)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分析結(jié)果，經(jīng)上述分析得到鋼框架模型在有鋼格柵板焊接在鋼梁上翼緣作用時(shí)鋼梁失穩(wěn)時(shí)所受的最大應(yīng)力為５７５．０２ｋＮ，臨界彎矩為Ｍｃｒ２＝６４６．８９ｋＮ·ｍ，線荷載為ｑ２＝６３．８９ｋＮ／ｍ，在無(wú)鋼格柵板焊接在鋼梁上翼緣時(shí)，鋼框架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(duì)鋼梁的穩(wěn)定性有提高的作用，提高幅度約為５９．１％。
當(dāng)鋼梁上焊接鋼格柵板時(shí)，鋼格柵板既能作為平臺(tái)板使用，也能作為鋼梁的有效支撐，能有效地阻止鋼梁發(fā)生側(cè)向位移。如果要使鋼梁達(dá)到臨界破壞，那么就需要更大的荷載作用。在設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)鋼梁承受的荷載一定的情況下，按照通常鋼梁截面的選取會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，因此，當(dāng)鋼格柵板焊接在鋼梁上時(shí)，可以減小鋼梁截面的取值，進(jìn)而減小鋼材的用量，為實(shí)際工程帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。
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