钢梁开孔后孔边需要那么多加劲肋吗

童根树

1 按照现行的钢结构设计标准（JGJ99-2015和GB50017-2017），钢梁开孔达到一定大小后，孔边需要16块板来对孔边进行加强，钢结构制造厂痛苦不堪。

2 查阅资料发现如图1所示的未加劲和仅水平加劲的梁，对我们启发很大。

图1 开了大孔却未加劲的或仅水平加劲的钢梁

3 图2是试验研究的照片，大孔的孔边没有任何变形的迹象。这明显提示是无须孔边竖向加劲肋；

图2 开大孔的钢梁试验，孔边无变形

4 开孔后需要计算抗弯和抗剪强度的部位：如图3的A,B,C,D四个角点截面。

图3 需要计算强度的部位

5 孔中间截面弯矩，转化成上下弦的轴力，或仍以平截面假定计算正应力；孔中间截面剪力上下弦各承担一半；于是 A,B,C,D截面承受了轴力，弯矩和剪力，计算强度；

6 孔边是否需要设置加劲肋？

(1) 设置加劲肋的目的之一是：为了在高剪力区A,B,C,D截面四个截面的强度。

(2)设置加劲肋的目的之二是：保证孔边腹板稳定性；

7 从图２看，加劲肋只需要设置水平的，甚至是单侧的。在仅设置水平加劲肋的情况下，外伸出孔边的长度有一定要求：

(1)外伸长度要保证孔边截面处加劲肋充分参与上下弦工作；

(2) 加劲肋外伸长度加长，能够尽早把弯曲应力吸引到水平肋，减小孔边腹板应力，改善孔边腹板区稳定性。

8 开孔引起的挠度增量如图4所示：是上下弦按照两端固定梁计算的弯剪挠度。方孔以及水平加劲孔，这一挠度增量很小。

图4 开孔引起的增量挠度

9 未加劲孔上下T形截面腹板应满足如下宽厚比要求：

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知识点：钢梁开孔