在实际工程项目设计中，设计人员经常会遇到钢梁开孔需要设置加劲肋的情况，加少了怕影响结构安全，加多了又被甲方嫌弃，今天童老师就给大家讲清楚其中的门道~
按照现行的相关设计标准（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，大大增加了生产成本和采购成本，实际上确实需要这么多加劲肋吗？
童老师：
当然不是，我之前查阅了国内外的一些资料，看到了开大孔却没有加劲或仅设置水平加劲肋的钢梁，很有启发。
图1 开了大孔却未加劲的或仅水平加劲的钢梁
还有人对开孔钢梁进行了一些试验研究，从下图中可以看到，未设置加劲肋的钢梁孔边没有任何变形的迹象。
图2开大孔的钢梁试验，孔边无变形
我们来分析一下钢梁开孔处的受力情况：
图3 需要计算强度的部位
需要对抗弯和抗剪强度进行计算的部位是上图中的A、B、C、D四个角点的截面。孔中间截面的弯矩，转化成上下弦的轴力，或者仍然以平截面假定计算上下边缘的正应力；孔中间截面的剪力，上下弦各承担一半；此剪力在A、B、C、D截面产生空腹桁架弯矩；于是A、B、C、D截面承受了轴力，弯矩和剪力，按照GB50017-2017压弯杆计算强度。
那么如何确定钢梁开孔处是否需要加劲呢？
童老师：
我们设置加劲肋的目的之一是为了保证A、B、C、D四个截面的强度。
在高剪力区（孔设置在剪力大于钢梁最大剪力的0.5倍的区段）经常需要设置水平加劲肋来满足这些截面的强度要求；低剪力区的开孔，尤其是跨中0剪力截面附近，无须加劲即能够满足A、B、C、D截面的强度要求。
未加劲孔，上下弦T形截面腹板应满足如下的宽厚比要求：
设置加劲肋时还有什么其他需要注意的吗？
童老师：
需要注意以下几点：
（1）加劲肋只需要设置水平的，甚至是单侧的；
（2）需要保证水平加劲肋外伸出孔边部分的长度是加劲肋宽度的2.5倍，外伸长度要保证孔边截面处加劲肋充分参与上下弦的工作（参考《钢结构》教材钢梁外贴翼缘板的理论切断点和实际切断点的距离）；
（3）加劲肋的外伸长度，应高于孔的高度。这是为了改变孔边腹板区格在局部稳定性方面的边界条件，保证孔边区格的稳定性，再就是让腹板的应力尽早传向加劲肋，减小孔边腹板的应力。
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