多高层钢结构建筑框架梁与轻钢屋面梁的约束作用

多高层钢结构建筑中的框架梁也存在负弯矩区的稳定性问题，但其破坏机制与轻钢屋盖梁有很大不同，因此防止失稳的方法也完全不同。

负弯矩区楼板梁失稳机理

我国钢结构设计标准GB50017第6.2.7-3条规定，当框架梁负弯矩区稳定性不满足计算要求时，需设置角撑或横向加强筋，以防止框架梁失稳。负弯矩区。 这里其实隐含着一个前提，那就是钢梁上应设置刚性盖板，并且刚性盖板与梁上翼缘之间应有牢固的连接，即梁上翼缘不应不仅不能横向位移，而且不能旋转。 对于多层楼板梁，梁的上翼缘使用螺柱连接到混凝土楼板。 当螺柱布置成两排时，可以保证较硬的混凝土楼板为钢梁提供横向和扭转的约束。

此时，当负弯矩区钢梁下翼缘受压产生侧向失稳变形时，上翼缘扭转受到抑制，钢梁不能发生整个截面的扭转变形。 但由于钢梁断面一般又高又窄，且腹板较薄，容易发生弯曲变形，即使上翼缘不能转动，整个下翼缘仍可能因腹板弯曲而产生横向弯曲和扭转变形。 。 这种不稳定模式是畸变屈曲（图 1）。 除了设置角撑以防止翼缘受压横向位移外，还可以设置横向加劲肋，使截面保持原始形状，防止扭曲屈曲。

负弯矩区轻钢屋梁失稳机理

对于轻钢屋梁来说，屋梁的约束作用主要来自于屋面板。 通常，由于轻钢结构所用的屋面彩钢板较薄（小于1.0mm），其抗弯刚度很小，不能为屋面梁提供足够的扭转约束。 因此，一般认为轻钢屋梁上翼缘不能发生横向位移，但可以发生扭转。 此时，轻钢屋盖梁负弯矩区的稳定性受整体弯扭失稳控制。 对于轻钢屋梁的弯扭屈曲，设置横向加劲肋并不能提高截面的抗扭能力，因而不能提高稳定性。

关于地板梁稳定性的螺柱设置的附加说明

如前所述，楼板梁的负弯矩区域由于上翼缘受楼板约束而不能发生横向和扭转变形，因此其稳定性由扭曲屈曲控制。 这里其实隐含着一个条件，那就是与楼板连接的螺柱必须能够防止钢梁的扭转变形。 因此，理论上，螺柱必须大于一排，否则无法为钢梁提供扭转变形约束（图3），并可能引起弯扭失稳。

本文摘要

1、多层结构中的楼板梁由于上翼缘的原因，一般不能横向移动和扭转。 负弯矩区的稳定性由畸变屈曲控制，可通过设置横向加劲肋来防止；

2、由于屋面板薄，轻钢屋梁无法对屋梁提供有效的扭转约束。 负弯矩区的稳定性受整体弯扭失稳控制，不能通过设置横向加劲肋来提高稳定性；

3、对于多高层结构楼板梁，设置单排螺栓只能提供侧向约束，在负弯矩区域存在弯扭失稳风险。