摘要：介绍现行GB/T50017 2003《钢结构设计规范》和GB3811 1983《起重机设计规范》中关于箱形梁受压翼缘板局部稳定性计算的方法，比较2个规范的异同，以便于工程设计人员更好地理解和应用规范。
关键词：起重机；箱形梁翼缘板；局部稳定性
1. 引言
在起重机金属结构主要受力构件中，由薄钢板焊接而成的实腹式箱形截面梁占了很大的比重。对于箱形梁的计算，除了要满足强度和整体稳定性的要求之外，还必须保证板件的局部稳定性要求。箱形梁翼缘板丧失局部稳定性主要由弯曲压应力引起，一旦局部失稳，强度和整体稳定性承载能力下降，并且很可能导致梁的整体破坏。
现行与起重机钢结构设计有关的规范有2种：用于工业与民用建筑的GB/T50017 2003《钢结构设计规范》和用于起重机械的GB3811 1983《起重机设计规范》。目前，起重机钢结构的设计基本处于这2种规范混用的状态，尽管后者在很多地方采纳和借鉴了前者的研究成果，但是，由于采用的设计原则及方法不同，一些具体的条款存在差异。在箱形梁受压翼缘板局部稳定性的计算方面，这2种规范中宽厚比就有不同的规定，这就使设计人员在应用过程中无所适从。
本文主要介绍这2种规范在箱形梁受压翼缘板局部稳定性计算方面的异同点，以便于工程设计人员更好地理解和应用规范。
2 . 2种规范有关箱形梁翼缘板局部稳定性的内容
2.1 《钢结构设计规范》中有关内容
规范第4.3.8条规定：箱形截面受压翼缘板在腹板之间的无支撑宽度b0与其厚t之比应符合
（1）
2.2 《起重机设计规范》中有关内容
《起重机设计规范》并没有如《钢结构设计规范》那样对受压翼缘板宽厚比有具体数值的规定，但是，规范3.6.3.1提供了板的局部稳定性的具体计算方法，相关内容如下
lcr = k E （2）
式中 lcr 临界压缩应力，N/mm2
板边弹性嵌固系数，一般可在1~1.26范围内选取，当一对边受强翼缘板或强纵向加劲肋嵌固时取大值
k 4边简支的屈曲系数，取决于板的边长比和板边载荷情况，由《起重机设计规范》附录求得
E 欧拉应力，N/m2
（3）
板厚，mm
b 区格宽或板宽，mm
E 材料的弹性模量，对于钢材E=2.06 105N/mm2
v 泊桑比，对于钢材v=0.3
3 . 2种规范有关箱形梁受压翼缘板局部稳定性的比较
3.1 钢结构规范
式（1）其实是根据弹性屈曲理论，按照式（2）推导出来的。
由于腹板对翼缘板的约束作用小，因此，板边弹性嵌固系数按照最小值选取，取 =1；由薄板稳定理论可知，箱形梁受压翼缘板可视为4边简支的均匀受压板，随着板的边长比逐渐增加，屈曲系数的变化幅度越来越小，其最小值为4，k 取4；考虑梁允许进入弹塑性受力阶段，根据柏拉希（Bleich）理论，可用代替E，考虑 取0.25。根据边缘屈服准则，把上述值代人式（2）可得
得《钢结构设计规范》公式
3.2 起重机规范
根据式（2），也可以如《钢结构设计规范》一样对宽厚比进行具体数值的规定。与上述推导不同的是由于不考虑塑性深入，材料的弹性模量不考虑折算，取E=2.06 105N/mm2；在弹性范围内，其临界应力不低于比例极限。将Q235钢的比例极限 p 196 MPa代人式（2）可得
得
取
即满足上式要求，可不必验算受压翼缘板的局部稳定性。
3.3 2种规范的区别
比较式（1）和式（4），虽然都是根据弹性屈曲理论推导而得，其结果却完全不同，全面分析和研究2个规范的内容，可以看出2个公式的推导过程和应用是有区别的。
（1）《钢结构设计规范》3.1.1条规定其设计方法是采用概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算；而《起重机设计规范》3.1条规定采用许用应力法。
（2）《钢结构设计规范》1.0.2条规定：本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计，换而言之，起重机结构设计就不能完全照搬《钢结构设计规范》。
（3）《钢结构设计规范》3.2.6条规定：采用弹性分析的结构中，构件截面允许有塑性变形发展。因考虑塑性变形，《钢结构设计规范》的临界应力取屈服极限；而《起重机设计规范》3.1条明确规定结构的计算一般不考虑塑性影响，其临界应力取比例极限。
（4）《钢结构设计规范》的宽厚比是考虑利用塑性变形后的屈曲强度推导出来的，因此材料采用了折算弹性模量。
因此，把《钢结构设计规范》中的宽厚比式（1）应用于起重机结构设计中是不合理的。
还有一点需要说明的是：如果满足式（4）宽厚比的要求，可不必验算受压翼缘板的局部稳定性，即已经满足了局部稳定性要求，那么宽厚比超过要求如何考虑。
应该明确的是，临界应力并不是外力引起的，而是板件本身固有的特性，板件失稳的原因是板边的实际应力超过了临界应力，因此即使宽厚比超过了要求，只要实际计算应力不超过临界应力，也是符合《起重机设计规范》要求的。
4. 结语
《起重机设计规范》尽管利用了《钢结构设计规范》的研究成果，但是可以看出，在箱形梁受压翼缘板局部稳定性的计算中，直接套用后者条款的片面性，而应该在全面理解2个规范所使用的范围、条件、方法的基础上，比较异同点。在比较的过程中，不仅要看到差别，而且要看到产生差别的原因。只有通过深层次的比较，搞清原委，才能正确吸收其他规范有益的成果。
GB3811 1983《起重机设计规范》目前正在修订中，如果新规范能够把本文所述的宽厚比值明确写入规范，这也将给广大的起重机结构设计者带来很大的方便。