钢结构设计原理

梁在弯矩作用下可能发生侧向弯扭屈曲（整体失稳）：受压翼缘侧向位移并伴随截面扭转。整体稳定承载力主要取决于侧向支承间距、截面扭转刚度与翘曲刚度、荷载作用位置等。

在最大刚度主平面内受弯的梁，整体稳定应按$\dfrac{M_x}{\varphi_b W_x}\le f$验算。$\varphi_b$为梁的整体稳定系数，由临界弯矩与屈服弯矩的关系确定，且$\varphi_b\le 1.0$。

当有铺板（各种钢筋混凝土板与钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止受压翼缘侧向位移时，可不计算梁的整体稳定性。否则应按规范验算或设置侧向支承点。

侧向支承点的间距$l_1$愈小，$\varphi_b$愈大。设计中常通过控制$l_1/b_1$（$b_1$为受压翼缘宽度）满足规范限值，以保证整体稳定或简化计算。

临界弯矩$M_{cr}$与梁的自由长度、截面$GI_t$（自由扭转刚度）及翘曲刚度$EI_w$等有关。荷载作用于上翼缘比作用于下翼缘更不利（上翼缘加载促进扭转）。

对轧制普通工字钢简支梁，规范给出$\varphi_b$的近似公式或图表；当按近似公式算得$\varphi_b>0.6$时，应以$\varphi_b'$代替$\varphi_b$做非线性修正，且最终$\varphi_b\le 1.0$。

不等端弯矩或有横向荷载时，可用等效弯矩系数对临界弯矩或$\varphi_b$加以调整。弯矩图形越“均匀鼓出”，对整体稳定越不利；反号弯矩区段有利。

提高梁整体稳定的措施：减小侧向支承间距、增大受压翼缘宽度与厚度、选用闭合或抗扭刚度大的截面、避免荷载作用于受压翼缘上方远处、保证支承处扭转约束等。