3.—5 截面板件宽】厚比:等级
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截—面板件宽厚比指截】面,板件平直《段的宽度《和厚度之比受—弯或压弯构件腹板】平直段的高度—与腹板厚度之比【也可称为板》件高厚比
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3.5.!1 绝大多—。。。数钢构?。件由板件构成而【板件宽厚比大—小直接决定》了钢:构件的承载力和受】弯及:压,弯构件的塑性转【动变形能力因此钢】构件截面的》分类是?钢结构设计技术的】基础尤?其是钢?结构:抗震设计方法的基】础原规范关于截面板!件宽厚比的规定【分散在受弯构件、】压弯构件的》计,算及塑性设计各【章节中
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— , 根据截面承载力】和塑性转动变—形,能,力,的不同国际上一【般将钢构件》截面:分为四类考》虑,到我国在受》弯构件?设计中?采用截面塑性发展系!数γx本次修订将截!面根据?其板件宽厚比—分为5个等级
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: 1 S1!级可:达全:截面塑性保证—塑性铰具有塑性设】。计要:求的:转动能力且在转动】过程中承载力不降低!。称,为一级塑性截面也可!。。称为塑性转动—截面;此时图1所示!的曲线1可以—表示其弯矩-曲【率关系p2一般【要求达到塑性弯矩】Mp除以弹》性初始刚度得到【的曲:率p的8倍~1【5倍;
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— 2 S【2级截面可达全截面!塑,性但由于《局部屈曲塑性铰转动!能力:有限称?为二:级塑性截面》;此时?的弯矩-《曲率:。关系见图《1所示?的曲线2《p1大约是》。p的2倍《~3倍;《
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3! :S3级?。。截面翼缘全》部屈服腹《板可发?展不超过1》/4截面高度的塑性!称为弹塑性截面;作!为梁时?其弯矩-《曲率关系如》图1所?示的曲线3;—
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4 S!4级截面边缘—纤维可达屈服强度】但由于局部》屈曲:而不能发《展塑性?称为弹性截面—;作为?梁时其弯《矩,-,曲,率关:。系如图?1所示的曲线4;】
— 5 【S5级截《面在边缘纤维达屈服!应力前腹板可—能发生局部屈曲称】为薄壁截面;作为梁!。时其弯矩《-曲率关《系为图1所示的曲线!5
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图!。1 截面的分【。。类及其转动》能力
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《 截面?的分类决定于组成截!面板件的分类
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— 对工?字形:。截面:的翼缘?三边简支一边自【由的板件的屈曲【系数:K,为0.43按—式(1)计算—临界应力达到屈服应!。。力f:y=235N/【mm2时板件宽厚比!为18.6》
】。
《。 ? 式中K《屈曲系数《。;,
— ? E】钢材弹性《模量;
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】 fy【钢材屈服强》度;
《
】 v【钢材的泊松比
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— 五级分类【的界限宽厚比—分别是(《b1:/t)?y的0.5、0.】6、0.7、0.8!和1.1倍取整数带!有自由?边的板件局部屈曲后!可能带来截》面刚度中心的变化】从,而改变构件的受力所!以,即使:S5级可采用有效】截面法计算》承载力本次修订【时仍:然对板件宽厚—。比给予限制
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? , 对箱形截面的翼!。缘四边?简支板的屈》曲系数K为4按式】(1)计算临界应力!达,到屈服应力fy=】2,35:N/mm2时板件】宽厚比为56—.,。29S1级、—。S,2级、?S3级?和S:4级分类的》界限宽厚比》分别为(b/t)y!的0.5、》0.6?、0.7和0—.8:倍并适当调整成整数!对S5级《。因为两纵向边—支承的翼缘有—。。屈曲后强《度所以板件宽厚【比不再作额外—限制四边《简支腹板承》。受压弯?。。荷载时屈曲系—数按下?式计算其中》参数α0按本标【准式(3《.,5,.1)计《算
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— , 屈服》宽厚比、《。0.5倍~0.【8,倍,的屈服宽厚比—以及:四个分?。级界限宽厚比—的对:比见图2考虑—。到不同等级》的宽厚比的用途不】同没有严《格地按照屈服高【厚比的倍数如厂房】跨度大?截面高截面希望高】一些腹板较》薄得到翼《缘的约?束大:宽厚比适当放大【而截面宽厚比等级为!S1级或S2级【的往往是抗震设【计的:民用建筑在作—为框架梁设计为塑性!耗能区时(α0=2!)要求在设防烈度的!地震作用《。下形成塑性铰—所以宽厚比反而比】0.:5、0?.6的?倍,数更加严格
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缺!陷敏感型的理想圆柱!。壳其临界应力是σc!r=0.3(—Et/D)其屈曲荷!载严:重依赖于圆柱壳【初始缺陷的大—小而民用建筑的钢】管构件?不属:。于薄壳范畴初始弯曲!相对于板厚一般【小于w0/》t<0.《2
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图2《。 腹板《分级的界限高厚【比的:对比
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此时真》实的临界荷》载与:理想弹性临》界荷载的比》值在0.《。5左右即σcr【≈0.15(Et】/D)=《fy临?界,应力达到屈服应【力的:直径厚度比值计算】如下
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!。宽厚比/屈服—径厚比为0.5【、0.6《。、0.7和0.8的!数据也?在表2给出本次【。修订的S《1级、S2级—、S3级和S—4级分级界》限采:用了欧洲钢结构设】计规:范,EC3?。D,e,sign《 of? stee》l :stru《ctu?res?的规定
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《 综《上所述各种截面【屈曲宽厚比》和标准取值比较见表!2,
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表?2 : 各种截面屈曲【宽厚比和《标准取值比较—。
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》。 另外》表3.?5.1压《弯构件腹板的截【面板件宽厚比—等级限?值,与,其应力状态相—关除塑性耗》。能,。区部分?及S5级截面—其,。值可考虑采》用ε:σ修正?。εσ为应力修正因】子
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