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】
—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 S》1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M—p除以?弹性初始刚度得到的!曲率p的8倍~15!倍;
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《 2 S2!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2p1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》 S4《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
! 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0.4【3,按式(1)计算临界!。应力达到屈》服,应力fy=2—35N?/mm2时板件【宽厚比为18.6
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《 : 式中K屈曲系【数;
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》 ? E】钢材弹性模》量;
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《 : , ?。。 fy钢材》屈服强度;
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】 v钢材的】泊松比
!。 ? 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f》y=:235N/》m,m,2时:板件宽厚比为56.!29:。S,1级:、S:。2级、?S3级和《S4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S—1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σ!cr=0.3(【E,t/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σ《cr≈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E《C3:Design 【of st》eel struc!tur?es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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