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γ—x,本次修订将》截面根据其板件【宽厚比分为5个【等级
! : 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 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!;
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】 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
】 : 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
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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=235【N/mm2时板件宽!厚比为56.2【9S1级、S2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S1级或S!2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【σcr=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S1!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】Desig》n of《 s:teel 》stru《ctures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S】5级截面其值可【考虑采?用εσ修正εσ【为应力修《正因:子
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