《5.6?。 构件中的受压板!件
《
《。
5.?6,.,1 本条所—指的加劲板件即为两!纵边均与其他板件相!连,接的板件《;部分加劲板—件即为一纵边与其】他板件相连接—另一纵边由》符,合第5.6.4条】要求的卷边加劲【的板:件,;,非加劲板《件即为一纵边与其他!板件相连接另一【纵边为自由边的板】件例如箱形截面【构件的腹板和翼【板都是加劲》。板件;槽《。形截:面构件的腹板是加劲!板件翼缘是非加劲板!件;卷边槽形—截面构件的腹板是】加劲板件《翼缘:是部分加劲》。。板件
《
《 ?。。 根据上海交通【大学、湖南大—学和南?昌大:。学对箱形截面、【。卷边槽形截面和槽形!截面的轴心受压【、偏心受压板件的1!32个试验》所得数?据的分析发》现不论是《哪一类?板,件都具有屈曲后强度!都可以采《。用,有效截面的方—式进行计算因此本次!。修改不再采用—原规范第4.—6.4条关》于,非,。加劲板件及非均【匀受压的部分加劲板!件应全截面有—效的规定
—
【 板件按有效宽厚比!计,算时:有效宽厚比除与【板件的宽《厚比、?所受:。应,力的大小和分—布情况?、,板件纵边的支承【类,型等因素有关外【还与邻接板件对它的!约束程度有》。关原:规范在确定板件的】有效宽厚《比时没有考虑邻接】板件的约束》影响本条对此—做了修改增》加了邻接《板件的约束》影响
】 以上两点】。。是本次修改时根据】试验结果对本—条所做的主要修【改
《
,
由于考!虑,。相邻板件的约束【影响后确定板件有效!宽厚比的参》数数目又有增加如】仍采用列《表的方?式确定板件》的有效宽厚比表格】。量将大幅《增,加于:使用不便因此本条采!用公式确《定板件的有效宽厚】比
?
,
》 根据对》试验:数据的分析对于加劲!板件、部分加劲板】件和非?加劲:。板件的有效宽—厚比的计《算都可以《。采用一个统一—的公式即公式—。5.6?.1-1至公式5.!6.1-3》公式中的计算系数ρ!考虑了相邻板件的】约束影响、板件纵边!的,支承:类型和板件所受应力!的大小和分》布情况
《
《
—
式中 】。k板件受《压稳定系数与板件】纵边的?支承类?型和板件所》受应力?的分布情况有关;】。
】 》 k?1板组约束系数与】邻接板件的约束程】度有关;
】。
【 《m受压板件边缘的】最,大控制应力(N/】。mm2)与板件所】受力的各种情况有】关
》
,
《 如计?算中:不考虑?板组约?束影响可取板组约束!系数k1=1—此,时计算得到》。的有效宽厚比—的值与原规范—的基本?。相符
—
《 目前国际上已】有不少国家采—用统一的《公式计算《加,劲板:件、部分《加劲板和非加劲板件!的有效宽厚比而统】。一公式的表》达形式因《。。各国依据的》。实验数据而有所不】同,。。
— 本次—修改对受压》板件有效截》面的取法及分布【位置也做了修—改(:见第5.6.5条】)规定截《。面,的受拉部分全部【有效有效宽》度按一?定,比例:分置在?。。受压:的两侧因此有效宽】厚比计?算公式5.》6.:1-1至《公,。式5.6《.1-3《的右侧为板》件受压区的宽度b】c,即有效宽厚比用受压!区宽厚比的一—部分来表示
】
,。
有效宽!厚比的计算公式【由三段组《成第一段为当b/t!≤18αρ》时板件全《部有效;第三段【为当b/t≥38α!ρ时板件的有效【宽厚比为一常数25!αρ;第二段—即18αρ<b/t!<38?αρ时为过渡—段衔接第一段与【第,三段对于均匀受压】的,加劲:板,件(:。即α=1ρ》=2bc=b—)当b/t≤36】时板件全《部有效;当b/t】≥7:6时板件有效宽厚比!为常数50原规范】为当b/t≤30】时板件全部》有效;当b/t≥6!0,时板件有《效宽:厚比为常数》45:;但当?b/t≥130后】板件有效宽厚比又】有增加?原规范的数值—是,根据当时《所做试验结》。果制订的当时箱形】截,。。面试件是由》两槽形截面》。焊接而成由于焊接】应力较大使数值有】所,降低考虑到目前型】材,供,应的改善焊》接应力会相》。应降低这次修改对数!值,适,。当,提高:美国和欧洲》规范的数值为—当b/t≤3—8时板件全部有效】;当b?/t:很大时板件有效宽厚!比渐近于《56.8《;当:b/:t=76《时有效宽厚比为47!.,5相当于本规范的9!5%因此本规范【的数值?与美国和欧洲规范的!比较接近
】
5?.6.2 》。 本条给出了—。第5:.6.?1条有?关公式?中需要的板件—。受压:稳定系数k》的计算公式这些公】式均为根据薄—板稳定理论》计算的结《果经过回《归得到的
【
:
5.6.3 】本条给出了第5.】6.1条《有关公式中需要【的板组约束系—数k1的计算公式板!组约束系数与—构件截面的》形式、截《面,组成:的几何尺寸以及【所受:的,应力大小和分布情】况等有关根据—上海交通《大学、湖南大学和南!昌大学对箱形—截面、带卷边—。槽形截面和槽形截面!的轴心受压、—偏心受压构件1【32个?试验所得数据的分析!发现不同的截面【形式和不同》的受力?状况时板组》约束系数《是有区?别的但对于常—用的冷弯薄壁—。型钢构件的》截,面形式?。和,尺寸其变化》幅度不大考虑到【构件的有效截面特性!与,板组约束《系数的?。关系并?。不十分敏感为了使用!上,的方便对《加劲板件、部分【。加,劲板件和非加劲板件!采用:了统一的板组—约束系数《计算公式
—
,
,
: 板件的弹】性失稳临界应—力为
】
,
》 , ?式中 k板》。件的受压稳定系数】;
》。
? E!弹性模量《;
:。
! ? μ泊桑》系数;?
?
! b板》件的宽度;》
》
, : 《 t板件的厚】度
?
式!(3)?表明板件《。的临界应力》与稳定系数》k,和宽厚比b》/t:有关为了简便—式(3)《可,表示为
—
:。
】 图3表示一由!板件组成的卷边【槽形截面《腹板宽度《为ω翼缘宽度为【f厚度均为t作用】于腹板的板》组约束系数用k1】w表示作用》于翼缘的板组—约束系?数用k1f表—。。。。示腹:板的弹性临》界应力σcr—w和翼缘的弹性【临界应力σcrf】可分别用下式表示】
】
—
图3 卷】边槽形截《面,
】 当考虑板组稳】定时:应由σ?cr:w=σcr》f将式(5)—和,式(6)代》。入则有
《
》。令 【
—
得》 !
:
》 《式(:9)表示按板—组弹性失《稳时两块相邻板的】。板组约束系数—之间:。。的应有关系即翼缘】的板组约束系数【k1f和腹》板的板?组约束系数k1【w之间应有的关【系
! 本?条在:。。根据试?验数据拟合板组约】束系数k《1的计算公式(3)!至公式(5)时【。也考虑了公》式(9)所表示的关!系
:
?
表1至!表6是试《验数据?与按第5.6.1条!至第5.6.3条】的规:定计算得《到的理?论结果?的比较表中还—列出:了按原规范》。和按美国规范—的计算?结果比较结果表明】这,次修改?。是比较满意的—
,
表—1 :34根箱《。形截面?试,件的试验《结,。果,Nt与?各种方法计算结果】Nc的比较Nt【/Nc
!
?
:
表2 《13根短柱、22】根长柱卷边》槽形截面最》大压应力在支承边的!试件的试验结果Nt!与各种方《法计算结果Nc的】比较Nt/Nc
】
】
表3 8根】短柱、7根》长柱卷边槽形截面最!大压应力在卷边的】试,件的试验结果Nt】与各种方法计—算,结果:N,c的比较Nt/N】c
】
》。表4 14根槽形截!面最:大压:应力在支承》边的试件的试验结】果Nt与各种方【法计算?结果Nc的比较【。Nt/Nc
—
—
》表5 2《。4,根槽形截面最大【压应力在自由边的】试件的试验》结果:Nt与各《种方法?计算结果Nc的比较!Nt:/,Nc
!
《
表:6 10根》槽形截面腹板—非,均匀受?压试件的试验—结果:Nt与各种》方法计算结》果Nc的比较N【t/Nc
—
】
表1至!。表6表明与》。试验结果相》比考:虑,板组约束与不—考虑板?组约束的计》。算结果在《平均值?与均方?差方面差别》。不大但在某些—。。情,况下两者可》以有较?大差别不考》虑板组约束有时会】。偏于不安全有时则】会偏于?。过分:保守可由下列两例看!出
》
《 , 例1箱形截面轴心!受压
》
:
1.不考!虑板组?约束
?
!
! 长边?。b/t=120【>38ρ=》76:be/t=50【。
,
,
】故Ae=《(2×20+2【×50)t》2=1?40t2
》
》 2.考【虑板组约束
!
k【=4kc=4=1b!c,=bα?=1σ1《=205
!
k—1计算?
《
长【边ξ:=,20/?120=1/6【。k,1=:1/=?2.5>1.7取】1.:7
】。 : 短边ξ=120/!2,0,。=6k1=0—.11+0.—93/(ξ》-0.05)2=0!.136
【
:
? be/t—计算
! 长边ρ==】2.6b/t=12!0>38ρ=—99be/t=【25ρ=65
!
短】边ρ=?=0:.7418ρ=1】。3<b/《t=20<38【ρ=28
【
?
,
:
— 故Ae《=,(2×16+—2×65)t—2=:16:2t:2
】 结论不考虑板!组约束过于保—守
】 例2箱形【截面轴心受》压
!。 ,。 1:.不:考虑板组约束—
,
?
k=4!k1=1σ1=【。2,0,5ρ=2
—
?
短边b/!t=:76=3《8ρ=76be【。/t=25ρ=【5,。0
:
—
—
《 2.考虑板】组约束
! : k=《4kc=4》=1:。bc=b《α=1σ1=—205
—
,
k1】计算
—
》。 ,长边ξ=76/1】80=0.4—。2,2k1=1》/=1.5》。4
《
《 短边ξ=18!0/76《=,2.368k1=】。0.11+0.9】3/(ξ-0—.05)2》=0:.2:83
《
【 be?/t计算《
】。 :长边ρ==2.【48b?/,t=180》>,38ρ=9》4be/t=2【5ρ=62
!
,
短—边ρ==1》.06b/》t=76>38ρ】=40?.28be/t=2!5ρ=26.5
】。
》 故Ae=】(2×26.5+】2×62)》t2=17》7t2
】
》结论不?考虑板?组约束?偏于不安全
—
《
》对于:其他:截,面形式?及受力状况也都【有这种情况不再【列举:从以上例子可以看】出考虑板组约束作】用是合理的
!
5.《6.4 本条规】定的卷边高厚比限值!是,。。按其作为《边加劲的最小刚度要!求以及在保》证卷边不先于平板】局部屈?曲的基础上确定的】。
,
5—.6:.5 《本条规定了受—压板:件有效截面的取【法及:。位置原规范》为了方便设计—计算采?用了:将有效宽《度平均置《于板件两侧》的,方法但当板》件,上的应力分布—有拉应力时往往会】出现截面《中受拉应力作—用的部位也》不一定全部有—效这不尽《合理:本条做了修改规定截!面的受?拉,部分全部有》效板:件的有?效宽:度则按一定比例分置!在受压部分的—两侧
》
:
5.6.6— 本条规定—。了轴心受压圆管【构件保?证局部?稳定:的圆管外径与壁厚】之比的限值该限【值是按理想弹—塑性材料推导得到的!
《
5?.6.?7 : 轴:心,受压构件截面上【。承受的最大应—力是由压杆整体稳】定,控制的其值为f因此!在确定截面上板件】的有效宽度时宜将】f作为板件的最大控!制应力σ1
!
5.《。。6.8 《 构件中板件的有】。效宽厚比与板件所受!的压应力分布不均】匀系数及《最大压应力》σ,。max?有关本?条规定是关于拉【弯、压弯和受—弯构件中受压—板件不均匀系数和最!大压应力值的计算并!据此按照第5.【6.:1条的规定计算受压!板,。件,的有效宽厚比—
】 压?弯构件在受》力过程中由于—压力:的P-△效应其受】力具有几《何非线?性性质使截面上【的内力和应力分【布的计算比较—复,。杂为了?简化计算《同时考虑《到压弯构件一般【由稳定控制计—。及P-△效应后【截面上的最大—应力大?。多是用足《的或相?差不大因此本条规】定截面上最大控制】应力:值可取为钢材的【强度设计《值f同时截面上各板!。件的:压应:力,分布不均匀》系数可?取按构件毛截面【作强度?计算:时得到的值》不考虑双力矩的影响!各板件中的》。。最大控制《应力则由截面上的强!度设计值f》和各板?件的应力分布不【均匀:系数推算得》到
! 受弯《及拉弯构件因没有或!可以不考虑》P-:。△效应?截面上?各板件的应力分布下!不均:匀系数及最大—压应力?值均取按构件毛截】面作强度计算—得到的值不考虑双力!矩的影响
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