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5?.6 《构件中?的受:压板件
《
?
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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
》
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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《132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—
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》 ,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》
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? :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;
《
】 ? k1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/mm—2):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bc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≥38《α,ρ时板件的有效【宽,。厚比:为一:常数25α》ρ;第?二段即18》。αρ:<b/t<38α】ρ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=2!bc=b《)当b/t≤36】时板件全部有效;】当b/t≥76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≥13《。。0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≤》38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=:7,。。6时有效宽厚比为4!7.5相当》于本规范的》95:%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k!。1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132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
《
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【 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k?1f: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》σc:rw=σcrf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k!1f和腹板的板组】约束系数k1w【之间应有的关系
!
?。
本—条,在根据试验数据拟合!板组约束系数k1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N?t与各种方法计算】。结果Nc的比较Nt!/Nc?
【
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表2 1【3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N—t/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Nc的比较N【。。t/N?。c
《
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表4 1》4根槽形截面最大压!应力在支承》边的试件《的试验结果》N,t与各种《方法:计算结果N》c的比?较,Nt/Nc
】
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表5 24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N】c的比较N》t/Nc
》
》
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表6 1!0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》Nt/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?=,76be《。/t=5《0
—
: 故Ae=【(2×20+—2×50)t2=】14:0t2
】
2.考虑!板组约束
》
!k=4kc》=4=1《bc=bα=1【σ1=205—
】 :k1计?算
?
》 长边》ξ=20/120】=1/6k1—=1/=2.5>1!.7:取1:.7
】 《短边ξ=《120/《20:=,6k1=0》.11?+0.93/(ξ-!0.05)2=【0.136
—
!be/t《计,算
?。
】长,边ρ=?=2.6b/t=】120>38ρ=9!9be/t=2【5ρ=65
【
:
》 短边ρ==0.7!418ρ=13<】b/t=20<3】8ρ=28》
》
! 故?Ae=(《2×16《+2×65)t2=!162t2
】
《 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=》4k1?=1:σ,1=205ρ=【2
:
!短边b?/t=?76=38ρ=【76be/t=2】5ρ=?50
【
?
》。
,
《 2.考》虑板组约《束
! k=4k—c=4=1bc=】bα=1σ1=20!5
! k1计算
】。
:。
》 长边ξ=》。76/18》0=0.《422k1=1【。/,=1.54
】
,
: 短》边ξ=180/76!=2.?368?k1:=0.1《。1+0.93/(】ξ-0.05)【2=0.283
】
,
】be/t计算
!
》 长边ρ》==2.48b/t!=180>》38ρ?=,94be/t=2】5,ρ=62
—
:
短边】ρ,==1.06b【/t=76>38】ρ=:40.28b—e/t=《25ρ=26.5】
:
?
: 故Ae=(】。2×:26.5+》2×62)t—2=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σmax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,
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《 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
《