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
》
【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;:。
?
》 》。 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/》。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k【1=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:≥38αρ时板【件的有?效宽厚比为》一常:数25α《ρ;第二段即—1,8αρ<《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=1】ρ=2b《c=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【≥60?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≤?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—。=76时有效宽厚比!为47.5》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13《2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《k1w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σcrw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,crw=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Nt与》各种方法计算—结果:Nc的比《较Nt/Nc
【
—
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N《c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Nt/Nc
!
:。
:
》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 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?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Nt/N【c
:
】
? : 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>3!8ρ=76》be/t=5—0
【 , 故A》。e=(2×20+2!×50)t2=【140t2
!
2.考!。。虑,板组约束
【
【k=4kc=4【=1bc=bα【=1σ1=205
!。。
《
k1计】算
! 长?边ξ=20/—120=1/6【k1=1/=—。2,.5>?。1.7取1.7
!
,
:
》短边ξ=120/2!0=6k1=0【.11+0》。.93/(ξ-0.!。05:)2:=0.?1,36:。
《
b【e/:t计算
【
? 长《边ρ==2》.6b/《t=120>—38ρ=99b【e/t=《25ρ=6》5
】 ?短边ρ==0.74!18ρ=1》3<b/t=—20<38ρ=28!
,
】
故A!e,=(2×16+【2×65)t2=1!62:t2
】 ,。 , 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=1σ1!=,20:。5ρ:=2
》。
【短边b/t》=76=《。38ρ=《7,6b:e/t=25ρ=5!0
?
》
》
:
》 2.?考虑板组约束
!
,
?。 , , k=4kc—=4=1bc—。=b:α=1σ1=—20:5,
:
》 k1计算【
,
》 长》边ξ=76/180!=0.4《。22:k,。1=1/《=1.54
!
? 短边》。ξ,=1:。80/7《6=2.368k1!。=0.11+0.9!3/(ξ-0.05!),2=0.《283
《
,
》 , b?e,。。/t计?算
》
? 长边ρ==2!.48b/t—=180>3—8ρ=94be/t!=25ρ=62
】
!短,。边ρ==1.—06:b/:。。t,=76>《3,8ρ=40.2【8b:e/t=《25ρ=26.【5
:
《
, 《故A:e=(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σ—1
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
》
【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
—