7 — 构件?设计
【
7.1】 刚架构件计【算
—
7《.1.1 板件】屈,。曲后强度利用应【符合下列规定
!。
? 1 当工!。字形截面构件—腹板受弯《及受压板幅利用屈曲!后,强,度时应按有效宽度计!算截面特性受压区有!效,宽度应按下》式计算
】
《
【式中he《腹板受压区有效宽】度(mm《)
【 《 : hc腹板受!压区宽度《(mm)《;
【 — ? ρ有效宽度—系数:ρ>1.0时取【。1.0
》
,
2 ! 有效?宽度系数《ρ应按下列》。公式计算
—
—。。
— 式?中λp与板件—受弯:、受压有关的参数】当,σ1<f时计算【λp可用《γR:σ1代替式(—。7.1.《1-3)中的fy】γR为?抗力分项系》数对Q23》5和Q345钢γ】R取1.1;
】
》 》 hw腹板】的高:度(mm)对楔形腹!板取板幅平》均高度;《
】 , ? tw腹板】的厚度(mm);】
【。 《 , ? ,kσ杆件在正应力】作用下的屈》曲系数;
】
: 】 β截面边缘【正应力比《值(图?7.1.1》)1≤β≤1—;,
! σ1!。、σ:2分别为板边最大】和,最小应力《且|:σ2|?≤|σ1《。|
】 3 腹板有!效宽度he应按下列!规则分布《(图7.1.—1)
《
!
图7.1.1 !。腹板有效宽度的【分布
! ?4 工字形截【面构件?。腹板:的受剪板幅考—。虑屈曲后强度时应】设置横向加劲—。肋板幅的长度与【板幅范围内的大【端,截面高?度相比不应大于3】
》
5 】腹板高度变化的区格!考虑屈曲后强度其受!剪承载力设计值应按!下列公式计算
!
【
式中】fy钢材抗剪强【度设计值(N/m】m2:);
《
,。
? 》 h—w1、h《w0楔形腹板大端和!小端腹板高》度(:mm);
!
】 tw腹板的】厚度(mm);【
:
》 】 λs与板件受剪有!。关,的参数按本条第【。6款的规定采用;】
】。。。 【。 Xtap腹—板屈曲后抗剪强度的!楔率折减系》数,。;
:
! γp】腹板:区格的楔率》。;
?
,
】 》α区格的长度—。。与,高度之比;
【
《 】 a加劲肋间距】(mm)
—
— 6 《 参数?λs:应,按下列?公式计算《
—
— 式中kτ受!剪板件的屈曲系数】;当不?设横向?加劲肋时取kτ【=5.34ηs
】
》7.:1.2 刚架【构件的强度计—算和加劲《。肋设置应符合下列】规定
》
,
? ,。。 1 工字形】。截面受弯构》件在剪力V和弯【。矩M共同作用下的】强度应满《足下列公式》要求
】
— 式中—Mf两翼缘所承担】的,弯矩(N《·mm);
【
:。
,
? ? , Me—构件有效《截面所承担的—弯矩:(N·?mm)Me=—Wef;
】
】 : We构件有效】截面最大受压纤维的!截面:模量(?mm3);
【
》 《。 : A《f构:件翼缘?的截面面积(—mm2);》。
【 ? 》。 hw?计,算,截面的腹板高度(】mm);
【
】 : tf计—算截面的翼缘厚度】(mm);》
【 : — Vd腹板受—剪承载力设计—值(N)按本规范】式(7.1.—1-10)计—算
【 2 — ,工字形截面压弯【。构件在剪力V、弯】矩M和轴压力N共】。同作用下的强度应】满足下列公式要求
!
】
— 式中Ae》。。有效截面面积(【mm2);》。
— , 》 M》Nf兼承压》力N时两翼缘所能承!受的弯矩(》N·mm)》
》
: 3 —梁腹板应在与中【。柱连接处、较大【集中荷?载,作用处和翼缘—转折处设置横向加】劲肋并符合下列规定!
》。
:。 —。 1)?梁腹板利用屈曲【后强:度时其中间加劲肋除!承受集中荷载—和,翼缘转折产生的压】力,外尚应承受》拉,力场产生的》。压,力,该,压力:应按下列公》式计算?
》
《
,
式中】。Ns:拉力场产《生的压力《(,N);
】
!。 V?。梁受剪承载力设计值!(N);
》
:
:
: 》 φs腹板】。剪切屈曲稳定系【数φs≤1.—0;
《
》 】。 λs腹《板剪切屈曲通用【高厚比按本规范【式(7?.1.1-》15)计算;
!
《 , h!w腹板的《高度(mm)—。;
《
:
!。 :tw腹板的》厚度(mm)
】
》 , —2)当验算加劲肋稳!定性时其截面应包括!每侧15tw宽度范!围内的腹板面积计算!长度取h《w
》
—4 小端》截面应验《算轴力、《弯矩和剪《力共同作《用下的强度
!
7.《。1.3 》变截面柱《在刚架平《面内的稳定》应按下列公式计【算
—
【 式》中N:1,大端的轴向》。压力设计值(N【);
《
! M1【大端的?弯矩设计值(N·m!m);
】
【 Ae1【大端的?有效截面面积—(mm2《);
! 《 ?。 , We1大端—。有效截?面最大受压》纤维的截面模量(m!m3);
—
,
? ! φx杆《。件,轴心受压《稳定系数楔形柱【按本规范附录A规】定的计算长度系数由!现行国家《标准钢结构设计规范!。GB 5《0017查得计【。算长细比《时,取大端截面的回【转半径?;
:
【 β!mx等效弯矩—系数:有侧:移刚架柱的等效【弯矩系?数βmx取1—。.0:;
》
【 Nc【r欧拉临界力(N】);
?
《
》 λ1】按大端截面》计算:的考虑计算长—度系数的长细比;】
》
》 》 λ1?通用长细比》;
《
》 》 : ix1大端截【面绕强轴的回—转半径?(mm?);
《
:
,
【 《μ,。柱计算长度系数【按本规范附录A【计算;
】
, ? — H柱?高(mm);—
! ? :。 A0、A—1小端和大端截面的!毛截面面《积,(mm2);
【
! : E柱钢材】的,弹性模量《(N/mm2);
!
【 , 《 fy》柱钢材的屈服强度值!(,N/m?。m,2,)
》。
注【当柱的最大弯—矩不出?现在大端时M1和W!e1分别取最大弯矩!和,该弯矩所在截面的】有效截面模》量
7.!1.4 》变截面刚架》梁的稳定性应符【合下列?规定
! , 1 《 承受线性变化弯】矩,的楔形?变截面梁段的稳定性!应按下?列公式计算
【。
!
式中φ】。b楔形?变截面梁段》的整体稳定系—数φ:。b≤1.0;
!。
! kσ—小端截面《压应力除《以大端截面压应力得!到的:比值;
—
? 】。 :kM弯矩比为—较小弯矩除以—较,大弯矩;
!
! λb梁的通用长!细,比;
! 】 γx截面塑—性开展系数按现【。行国家标准》钢结构?设,计规范GB 50】017的规定取值】;
:
! —Mcr楔《形变截面梁弹—性屈曲临界弯矩【(N·m《m)按?本条第2款计—。算;
! 】 b1、h1—弯矩较大截》面的受压《翼缘宽度和上、【下翼缘中面之间的】距离(?mm:);
! ? 》 Wx1弯矩—较,大,截,面受压边《缘的:截面模量(m—m3);
!。
】 γ《变截面梁楔率;【。
】 ? h0【。小端截面上、下翼缘!中面之间的距离【(mm);
—
?
! ,。 ,。 M:0小:端弯矩(N·—mm);
!
】 M1大端弯矩!(N·m《m)
—
? 2 》 弹性?屈曲临界弯》矩应:按下:列公式计算
【
【
式中!C,1等效弯《矩系数C1≤2.】75;
《
》 《 , ? :η,i惯性矩比;
【
:
【 IyT!。、IyB弯矩最大截!面受压?翼缘和受拉翼缘绕弱!轴的惯?性矩:。(mm4);
!
《 ? 《 βxη》截面不对称系数;】
?
》 — Iy变》截面梁绕弱轴惯性】矩(mm4》);
!。 — : Iwη变截—面梁的等效翘曲【惯性矩(mm4)】;
》
— 》 Iw0小端截【面的翘曲惯性矩【(mm4《);
—
》 ? J》η变截面梁等效圣维!南扭:转常数;《
《
】 , J0小端截面!自由扭转常》。数;
! 》 hsT【0、hsB0分【别是小端截面—上、下翼缘的—中面到剪切中心的】距离(mm);【
【 】 tf?翼缘厚度(mm【);
【
: 《 tw【腹板厚度《(mm?);
—
》。 L梁!段平面?。外计算长度(mm)!
—7.:1.5 《。 ,变截面柱的平面外稳!定应分段按下列【公式计算当不—能满足时应》设置侧向支撑或【隅撑并?验算每段的平面外】稳定
】
! ,式中λ1y绕弱轴】的通用长细比—;
】 — λ1y绕弱轴!的长细比;
】
:。
! iy1大端【截面绕弱《轴的回转半径(【mm:。。。);:
— 【 φy轴心受压!构件弯?矩作用?平面外的稳定—系数以大端为—准按现行国家标准钢!结构设计规范—。G,B 500》1,7的规定采用计算】长度取纵向》柱间支撑《点间的距离》;
—
?。 — , ,N1所计《算构:件段大端截》面的:轴压力(N)—;,
《
— 《 M1所计算【。构,。。件段大端截面的弯】矩(N·m》。m):;
—
: 【。 φb稳》定系数按本规范【第7.1.4条计算!
7.1!.6 ? 斜梁和隅撑的【设计应?符合下列规定
【
!1 实腹》式刚架斜《梁在平面内可—按压弯构件》。计算强度在平面外】应按压?弯构件计算稳定
!
】2 : 实腹?式刚架斜梁的—平面外计算长度应】取,侧向支承点间的【距离;当《斜梁两?翼缘侧向支承点【间,的距:离不等时应取最【。大受压翼缘侧向支承!点间的距《离
?
【 3 当实腹式】刚架斜?梁的下翼缘受压【时支承在屋面斜【梁上翼缘的檩条【不能:单独作为屋面斜【梁的侧向支承
【
《
4— 屋面《斜梁和檩《条之间设置的隅【撑满足下列条—件时下翼缘受—压的屋?面斜梁的平面外【。计算长?度可考虑《隅撑的作用;
【
— , 《。。 :1)在屋《面,斜梁的两侧》均设置隅撑》(图:7.:1.6?。。);:
,
》。
图7.!。1.6 屋—。。面斜梁的隅撑
】
1-檩条;!2-钢梁《;3-隅撑
—
《
: 2)!。隅撑的上支承点的位!。置,不,低于:檩条形心线;
【
【。 ? 3)》符合对隅撑的设计】。要求:
:
《 5 — 隅撑单面布—。置时应考虑隅—撑作为檩《条的:实际支座《承受的压力对—屋面斜梁下翼缘的水!平,作用屋面《斜,。梁的强度和稳定【性计算宜考虑其影】响
【 ? 6 当斜—梁,上翼:缘承:受集中荷载处不设】横向加劲肋时除应】。按现行?国家标准钢结构设】。计规范GB —50017》的规定验算腹板【上边缘正应力、剪应!力和局部压应力【共同作用时的—折算应力外》尚应满足下列公式】要求
!
?
》 式中F《上翼缘所受的集【中荷载(《N);
《
,。
【 — tf、tw—分别为?斜梁翼缘《和腹板的厚度(m】m);
》
?。
! , αm参数αm≤】1.0在斜梁负弯】。矩区:取1.0;
—
:
】 , : , M集中荷载—作用处的弯》矩(N·《mm);
!
! W?e有效截面最大【受压:纤维的截《面模量(mm3)】
】 7 隅—撑支撑梁的稳定系】数应:按本规范第7.【1,.4条的规定—确,定其中kσ为大【、小:端应力比取》三倍隅撑间距范【围内的梁段的—应力比楔《。。率γ取?三倍:隅撑间距计算;【弹性屈曲《临界弯矩应》按下列?公式计算
!
】。 , , 式中J《、Iy、I》w大端截《面的自由扭转常【数,绕弱轴惯性》矩,和翘:曲,。惯性矩(mm4)】;
》
》 — G斜梁钢材—的剪切?模量(N/mm2)!;
》
! E斜梁钢材】。的弹性模量(N/m!m2);
】。
》 》。 :a檩条截面》形心到梁上翼—缘中心的距离(mm!),;
—
! :h大端截面上—、下:翼缘中面《间的距离《(,mm);《
,
】。 》 α隅撑和檩【条,轴线的夹角(°)】;
! β!。隅撑:与,檩条:。的连接点离》开主梁的距离与【檩条跨度《的比:值;
》
》 】lp檩条的跨度【(mm)《;,
— ! Ip檩条》截面绕?。强,轴的惯性《矩,(mm4);
】
《 !。 Ap檩条的截【面面积(《mm2);
【
《 : ? A—k隅撑杆的截—面面积(mm—。2);
《
! l【k隅撑杆的长度(】mm);
【
:
! lkk隅—撑的间距(m—m);?
?
! e隅撑下】支撑点到檩条形心】线的垂直距离—(mm)《;
】 【 e1梁》截,面的:剪切中心到檩条形】心,线的距离《(mm);
!
! I《1,被隅撑?支撑的翼缘》绕,弱轴的惯性矩(m】m4);《
— 《 —I2与檩条连—接,的翼缘?绕弱:轴,的惯:性矩(mm4)
】
,