3、5,截面板件寬厚比等級、截面板件寬厚比指截面板件平直段的寬度和厚度之比 受彎或壓彎構(gòu)件腹板平直段的高度與腹板厚度之比也可稱為板件高厚比 3、5。1、絕大多數(shù)鋼構(gòu)件由板件構(gòu)成 而板件寬厚比大小直接決定了鋼構(gòu)件的承載力和受彎及壓彎構(gòu)件的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)變形能力 因此鋼構(gòu)件截面的分類,是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)、尤其是鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)。原規(guī)范關(guān)于截面板件寬厚比的規(guī)定分散在受彎構(gòu)件,壓彎構(gòu)件的計(jì)算及塑性設(shè)計(jì)各章節(jié)中、根據(jù)截面承載力和塑性轉(zhuǎn)動(dòng)變形能力的不同。國際上一般將鋼構(gòu)件截面分為四類,考慮到我國在受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)中采用截面塑性發(fā)展系數(shù)γx,本次修訂將截面根據(jù)其板件寬厚比分為5個(gè)等級 1 S1級、可達(dá)全截面塑性,保證塑性鉸具有塑性設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)動(dòng)能力、且在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中承載力不降低。稱為一級塑性截面.也可稱為塑性轉(zhuǎn)動(dòng)截面 此時(shí)圖1所示的曲線1可以表示其彎矩。曲率關(guān)系,p2一般要求達(dá)到塑性彎矩Mp除以彈性初始剛度得到的曲率p的8倍。15倍、2 S2級截面,可達(dá)全截面塑性,但由于局部屈曲。塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限、稱為二級塑性截面、此時(shí)的彎矩 曲率關(guān)系見圖1所示的曲線2。p1大約是p的2倍 3倍.3 S3級截面,翼緣全部屈服。腹板可發(fā)展不超過1 4截面高度的塑性。稱為彈塑性截面,作為梁時(shí),其彎矩,曲率關(guān)系如圖1所示的曲線3.4,S4級截面。邊緣纖維可達(dá)屈服強(qiáng)度.但由于局部屈曲而不能發(fā)展塑性,稱為彈性截面,作為梁時(shí).其彎矩.曲率關(guān)系如圖1所示的曲線4,5.S5級截面。在邊緣纖維達(dá)屈服應(yīng)力前,腹板可能發(fā)生局部屈曲,稱為薄壁截面,作為梁時(shí),其彎矩,曲率關(guān)系為圖1所示的曲線5 圖1,截面的分類及其轉(zhuǎn)動(dòng)能力。截面的分類決定于組成截面板件的分類 對工字形截面的翼緣、三邊簡支一邊自由的板件的屈曲系數(shù)K為0,43,按式、1,計(jì)算,臨界應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力fy 235N、mm2時(shí)板件寬厚比為18、6 式中 K,屈曲系數(shù)、E。鋼材彈性模量.fy。鋼材屈服強(qiáng)度.v,鋼材的泊松比 五級分類的界限寬厚比分別是,b1、t,y的0,5,0 6 0。7、0.8和1。1倍取整數(shù) 帶有自由邊的板件。局部屈曲后可能帶來截面剛度中心的變化。從而改變構(gòu)件的受力。所以即使S5級可采用有效截面法計(jì)算承載力,本次修訂時(shí)仍然對板件寬厚比給予限制.對箱形截面的翼緣、四邊簡支板的屈曲系數(shù)K為4,按式,1,計(jì)算,臨界應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力fy 235N mm2時(shí)板件寬厚比為56.29.S1級,S2級,S3級和S4級分類的界限寬厚比分別為。b.t,y的0.5.0,6。0,7和0.8倍并適當(dāng)調(diào)整成整數(shù).對S5級 因?yàn)閮煽v向邊支承的翼緣有屈曲后強(qiáng)度、所以板件寬厚比不再作額外限制.四邊簡支腹板承受壓彎荷載時(shí),屈曲系數(shù)按下式計(jì)算,其中參數(shù)α0按本標(biāo)準(zhǔn)式,3.5 1.計(jì)算 屈服寬厚比,0、5倍,0.8倍的屈服寬厚比,以及四個(gè)分級界限寬厚比的對比見圖2,考慮到不同等級的寬厚比的用途不同、沒有嚴(yán)格地按照屈服高厚比的倍數(shù).如廠房跨度大、截面高。截面希望高一些、腹板較薄 得到翼緣的約束大 寬厚比適當(dāng)放大.而截面寬厚比等級為S1級或S2級的 往往是抗震設(shè)計(jì)的民用建筑。在作為框架梁設(shè)計(jì)為塑性耗能區(qū)時(shí).α0、2,要求在設(shè)防烈度的地震作用下形成塑性鉸。所以寬厚比反而比0,5,0、6的倍數(shù)更加嚴(yán)格 缺陷敏感型的理想圓柱殼、其臨界應(yīng)力是σcr.0.3 Et,D 其屈曲荷載嚴(yán)重依賴于圓柱殼初始缺陷的大小,而民用建筑的鋼管構(gòu)件不屬于薄殼范疇.初始彎曲相對于板厚一般小于w0 t。0 2,圖2,腹板分級的界限高厚比的對比此時(shí)真實(shí)的臨界荷載與理想彈性臨界荷載的比值在0,5左右,即σcr。0。15.Et,D,fy 臨界應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力的直徑厚度比值計(jì)算如下,寬厚比 屈服徑厚比為0 5,0 6,0、7和0,8的數(shù)據(jù)也在表2給出,本次修訂的S1級 S2級。S3級和S4級分級界限采用了歐洲鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范EC3 Design。of steel.structures的規(guī)定、綜上所述 各種截面屈曲寬厚比和標(biāo)準(zhǔn)取值比較見表2。表2 各種截面屈曲寬厚比和標(biāo)準(zhǔn)取值比較、另外,表3 5.1壓彎構(gòu)件腹板的截面板件寬厚比等級限值與其應(yīng)力狀態(tài)相關(guān).除塑性耗能區(qū)部分及S5級截面.其值可考慮采用εσ修正 εσ為應(yīng)力修正因子,