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5、6、構(gòu)件中的受壓板件5,6。1、本條所指的加勁板件即為兩縱邊均與其他板件相連接的板件，部分加勁板件即為一縱邊與其他板件相連接、另一縱邊由符合第5、6.4條要求的卷邊加勁的板件,非加勁板件即為一縱邊與其他板件相連接，另一縱邊為自由邊的板件，例如箱形截面構(gòu)件的腹板和翼板都是加勁板件 槽形截面構(gòu)件的腹板是加勁板件.翼緣是非加勁板件 卷邊槽形截面構(gòu)件的腹板是加勁板件,翼緣是部分加勁板件.根據(jù)上海交通大學(xué)，湖南大學(xué)和南昌大學(xué)對(duì)箱形截面.卷邊槽形截面和槽形截面的軸心受壓、偏心受壓板件的132個(gè)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)不論是哪一類板件都具有屈曲后強(qiáng)度、都可以采用有效截面的方式進(jìn)行計(jì)算 因此本次修改不再采用原規(guī)范第4、6，4條關(guān)于非加勁板件及非均勻受壓的部分加勁板件應(yīng)全截面有效的規(guī)定.板件按有效寬厚比計(jì)算時(shí)，有效寬厚比除與板件的寬厚比.所受應(yīng)力的大小和分布情況 板件縱邊的支承類型等因素有關(guān)外，還與鄰接板件對(duì)它的約束程度有關(guān)。原規(guī)范在確定板件的有效寬厚比時(shí)，沒有考慮鄰接板件的約束影響,本條對(duì)此做了修改。增加了鄰接板件的約束影響。以上兩點(diǎn)是本次修改時(shí)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)本條所做的主要修改，由于考慮相鄰板件的約束影響后。確定板件有效寬厚比的參數(shù)數(shù)目又有增加,如仍采用列表的方式確定板件的有效寬厚比。表格量將大幅增加,于使用不便 因此本條采用公式確定板件的有效寬厚比 根據(jù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)于加勁板件 部分加勁板件和非加勁板件的有效寬厚比的計(jì)算。都可以采用一個(gè)統(tǒng)一的公式，即公式5、6。1,1至公式5、6,1,3.公式中的計(jì)算系數(shù)ρ考慮了相鄰板件的約束影響.板件縱邊的支承類型和板件所受應(yīng)力的大小和分布情況、式中,k、板件受壓穩(wěn)定系數(shù)，與板件縱邊的支承類型和板件所受應(yīng)力的分布情況有關(guān) k1。板組約束系數(shù),與鄰接板件的約束程度有關(guān)。m 受壓板件邊緣的最大控制應(yīng)力,N、mm2 與板件所受力的各種情況有關(guān)。如計(jì)算中不考慮板組約束影響、可取板組約束系數(shù)k1。1.此時(shí)計(jì)算得到的有效寬厚比的值與原規(guī)范的基本相符、目前國際上已有不少國家采用統(tǒng)一的公式計(jì)算加勁板件.部分加勁板和非加勁板件的有效寬厚比。而統(tǒng)一公式的表達(dá)形式因各國依據(jù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而有所不同，本次修改對(duì)受壓板件有效截面的取法及分布位置也做了修改 見第5,6。5條,規(guī)定截面的受拉部分全部有效，有效寬度按一定比例分置在受壓的兩側(cè) 因此、有效寬厚比計(jì)算公式5,6，1,1至公式5，6,1 3的右側(cè)為板件受壓區(qū)的寬度bc.即有效寬厚比用受壓區(qū)寬厚比的一部分來表示，有效寬厚比的計(jì)算公式由三段組成。第一段為當(dāng)b.t 18αρ時(shí),板件全部有效 第三段為當(dāng)b,t.38αρ時(shí),板件的有效寬厚比為一常數(shù)25αρ。第二段即18αρ,b。t,38αρ時(shí)為過渡段 銜接第一段與第三段,對(duì)于均勻受壓的加勁板件.即α 1，ρ、2。bc、b.當(dāng)b、t.36時(shí) 板件全部有效 當(dāng)b，t 76時(shí)、板件有效寬厚比為常數(shù)50、原規(guī)范為當(dāng)b.t、30時(shí),板件全部有效、當(dāng)b。t 60時(shí) 板件有效寬厚比為常數(shù)45 但當(dāng)b.t，130后，板件有效寬厚比又有增加。原規(guī)范的數(shù)值是根據(jù)當(dāng)時(shí)所做試驗(yàn)結(jié)果制訂的,當(dāng)時(shí)箱形截面試件是由兩槽形截面焊接而成 由于焊接應(yīng)力較大,使數(shù)值有所降低,考慮到目前型材供應(yīng)的改善 焊接應(yīng)力會(huì)相應(yīng)降低 這次修改對(duì)數(shù)值適當(dāng)提高,美國和歐洲規(guī)范的數(shù)值為 當(dāng)b,t,38時(shí)，板件全部有效.當(dāng)b t很大時(shí)、板件有效寬厚比漸近于56，8 當(dāng)b t,76時(shí)，有效寬厚比為47,5 相當(dāng)于本規(guī)范的95，因此、本規(guī)范的數(shù)值與美國和歐洲規(guī)范的比較接近，5。6。2、本條給出了第5,6.1條有關(guān)公式中需要的板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k的計(jì)算公式,這些公式均為根據(jù)薄板穩(wěn)定理論計(jì)算的結(jié)果經(jīng)過回歸得到的 5，6、3.本條給出了第5.6、1條有關(guān)公式中需要的板組約束系數(shù)k1的計(jì)算公式.板組約束系數(shù)與構(gòu)件截面的形式 截面組成的幾何尺寸以及所受的應(yīng)力大小和分布情況等有關(guān),根據(jù)上海交通大學(xué).湖南大學(xué)和南昌大學(xué)對(duì)箱形截面、帶卷邊槽形截面和槽形截面的軸心受壓 偏心受壓構(gòu)件132個(gè)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的分析、發(fā)現(xiàn)不同的截面形式和不同的受力狀況時(shí).板組約束系數(shù)是有區(qū)別的，但對(duì)于常用的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件的截面形式和尺寸其變化幅度不大，考慮到構(gòu)件的有效截面特性與板組約束系數(shù)的關(guān)系并不十分敏感 為了使用上的方便.對(duì)加勁板件，部分加勁板件和非加勁板件采用了統(tǒng)一的板組約束系數(shù)計(jì)算公式 板件的彈性失穩(wěn)臨界應(yīng)力為 式中，k 板件的受壓穩(wěn)定系數(shù)。E。彈性模量、μ。泊桑系數(shù)、b、板件的寬度.t。板件的厚度,式。3 表明板件的臨界應(yīng)力與穩(wěn)定系數(shù)k和寬厚比b,t有關(guān) 為了簡便 式。3,可表示為、圖3表示一由板件組成的卷邊槽形截面，腹板寬度為ω 翼緣寬度為f,厚度均為t、作用于腹板的板組約束系數(shù)用k1w表示。作用于翼緣的板組約束系數(shù)用k1f表示,腹板的彈性臨界應(yīng)力σcrw和翼緣的彈性臨界應(yīng)力σcrf可分別用下式表示.圖3。卷邊槽形截面,當(dāng)考慮板組穩(wěn)定時(shí)、應(yīng)由σcrw，σcrf,將式.5.和式,6，代入，則有.令。得 式.9、表示按板組彈性失穩(wěn)時(shí)。兩塊相鄰板的板組約束系數(shù)之間的應(yīng)有關(guān)系，即翼緣的板組約束系數(shù)k1f和腹板的板組約束系數(shù)k1w之間應(yīng)有的關(guān)系，本條在根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合板組約束系數(shù)k1的計(jì)算公式、3.至公式、5，時(shí)，也考慮了公式.9.所表示的關(guān)系，表1至表6是試驗(yàn)數(shù)據(jù)與按第5、6.1條至第5,6，3條的規(guī)定計(jì)算得到的理論結(jié)果的比較。表中還列出了按原規(guī)范和按美國規(guī)范的計(jì)算結(jié)果 比較結(jié)果表明。這次修改是比較滿意的,表1 34根箱形截面試件的試驗(yàn)結(jié)果Nt與各種方法計(jì)算結(jié)果Nc的比較Nt、Nc表2,13根短柱。22根長柱卷邊槽形截面最大壓應(yīng)力在支承邊的試件的試驗(yàn)結(jié)果Nt與各種方法計(jì)算結(jié)果Nc的比較Nt,Nc表3，8根短柱、7根長柱卷邊槽形截面最大壓應(yīng)力在卷邊的試件的試驗(yàn)結(jié)果Nt與各種方法計(jì)算結(jié)果Nc的比較Nt Nc表4.14根槽形截面最大壓應(yīng)力在支承邊的試件的試驗(yàn)結(jié)果Nt與各種方法計(jì)算結(jié)果Nc的比較Nt，Nc表5。24根槽形截面最大壓應(yīng)力在自由邊的試件的試驗(yàn)結(jié)果Nt與各種方法計(jì)算結(jié)果Nc的比較Nt,Nc表6。10根槽形截面腹板非均勻受壓試件的試驗(yàn)結(jié)果Nt與各種方法計(jì)算結(jié)果Nc的比較Nt,Nc.表1至表6表明、與試驗(yàn)結(jié)果相比考慮板組約束與不考慮板組約束的計(jì)算結(jié)果在平均值與均方差方面差別不大.但在某些情況下。兩者可以有較大差別.不考慮板組約束有時(shí)會(huì)偏于不安全.有時(shí)則會(huì)偏于過分保守 可由下列兩例看出 例1.箱形截面,軸心受壓、1、不考慮板組約束 長邊,b,t,120。38ρ.76,be t.50,故,Ae,2，20。2 50、t2、140t2,2，考慮板組約束.k,4.kc 4。1、bc b，α.1,σ1,205,k1計(jì)算 長邊.ξ。20.120.1、6.k1,1.2 5，1.7.取1.7，短邊 ξ。120.20。6,k1.0、11。0、93。ξ。0、05。2，0。136，be t計(jì)算，長邊 ρ,2.6。b.t。120 38ρ,99 be、t.25ρ、65,短邊。ρ、0，74 18ρ,13 b t 20.38ρ。28，故.Ae，2，16,2。65.t2，162t2，結(jié)論.不考慮板組約束過于保守,例2.箱形截面.軸心受壓 1.不考慮板組約束、k，4。k1 1.σ1,205.ρ 2,短邊 b,t 76.38ρ。76，be t.25ρ。50 2?？紤]板組約束、k。4、kc 4 1。bc。b,α。1,σ1.205。k1計(jì)算，長邊。ξ，76.180.0 422,k1,1、1.54。短邊.ξ,180，76,2,368,k1.0.11，0.93.ξ 0，05、2，0,283。be、t計(jì)算，長邊、ρ,2。48 b，t。180 38ρ 94，be.t。25ρ、62，短邊。ρ,1。06、b.t。76。38ρ,40、28，be。t.25ρ、26，5 故、Ae。2 26 5，2。62 t2,177t2。結(jié)論。不考慮板組約束偏于不安全 對(duì)于其他截面形式及受力狀況也都有這種情況 不再列舉。從以上例子可以看出,考慮板組約束作用是合理的,5 6,4、本條規(guī)定的卷邊高厚比限值是按其作為邊加勁的最小剛度要求以及在保證卷邊不先于平板局部屈曲的基礎(chǔ)上確定的。5、6，5.本條規(guī)定了受壓板件有效截面的取法及位置.原規(guī)范為了方便設(shè)計(jì)計(jì)算.采用了將有效寬度平均置于板件兩側(cè)的方法,但當(dāng)板件上的應(yīng)力分布有拉應(yīng)力時(shí).往往會(huì)出現(xiàn)截面中受拉應(yīng)力作用的部位也不一定全部有效，這不盡合理,本條做了修改.規(guī)定截面的受拉部分全部有效 板件的有效寬度則按一定比例分置在受壓部分的兩側(cè)。5.6、6 本條規(guī)定了軸心受壓圓管構(gòu)件保證局部穩(wěn)定的圓管外徑與壁厚之比的限值,該限值是按理想彈塑性材料推導(dǎo)得到的。5、6，7，軸心受壓構(gòu)件截面上承受的最大應(yīng)力是由壓桿整體穩(wěn)定控制的,其值為f。因此 在確定截面上板件的有效寬度時(shí) 宜將f作為板件的最大控制應(yīng)力σ1.5.6。8 構(gòu)件中板件的有效寬厚比與板件所受的壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)及最大壓應(yīng)力σmax有關(guān) 本條規(guī)定是關(guān)于拉彎.壓彎和受彎構(gòu)件中受壓板件不均勻系數(shù)和最大壓應(yīng)力值的計(jì)算.并據(jù)此按照第5,6、1條的規(guī)定計(jì)算受壓板件的有效寬厚比.壓彎構(gòu)件在受力過程中由于壓力的P.效應(yīng).其受力具有幾何非線性性質(zhì)。使截面上的內(nèi)力和應(yīng)力分布的計(jì)算比較復(fù)雜.為了簡化計(jì)算。同時(shí)考慮到壓彎構(gòu)件一般由穩(wěn)定控制、計(jì)及P 效應(yīng)后截面上的最大應(yīng)力大多是用足的或相差不大 因此本條規(guī)定截面上最大控制應(yīng)力值可取為鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f、同時(shí)截面上各板件的壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)可取按構(gòu)件毛截面作強(qiáng)度計(jì)算時(shí)得到的值.不考慮雙力矩的影響，各板件中的最大控制應(yīng)力則由截面上的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f和各板件的應(yīng)力分布不均勻系數(shù)推算得到 受彎及拉彎構(gòu)件因沒有或可以不考慮P。效應(yīng),截面上各板件的應(yīng)力分布下不均勻系數(shù)及最大壓應(yīng)力值均取按構(gòu)件毛截面作強(qiáng)度計(jì)算得到的值。不考慮雙力矩的影響