第4章单个构件的承载能力

1、第4章单个构件的承载能力一一稳定性4.1 稳定问题的一般特点4.1.1 失稳的类别传统上，将失稳粗略地分为两类：分支点失稳和极值点失稳。分支点失稳的特征是：在临界状态时，结构从初始的平衡位形突变到与其临 近的另一平衡位形，表现出乎衡位形的分岔现象。在轴心压力作用下的完善直杆 以及在中面受压的完善平板的失稳都属于这一类型。没有平衡位形分岔，临界状态表现为结构不能再承受荷载增量是极值点失稳 的特征，由建筑钢材做成的偏心受压构件，在经历足够的塑性发展过程后常呈极 值点失稳。如果着眼于研究结构的极限承载能力，可依屈曲后性能分为如下三类：(1) 稳定分岔屈曲。分岔屈曲后，结构还可承受荷载增量。轴心压力作

2、用下 的杆以及中面受压的平板都具有这种持征。(2) 不稳定分岔屈曲。分岔屈曲后，结构只能在比临界荷载低的荷载下才能 维持平衡位形。承受轴向荷载的圆柱壳、承受均匀外压的球壳都呈不稳定分岔屈 曲形式。(3) 跃越屈曲。结构以大幅度的变形从一个平衡位形跳到另一个平衡位形。较接坦拱和油罐的扁球壳顶盖都属于这种失稳情形。缺陷的存在使得结构不再呈分岔失稳形式。 但是缺陷的存在并不改变它们屈 曲后的性态：在稳定分岔屈曲中极限荷裁仍然高于临界荷裁； 而在不稳定分岔屈 曲中，缺陷导致极限荷裁大幅度跌落。由此可见，不稳定分岔屈曲的结构对缺陷 特别敏感，无视缺陷对承裁力的影响将对设计造成严重的不安全后果。4.1.2

3、 一阶和二阶分析经典梁理论(亦称欧拉梁理论)本质上是构建在曲率与弯矩成正比的基础上 的：己方+ 77) 出C4*1)图4-4同时承 受纵第苻世 的构件其中p、M.月和丁分别表示构件地线的曲率半径、弯拒、惮怦模量和楹面惯性 建在歹与1相比可以被略时，取 一对于图I所示的构件,我的可依是否考虑变形对平衡方 程的影响而分别写出弯坦二M = aPh - -，电=aP(h - x) +- y) 44其中以是不学忠生形影响而计算的弯矩，称为一阶弯矩1 M上 是在变形后的位形上计算弯短的舜为二阶弯矩日将(4-3)式 代入(4-2)式分别得y)(4-4)e般=aP(h - z).ry = ap(k - g i

4、 pf，一在分析中踏上列第一个方程称为一阶分析，取第二个方程祢为 二阶分析将上贰根分.利用边界筑件八0)三 ,'(0)和"矗) =d分别杼到(4-5)我比丹 旺311alM二kh ) 3用'三 3EI (kh?其中炉由上列第二式不难看出46)kantFi - kh由岫=k/2即得到构件的欧植临界荷载分工界热，稳定分析就是二阶分析，祖二阶分析并非仅限于稳定分析，在结构的 变形肃内力的影响不可忽然时（如大多数的悬索结构L都必须采用二阶分析. 当然. 上列二阶分析不是严格意义上的几何非线性分析，因为它不是从（41） 式的大挠度方程星发的占当pfp凫时.（4-5）式中的二阶位

5、移3一8.这个事实表明，在达到临界荷 裁时，的件的刚度退化为零.从而无法保持稹定平衡从这个意义t讲，失稳的 过程本质上是压力使枸件弯曲刚度感小，宣全消失的N程”这是稳定分析中的一 个簟要概念切从这里可以清峰地修会到:失稳是构件的链体行为.它的性质和个 别截面强度破坏完全不同u尽管上述分析和结他星结合单人物件引出的，但同样 适用于整个结构的稳定分析口由（4-5）式中的二阶位移表达式不鹿看出，位移与外力之间的线性美系不 复存在.因此普遍存在的送加原理在稳定分析中已不再适用。4.1.3 稳定极限承载能力杆件的初始弯曲、初始偏心以及板件的初始不平度等都属于几何缺陷；力学 缺陷一般表现为初始应力和力学参

6、数（如弹性模量、强度极限等）的不均匀性。对稳定承载能力而言，残余应力是影响最大的力学缺陷。残余应力在构件截 面上是自相平衡的，它并不影响强度承载能力。但是它的存在使得构件截面的一 部分提前进人屈服，从而导致该区域的刚度提前消失，由此造成稳定承载能力的 降低。实际结构稳定承载能力的确定是一个计及缺陷的非线性问题。一般而言，这 种非线性问题只能以数值方法（如数值积分法，有限单元法等）进行求解。也有一 些简化方法来处理杆件的非弹性稳定问题， 其中最著名的是切线模量理论和折算 模量理论。（1）切域模量理怆认为在芈弹性应力状毒.应当取应力应变关系曲线上相 应直力点的切线斜率J f称为切线模量）代替线弹性

7、模量 葭 如是，图4-4所示 轴心压杆的非弹性临界力为产产望（2）折算棋量理论（亦林双模量理论'认为荷载达判临界值后杆件即行弯 曲，这料导致截画上一部分加压，祀另一部分减压+减压区应当采用弹性模量 E,整个截面的非弹性状态以折算模量&反映口如是.图4d所小轴心压杆的非 惮性临界力为匕=卞，凰一其中G和“分别是萄面的加乐区和就ES区对中性轴的惯性矩.试验研究表明.临界力都达不到而和P,比较接近原因在于：失施的 瞬间既有弯曲应力又有轴压力增量，因而弁不出现减抵应力反向，整个截面仍然 处在非弹性状态，并应以切线模量描述°4.1.4 稳定问题的多样性、整体性和相关性结构的所有

8、受压部位在设计中都存在处理稳定的问题。整体性是稳定问题的另一特点。构件作为结构的组成单元，其稳定性应当考 虑相邻构件对它的约束作用。这种约束作用显然要从结构的整体分析来确定。单轴对称截面的轴心受压构件在其对称平面外失稳时，总表现为弯曲和扭转 的相关屈曲。这种相关性还表现在局部和整体屈曲中。 局部屈曲一般并不立刻导 致整体构件丧失承载能力，但它对整体稳定临界力却有影响。4.2 轴心受压构件的整体稳定性影响轴心受压构件的整体稳定性的主要因素是截面的纵向残余应力，构件的初弯曲，荷载作用点的初偏心以及构件的端部约束条件等。4.2.1 纵向残余应力对轴心受压构件整体德定性的影响残余应力对构件来说是存在于

9、截面内自相平衡的初始应力。来源于焊接的残余应力是钢结构的一种主要残余应力。构件中残余应力的分布和数值可以通过先将短柱锯割成条以释放应力，然后就每条在应力释放后出现的应变直接计算确定。残余应力的分布和数值不仅与构 件的加工条件有关，而且还受截面的形状和尺寸的很大影响。残余应力对弱袖的影响比对强轴严重得多，因为远离弱铀的部分正好是残余 压应力的部分，这部分屈服后对截面抗弯刚度的削弱最为严重。4.2.2 构件初弯曲对轴心爱压构件整体稳定性的影响杆件愈细长，值大而Ne值小，初弯曲的不利影响愈大。中等长细比的杆，由于初弯曲的存在，使截面更早进入塑性，对承载能力的不利影响也很显著。4.2.3 构件初偏心对

10、轴心爱压构件整体稳定性的影响初偏心对压杆的影响本质上和初弯曲是相同的，但影响的程度有差别。因为 初偏心的数值很小，除了对短杆稍有影响外，对长杆的影响远不如初弯曲大。4.2.4 杆端约束对轴心受压构件整体稳定性的影响在宾际结构中两端校接的压杆很少Q轴心压杆当与其他构件相旌接而端部受 乳约束时|可以根据杆端的约束条件用等效的计算长度小来代替杆的几何长度 lt取即八="，从而把它简化为炳端校接的杆。这里产称为计算长度照数，相 应的杆件临界力是M尸/E"("九 表4-3列举了几种具有理想端部条件的轴 心压杆计算长/系数四。考虑列理想条件耗于从构造上完全实现，表中还拾出 用

11、于实际设计的建议值。对于端部较接的杆,因连接构造而存在的约束所带来的 有利影峋没有考虑，而对于无转动的固定端部，因实际上很难完全实现，所以n 的建设值有所增加.制心鬟压柱计A长度鼎蛇霖7,中事成起玳棒的厮曲照式LK 1 h口tfIII,四 f r£ F)'J2(AsfF的我时值0和0.701.0.0L0出的羲议值G.650.80ru122A2 0部条件符号r元蕤动、无气移无转机自由制移T自山桂和无移自由稹肉.自由就答4.3 .5轴心受压构件整体稳定计算（弯曲屈曲）理论分析表明，考虑初弯曲和残余应力两个最主要的不利因素比较合理，初偏心不必另行考虑。初弯曲的矢高取柱长度的千分之一

12、， 而残余应力则根据柱的 加工条件确定。图4-15是翼缘经火焰切割后再刨边的焊接工字形截面轴心受压柱承载力曲 线，纵坐标是柱的截面平均应力u与屈服强度y的比值，可以用符导 表示，称为轴心受压构件稳定系数，横坐标为柱的正则化长细比。在钢结构中轴心受压构件的类型很多， 当构件的长细比相同时，其承载力往轴心受压柱应按下武计算整体稳定：N/3E（4-23）式中 N轴心受压构件的压力设计值3A构件的毛截面面积：好一心受压构件的卷定系数，见附表17;/一钢材的抗压强度设计值，见附表11。往有很大差别。可以根据设计中经常采用柱的不同截面形式和不问的加工条件，画出考虑初弯曲和残余应力影响的一系列柱的曲线，即无

13、量纲化的一一曲线。经过数理统计分析认为，把诸多柱曲线划分为四类比较经济合理。图416中，a,b,c和d四条柱曲线各自代表一组截面柱的值的平均值。我国钢结构设计规范的a,b,c和d四类截面的轴心受压构件的稳定系数见附表17中。4.4 .6轴心受压构件的扭转屈曲和弯扭屈曲一般而言，截面的形心和剪切中心重合时，弯曲屈曲和扭转屈曲不会耦合； 单轴对称截面的构件在绕非对称主轴失稳时亦不会出现弯扭屈曲，而呈弯曲屈 曲，但当其绕对称轴失稳时通常呈弯扭屈曲。4.3实腹式柱和格构式柱的截面选择计算4.3.1 实腹式柱的截面选择计算1 .截面形式（略）2 .实陵式轴心依朴的计算步骤在确定了钢材的标号、压力设计值，

14、计算长度以及徵面形式以后，可按照F 列步骤设计或面尺寸口(0先假定杆的长细比,粮据胤住的设计绊就，对于荷薮小于15WkN.计 算长度为5 6m的压杆，可假定 =80- ：00,荷载为3000 - 3500上N的压杆，可 假定Ah6O-7就 再根据截面形式和加工条件由表44知截面分类，而后从附表 。查出相应的稳定系数*并算出对应于假定长细比的回转半荏t = f0/Aa(2)发照整体稳定的要求算出所需要的截面机A = Af/),同时利用附表 14中截面|可转半径和其轮廓尺寸的近似关系，人 并和知=及确定截面的高 度人视宽度上并根据等检条件，便于加工和板件稳定的要求确定融面各部分的 尺寸。就面各部分

15、的尺寸也可以盘港已有的设计资料确定，不一定从假定杆的长细 比开始。<3)先算出截面恃性，再按式(4-23)验算杆的整体稳定口如有不合适的地 方.对截面尺寸加以调鞋并重新计算截面特性，应使电(4)当截面有按大削弱时*还应险算净截面的强度，应使壮=M'儿弓(5)对于内力较小的压杆，如果拍照整体稳定的要求选择赣面的尺寸.余出 现截面过小致使构件过于细长，刚度不足使杆件容易弯曲，不仅影响所设计构件 本身的承载能力,有时还可能影响与此压杆有关结构体系的可靠性。为此，规范 规定对柱和主要压汗.其容许长细比为口 = 150,对次要构件如支撑等则取 以)=200。遇到内力很小的压杵，截面尺寸应淡

16、用容许长细比来确定，使它具 有足婚大的回传芈径以满足刚度霍求.4.3.2格构式柱的截面选择计算格构式轴心受压构件绕实轴的计算与实腹式构件相同，但绕虚轴的计算不 同，绕虚轴屈曲时的稳定承载力比相同长细比的实腹式构件低。实腹式轴心受压构件在发生整体弯曲后，构件中产生的剪力很小，而其抗剪 刚度很大，因此横向剪力产生的附加变形很微小，对构件临界荷载的降低不到 1%,可以忽略不计。对于格构式轴心受压构件，绕虚轴失稳时的剪力要由较弱 的缀材承担，剪切变形较大，产生较大的附加变形，对构件临界荷载的降低不能 忽略。经理论分析，可以用换算长细比lox代替对x轴的长细比lx来考虑剪切变 形对临界荷载的影响。对于双

17、肢格构式构件，换算长细比为：驾条构件A工=J & 427,”/U（4-4）级板构件福工= J - 一 （431）式中人,卷个构件对虚轴的长细比1A整个构件的横截而的毛面积;4s恂件聋面中垂直于#轴各斜虢条的毛赧面面积之和;心单肢对平行于虚轴的形心轴的长堀比.其计算长度取徽板之间的净 更高.如闺414(c)中之L (当缀板用原柱或鲫钉连接时取辍板 边境螺栓申心线之河的距离人4.4受弯构件的弯扭失稳4.4.1梁丧失整体稳定的现象如下图所示绕强轴单向受弯的梁(即只在一个主平面内弯曲的梁)，当弯矩不大时，构件只发生平面内的弯曲变形，当弯矩增大到某一数值时，构件突然产生平面外的弯曲和扭转，称为梁

18、的弯扭失稳。1*) 图4-30丧失整体稳定现象4.4.2梁的临界荷载d 2v EIWMxc根据材料力学中弯矩与曲率符号关系及内外扭矩间的平衡关系，两端简支纯(4-43)d2d3EIt-rr日不 dzdz弯梁的平衡微分方程为:duM x dz(4-44)(4-45)式中： u、v梁沿两主轴方向的位移；扭转角；Ix、I y 对截面主轴的惯性矩；It、I 抗扭惯性矩、扇形惯性矩;Mx 端弯矩。第一式是平面弯曲的微分方程，后两式则是弯 扭屈曲的微分方程。根据梁两端为简支条件：z = 0和z = l时， 0, d2 /dz2 0。得梁弯 扭屈曲临界弯矩：2受一般荷载（横向荷载或不相等的端弯矩）的单轴对称

19、截面简支梁的弯扭屈 曲临界弯矩的一般式可用能量法推导得：,y 12McrJi 1 GIzl，Iy 2EI累触Cif G和Cj式中4.4.3(4-49)（4-50）心之间的距离, 取正值，反之分别为受压翼绿和受拉黑舞形心至整个截面形心的距离I依待载类型而定的累|ftr其值加表 j所示。定系数对于双轴 对称工字形截为单轴对标截面的一珅几何埼性.当为双轴而称时,瓦二%冗=-出加-r血力7,-剪力中心的纵坐标，得正值时，剪力中心在形心之Mcr取为负值；八和A别为受压翼缘和受拉翼缘对腹板轴线b轴） 的惯性观,八7睨/12,c26/12；2EIy1 l2整体稳2 a3By(2a3By)2 I 1GI yE

20、IM储跖J 心=下q面简支梁，在 纯弯曲作用下,式（4-48）与式（4-47）相同，可以改 写为：唐崇中点集中荷整悯牌均常帮截蚂呼曲在修订钢结构设计规他时，为了简化计算，引用：(4-51)(4-52).1.25v. o I .”.25丽 1 qA = 3.,2= 3 4力式中A梁的毛截面意积；h梁受压翼獴板的厚度、 h梁截面的全高发。并以E=206xlO'N/mm2及E/C = 2.6代入式（450）,可以得到临界弯矩为:(453)(459)式中有关截面尺寸均以mm为单位。 临界应力应为(4-54)式中 %按受压翼缘确定的毛截面抵抗矩C在上述情况下，若保证梁不丧失整体稳定，应使梁受压翼

21、缘的最大应力小于 唯界应力*除以抗力分项系数加，即豢W霁（75）取柒的整体稳定系数不为:3b =劳（4-56）以外代入式（4 55）,得到(4-57)亦即(4 58)上式即为规范中梁的整体检定计算公式j式（4-56）中的人为钢材的屈服强度，若以厚度416mm的Q235钢的/”235山皿公代入，则得到稳定系数的近似值为4320 Ah对于屈服张度A不同于235N/IW，的钢材，显然式(4.59)应写为:4320 Ah 1%=7f何« + !而）AZ35当梁上承受横向荷载时，施界弯矩的理论值应按式(4-48)计算，并可由式 (4-56)算得相应的稳定系数化，但这样计算很繁。通过选取较多的常

22、用截面尺 寸，进行电算和数理统计分析.得出了不同荷栽作用下的稳定系数与纯弯曲作用 下稳定系数的比值为两。同时为了能够应用于单轴对称焊接工字形截面加支梁 的一般情况,梁整体稳定系数2的计算公式可以写为加F的形式：235（4-61）式中国一工字形截面简支梁的等效弯矩系数，参见附表15;八一截面不对称影响系数：双轴对称工字形截面取力=0,加强受压其 缘的工字形破面取也=0.8 (2八-1),加强受拉翼缘的工字形截面 取 Vb = 2ab - 11Qb二八八八匕),/】和。分别为受压翼缘和受为翼缘对7轴的惯性矩(参见 图 4-33 ) o自上述关系可见，对加强受压翼獴的工字形截面，%为正值，将使依式

23、(4-61)算得的整体稳定系数以加大，反之，对加强受拉缭的工字形截面，4 为负值，将使整体稔定系数也降低。显然，应用加强受压翼缘的工字形截面更 有利干提高梁的整体稳定性。上述公式(如59) - (4-61)都是按照弹性工作阶段导出的°对于钢梁，当 考虑残余应力影响时，可取比例极限人= 0.6/、.。因此,当,>0.6£,即当算得 的稳定系数/>0.6时.梁已进入广弹盥件T作阶段，其皓界弯矩有明显的降 低g此时，应按下式对稳定系数进行修正：加=1.07 -0.282/yi, w 1.0(4-62)进而用修正所得系数九代替式(4-58)中的外值作整体稳定计算。对于轧

24、制普通工字钢简支梁的整体稳定系数9b，可由附表16直接杳得.当 查得的色值大于0.6时，同样应按(4-62)式进行修正。4.4,4控体稳定系数机值的近似计肆对于受均布弯矩(纯弯曲)作用的构件，当小0120 (235/fJ时，其整体 稳定系数化可按下列近似公式计算：(1)工字形截面 双轴对称时：（4-63）c 匹 A cE m 1.07 - - y44000 235(4-64)(4-65)(4-66)(4-&7)造轴对称时二err甲打 原I对西EOT丽云式中 叼工截面最大受压纤维的毛截面抵抗矩，(2) T形截面(弯矩作用在对称轴平面，绕“轴)弯短使翼受压时工双角钢组成的T形截面皿,1 -

25、 o.oom,部分T型钢板组成的T形截国m=1-0.加22K/京弯矩使翼獴受拉且腹板宽厚比不大于18庖可时: %=1 - 0,0005九，/2%式(4-63> (4.67)中的外值已经考虑了非弹性屈曲问题口因此当算得的 沁值大于0.6时不需要再换算成值。当算得的须值大于L0时，取%. LOc 4.4.6整体稳定性的保证在实际工程中，梁常与其他构件相互连接有利于阻止梁随失整体稳定©具 体说，符今下列任一情况时，都不必计算梁的整体稳定性C(1)有铺板(各种钢筋混凝土板和纲板)窗铺在梁的受压翼缘上并与其牢固 相连接，能阻止梁受压翼缘的ft(向位稗时*(2) H型钢或工字形截面简支梁受

26、石翼缘的自由长度八与其宽度冬之比不 超过去4一？所规定的数值时，例如到4 34 («)所示，梁受压翼缘的跨中侧向连 有支撑，可以作为其侧向不动支承点.八则为梁的半跨长度,H型对或工字形融茴触直梁不曾计牯的定栓的量太J/如值衰豕7锹号却中手，闾支搏点帆就孙中受不翼箜有恻向支点的暨 尢澄荷裁作用于何批限载作用在上翼或荷截作用在不具舞附5n (10.0J6.0QW10.516.513.0Q3W13.312.59.515川U.0注：其他钠号的燮不需计算整体稔定件的最太f./瓦值.应取Q235钢的数值耒以/而后"（3）箱形截面简支梁（图4T5）,其截面尺寸满足人/如.6,且八，M不超

27、过 95（235/r）时，不必计算梁的整体稳定性对于不符合上述任一条件的梁，则应迸行整体稳定性的计算中A最大刚度主平面内弯曲的构件，应按4.58式验算整体稳定性；(4-5®)-枭大刚度主平面内的最大弯矩；-按壹压翼绿魏定的毛裁ffif抵抗矩；整体稳定系数，按设计规范确定.见本书附表】上需要注意的是, 这些系数只适用于等截面架.5图4-34侧向看丈量点的梁图4壬箱塔搬囱梁在两个主平面内受弯曲作用的工字形截面构件，应按下式计算整体稳定性:也 此(4-68)Ft + Tr "式中 叭，吟按受压纤维确定的对工辆和y轴的毛截面抵抗雨; 在在最大刚度主平面内弯曲的整体稳定系数； 兀统y

28、轴弯曲的细性发展系数。4.5压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算4.5.1 压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性单向压弯构件的整体稳定破坏分为弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况。单向压弯构件弯矩作用平面内的失稳不存在分枝现象，失稳曲线有极值点，属于极值点失稳。弯矩作用平面内的失稳必须考虑轴力对侧移所产生的附加弯矩 影响，称为“二阶效应”或P 效应。压弯构件的极限承载力可以按下述两种方法确定： 根据大量实验数据，采用 统计的方法确定；根据力学模型，采用数值分析方法确定。前一种方法客观直接， 但成本较大且不可能对各种条件进行穷尽实验，也很难得出简洁明了的解析解。数值方法必须经过必要的实验验证。

29、实腹式压弯构件，采用稳定极限承载力准则时：NxAmxMxNxWxi(10.8 N-)(4-85)对于单轴对称工字形截面和T形截面且弯矩使较大翼缘受压时，还应计算:xWx2(1mxMxI-NNx)(4-86)式中：n'ex 2EA/（1.1 X）,平面内弯矩等效系数 mx按表4-8取用4.5.2 压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性单向压弯构件在压力和弯矩作用下，发生弯曲平面外的侧移和扭转，称为压 弯构件弯矩作用平面外的整体失稳，这种失稳具有分枝失稳的特点。说明面外整（4-96）单向压弯构件在弯矩作用平面外的侧移和纵轴的扭转是耦联的， 体失稳呈弯扭状态。平面外整体稳定设计公式为：NtxMx

30、ffdyAbWx式中：b为受弯构件的整体稳定系数；为截面影响系数，闭口取0.7,开口取1.0 ;平面外弯矩等效系数tx按第132页所述选取。4.5.3 格构式压弯构件的设计1 .弯矩作用平面内格构式压弯构件的受力性能和计算以实轴为弯曲轴的双肢格构式构件，弯矩作用平面内的稳定计算与实腹式相 同，即稳定计算采用公式（4-96）。格构式压弯构件绕虚轴的弯曲失稳采用边缘纤维屈服准则作为设计公式：fd(4-97)NmxMxANxAWx1(1x ')Nex计算绕虚轴的截面模量 Wx Ix/y0时，y°按图4-50取用；轴心受压构件的 整体稳定系数x应按换算长细比0x计算。2 .单肢计算当

31、弯矩绕虚轴作用时，按公式（4-98）和公式（4-99）确定两肢的轴力，单 肢按轴压构件计算稳定。对于缀条式构件的单肢，可按轴压构件计算单肢的稳定性。单肢在弯矩作用 平面内的计算长度取缀条节间的轴线距离， 在弯矩作用平面外的计算长度取相邻 侧向支撑点间的距离。3 .格构式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性平面外的稳定计算转变为单肢在弯矩作用平面外的稳定计算。4 .缀条的稳定性缀材剪力剪力取实际和公式（4-37）的较大值，受压缀条按轴心压杆计算其 稳定性。但在计算平面外稳定时，长细比取该方向的换算长细比，b取1.0。4.6板件的稳定和屈曲后强度的利用4.6.1 轴心受压构件的板件稳定对于局部屈曲问题

32、，通常有两种考虑方法：一是不允许板件屈曲先于构件整 体屈曲，目前一般钢结构的规定就是不允许局部屈曲先于整体屈曲来限制板件宽 厚比。另一种做法是允许板件先于整体屈曲， 采用有效截面的概念来考虑局部屈 曲对构件承载力的不利影响，冷弯薄壁型钢结构，轻型门式刚架结构的腹板就是这样考虑的。这里板件宽厚比的规定是基于局部屈曲不先于整体屈曲考虑的，根据板件的临界应力和构件的临界应力相等的原则即可确定板件的宽厚比。经分析并简化可得到工形截面和H形截面的板件的宽厚比：(1)翼缘的宽厚比5f do.bO.u)厚(4-113)(2)腹板的高厚比"3gL厚(4-1Jy A(3)圆管的径厚比D4t = 235

33、00/,(4-117)4.6.2 受弯构件的板件稳定1 .翼缘板的局部稳定规范规定，梁受压翼缘的自由外伸宽度 匕与其厚度t之比，即宽厚比应满足:(4-118)当超静定梁采用塑性设计方法，即允许截面上出现塑性钱并要求有一定转动能力时.翼缘的应变发展较大，甚至达到应变硬化的程度, 对其翼缘的宽厚比要求就十分严格，而应满足：(4-119)当简支梁截面允许出现部分塑性，翼缘悬伸宽厚比应比式(4118)严格，即L4-120)要求:2 .翼缘板的局部稳定(1)在纯弯曲作用下受压翼缘扭转受到约束叶 喘蠹(4.127)受压翼缘扭转未受约束时。二号蕉(4J2B)(2)在纯剪切作用下规范规定：h0/tw 80 ,235/ fy。(3)在横向压力作用下GB50017B范给出了适用于不同范围的三个临界应力计算公式：了(4.147)产产。了91心-0.9)/(0,9 < 九/1.2)(4-14S)