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文档简介

轴心受力构件§6-1轴心受力构件的应用和截面形式轴心受力构件(axiallyloadedmembers)是指承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件,当这种轴向力为拉力时,称为轴心受拉构件(axiallytensionmembers),简称轴心拉杆;当这种轴向力为压力时,称为轴心受压构件(axiallycompressionmembers),简称轴心压杆。轴心受力构件广泛地应用于屋架、托架、塔架、网架和网壳等各种类型的平面或空间格构式体系以及支撑系统中。支承屋盖、楼盖或工作平台的竖向受压构件通常称为柱(columns),包括轴心受压柱。柱通常由柱头、柱身和柱脚三部分组成(图6.1.1),柱头支承上部结构并将其荷载传给柱身,柱脚则把荷载由柱身传给基础。图6.1.1柱的形式轴心受力构件(包括轴心受压柱),按其截面组成形式,可分为实腹式构件和格构式构件两种(图6.1.1)。实腹式构件具有整体连通的截面,常见的有三种截面形式。第一种是热轧型钢截面,如圆钢、圆管、方管、角钢、工字钢、T型钢、宽翼缘H型钢和槽钢等,其中最常用的是工字形或H形截面;第二种是冷弯型钢截面,如卷边和不卷边的角钢或槽钢与方管;第三种是型钢或钢板连接而成的组合截面。在普通桁架中,受拉或受压杆件常采用两个等边或不等边角钢组成的T形截面或十字形截面,也可采用单角钢、圆管、方管、工字钢或T)。轻型桁架的杆件则采用小角钢、圆钢或冷弯薄壁型钢等截面(图6.1.2b)。受力较大的轴心受力构件(如轴心受压柱),通常采用实腹式或格构式双轴对称截面;实腹式构件一般是组合截面,有时也采用轧制H型钢或圆管截面(图6.1.2c)。格构式构件一般由两个或多个分肢用缀件联系组成(图6.1.2d),采用较多的是两分肢格构式构件。在格构式构件截面中,通过分肢腹板的主轴叫做实轴,通过分肢缀件的主轴叫做虚轴。分肢通常采用轧制槽钢或工字钢,承受荷载较大时可采用焊接工字形或槽形组合截面。缀件有缀条或缀板两种,一般设置在分肢翼缘两侧平面内,其作用是将各分肢连成整体,使其共同受力,并承受绕虚轴弯曲时产生的剪力。缀条用斜杆组成或斜杆与横杆共同组成,缀条常采用单角钢,与分肢翼缘组成桁架体系,使承受横向剪力时有较大的刚度。缀板常采用钢板,与分肢翼缘组成刚架体系。在构件产生绕虚轴弯曲而承受横向剪力时,刚度比缀条格构式构件略低,所以通常用于受拉构件或压力较小的受压构件。实腹式构件比格构式构件构造简单,制造方便,整体受力和抗剪性能好,但截面尺寸较大时钢材用量较多;而格构式构件容易实现两主轴方向的等稳定性,刚度较大,抗扭性能较好,用料较省。图6.1.2轴心受力构件的截面形式§6-2轴心受力构件的强度和刚度6.2.1轴心受力构件的强度计算从钢材的应力~应变关系可知,当轴心受力构件的截面平均应力达到钢材的抗拉强度时,构件达到强度极限承载力。但当构件的平均应力达到钢材的屈服强度时,由于构件塑性变形的发展,将使构件的变形过大以致达到不适于继续承载的状态。因此,轴心受力构件是以截面的平均应力达到钢材的屈服强度作为强度计算准则的。对无孔洞等削弱的轴心受力构件,以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态,应按下式进行毛截面强度计算:(6.2.1)式中—构件的轴心力设计值;—钢材抗拉强度设计值或抗压强度设计值;—构件的毛截面面积。对有孔洞等削弱的轴心受力构件(图6.2.1),在孔洞处截面上的应力分布是不均匀的,靠近孔边处将产生应力集中现象。在弹性阶段,孔壁边缘的最大应力可能达到构件毛截面平均应力的3倍(图6.2.1a)。若轴心力继续增加,当孔壁边缘的最大应力达到材料的屈服强度以后,应力不再继续增加而截面发展塑性变形,应力渐趋均匀。到达极限状态时,净截面上的应力为均匀屈服应力。因此,对于有孔洞削弱的轴心受力构件,以其净截面的平均应力达到屈服强度为强度极限状态,应按下式进行净截面强度计算:图6.2.1截面削弱处的应力分布(6.2.2)渡式土中萝射为构件的禁净截面面泳积。对有未螺纹的拉恰杆,拳取螺纹处蜂的有效截泥面面积。浆当轴心受疏力构件采担用普通螺武栓退(辩或铆舰钉辟)血连接时,拜若螺晴栓仇(挑或铆搭钉缩)精为并列布燃置聪(并图凶6.2.幻2a)是,番按最危险迷的正交截冈面足(号1螺—醉I走截手面泪)饰计算。若乌螺栓错列宇布笋置就(喂图吸6.2.碎2b特)伞,构件既温可能沿正得交截帖面牛I漂—眼I缓破坏,也帜可能沿齿应状截恐而方Ⅱ—免Ⅱ研或脾Ⅲ厘-团Ⅲ台破坏。截副面隙Ⅱ—求Ⅱ北或魔Ⅲ扰-传Ⅲ目的毛截面爸长度较大尝但孔洞较晴多,其净即截面面积伶不一定比送截医面拔I姜—初I灿的净截面陶面积大。刚应缩取膊I护—匹I批、吹Ⅱ—耗Ⅱ盼或绍Ⅲ宽-泥Ⅲ芒截面的较幻小面积计娱算。如图掉6.2.耕2礼岸净截面面滥积的计算诵)积。因此,叔最外列螺钱栓处危险隶截面的净展截面强度腾应按下式惩计算:罗(分6.2.欠3)进式您中救立;恒—杀连接一侧涉的高强度溉螺栓总数赠;跌—帽计算截翅面嘱(升最外列螺窑栓劣处田)送上的高强榴度螺栓数泻目;多0妹.科5到—诊孔前传力予系数。慎对于高强裂度螺栓摩吐擦型连接夜的构件,药除按美式锹(6.2爹.3冶)翻验算净截亲面强度外促,还应按帜式弓(臂6.2.切1逆)验算毛赔截面强度拒。困图足6.2.嘱3浴纸轴心力作填用下的摩库擦型高强栗度螺栓连图接阵对于单面孕连接的单提角钢轴心互受力构件欣,实际处赤于双向偏横心受力状腐态(核图予6.2.夏4结),试验肉表明其极扇限承载力码约为轴心况受力构件读极限承载苹力屠的颈85臭%株左右。因仰此单面连溜接的单角视钢按轴心须受力计算效强度时,嫂钢材的强徐度设计值蛛应乘以折葵减系却数转0.8铸5张。逮图钱6.2.滥4扫粥单面连接认的单角钢瓶轴心受压符构件殿焊接构件朋和轧制型乏钢构件均有会产生残肿余应力,芒但残余应届力在构件慈内是自相萌平衡的内扯应力,在偷轴力作用浆下,除了确使构件部涉分截面较座早地进入谨塑性状态潜外,并不良影响构件抵的极限承姨载力。所斥以,在验浸算轴心受丈力构件强买度时,不工必考虑残委余应力的效影响。欣6.2.觉2峡轴心受力盛构件的刚发度计算戴按正常使贸用极限状直态的要求累,轴心受运力构件均墙应具有一共定的刚度肃。轴心受塘力构件的示刚度通常结用长细扶比蛙(sle望nder忆ness容rat勤io冻)恶来衡量,勤长细比愈逗小,表示宇构件刚度贸愈大,反静之则刚度章愈小。禁当轴心受竟力构件刚李度不足时件,在本身值自重作用各下容易产受生过大的问挠度,在雷动力荷载绑作用下容大易产生振明动,在运供输和安装虏过程中容瓜易产生弯誉曲。因此干,设计时榨应对轴心瓣受力构件最的长巩细比进行案控制。构携件的容许橡长细伐比鼠[调]伐,是按构坡件的受力夜性质、构划件类别和岂荷载性质此确定的。隶对于受压巩构件,长虽细比更为哲重要。受偷压构件因缠刚度不足雄,一旦发担生弯曲变洲形后,因柜变形而增挠加的附加埋弯矩影响谈远比受拉晶构件严重亩,长细比近过大,会侨使稳定承私载力降低锹太多,因港而其容许仇长细违比鞠[赤]短限制应更罩严;直接类承受动力僻荷载的受雀拉构件也偿比承受静级力荷载或露间接承受挽动力荷载不的受拉构杀件不利,胳其容许长昂细库比兵[窗]就限制也较溉严;构件直的容许长烘细丙比绩[长]性按逢表献6.2.凶1晓~划表脸6.2.合2唇采用。轴宿心受力构惰件对主轴塌轴、衡轴的长细惕比值和乔应满足下雾式要求:)喝式幼中袋蠢、岔为构件对重主轴欺轴、吐轴的计算迷长度;获、同为截面对棵主轴风轴、插轴的回转胀半径。构恳件计算长偿度鞭取决于其暑两端支承差情怖况弱(校见候表狮6.3.缠1)缺,它桁架和框公架构件的献计算长度棉与其两端域相连构件滔的刚度有厨关。政当截面主航轴在倾斜爬方向时(幕如单角钢博截面和双异角钢十字融形截面)乳,其主轴隔常标为厚轴和添轴,应计蹈算搞和邪,或只计厌算其中的玩最大长细廉比柜。哗设计轴心杯受拉构件腔时,应根翁据结构用涌途、构件震受力大小黑和材料供魄应情况选敬用合理的葬截面形式党,并对所患选截面进提行强度和迁刚度计算怠。设计轴旅心受压构孕件时,除榴使截面满佩足强度和茂刚度要求钻外尚应满绵足构件整熔体稳定和根局部稳定太要求。实刻际上,只答有莲长细比很墓小及有孔咽洞削弱的胸轴心受压业构件,才鉴可能发生鸦强度破坏滨。一般情狡况下,由疼整体稳定发控制其承取载力。轴粱心受压构林件丧失整纤体稳定常派常是突发矛性的,容商易造成严仪重后果,到应予以特绝别重视。献表越6.2.煌1劳萄受压构件抱的容许长叙细比冠项次灶构件名称梢容许长细逐比最1蛮柱、桁架个和天窗架震中的杆件伍150住柱的缀条杯、吊车梁病或吊车桁白架以下的袖柱间支撑咬2哀支撑(吊纷车梁或吊沃车桁架以负下的柱间圣支撑除外蛾)猫200拿用以减少带受压构件寄长细比的水杆件山注紧:挪料①焦桁油架梳(跪包括空间折桁接架推)小的受压腹闪杆,当其辛内力等于晕或小于承绵载能力放的兽50献%斯时,容许疑长细比值辆可取肆为虾20伤0爽。淡②震计算单角瓣钢受压构霸件的长细怖比时,应前采用角钢下的最小回致转半径;煮但在计算交单角钢交岁叉受压杆刊件平蔬面梁阔外的长细脂比时,应呆采用与角陕钢肢边平蜓行轴的回苗转半径。营③财跨度等于匹或大饺于错60枕m每的桁架,丝其受压弦棋杆和端压领杆的长细谢比宜取嚼为科10看0壶,其他受朋压腹杆可诸取形为毁15叹0游(承受静阵力荷载)欣或批12仿0锁(承受动康力荷载)斧。抛表瘦6.2.揭2顺奏受拉构件嘴的容许长党细比背项次面构件名称吩承受静力锤荷载或间捐接承受动贞力荷载的笼结构庄直接承受赤动力荷载卡的结构安一般建筑矿结构勺有重级工欠作制倡吊车的厂究房甘1催桁架的杆姿件咐350戏250垒250雀2斗吊车梁或饥吊车桁架草以下的柱纽间支撑先300都200策—困3扁其他拉杆罚、支撑、杀系杆等(呆张紧的圆寒钢除外)出400卫350斥—激注特:亲①氧承受静力片荷载的结乡构中,可纯仅计算受览拉构件在裤竖向平面社内的长细祝比。带②奶在直接或辰间接承受追动力荷载扫的结构中羊,单角钢烦受拉构件舞长细比的夜计算方法地与患表隔6.2.度1框的赌注慌②亭相丰同予旧③绳中、重级衬工作制吊侄车桁架下丢弦杆的长阴细比不宜凳超昂过荡20韵0唯。亮④并在设有夹沙钳吊车或那刚性料耙季吊车的厂岂房中,支令撑块(蜻表中凝第填2创项除续外冰)杏的长细比潮不宜超浇过肠30集0兼。叼⑤包受拉构件戒在永久荷烧载与风荷疼载组合作捐用下受压窄时,其长钻细比不宜生超滤过本25顺0帽。岛⑥呆跨度等于杨或大生于靠60痛m辉的桁架,身其受拉弦芦杆和腹杆薄的长细比猛不宜超监过察30畏0拌(承受静腾力荷载)走或台25浮0壶(承受动贵力荷载)狼。咏§6-3挑委轴心受压婆构件的整岁体稳定置6.3.畜1音轴心受压托构件的整唤体失稳现起象梦无缺陷的逐轴心受压冲构件,当扎轴心压力谨N胜较小时,炒构件只产调生轴向压缠缩变形,仅保持直线义平衡状态吊。此时如茧有干扰力泽使构件产若生微小弯沟曲,则当跑干扰力移耽去后,构鲜件将恢复梁到原来的广直线平衡络状态,这练种直线平病衡状态下象构件的外脆力和内力蹦间的平衡防是稳定的践。当轴心迎压力帮N级逐渐增加霉到一定大努小,如有若干扰力使习构件发生叼微弯,但夜当干扰力枪移去后,窝构件仍保品持微弯状失态而不能退恢复到原疑来的直线振平衡状态释,这种从妻直线平衡示状态过渡到到微弯曲兴平衡状态勇的现象称腔为平衡状进态的分枝仗,此时构衬件的外力木和内力间秤的平衡是佣随遇的,询称为随遇呈平衡或中到性平衡。矮如轴心压屠力查N餐再稍微增桐加,则弯慰曲变形迅践速增大而趴使构件丧捧失承载能畏力,这种昌现象称为炊构件的弯轨曲屈曲或慌弯曲失线稳索(仍图源6.3.吸1a龄)枣。中性平号衡是从稳姻定平衡过毫渡到不稳泳定平衡的硬临界状态赚,中性平宁衡时的轴锄心压力爽称为临界给力惯,粗相应的截辨面应力拔称为临界庭应力灰;醒常低于钢点材屈服强薯度抓,即构件泄在到达强细度极限状淋态前就会忧丧失整体杨稳定。无耀缺陷的轴门心受压构阀件发生弯港曲屈纷曲释(fle杂xura懒lbu取ckli戏ng饭)顾时,构件播的变形发文生了性质蜜上的变化已,即构件锦由直线形辽式改变为均弯曲形式料,且这种症变化带有匠突然性。瑞结构丧失霉稳定时,诞平衡形式尚发生改变得的,称为拖丧失了第塌一类稳定剧性或称为闷平衡分枝粪失稳。除招丧失第一明类稳定性窜外,还有碍第二类稳扣定性问题著。丧失第程二类稳定辜性的特征净是结构丧欣失稳定时孕其弯曲平企衡形式不盼发生改变架,只是由坡于结构原许来的弯曲究变形增大可将不能正旧常工作。笼丧失第二捐类稳定性借也称为极破值点失稳愤。裹(a令)做弯曲屈丙曲岂(b昏)冶扭转屈肥曲下(c夸)民弯扭屈曲遇图致6.3.隐1嘉减两端铰接轧轴心受压螺构件的屈俗曲状态策对某些抗抬扭刚度较秃差的轴心联受压构件谨(如十字爬形截面)姐,当轴心虫压力桌N剥达到临界烈值时,稳弊定平衡状窃态不再保田持而发生六微扭转。痕当卧N次再稍微增煤加,则扭亭转变形迅安速增大而算使构件丧租失承载能溜力,这种碎现象称为慌扭转屈曲威或扭转失晨稳盒(tor哪tion喷alb权uckl钓ing)饰(安图锄6.3.携1b遭)掘。匠截面为单防轴对称(府如虽T软形截面)恐的轴心受秤压构件绕费对称轴失诞稳时,由蜓于截面形锡心与截面租剪切中心宰(或称扭粗转中心与窑弯曲中心鲁,即构件脊弯曲时截晕面剪应力迅合力作用奴点通过的闷位置)不羞重合,在仙发生弯曲膏变形的同号时必然伴饮随有扭转耻变形,故鼠称为弯扭扬屈曲或弯洋扭失垫稳缎(fle训xura窑lan吉dto壶rsio胞nal漠buck且ling栽)擦(动图各6.3.寺1c窄)览。同理,鱼截面没有警对称轴的索轴心受压果构件,其作屈曲形态蔑也属弯扭爆屈曲。勉钢结构中腹常用截面洲的轴心受蚊压构件,箩由于其板亏件较厚,迎构件的抗都扭刚度也台相对较大羞,失稳时遵主要发生复弯曲屈曲们;单轴对所称截面的腔构件绕对掀称轴弯扭低屈曲时,界当采用考侦虑扭转效睡应的换算游长细比后炼,也可按车弯曲屈曲猪计算。因股此弯曲屈发曲是确定学轴心受压盛构件稳定劳承载力的盒主要依据竖,本节将团主要讨论野弯曲屈曲逝问题。摘6.3.协2仓无缺陷轴沾心受压构略件的屈曲声1说.拉六弹性弯曲轿屈曲突图订6.3.揪2付为两端铰轮接的理想垄等截面构拦件,当轴耍心压力亚N叉达到临界轨值时,处设于屈曲的惠微弯状态忙。在弹性性微弯状态孟下,由内流外力矩平铁衡条件,猴可建立平刘衡微分方抚程,求解炭后可得到谋著名的欧凭拉临界力铜(抢Eule鉴rcri欢tica粘l移for腰ce喜)则公式为:图6.3.2轴心受压构件的弯曲屈曲践洽幕却(歇6.3.傲1肚)图6.3.2轴心受压构件的弯曲屈曲妙相应欧拉妖临界应力雹为异:块祸奖(腔6.3.受2忆)门式中倍称为构件形的计算长患度或有效杀长躲度哭(eff营ecti胶vel阀engt太h距)律,必l婚为构件的架几何长度要,哄称为构件馋的计算长哪度系数建。万掀构件的几钻种典型支亿承情况及翅相应的内值列于花表诉6.3.竟1当中,考虑蜡到理想条果件难于完胆全实现,利表中给出冶了用于实计际设计的誓建议值。她对于两端饶铰接的构烂件,弊=伸l犹具,即几何助长度与计蒜算长度相焰等。计算问长度劣l劣0帆的几何意斤义是构件片弯曲屈曲枯时变形曲邻线反弯点滩间的距离身(见臭表乖6.3.单1有中的图)透。腰为构件的量有效长细斧比,槽为截面的岩回转半寨径谱(rad爽ius啊ofg躬yrat雹ion美)跟,迎A索为构件的鉴毛截面面脑积,嘱I封为截面惯咐性矩,截E爱为弹性模演量。吊在欧拉临徐界力公式恩的推导中讨,假定材俯料无限弹粮性、符合益虎克才(吊Hook闻e俗r茧)定律(脱弹性模量探E今为常量)俭,因此当告截面应力速超过钢材深的比例极杨限谷后,欧拉喷临界力公瞎式不再适粥用,式泄(上6.3.寺2掠)需满足增:赔=唱斗鸦野跌眨鞭玉(刻6.3.灵3肃)层或肤声毛撒碑处跃估挎戏盈寻货端这(显6.3.丽4驴)什只有长细燃比较大(撒)的轴心功受压构件泡,才能满猎足式掏(透6.3.负3搭)的要求渴。对于长悠细比较小暂(剂)的轴心伯受压构件燃,截面应男力在屈曲不前已超过住钢材的比美例极限,轰构件处于端弹塑性阶粥段,应按烦弹塑性屈苹曲计算其助临界力。渴从欧拉公载式可以看袭出,轴心氧受压构件赖弯曲屈曲交临界力随比抗弯刚度彼的增加和榨构件长度蒸的减次小而增大投;换句话纱说,构件全的弯曲屈召曲临界应泳力随构件遮的长细比恒减小而增鱼大,与材朗料的抗压眨强度无关残,因此长谎细比较大电的轴心受骂压构件采颈用高强度前钢材并不扬能提高其德稳定承载菜力。钟表俭6.3.列1骄润轴心受压新构件的临概界力和计堂算长度系伴数肥两端支承运情况何两端铰接从上端自由妖下端固定洽上端铰接舞下端固定圾两端固定煎上端可移刃动但不转状动宴下端固定仪上端可移酬动但不转弯动承下端铰接碧屈曲形状绳计算长度炒为理论值眨的设计建萌议值就1句2鬼0.8炒0.65膊1.2追2剖2刘.弹塑性俗弯曲屈曲编188亩9旅年恩格塞送尔稿(远Enge狸sser灯)斧,用应力睛~应变曲韵线的切线转模乎量桃(握tang交ent喘modu欲lus)隆盯代替欧拉债公式中的饭弹性模量掩E衰,将欧拉货公式推广伞应用于非呀弹性范围势,即孝干您(舒6.3.祥5镜)邀相应的切须线模量临逐界应力为醉:承鼻芦帽(蒸6.3.存6逐)则图斤6.3.赠3锡笨切线模量幻理论袜从形式上语看,切线材模量临界草应力公式充和欧拉临稻界应力公蜓式仅万与熄不同。但损在使用上唐却有很大孤的区别。炕采用欧拉鞭(编Eule违r)午公式可直菊接由长细相比喇求得临界翁应力原,但切线侮模量公式己则不能,杆因为切线爷模量诞E贺t袜与临界应丑力蒸互为函数黎。可通过唉短柱试验挥先测得钢亭材的平均多关系曲蚕线降(绸图足6.3.洋3a购)河,从而得忌到钢材的缝关系式或扣关系曲到线梯(旨图妈6.3.夕3b匠)马。对磁关系已知蝴的轴心受诞压构件,姑可先给定础再从试验莫所得的具关系曲线这得出相应防的致E摔t啄,丑,然后由跃切线模量陡公式巾(玉6.3.肿6却)求出长茄细比海。由此所报得到的弹慨塑性屈曲教阶段的临箩界钳应力程随长细比养的变化曲袭线如祸图低6.3.薄3栽c习中纺的蠢A差B励段所示。震当然,也酒可以将试匆验所得的滔关系与式骑(级6.3.白6芦)联立求将解得到膏关系曲线盟。临界应底力魄与长细比厚的关系曲避线可作为匙轴心受压气构件设计材的依据,踪称为柱子凳曲线。垦关于经典幕的轴心受讨压构件非幸弹萍性让(袍弹塑况性轰)夸屈曲的理娃论,最早艘是恩格塞歪尔职(Eng汗esse摆r姥)者于把188旨9夕年提出的馆切线模量槽理论。继凉而手于连189召5董年恩格塞勇尔吸取了滚雅幸斯基筑(晃腾盘)的建议主,考虑到券在弹塑性集屈曲产生吵微弯时,诊构件凸面伴出现弹性梳卸载(应遵采用弹性旅模量蜜E木)详,从而提驶出与液E购和晌E私t梳有关的双开模量理论瓦,也叫折角算模量理烛论伶。赚191哲0燥年卡委门帖(Kar呀man臂)占也独立导恭出了双模肺量理论,痰并给出矩贯形和工字眉形截面的枯双模量公稍式,之后女几十年得吨到广泛的巡承认和应灶用。后来金发现,双扰模量理论珠计算结果积比试验值苏偏高,而炭切线模量此理论计算赌结果却与解试验值更腰为接近次。状194借7济年香醉莱卵(Sha孔nley青)狭用模型解粱释了这个帐现象,指艺出切线模先量临界应夏力是轴心止受压构件容弹塑性屈苏曲应力的食下限,双沫模量临界帆应力是其样上限,切妈线模量临纵界应力更遥接近实际州的弹塑性址屈曲应力阶。因此,恋切线模量妖理论更有锡实用价值彻。索6.3.爪3果力学缺陷锯对轴心受详压构件弯贞曲屈曲的屋影响燥1贪.残余应爸力的产生论与分布规留律封构件中的赔力学缺陷比主要是指歪残余应力闯,它的产仪生主要是洽由钢材热崇轧以及板祝边火焰切小割、构件辽焊接和校疗正调直等姻加工制造绢过程中不分均匀的高箩温加热和佣冷却所引泽起的。其坝中焊接残篇余应力数梦值最大,默通常可达气到或接近闻钢材的屈踢服强度截。钢板的残余应力钢板的残余应力众图框6.3.岔4计党构件纵向稍残余应力防的分布遵所示蝶的动H浊型钢,在路热轧后的奔冷却过程鞭中,翼缘国板端的单借位体积的则暴露面积竿大于腹板浑与翼缘交求接处,冷怎却较快。重腹板与翼猜缘的交接漠处,冷却缎较慢。同剥理,腹板羞中部也比途其两端冷星却较快。斑后冷却部蛛分的收缩纪受到先冷侦却部分的走约束产生沈了残余拉灰应力,而旅先冷却部光分则产生狸了与之平敏衡的残余去压应力。当因此,截者面残余应贯力为自平吓衡应力。朝热轧或剪不切钢板的鞭残余应力夺较衣小温(消如蛮图野6.3.呀4拖b摧)舰,常可忽参略。用这巩种带钢组凶成的焊接净工字形截杏面,焊缝艰处的残余堡拉应力可旨能达到屈凶服点,如挖图忽6.3.目4羡c漂所示。跳对火焰切返割钢板,该由于切割育时热量集凳中在切割烧处的很小汇范围,在青板边缘小协范围内可性能产生高沙达屈服点贺的残余拉终应力,板知的中部产箩生较小的秋残余压应穴力册(陈6.3.黑4陶b者)。用这掉种钢板组茧成的焊接相工字形截唇面,翼缘筝板的焊缝掘处变号为盆残余拉应锁力,如描图陵6.3.俩4输d诊所示。屯热轧型钢心中残余应益力在截面行上的分布株和大小与农截面形状通、尺寸比希例、初始胀温度、冷寨却条件以玻及钢材性膀质有关。搏焊接构件洞中残余应简力在截面气上的分布跳和大小,友除与这些磨因素有关叙外,还与无焊缝大小晴、焊接工榆艺和翼缘拖板边缘制短作方断法笑(连焰切、剪做切或轧结制遮)播有关。伍量测残余帐应力的方办法主要有贿分割法、绵钻孔法和锁X陷射线衍射剖法等,但乒应用较多刷的是分割耗法,这是巷一种应力旬释放法。镰其原理是狭:将构件趣的各板件治切成若干鼠窄条,使饶残余应力福完全释放搁,量测各平窄条切割柜前后的长般度,两者鱼的差值就适反映出截菊面残余应奶力的大小柔和分布。州焊接构件遣的残余应感力也可应彼用非线性渠热传导、龄热弹塑性领有限元法垫分析求得宜。供2谁.残余应流力对短柱丰应力~应悦变曲线的压影响围残余应力凉对应力~模应变曲线由的影响通珠常由短柱棵压缩试猜验简(stu挂bco蔑lumn区tes胡t局)膜测定。所捎谓短柱就蛾是取一柱攻段,其长侮细比不大下于当1窃0剪,不致在饲受压时发勉生屈曲破塘坏,又能风足以保证跪其中部截新面反映实男际的残余垃应力。蚕图蚀6.3.捐5况混残余应力灯对轴心受损压短柱平渐均应力~材应变曲线香的影响童现以兴图就6.3.歉5南a猴所示工字句形截面为正例,说明退残余应力振对轴心受心压短柱的羞平均应力酿~应抬变粥(偿)窝曲线的影至响。假定筛工字形截卸面短柱的化截面面积刮为愧,材料为单理想弹塑泻性体,翼术缘上残余伞应力的分坡布规律和令应力变化蛋规律如歇图产6.3.惭5减b锅所示。为舌使问题简罪化起见,言忽略影响糖不大的腹恳板残余应踪力。当压脚力虽作用时,嘉截面上的订应力为残望余应力和径压应力之雁和。因此体,当驴<豪0.7凭时,截面余上的应力同处于弹性与阶段。当衰=0.7矿时,翼缘距端部应力找达屈服点春,这时短俩柱的平均火应力~应赏变曲线开友始弯曲,咽该点被称奶为有效比乳例极限灵(幼图汉6.3.比5搂c弯中的申点,式中席为截面最凶大残余压丈应力)。充当压力继永续增加,躬0.7逃后,截面被的屈服逐舍渐向中间催发展,能厨承受外力味的弹性区灾逐渐减小有,压缩应牙变相对增舞大,在短但柱的平均摧应力~应风变曲线上便反映为弹寇塑性过渡烈阶搂段峡(斥图似6.3.呢5毁c枯中的效点好)偶。直到猫=绕时,整个冷翼缘截面水完全屈服骄(哨图倘6.3.位5敲c串中的益点)。被由此可见皇,短柱试秘验潮的曲线与颂其截面残舍余应力分挂布有关,俩而比例极炎限表则与截面氧最大残余唯压应力有蔽关,残余皇压应力大被小一般唐在脱(0.3仪2堤~宣0.57递)哲之间,而哄残余拉应笑力一般奇在杆(0.区5戒~妙1.0)圾之间。因汉此,热轧策普通工字虹钢纯,热轧宽任翼贯缘寒H塘型钢背(掏0.尼4右~消0.7抬)纱,焊接工倒字形截面裹(扮0.名4俗~另0.郊6)犹。军将有残余插应力的短叠柱与经退薄火热处理干消除了残货余应力的哭短柱试验益的插曲线对比锐可知,残偶余应力对硬短柱的纤曲线的影趋响是:降变低了构件害的比例极超限;当外如荷载引起朴的应力超的过比例极榴限后,残载余应力使隶构件的平旧均应力~搬应变曲线菠变成非线条性关系,盛同时减小字了截面的膛有效面积迅和有效惯箭性矩,从灾而降低了柱构件的稳非定承载力置。辅3垫.残余应堪力对构件践稳定承载纲力的影响吴若很或长细比我时,构件框处于弹性贱阶段,可山采用欧拉麻公学式寒(6.3吧.1面)雷与式龙(拌6.3.要2榴)计算其玻临界力与址临界应力纷。济若些,构件进闭入弹塑性滚阶段,截廊面出现部饱分塑性区坡和部分弹泛性区。已若屈服的塑次性区,弹斩性模量扒,不能继密续有效地帖承载,导耽致构件屈贿曲时稳定征承载力降酒低。因此爷,只能按矮弹性区截萄面的有效慈截面惯性犯矩突来计算其尽临界力,肢即忆铅灿(滥6.3.歼7核)伟相应临界恐应力为块:恼台超叙(孔6.3.闻8灾)圣式失(畅6.3.磨8旱)捆表明,考锻虑残余应丑力影响时球,弹塑性拘屈曲的临泽界应力为纺弹性欧拉医临界应力惧乘以小刊于雅1玉的折减系莫数给I梢e割/弟I陡。比值揭I知e肝/阅I讨取决于构岸件截面形淘状尺寸、鸣残余应力灾的分布和酒大小,以缓及构件屈庄曲时的弯毅曲方向。吼EI妖e悦/袜I宵称为贵有效弹性屑模量或换鹊算切线模拜量录。陆a扑是翼缘为见轧制边的锡工字形截丧面。由于租残余应力妹的影响,誉翼缘四角咸先屈服,吴截面弹性且部分的翼汉缘宽度为熟b症e胀,令劲为截面弹偷性部分的忆面积,则毁绕膏x幼轴(忽略庆腹板面积季)和油y扰轴的有效泪弹性模量陶分别为:轮绕泛x行(强)爷轴厚怖股(历6.3.可9决)墨绕详y究(弱)子轴萄每肯堡(撕6.3.积1菊0危)蒸将式熔(歇6.3.阿9委)和苹(扔6.3.予1掘0并)代入式粮(盗6.3.份8背)中,得嫂绕屋x障(强)谜轴继削折(谢6.3.忍1被1蒜)涝绕碑y哭(弱)抖轴锦揉丰守(号6.3.佣1特2蝴)公因污,故乱。可见残铲余应力的冷不利影响蕉,对绕弱灭轴屈曲时危比绕强轴肤屈曲时严辱重得多。种原因是远影离弱轴的乞部分是残望余压应力胁最大的部喂分,而远女离强轴的抛部分则兼穴有残余压哗应力和残疗余拉应力亭。良图液6.3.蓬6b草是用火焰照切割钢板李焊接而成妖的工字形炕截面。假火设由于残点余应力的耍影响,距乘翼缘中心遥各蜜b膏/聋4絮处的部分赔截面先屈适服,截面超弹性部分浴的翼缘宽蕉度记b伤e宁分布在翼族缘两端和柱中央,则购绕庸x艳轴(强轴裂)的有效弓弹性模量臂与式体(移6.3.覆9炼)相同,叔绕师y藏轴(弱轴遗)的有效帅弹性模量却为:bηbyyh1xx屈服部分弹性部分byyxx屈服部分bηbyyh1xx屈服部分弹性部分byyxx屈服部分弹性部分h1b/4(a)翼缘为轧制边(b)翼缘为火焰切割边艺(6.回3.13赠)图6.3.7考虑残余应力影响的柱子曲线控显然,式巨(增6.3.浓1粗3岛)的值比辨式董(洁6.3.城1咸0慕)大,可寺见对绕弱斩轴屈曲时咐残余应力连的不利影进响,翼缘榨为轧制边彻的工字形踩截面比用浸火焰切割帜钢板焊接局而成的工涂字形截面禁严重。这报是由于火队焰切割钢苗板焊接而狮成的工字拖形截面在既远离弱轴彼翼缘两端物具有使其搂推迟发展队塑性的残羡余拉应力侵。对绕强杰轴屈曲时种残余应力屯的不利影刷响,两种饮截面是相漂同的。图6.3.7考虑残余应力影响的柱子曲线图6.3.8有初弯曲的轴心受压构件泪因为系数伪随胜变化,所怨以求解公优式踢(符6.3.德1喂1美)或脾(虎6.3.尖1腐2腿)时,尚尘需建立另翁一个灰与预的关系式肚来联立求悬解,此关垃系式可根峡据内外力棚平衡来确虎定(例如减,在裂图讯6.3.酿5荣中的弹塑消性阶段,崖)。联立临求解住后过,挽可画出柱搭子曲线如殃图倘6.3哲.7斜便所示。在加的弹性范毙围与欧拉养曲线相同千,在册的弹塑性岛范围绕强艺轴的临界执力高于绕抬弱轴的临疤界力。图6.3.8有初弯曲的轴心受压构件模6.3.纤4暗构件几何碰缺陷对轴默心受压构绘件弯曲屈掠曲的影响性实际轴心兄受压构件梳在制造、葛运输和安某装过程中镜,不可避漂免地会产宿生微小的邻初弯曲。辅由于构造唱、施工和马加载等方歌面的原因拖,可能产状生一定程愉度的偶然捐初偏心。渣初弯曲和饰初偏心统瞒称为几何酒缺陷。有朽几何缺陷舅的轴心受母压构件,扛其侧向挠孙度从加载授开始就会徒不断增加愧,因此构响件除轴心煤力作用外荡,还存在雅因构件弯硬曲产生的民弯矩,从着而降低了润构件的稳败定承载力峡。难1巴.构件初位弯曲(初负挠度)的亡影响窝图饰6.3.自8塑所示两端揉铰接、有权初弯曲的辜构件在未疼受力前就犁呈弯曲状喉态,其肃中枣y婆0略为任意点掠C叼处的初挠批度。当构阵件承受轴淹心压力揪N督时,挠度雄将增长为研y傅0辈+涝y阀并同时存听在附加弯壳矩着N丘(挺y班0坛+蚂y稠)娱。防假设初弯配曲形状为厘半波正弦献曲线疯(式中单为构件中尖央初挠度息值),在射弹性弯曲置状态下,瞧由内外力遇矩平衡条茫件,可建职立平衡微剃分方程,炮求解后可秤得到挠度返和总挠度故的曲线分晚别为:扎汽(开6.3.扭1厚4搜)酒新(路6.3.变1点5株)聪中点挠度世为:嚼姻推(桃6.3.贵1抹6伪)段仪交(宫6.3.味1蔬7乱)拉中点的弯园矩为克:助古寻逝(驼6.3.摘1特8征)毯式中籍为欧拉巴(量Eule绣r)回临界力,狸为初挠度踢放大系数饭或弯矩放机大系数。鹊有初弯曲捎的轴心受抢压构件的替荷载~总岸挠度曲线猫如姥图蹦6.3.宣9浴所示。从席图匪6.3.灾9亭和式宜(途6.3.环1位4车)、式孙(葛6.3.铅1刘5但)可以看村出,从开四始加载起需,构件即嗓产生挠曲照变形,挠占度要y僻和总挠度椒Y仙与初挠度失成正比例腐,挠度和让总挠度随虽N碌的增加而怨加速增大将。有初弯妈曲的轴心日受压构件敬,其承载冻力总是低仇于欧拉临叼界力,只磨有当挠度陪趋于无穷院大时,压芬力他N愿才可能接孔近或到达均N趣E很。咽图似6.3.峰9哈押有初弯曲刷轴心受压孤构件的荷晃载~总挠女度曲线餐式泡(废6.3.握1娘4翻)和式赞(枣6.3.角1雷5览)是在材最料为无限秘弹性条件然下推导出脆来的,理队论上轴心苹受压构件泛的承载力斗可达到欧商拉临界力晒,挠度和屠弯矩可以邮无限增大求。但实际捕上这是不孕可能的,火因为钢材倒不是无限隆弹性的,补在轴力柳N倦和弯矩撤共同作用伙下,构件狸中点截面布的最大压裳应力会首烧先达到屈惧服点钳。为了分仆析方便,皆假设钢材悉为完全弹字塑性材料拉。当挠度键发展到一济定程度时销,构件中披点截面最坝大受压边喊缘纤维的盐应力应满哀足:相侵(奶6.3.意1浊9工)链令指(献截面核心拢距厘),除为相对初阿弯曲,零,潜则由式翠(们6.3.玩1该9惯)可解得累:站宜夫(辱6.3.刚2朱0垦)薪)啄叫做佩冬利春(Per挂ry冻)潜公式。根蜘据式公(捐6.3.她2刑0循)求出的地相当于箱图扯6.3.爸9肆中给的软a涉点,它表学示截面边猴缘纤维开劣始屈服时笔的荷载。盟随着尿N枪的芳继续增加倡,截面的懂一部分进凳入塑性状做态,挠度诸不再像完援全弹性那屑样具沿凑a送b但发展,而钥是增加更没快且不再饱继续承受冬更多的荷狂载;到达州曲汉线告c疯点时,截辩面塑性变菌形区发展扒得相当深片,再增加虽N施已不可能渠,要维持爬平衡必须荡随挠度增杀大而卸载僻,故曲线洲表现出下栋降坏段挠c弱d眨。与阻c舞点对应的爬极限荷载骂为有初弯寻曲构件整布体稳定极酸限承载力蚊,又称为善压溃荷载多。这种失优稳不象理级想直杆那柴样是平衡椅分枝失稳愧,而是极滋值点失稳暑,属于第挎二类稳定允问题。图6.3.10考虑初弯曲影响时的柱子曲线叨求解极限琴荷载耽比较复杂善,一般采沟用数值法古。在没有尿计算机的厉年代,作垦为近似计夏算常取边爷缘纤维开落始屈服时研的曲纷线密a面点代样替暑c括点。佩利幼公式是由反构件截面交边缘屈服帮准则导出无的,求得刮的附N捏或夜代表边缘清受压纤维紧到达屈服裙时的最大兼荷载或最唯大应力,毕而不代表到稳定极限陷承载力,票因此所得邪结果偏于高安全。目衡前我国《条冷弯薄壁朴型钢结构赶技术规范克》题(GB5妄0018惯)丙仍采用该外法验算轴匆心受压构维件的稳定勤问题。图6.3.10考虑初弯曲影响时的柱子曲线堂施工规范旺规定的初伪弯曲最大之允许值是抱,则相对躁初弯曲为蝴:等挖(6.3俭.21)别对不同的贵截面及其鲜对应轴,验各不相同毛,因此可愿由佩利公极式确定各险种截面的窜柱子曲线派,如迁图央6.3.兔1掌0裹所示。0图6.3.11有初偏心的轴心受压构件0图6.3.11有初偏心的轴心受压构件zNe0ymyzl屈曲微弯状态斥图剧6.3.拾12恨卫有初偏心侵轴心受压甩构件的荷谊载~挠度勿曲线隶2朝.式扣构件初偏另心的影响公表示两端谣铰接、有奋初偏心言的轴心受拼压构件。洽在弹性弯吐曲状态下繁,由内外休力矩平衡遇条件,可还建立平衡毅微分方程尸,求解后稀可得到挠匀度曲线为司:钳掀边(绳6.3.隔2扑2应)允式中宝,中点挠少度为:籍译考(钞6.3.角2艰3躁)棚有初偏心惑的轴心受屈压构件的叼荷载~挠崖度曲线如案图槽6.3.字1块2摸所示。从跟图中可以矛看出,初并偏心对轴嫂心受压构割件的影响菜与初弯曲屯影响类似葱,因此为钞了简单起含见可合并归采用一种泽缺陷代表孟两种缺陷桶的影响。番同样地,仍有初偏心当轴心受压凝构件的论~帐曲线不可证能沿无限股弹性的勺曲线发展蓬,而是先友沿弹性曲涨线工、然后沿壳弹塑性曲劲线铃发展。其汇中,笋点对应的循荷载也可器由截面边坊缘纤维屈团服准则确肢定(正割刑公式)。尼但是,对燥相同的构蓬件,当初通偏心惨e械0桃与初弯曲筒v括0降相等(即驱相同)时飞,初偏心免的影响更斗为不利,锁这是由于介初偏心情痛况中构件鸟从两端开位始就存在载初始附加糊弯矩横。按正割捷公式求得腹的南和还N篇也案比按佩利花公式的值零略低巩。臣践§6-4钱金实际轴心岭受压构件授整体稳定鸽的计算沿6.4.既1美实际轴心势受压构件码的稳定承赠载力计算西方法弦实际轴心净受压构件巩的各种缺桥陷总是同旺时存在的爹,但因初疼弯曲和初角偏心的影商响类似,苗且各种不品利因素同历时出现最工大值的概尤率较小,政常取初弯狭曲作为几酱何缺陷代难表。因此决在理论分堡析中,只驳考虑残余许应力和初首弯曲两个考最主要的滑影响因素津。肾图辉6.4.寒1鄙略极限承载酱力理论门图舌6.4.具1椒是两端铰互接、有残细余应力和胳初弯曲的厅轴心受压趋构件及其延荷载~挠劣度曲线图泰。在弹性羊受力阶忆段疲(最Oa级1钓段昌)货,荷载寿N采和最大总筒挠度泊Y夏m迎(岂或挠度川y歪m熟)释的关系曲学线与只有递初弯曲、咬没有残余烫应力时的损弹性关系兰曲线完全丛相同。随领着轴心压毯力砖增加,构第件截面中用某一点达庙到钢材屈分服强度锡时,截面衣开始进入淡弹塑性状户态。开始意屈服山时膀(盾a拐1愿点剥)象的平均应相力跟总是低于隐只有残余旱应力而无他初弯曲时淋的有效比想例极限怒;当构件安凹侧边缘挤纤维有残岭余压应力喂时也低于检只有初弯萌曲而无残坏余应力时识的蓬a梯点。此后共截面进入火弹塑性状穿态,挠度酬随战的增加而少增加的速狗率加快,主直到纪c阔1欣点,继续圆增加匆已不可能隔,要维持柳平衡,只肝能卸载,赏如曲线妨c天1谈d优1谢下降段。吗N演~誓Y非m扯曲线的极夹值点乓c饥1游表示由稳驱定平衡过讯渡到不稳房定平衡,越相应于权c魔1吹点的羊N棒u撇是临界荷吼载,即极根限荷载或夕压溃荷载重,它是构半件不能维晶持内外力壶平衡时的慢极限承载搏力,属于辈第二类极仓值点失稳唉,相应的懂平均应力召,称为临酱界应力。闯由此模型室建对立的计算酒理论叫做筋极限承载际力理论。裙理想轴心拾受压构件傅的临界力桃在弹性阶列段是长细波比投的单一函分数,在弹廉塑性阶段弱按切线模磨量理论计窃算也并不奖复杂。实计际轴心受耻压构件受律残余应力迎、初弯曲况、初偏心柿的影响,破且影响程岸度还因截仿面形状、何尺寸和屈妥曲方向而野不同,因揭此每个实刮际构件都宽有各自的方柱子曲线锈。另外,时当实际构偿件处于弹征塑性阶段奏,其应力阶~应变关宰系不但在狂同一截面叼各点而且层沿构件轴蚊线方向各辣截面都有劲变化,因微此按极限咐承载力理茫论计算比叨较复杂,狭一般需要崇采用数值晋法用计算疼机求解。快数值计算福方法很多顿,如数值公积分法、驻差分法等仆解微分方让程的数值禾方法和有谈限单元法珍等。移规筐范沈GB50慨01爸7劲在制订轴店心受压构柳件的柱子肌曲线时,堆根据不同萄截面形状箭和尺寸、蛮不同加工顾条件和相地应的残余声应力分布蹄及大小、胡不同的弯麻曲屈曲方蹦向以及北/100逢0估的初弯袍曲育(姑可理解为乱几何缺陷稳的代表些值轰)姿,按极限观承载力理辱论,采用锁数值积分糖法,对多它种实腹式贫轴心受压戴构件弯曲圈屈曲算出锯了趁近畏20饥0吹条柱子曲胜线。如前暑所述,轴锯心受压构皮件的极限英承载力并初不仅仅取厨决于长细曾比。由于其残余应力截的影响,夏即使长细检比相同的遭构件,随陶着截面形腊状、弯曲用方向、残讲余应力分华布和大小辣的不同,狂构件的极腐限承载能好力有很大屠差异,所患计算的柱略子曲线形栋成相当宽疫的分布带骑。这个分汪布带的上书、下限相谨差较大,课特别是中择等长细比冲的常用情画况相差尤志其显著。闻因此,若挤用一条曲禾线来代表汪,显然是倘不合理的胡。规范将炊这些曲线妻分成四组哀,也就是基将分布带绞分成四个福窄带,取淘每组的平籍均撒值剧(50光%始的分位限值嫂)女曲线作为法该组代表绕曲线,给该出晋a泄、汪b减、体c训、贫d咽四条柱子耽曲线,如捕图斥6.4.灰2温所示。在帅4雪0呼~氏12揉0对的常用范含围,柱子路曲市线会a捏约比曲暑线仿b期高银出烫4酿%辉~笔1框5蜻%,而曲凯线抽c答比曲茶线扣b逢约低踪7垮%口~摔1载3粘%。曲湾线酸d尘则更低,央主要用于趁厚板截面鹅。这种柱井子曲线有尖别于规卖范撒GB50领01饥8关采用的单径一柱子曲粗线,常称卖为多条柱弊子曲线。格曲线中响,称为轴宰心受压构跪件的整体冤稳定系数嚷。刻图皆6.4.蹦2窗京规药范蓝GB50泄01骡7垮-纵200共3者的柱子曲棉线咏归属杜于蝴a船、旦b爷、惜c原、糠d赢四条曲线铺的轴心受竿压构件截丽面分类见童表蚕6.4.棒1垄和活表核6.4.笔2凭,一般的猎截面属氧于镇b建类。轧制轻圆管冷却室时基本是贼均匀收缩霸,产生的师截面残余招应力很小僵,属叠于腹a绩类;窄翼驱缘轧制普球通工字钢大的整个翼乡缘截面上软的残余应中力以拉应着力为主,办对煎绕浅x芳轴弯曲屈矿曲有利,圣也属大于除a芒类。格构裂式轴心受外压构件绕萍虚轴的稳争定计算,考不宜采用举考虑截面脊塑性发展脸的极限承务载力理论疮,而采用椒边缘屈服苹准则确定欠的签值与曲抚线盒b莫接近,故骡属起于茎b显类。当槽势形截面用授于格构式驱构件的分昼肢时,由魂于分肢的帆扭转变形桌受到缀件吗的牵制,蚕所以计算允分肢绕其昏自身对称若轴的稳定论时,可扰按各b逢类。对翼削缘为轧制睁或剪切边蜂或焰切后亡刨边的焊界接工字形奔截面,其少翼缘两端矿存在怀较大的残嘉余压应力今,土绕迫y璃轴失稳冲比变x键轴失稳时担承载能力工降低较多狂,故前者拦归料入然c话类,后者递归纪入拴b院类。当翼芒缘为焰切俯边(且不稿刨边)时敲,翼缘两找端部存在立残余拉应拜力,可使寺绕德y赤轴失稳的紫承载力比幸翼缘为轧踏制边或剪饿切边的有阳所提高,绢所以栽绕男x旺轴和久绕秩y哀轴两种情樱况都朱属早b朋类。高层廊建筑钢结稿构的钢柱鲁常采用板裙件厚度大劳(或宽厚肝比小)的剥热轧或焊燥接篮H骨形、箱形栗截面,其秘残余应力吩较常规截馆面的大,需且由于厚暂板墙(渴翼是缘同)害的残余应办力不但沿铁板件宽度涛方向变化住,而且沿罩厚度方向星变化也较边大;板的窃外表面往汇往是残余礼压应力,昼且厚板质神量较差都厚会对稳定湿承载力带泳来较大的撇不利影响暗。参考我匀国《皂高层民用哄建筑钢结笋构技术规营程铺》择(道JGJ9芝9-98羡)扫和上海市乓的同类规候程给出了巴厚板截面匙的分类建萝议:对某缘些较有利匪情况侍按鹿b悠类,某些这不利情况派按光c贿类,某些剥更不利情牢况则歌按挣d欣类。在绘表父6.4.撞2洁中给出的酱板件厚度色超慌过狭40m颂m凝的轧肿制糕H任型截面是个指进口钢兵材,在我岁国还没有揉生产。院6.4.鞠2厘轴心受压页构件的整棉体稳定计闷算挣轴心受压锈构件的整跳体稳定计损算应满足废:绸诞(凯6.4.苦1沃)泪规则范枪GB50休01治7浮对轴心受敲压构件的断整体稳定煤计算采用涌下列形式贴:亏副(股6.4.侍2摊)苍式呢中术草—粪构件的极们值点失稳乖临界应力质;呼—告抗力分项合系数;雀—忠轴心压力掘设计值;沾—其构件的毛芬截面面积宽;场—赞钢材的抗使压强度设脆计值,按驾附看表以4.打1逐采用;赛—狼轴心受压暑构件的整艘体稳定系首数,可根交据牲表衰6.4.跌1盒和评表绢6.4.捆2谅的截面分识类和构件宝的长细比纹,按附栗录删4稿的附碧表拾4.永1钩~附羽表宣4.虫4湿查出。题为了方便爽计算机应敞用,规暮范耻GB50睛01勾7爹采用最小田二乘法将逆各类截面撕的稳定系映数柏值拟合成歪数学公式漏来表达,鼠即亦≤烘0茅.125惯时,榨兔堤(庆6.4.甩3粘)摩>0枣.125看时,夫俊界(营6.4.辰4门)父式中园—鹅—苗构件的相削对(或正框则化)长弓细比,等觉于构件长拍细比与欧推拉临界力温时的长细勾比之比;醉用秘代替北后,公式垂无量纲化劫并能适用剪于各种屈退服强度烤的钢材;评公鬼式摧(6.4共.4薯)赌与佩利公三式距(估6.3.缺2劣0桑)具有相插同的形式泼,但此时饥值不再以亦截面的边答缘屈服为秩准则,而对是先按极汗限承载力南理论确定识出构件的鹅极限承载芝力后再反汤算出慰值。因此昼式中的槐值实质为借考虑初弯雹曲、残余厨应力等综把合影响的辉等效相对裕初弯曲。锯取曲的一次表居达式,即舱。式中系撒数根由最小二提乘法求得竖后,按溉表协6.4.程3开查用。腊当长细比栋较小,即袍≤规0效.125范(衬≤萄20敏)沟时,佩利栏公式不再裤适用,则悠在柱=贴0市(挖=股1侧)与座=锄0.亏21鸡5攻间近似用允抛物线公魔式淡(6.4想.3碧)敌与佩利公亦式叮(6.4圣.4丙)尝衔接。轧制xxybhxx轧制,b/h≤0.8y焊接,翼缘为焰切边焊接hxx轧制,b/h>0.8轧制xxybhxx轧制,b/h≤0.8y焊接,翼缘为焰切边焊接hxx轧制,b/h>0.8byyyxxxxyyxxyyyyxxxxyyyyxxxxyy轧制轧制,等边角钢yyxxyyxx轧制,焊接(板件宽厚比大于20)轧制或焊接yyxxxxyyy轧制截面和翼缘为焰切边的焊接截面yxxxxxxxxxxxxyyyyyyyyyy焊接焊接,板件边缘焰切yyyyy格构式yxxxxxxxxyyyyxxyyyyxxxxxxyy焊接,翼缘为轧制或剪切边yyyxx焊接,板件边缘轧制或剪切yxx焊接,板件宽厚比≤20y嫩截薯绢姐面勾胞婆形美锣趣式葛对底x怨轴葬对赞y叛轴绢a匠类减a网类年a蹄类捡b添类略b森类倡b幸类牢b斧类竞c屠类比c货类时c凝类遥表健6.4.犹2贤么轴心受压绒构件的截光面分类(帖板厚凳t句≥撒40m进m恰)b购截底响动面汤生缺形肥肠寄式b段对血x舰轴腔对稿y风轴yxxh轧制工字形或H形截面yxxh轧制工字形或H形截面总t阵<80m吹m夹b敞类艘c聪类锋t彩≥蛙80mm理c补类输d汗类焊接工字形截面yyxx焊接工字形截面yyxx淘翼缘为焰丰切边廊b祖类概b艺类羞翼缘为轧窃制或剪切怀边止c逼类刘d伯类y焊接箱形截面xxy焊接箱形截面xx价板件宽厚只比房>20英b扩类豪b若类江板件宽厚盾比交≤狗20赌c汇类速c妨类渠表典6.4.怕3挑折系数廉值锯截面说明腿a疗类迷0识.垮41蜂0.98奇6骑0.15倒2句b木类洽0.65眉0.96啄5婶0.30断0跟c喜类笛≤诱1.05耗0.73僵0.90掀6财0.59软5窜>虾1.05忠1.21时6坑0.脏302垒d辆类图≤宽1.05新1.35僻0.烈868厉0.酒915突>1.0纪5忍1.3帖75郊0.李432或6.4.犁3欢轴心受压苏构件整体庆稳定计算缘的构件长既细比诸1岗.截面为痕双轴对称瘦或极对称菌的构件检计算轴心豆受压构件是的整体稳咳定时,构亦件长细比岛应按照下覆列规定确节定:煤(闻6.4.霉5)尤式梢中辉忍、蔬—献—休构件对主手轴伤轴、壳轴的计算程长度;展、啊—斧—清构件毛截衡面对主轴呢轴、仰轴的回转歌半径。山为了避免制发生扭转醉屈曲,对不双轴对称雄十字形截宰面构件,庆或融取值不得麻小于笛笔(胸其中观为悬伸板职件宽厚婶比猾)运。羡2妄.截面为难单轴对称仇的构件趴以上讨论姻轴心受压土构件的整葬体稳定时毒,假定构鸭件失稳时怜只发生弯弟曲而没有悟扭转,即统所谓弯曲驰屈曲。对爹于单轴对正称截面,溜除绕非对冲称抄轴菜x占轴发生弯晃曲屈曲外侍,也有可固能发生绕棋对称故轴附y柱轴的弯扭休屈曲。这植是因为,挂当构件倚绕贷y理轴发生弯抬曲屈曲时冰,轴馅力咸N快由于截面仙的转动会赢产生作用吨于形心处气沿填x喊轴方向的答水平剪惨力娱V叹(见挠图谈6.4.吃3历a染),该剪番力不通过粱剪羊心喉s熔,将发生屡绕瓜s越的扭矩。掀可疲按坐4.由3哄节青和罩4.甜4盆节的相似盐方法求得势构件的弯县扭屈曲临芹界应力,漠并能证明盾在相同情娇况下,弯价扭屈曲比偿绕层y废轴的弯曲劫屈曲的临窗界应力要录低。在野对雪T劈形和槽形颤等单轴对违称截面进腥行弯扭屈还曲分析后互,认为绕秘对称茅轴赤(虫设为宪y沿轴嘱)活的稳定应乌取计及扭厉转效应的纽下列换算忘长细白比塌(猜equi剑vale牌nts辽lend平erne片ssr懂atio树)妹代替缴:毛尘(捐6.4.口6术)爱闲(鼠6.4.累7泥)哗挂(瓦6.4.词8和)矛岁脸式净中功趟为截面形绞心至剪心眼的距离;掏为截面对帅剪心的极奸回转半径厅;巷为构件对栋对称轴的泄长细比;榴为扭转屈挠曲的换算亚长细比;品为毛截面谷抗扭惯性华矩;膏为毛截面隔扇性惯性舰矩,役对游T霸形截椅面之(轻轧制、双黑板焊接、海双角钢组辣合太)贩、十字形没截面和角妖形截面可漠近似取张;域为毛截面您面积;妄为扭转屈专曲的计算英长度,对慨两端铰接对、端部截执面可自由屋翘曲或两诸端嵌固、结端部截面皮的翘曲完照全受到约诊束的构件企,取挂。锣3袄.益术角钢组成旅的单轴对更称截面构沸件xxVosxxx多图她6.4.茶3马仪单角钢截峡面和双角址钢编T沃形组合截昼面美公佳式掌(6.4户.6滋)瓦比较复杂惨,对于常傲用的单角桶钢和双角慈钢组碗合超T六形截坟面纱(棒图彩6.4.胡3叠)热,可按下叠述简化公锤式计算换胁算长细比柏。渔(尼1掠)等边单顾角钢截逐面鞠[冲图伙6.4.辟3a]宅招温当戒时妥(杰6.4.慢9解)谷饭硬当规时激庭顺(宵6.4.两1酬0奇)士式畅中飞朗、丝分别为角凯钢肢宽度话和厚度。照(鸡2永)等边双息角钢截汤面在[临图馅6.4.性3b]貌崇益当野时歌(钳6.4.始1绑1僚)衬担铺当谁时那(阅6.4.沿1楼2页)积绢坏(您3毙)长肢相详并的不等寿边双角钢嘉截拐面系[握图舍6.4.菌3c]沾敏铲当叔时课忠蛋(忆6.4.旁1字3陡)纪当零时披喝洲堤(烈6.4.香1锯4鹿)音呜俭(管4司)短肢相俩并的不等闹边双角钢亮截否面涝[市图箩6.4.衫3d]请当雕时功涛垫墙(划6.4.亏1孝5驴)泪当短时稠酿孔酒秧(衫6.4.毒1举6垂)柱(瞎5次)单轴对皮称的轴心赴受压构件透在绕非对乞称主轴以乌外的任一属轴失稳时厨应按照弯冬扭屈曲计喝算其稳定民性。当计痒算等边单位角钢构件项绕平行成轴扮(锤图腥6.4.剂3趋e侧的衣u呢轴峡)嫌的稳定时雄,可用下哨式计算其搏换算长细希比遍,并疯按炕b宪类截面确位定有值:励当东时订树愚货扯(乳6.4.唤1兔7盗)究当锐时三菠岔夏工(犬6.4.窄1稠8还)乞式虽中添悠。寿无任何对圣称轴且又奇非极对称摇的截侮面令(躲单面连接荒的不等边服单角钢除贫外够)息不宜用作塑轴心受压仍构件。对穴单面连接君的单角钢否轴心受压悠构件,考鲜虑强度设衬计值折减痛系数抓后,可不涌考虑弯扭砌效应的影蚀响。规炒范许GB50理01喘7份规定:计公算稳定时裹,等边角锤钢取翻=0.6医十洽0.00特15胳,但不大态于屠1.0斜;短边相首连的不等于边角钢取换=0.5街十辰0.00童25广,但不大杀于仪1.0鲁;式中纪,计算长誉度蓄取节点中屑心距离,括为角钢的涛最小回转暴半径,当贴<谦20瑞时,取积=20辩。长边相胁连的不等黎边角钢取诵=0.7蒸0悉。当槽形订截面用于删格构式构昏件的分肢玉,计算分赚肢绕对称渴轴床(俗y宴轴纯)话的稳定性于时,不必邮考虑扭转仍效应,直究接用棋查出陡值。宰§6-5休颠轴心受压雕构件的局球部稳定盘6.5.孤1循均匀受压钩板件的屈沉曲瓦实腹式轴砍心受压构睡件一般由妥若干矩形档平面板件寇组成,在圆轴心压力殃作用下,版这些板件滔都承受均削匀压力。坊如果这些债板件的平个面尺寸很捡大,而厚骄度又相对蝶很薄(宽项厚比较大吸)时,在及均匀压力宫作用下,式板件有可悄能在达到慎强度承载匆力之前先暂失去局部到稳定。在搂第宰4.观5估节中,已句阐述了有寻关局部稳参定的基本纹概念,并狗给出了考爹虑板件间馋相互约束妖作用的单袭个矩形板森件的临界遭应力公式昆为:揭售(桂4.5.么8培)打当轴心受兴压构件中悠板件的临班界应力超魔过比例极摇限叫进入弹塑寻性受力阶屯段时,可阔认为板件弄变为正交桌异性板。杀单向受压异板沿受力羡方向的弹明性模量舱E颠降为切线等模量张,但与压傲力垂直的正方向仍为碌弹性阶段碑,其弹性陡模量仍为煮E货。这时可丽用未代替施E盒,按下列票近似公式漏计算其临微界应力复:渡聪顺(酷6.5.古1接)猛根据轴心烘受压构件销局部稳定闸的试验资第料,规范妈取弹性模湿量修正系们数灰为:即寨罗(踪6.5.仁2鄙)刚式龄中矩意为构件两怎方向长细雨比的较大停值。于6.5.理2吃轴心受压藏构件局部搂稳定的计疫算方法林1宁.确定板萍件音宽难(星高新)村厚比限值权的准则效为了保证讽实腹式轴页心受压构降件的局部葵稳定,通耽常采用限埋制其板件于宽蚀(坡高变)丈厚比的办摇法来实现厅。确定板详件距宽裳(衣高卵)派厚比限值跃所采用的盈原则有两抢种:一种鄙是使构件鸦应力达到很屈服前其伪板件不发杨生局部屈驶曲,即局紫部屈曲临的界应力不筒低于屈服浑应力;另喇一种是使拉构件整体近屈曲前其轻板件不发干生局部屈趣曲,即局肿部屈曲临寻界应力不邮低于整体窝屈曲临界序应力,常艳称作等稳膨定性准则保。后一准庭则与构件铺长细比发售生关系,捕对中等或坝较长构件以似乎更合起理,前一鞠准则对短艘柱比较适柏合。规蚊范妹GB50脸01膝7塔在规定轴男心受压构昆件宽(高铃)厚比限嘱值时,主壁要采用后具一准则,袄在长细比却很小时参姐照前一准看则予以调庙整。独2警.轴心受果压构件板起件沈宽惹(愧高围)止厚比的限兴值图6.5.1轴心受压构件板件宽厚比斩轧制型侨钢妻(己工字钢牵、境H威型钢、槽劳钢皂、雀T种形钢、角楚钢剧等编)话的翼缘和早腹板一般刺都有较大区厚度,信宽疫(榨高木)望厚比相对片较小,都船能满足局格部稳定要窄求,可不细作验算。亩对焊接组欠合截面构详件(浊图寨6.5.君1谦),一般婶采用限制旦板件堪宽奴(害高恰)灶厚比办法幻来保证局菜部稳定。图6.5.1轴心受压构件板件宽厚比猾(皇1男)工字形事截面忘由于工字矛形截族面爆(逆图汗6.5.柔1a懂)己的腹板一罚般较翼缘斜板薄,腹六板对翼缘董板几乎没快有嵌固作鉴用,因此锡翼缘可视伐为三边简深支一边自悲由的均匀咐受压板,辱取屈曲系欺数络,弹性嵌烟固系数伐。而腹板舅可视为四带边支承板寸,此时屈写曲系数研。当腹板众发生屈曲移时,翼缘尚板作为腹中板纵向边波的支承,础对腹板将命起一定的窑弹性嵌固赵作用,根楚据试验可芹取弹性嵌惜固系数元。在弹塑套性阶段,粱弹性模量察修正系数骆按羞式险(6.5欢.2霸)狂计算。代换入桑式罗(6.5械.1跃)刑使其大于惭或等于慰,可分别仓得到翼缘棚板悬伸部袋分的宽厚气比帅及腹板高途厚比蹲与长细比画的关系曲端线。这种屈曲线较为央复杂,为优了便于应叉用,当垂=3午0震~竖10肝0博时,规范缠采用了下摊列简化的侮直线式表雁达:棋翼娘缘寻退句浓闪(蒙6.5.拘3择)您俘腹顾板梢术碰伏(邮6.5.巨4岗)艺式废中笼薪为构件两风方向长细迈比的较大道值。对塑很小的构密件,国外校多按短柱或考虑,使倒局部屈曲规临界应力膜达到屈服汇应力,甚墨至有考虑仙应变强化衬影响的。雹当无较大时,左弹塑性阶价段的公式底不再适用医,并且板券件宽厚比湖也不宜过孕大。因此萌,参考国剩外资料,超规范规定南:当尝≤龟3半0乐时,取顶=棉3臭0阅;当疑≥水10低0种时,取指=誓10伙0典,仍用近式垫(6.5死.3拼)掀和臂(尾6.5.秃4扣)计算。验(芦2疯)友T朱形截面义T雾形截西面消(惑图全6.5.扮1b然)洒轴心受压芽构件的翼允缘板悬伸亡部分的宽宅厚比苗限值与工仓字形截面通一样,按绳式叛(6.5岁.3祸)招计算。肥T依形截面的制腹板也是勤三边支承衣一边自由遥的板,但垮其宽厚比腊比翼缘大旦得多,它焦的屈曲受距到翼缘一录定程度的浓弹性嵌固朗作用,故搞腹板的宽雅厚比限值葡可适当放轮宽;又考狼虑到焊泼接宇T非形截面几警何缺陷和酿残余压力灰都比热魔轧亲T参型钢大,森采用了相器对低一些墓的限值。摘即:肠热导轧欠T舌形英钢添争粮(性6.5.朗5呼)苗焊轻接晶T爆形肥钢雾访扛(手6.5.唯6叉)仆(3驰)原箱形截面棵箱形截面冷轴心受压摆构件的翼形缘和腹板左均为四边区支承弊板荷(佳图临6.5.纵1c梳)抽,但翼缘棕和腹板一刮般用单侧跌焊缝连接玻,嵌固程劫度较低,钢可取勉=差1公。规范借恩用箱形梁茫的宽厚比孝限值规定婆,即采用阔局部屈曲箱临界应力借不低于屈除服应力的况准则,得傍到的宽厚脑比限值与糟构件的长墨细比无关意,即图6.5.2纵向加劲肋加强腹板渗或卷袋榨(杆6.5.阁7雨)图6.5.2纵向加劲肋加强腹板棉3.宜器加强局部使稳定的措违施购当所选截浑面不满足议板件宽(盘高)厚比逗规定要求弱时,一般牺应调整板窑件厚度或租宽(高)持度使其满啦足要求。关但对工字躺形截面的驱腹板也可届采用设置授纵向加劲廉肋的方法偏予以加强撞,以缩减挽腹板计算俯高底度悠(纱图秀6.5.霞2充)身。纵向加抵劲肋宜在监腹板两侧凡成对配置通,其一侧蛛外伸宽度仆10见t充w短,厚度胆。纵向加竭劲肋通常谈在横向加旨劲肋间设类置,横向时加劲肋的堤尺寸应满图足外伸宽谣度踪≥狂,厚度撞。僻4.桶泡腹板的有啄效截面图6.5.3纵向加劲肋腹板有效截面腿大型工字渣形截面的狗腹板,由脱于高厚比敞较大,在胸满足高厚座比限值的葡要求时,擦需采用较记厚的腹板佩,往往显横得很不经门济。为节絮省材料,越仍然可采服用较薄的烧腹板,听柴任腹板屈蹦曲,考虑抓其屈曲后着强度的利壳用,采用东有效截面弹进行计算吹。在计算全构件的强摘度和稳定牙性时,认充为腹板中妇间部分退洗出工作,郊仅考虑腹胖板计算高浩度边缘范载围内两侧藏宽度各捏为懂20笋t业w够的部分和蛋翼缘作为扩有效截秩面找(得图桌6.5.殿3强)风。但在计心算构件的索长细比和燕整体稳定们系数掀时,仍用歪全部截面傍。图6.5.3纵向加劲肋腹板有效截面塘§6-6火实腹式轴捐心受压构恶件的截面巨设计参6.6.蹦1筒截面设计雷原则柔为了避免效弯扭失稳假,实腹式抢轴心受压羊构件一般抽采用双轴叉对称截面兄,其常用独截面形式习如溪图恒6.1.标2尝所示。骡为了获得茅经济与合阿理的设计斩效果,选扁择实腹式罩轴心受压诊构件的截嗓面时,应吩考虑以下革几个原则急:(饮1善)烂等稳定性逆:使构件团两个主轴洞方向的稳火定承载力岂相同,即摘使碗,以达到秤经济的效拔果;(任2颂)乒宽肢薄壁发:在满足鸭板件宽(望高)厚比含限值的条竞件下,截压面面积的摸分布应尽闪量开展,旦以增加截户面的惯性碑矩和回转役半径,提案高构件的首整体稳定趴性和刚度袜,达到用照料合理。纵(载3初)仙连接方便聪:一般选订择开敞式蛇截面,便询于与其他牵构件进行凉连接;在胸格构式结陡构中,也专常采用管兔形截面构爷件,此时秘的连接方戒法常采用油螺栓球或搅焊接球节扁点,或直场接相贯焊颈接节点等史。(盐4磁)蚁制造省工桐:尽可能搬构造简单醋,加工方疫便,取材紫容易。如突选择型钢话或便于采高用自动焊略的工字形茂截面,这吴样做有时购用钢量可闻能会增加侦一点,但间因制造省京工和型钢单价格便宜坝,可能仍屈然比较经夫济。勉6.6.散2某截面选择设倾恐截面设计删时,首先退应根据上总述截面设您计原则、麻轴力大小氧和两方向的的计算长统度等情况景综合考虑伴后,初步镰选择截面泡尺寸,然祥后进行强腐度、刚度温、整体稳药定和局部劈稳定验算岂。具体步腊骤如下:享销桐(笔1端)确定所俊需要的截痕面积:假叮定构件的霞长细比栋5头0铃~粮l0检0厉,当压力色大而计算命长度小时苏取较小值资,反之取灰较大值。视根据课、截面分避类和钢材摊级别可查应得整体稳秤定系数求值,则所陆需要的截墓面面积为习:腹(如6.6.色1)预馅振实际上,葛要准确假互定构件的章长细比是饶不容易的潜,往往要迫反复多次搏才能成功标。但对每冠种截面形齿式,都可往以推导出鹿确定妹假设值的往近似公式毙,例如对亿焊接工字孩形截面(股通者常眠y则轴是弱轴民),可采压用如下公胳式:歉助角(庆6.6.条2诸)雷框茄截面设计鸟时,只需酱任意假设质一个满足杆刚度要求践的室,然后由非式长(身6.6.架2趋)求出对努应的雀值。若能兔从按值表中找除到这一对抗和都,则所假乐设的弊就是正确未的,否则听要重新假鸭设悼。功(笑2卵)确定两贷个主轴所膊需要的回芬转半径:杰,馅回。啄供对于焊接眼组合截面挑,根据所馅需回转半就径李与截面高闸度寺h僵、宽度住b轧之间的近站似关系,沉即稿和梁(系数帽的近似值弹见洽附蚂录市5葡,霜例如由三矩块钢板焊夺成的工字拥形截面,曾),求出床所需截面船的轮廓尺阅寸,即绕华葬(棋6.6.筝3蚕)反对于型钢拥截面,根差据所需要福的截面积押和所需要兵的回转半查径唉选择型钢定的型号(哈附瓣录棍8筋)。门(宜3皱)确定截犯面各板件予尺寸:对查于焊接组卡合截面,背根据所需寿的庆、岛h体、潮b悟,并考虑统局部稳定盯和构造要阅求(例如鞭自动焊工季字形截面央h决≈斜b睬)初选截惜面尺寸。辞由于假定馒的够值不一定材恰当,完扣全按照所我需要的倒、税h坛、野b杀配置的截车面可能会照使板件厚趴度太大或敌太小,这芦时可适当名调整浅h拥或刃b显,菊和兰b影宜抖取革10m撑m么的倍数,陷t否和矿t充w拼宜胖取损2m陵m探的倍数且呜应符合钢暖板规格,炸t孙w渗应比槽t丙小,但一秩般不小棕于萝4mm础.下。禁6.6.不3座截面验算屋按照上述荐步骤初选喊截面后,练按捐式摔(6.2醋.4虑)胞、尺(6.4客.2患)枯、圣(6.5惑.3输)肠和乔(6.5浩.4仓)城等进行刚浓度、整体醋稳定和局商部稳定验狭算。如有殃孔洞削弱饿,还应按曾式候(6.2墓.2代)声进行强度晒验算。如虫验算结果鸽不完全满锐足要求,肌应调整截花面尺寸后糠重新验算拨,直到满萄足要求为变止。里6.6.钻4比构造要求图6.6.1横隔屑众注当实腹式城构件的腹沿板高厚比螺时,为防侵止腹板在漏施工和运且输过程中酱发生扭转您变形、提嗓高构件的天抗扭刚度肯,应设置切横向加劲堵肋,其间躲距不得大勒于铅,在腹板开两侧成对局配置,截影面尺寸应温满娘足旅6.5.震2抱之平3滤的要盾求蕉(霸图役6.5.城2党)图6.6.1横隔水为了保证捷构件截面并几何形状秒不变、提皇高构件抗睛扭刚度,闷以及传递朗必要的内彻力,对大买型实腹式语构件,在松受有较大埋横向力处稻和每个运弦送单元的认两端,还库应设置横肿隔衬(困图震6.统6偿.雨1赛)姐。构件较便长时并应映设置中间盖横隔,横否隔的间距纯不得大于畜构件截面并较大宽度懒的畜9寿倍剑或对8姿m驾。及屈攻轴心受压粥实腹式构偏件的翼缘正与腹板的凶纵向连接龙焊缝受力挺很小,不啊必计算,先可按构造哗要求确定起焊缝尺寸征~舟8风。仁[拔例薪题矿6.1]驴图坦6.6.授2叠a监所示为一同管道支架傍,其支柱治的轴心压帅力(包括胖自重)设耍计值为库=拐1450效k虏N滤,柱两端廊铰接,钢润材知为蓄Q34幕5挥钢,截面诞无孔洞削哗弱。试设虾计此支柱完的截面保:亭①御用轧制普滩通工字钢遇;傲②长用轧申制慎H迷型钢午;伍③挪用焊接工管字形截面舰,翼缘板军为焰切边轧。融④穴钢材改务为疏Q23泳5推钢,以上棋所选截面甚是否可以溉安全承载存?屈[辉解结]琴苹设截面的爱强轴为院轴,弱轴息为倍y怒轴,柱在摧两个方向行的计算长稼度分别为神:;。油猾1没.轧制工肯字钢(绪图绪6.6.身2各b列)起菊(1齿)戚试选截面影假定窗=涌10斑0脱,对于污的轧制工漫字钢,当兴绕笑轴屈曲时勿属躲于哀a匠类截面,饥绕喊轴屈吐(a)诱哪 链(b索)为(c)申巷(d)鸦图娃6.6.停2惯毅例抚6.框1氏图英曲时属胖于半b壤类截面,济由附穗表防4.束2冲查得狮。当计算照点钢材厚答度适时,取茫馋。则所需丹截面面积槐和回转半绕径为:齐役蝴由附俊录己8钳中不可能溜选出同时会满足悠、念和轻的型号,楼可以号为主,适绣当考虑瘦进行选择叨。影现试吩选叹I50鼠a琴,阅,招,侧。斩吵(2脆)占截面验算错泄贷因截面无换孔洞削弱躺,可不验默算强度。晶又因轧制禽工字钢的花翼缘和腹妻板均较厚诞,可不验柏算局部稳训定,只需样进行刚度怨和整体稳传定验算。姐,满足刚阳度要求。提,满足刚驴度要求。溜远大于愧,绕估轴屈曲时探属耍于允b定类截面,善故由香查附竿表令4.牧2岔得筛。赶,顷满足整体捆稳定要求跑。肤除小2项.轧旅制舞H侍型钢(意图休6.6.扛2挑c徒)虽表(1烦)燃试选截面翼由于轧宅制鼓H悦型钢可以蝶选用宽翼摇缘的形式姐,截面宽摧度较大,制因此长细昂比的假设谱值可适当毛减小,假哪设通=楼7禽0火。对宽翼肆缘兆H壤型钢,因侦>0.浸8烘,所以不碗论对赔轴或爹y测轴都属湖于副b娱类截面。扬当做=议7明0行时,由附疑表辱4.艘2秤查得选,所需截吓面面积和鼠回转半径派分别为:挪由附谦录旺8肆试选偶,驱,替,迹。翼缘厚形度住,取津。吗怨(2蛾)焰截面验算惠因截面无鸡孔洞削弱越,可不验期算强度。节又因为热愚轧型钢,怎亦可不验扑算局部稳越定,只需嘉进行刚度颈和整体稳拥定验算。绢,满足刚沫度要求。吐,满足刚冤度要求。库因绕盲轴和钩轴屈曲均类属秋b寻类截面,过故由长细腊比的较大早值饼=沈71.茎9稿查附麻表游4.读2柳,得亡。生,梁满足整体阶稳定要求洞。帝3.栋焊接工字惊形截面(驶图讽6.6.诸2俘d执)场(1)朋奥参坚照弃H跳型钢截面淋试选截面课:翼嗽缘别2臭—降200岸1宝4预,腹批板版1贯—袭200教6名,其截面武面积:柜(2稳)底刚度和整削体稳定验吐算肌,满足刚自度要求。炼,满足刚觉度要求。湖因绕好轴和湾轴屈曲均场属搜b创类截面,槐故由长细假比的较大饭值年=巴59.8科8挑查附烦表普4.翻2焰,得框。狮,回满足整体表稳定要求裳。匹(3宇)而局部稳定症验算际翼缘外伸扯部分:,满足。腹板:,满足。渣歇须截面无孔氏洞削弱,牛不必验算胖强度。他何(4雄)谢构造声吩苗因腹板高匠厚比小仙于龟8聋0餐,故不必你设置横向袜加劲肋。客翼缘与腹生板的连接壳焊缝最小斧焊脚尺寸君,采用习。杆4倘.资原截面改蓝用那Q23左5征钢算(1战)乎轧制工字届钢:绕僚轴屈曲时瘦属躬于筛b训类截面,挽由杯=97.鼻7枪2辫查附攻表芽4.圣2屋,得军。衫,比满足整体蚀稳定要求计。烦(2带)快轧爹制度H不型蚀钢旗:煮席绕条轴和革轴屈曲均拢属薪b陵类截面,讲故由长细扒比的较大育值茧=育71.毙9煮查附南表递4.乱2敏,得滨。绞,犁不满足整鱼体稳定要饥求。照(3)塞乐焊接工字清形截询面消:习联绕草轴和钉轴屈曲均添属怒b怕类截面,浸故由长细冲比的较大着值乔=键59.8述8黎查附胖

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