海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-20 05:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。使構(gòu)件段產(chǎn)生反向曲率時， ； ③所考慮構(gòu)件段內(nèi)無彎矩但有橫向荷載作用時， 2)彎矩作用平面外為懸臂的構(gòu)件： 。 12tx MM???1M2 ?1M2?tx? tx ?? ?? ?? 式 ()是根據(jù)雙軸對稱工字形截面壓彎構(gòu)件在彈性工作階段彎曲屈曲的臨界狀態(tài)導(dǎo)出的；對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件以及這些構(gòu)件在彈塑性工作范圍內(nèi)時，采用上式驗算平面外的穩(wěn)定，多偏于安全，實驗也證明了這一點，因而可近似采用。 例 實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 壓彎構(gòu)件的翼緣受力情況與軸壓或受彎構(gòu)件的翼緣的受力情況基本相同，但腹板的受力情況較復(fù)雜，除受到非均勻壓力作用外，還有剪力存在。規(guī)范對壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定計算仍以板件的屈曲為準則，用限制板件寬（高）厚比來保證板件的穩(wěn)定性，見表 翼緣的寬厚比限值 工字形、箱形和 T形截面壓彎構(gòu)件（圖 ），其受壓翼緣的應(yīng)力狀態(tài)與梁受壓翼緣板類似，當(dāng)截面設(shè)計均由強度控制時就更加相似，故板的自由外伸寬度與其厚度之比。亦應(yīng)按梁的規(guī)定，即應(yīng)滿足下式要求 () y23515 ftb ?28 圖 壓彎構(gòu)件的截面尺寸 (b)(a) (c) 箱形截面壓彎構(gòu)件受壓翼緣板在腹板之間的寬厚比亦按梁的規(guī)定，即 y023540 ftb ?() 29 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 (GB500172023)根據(jù)上述原則將簡化計算方法規(guī)定如下： 1)工字形截面 當(dāng) 時， 當(dāng) 時， 式中 為壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比，規(guī)定：當(dāng) ＜ 30時，取 ＝ 30；當(dāng) ＞ 100 時，取 ＝ 100。 0 ?? ? ? ? y0w0 fth ??? ?? 0 ?? ? ? ? y0w0 ft ??? ??? ??() 腹板的局部穩(wěn)定 壓彎構(gòu)件的腹板的應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜，它除了存在非均勻的壓應(yīng)力外，還有剪應(yīng)力存在，實際上它處于軸心受壓構(gòu)件 [圖 (c)]與受彎構(gòu)件腹板 [圖 (a)]的應(yīng)力狀態(tài)之間[如圖 (b)]，即四邊簡支，兩對邊受偏心壓力，同時四邊受均布剪力作用，與前面薄板彈性穩(wěn)定理論分析類似 。 30 3)T形截面 《 規(guī)范 》 （ GB500172023）根據(jù)分析近似地采用下面兩種定值： 如彎矩使 T形截面翼緣處受壓時，即腹板的最大應(yīng)力在腹板與翼緣連接之處，限值可適當(dāng)放大。 2)箱形截面箱形截面的壓彎構(gòu)件，腹板屈曲應(yīng)力計算方法與工字形截面的腹板相同。但考慮到翼緣對腹板的嵌固條件不如工字形截面 (因腹板一般僅用單面焊縫與翼緣連接 )。另外，兩塊腹板受力狀態(tài)也可能不盡相同，為安全計，采用公式 ()算得的限制乘以 ，以便腹板的厚度比工字形截面的腹板厚一些 ,且規(guī)定折減后的值不應(yīng)小于 ，即當(dāng) 時，取 y23540 fw0 th y23540 f yw0 23540 fth ?時當(dāng)時當(dāng)00?????????y11y111823515ftbftb31 和軸心受壓柱一樣，對某些大型工字形截面和箱形截面壓彎構(gòu)件的腹板，為了保證腹板的局部穩(wěn)定需要采用較厚的板，顯得不經(jīng)濟。這時和軸心壓桿一樣，可采用薄一些的腹板，認為它喪失穩(wěn)定不參加受力，僅考慮兩個邊緣區(qū)各 部分參加工作，但計算構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)時采用全截面。也可以設(shè)置縱向加勁肋來提高腹板的穩(wěn)定性。 yw 23520 ft例 32 壓彎構(gòu)件的設(shè)計 框架柱的計算長度 壓彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件一樣，其構(gòu)件的計算長度是穩(wěn)定計算中的基本參數(shù)。對于端部約束條件比較簡單的單根受壓構(gòu)件，利用計算長度系數(shù)（第 4章表 ）即可算出計算長度?？蚣苤鶎儆趬簭潣?gòu)件，對于兩端并非簡單約束的框架柱，確定其計算長度要比單根受壓構(gòu)件復(fù)雜，而且需要分別計算框架平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性?？蚣芷矫鎯?nèi)的計算長度通過對框架的整體穩(wěn)定分析得到；框架平面外的計算長度則根據(jù)支承點的布置情況確定。 33 （ 1）單層等截面框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度 框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度可用下式表達： 式中： H—— 柱的幾何長度； —— 計算長度系數(shù)。 值與框架柱腳與基礎(chǔ)的連接形式及 值有關(guān)。 表 架柱的計算長度系數(shù) 值 H??0??1K34 （２）多層等截面框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度 多層框架的計算長度系數(shù) 見附錄 7附表 （有側(cè)移框架）和附表 （無側(cè)移框架）。 μ（ 3）框架柱在框架平面外的計算長度 框架柱在框架平面外的計算長度一般由支撐構(gòu)件的布置情況確定。支撐體系提供柱在平面外的支撐點，柱在平面外的計算長度即取決于支撐點間的距離。這些 支撐點應(yīng)能阻止柱沿廠房的縱向發(fā)生側(cè)移。 如單層廠房框架柱，柱下段的支撐點常常是基礎(chǔ)的表面和吊車梁的下翼緣處，柱上段的支撐點是吊車梁上翼緣的制動梁和屋架下弦縱向水平或者托架的弦桿。 35 實腹式壓彎構(gòu)件截面設(shè)計 (1)選擇截面形式 壓彎構(gòu)件的截面形式一般可根據(jù)彎矩的大小和方向來確定，當(dāng)彎矩較小時，可和一般軸心壓桿相同；當(dāng)兩方向彎矩都比較大時，采用高度較大的雙軸對稱截面較為合理；如果只有一個方向彎矩較大時，可采用單軸對稱截面，并使較大翼緣位于壓應(yīng)力較大一側(cè)。 (2) 初選截面尺寸 在選定截面形式后，下一步是設(shè)定截面尺寸。壓彎構(gòu)件的截面尺寸大小一般取決于整體穩(wěn)定性，包括彎矩作用平面內(nèi)和平面外兩個方向的穩(wěn)定性，一般需根據(jù)經(jīng)驗或參照已有資料初選截面尺寸，然后進行驗算，不滿足時再行調(diào)整。 36 （ 3)驗算 對初選的截
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