軸心受力構(gòu)ppt課件(2)-資料下載頁(yè)
2025-01-15 13:25本頁(yè)面
【正文】 cr。 四邊簡(jiǎn)支的均勻受壓板的屈曲系數(shù) 同時(shí)可以得到板的彈性屈曲應(yīng)力為： 222)1(12 ????????? btEKtN c r xc r x ??? 對(duì)一般構(gòu)件來(lái)講， a/b遠(yuǎn)大于 1，故近似取 K=4，這時(shí)有 四邊簡(jiǎn)支單向均勻受壓薄板的臨界力： )354(4 22?? b DN c r x ? 對(duì)于其它支承條件的板，用相同的方法也可以得到和上式相同的表達(dá)式，只是屈曲系數(shù) K不相同。 對(duì)于其他支承條件的單向均勻受壓薄板，可采用相同的方法求得 K值，如下： b a 側(cè)邊 側(cè)邊 k=4 k= k= k= k= 軸心受壓構(gòu)件總是由幾塊板件連接而成的。這樣，板件與板件之間常常不能像簡(jiǎn)支板那樣可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)而是強(qiáng)者對(duì)弱者起約束作用。這種受到約束的板邊緣稱為彈性嵌固邊緣。彈性嵌固板的屈曲應(yīng)力比簡(jiǎn)支板的高?？梢杂么笥?1的彈性嵌固系數(shù) ? 對(duì)板的彈性屈曲應(yīng)力公式進(jìn)行修正。 單向均勻受壓薄板彈性階段的臨界力及臨界應(yīng)力的計(jì)算公式統(tǒng)一表達(dá)為： Kb DN cr ??? 22??? ?。板邊緣的彈性約束系數(shù)式中： ???????????????????222221121 btEKtbDKtN crcr 彈性嵌固的程度取決于相互連接的板件的剛度。對(duì)于工字形截面的軸心壓桿，一個(gè)翼緣的面積可能接近于腹板面積的二 倍，翼緣的厚度比腹板大得多，而寬度又小得多，因此常常是翼緣對(duì)腹板有嵌固作用，計(jì)算腹板的屈曲應(yīng)力時(shí)考慮了殘余應(yīng)力的影響后可用嵌固系數(shù) ? =。相反，腹板對(duì)翼緣不起嵌固作用 . 單向均勻受壓薄板 彈塑性屈曲應(yīng)力 板件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后，在受力方向的變形遵循切線模量規(guī)律，而垂直受力方向則保持彈性，因此板件屬于正交異性板。其屈曲應(yīng)力可用下式表達(dá)： ? ?222112 ????????btEKcr ?????式中 : η — 彈性模量折減系數(shù)。 當(dāng)按照彈性屈曲計(jì)算得到板的屈曲應(yīng)力超過了材料的比例極限后，板將在彈塑性狀態(tài)屈曲，應(yīng)考慮彈性模量的折減，引入系數(shù) η 。根據(jù)軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定的試驗(yàn)資料，可取 22 ????????? ????EfEfEE yyt ???（二） 軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定的驗(yàn)算 對(duì)于局部屈曲問題，通常有兩種考慮方法： 一是不允許板件屈曲先于構(gòu)件整體屈曲，目前一般鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)定就是不允許局部屈曲先于整體屈曲來(lái)限制板件寬厚比。 另一種做法是允許板件先于整體屈曲，采用有效截面的概念來(lái)考慮局部屈曲對(duì)構(gòu)件承載力的不利影響，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)，輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的腹板就是這樣考慮的。 對(duì)于普通鋼結(jié)構(gòu)，板件寬厚比的規(guī)定是基于局部屈曲不先于整體屈曲考慮的，根據(jù)板件的臨界應(yīng)力和構(gòu)件的臨界應(yīng)力相等的原則即可確定板件的寬厚比。 ? ? yfbtEK ????? ????????222112 對(duì)于普通鋼結(jié)構(gòu)，一般要求：局部失穩(wěn)不早于整體失穩(wěn)，即板件的臨界應(yīng)力不小于構(gòu)件的臨界應(yīng)力，所以： 式中的整體穩(wěn)定系數(shù) φ可用 Perry公式來(lái)表達(dá)。顯然， φ值與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比 λ有關(guān)。 經(jīng)分析并簡(jiǎn)化可得到板件的寬厚比 (以 工字形截面為例 )： 翼緣板的寬厚比 1. 工字形截面翼緣寬厚比 b/t 由于工字形截面的腹板一般較翼緣板薄，腹板對(duì)翼緣板幾乎沒有嵌固作用，因此翼緣可視為三邊簡(jiǎn)支一邊自由的均勻受壓板，屈曲系數(shù) K=，彈性約束系數(shù) x=，由式 ()可以得到翼緣板懸伸部分的寬厚比 b/t與長(zhǎng)細(xì)比 λ的關(guān)系曲線 為了便于應(yīng)用，采用下列簡(jiǎn)單的直線關(guān)系 ? ?。時(shí)，??；當(dāng)取時(shí)值，當(dāng)構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比較大式中：10010030,30)414(235??????????????yftbt厚度足時(shí)，可加大翼緣板的當(dāng)翼緣板局部穩(wěn)定不滿定的寬厚比為：可得保證翼緣板局部穩(wěn)2. 工字形截面腹板高厚比 b/t 腹板可視為四邊支承板，屈曲系數(shù) K=4。當(dāng)腹板發(fā)生屈曲時(shí)，翼緣板作為腹板縱向邊的支承，對(duì)腹板起一定的彈性嵌固作用，這種嵌固作用可以提高腹板的臨界應(yīng)力。根據(jù)試驗(yàn)，可取彈性約束系數(shù) x=，仍由式 ()，經(jīng)簡(jiǎn)化后得到腹板高厚比 h0/tw的限值公式 ? ?yw fth ??? 式中 λ為構(gòu)件兩個(gè)方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值，取值規(guī)定與翼緣的相同。 腹板的寬厚比 其他截面構(gòu)件的板件寬厚比限值的確定方法類似，具體公式可見下表 : （三）、軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定不滿足時(shí)的解決措施 增加板件厚度； 對(duì)于 H形、工字形和箱形截面，當(dāng)腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時(shí)，在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和局部穩(wěn)定性時(shí)，腹板截面取有效截面，即取腹板計(jì)算高度范圍內(nèi)兩側(cè)各為 部分，但計(jì)算構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)時(shí)仍取全截面。 yw ft 2 3 520wt可加大腹板厚度①當(dāng)腹板高度較小時(shí)，時(shí)，可采取以下措施：當(dāng)腹板局部穩(wěn)定不滿足的部分側(cè)寬度腹板截面面積只考慮兩腹板部分退出工作按有效截面計(jì)算，考慮間的距離取翼緣與縱向加勁肋之設(shè)置縱向加勁肋，②當(dāng)腹板高度較大時(shí)：ywftcbha23520,0?0h cc0h截面計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)，仍用全—部分有效截面積，圖中陰影—，驗(yàn)算公式為??39。39。AfAN ? 對(duì)于 H形、工字形和箱形截面 腹板 高厚比不滿足以上規(guī)定時(shí)，也可以設(shè)縱向加勁肋來(lái)加強(qiáng)腹板。 縱向加勁肋與翼緣間的腹板，應(yīng)滿足高厚比限值。 縱向加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對(duì)配置，其一側(cè)的外伸寬度不應(yīng)小于10tw，厚度不應(yīng)小于 。 ≥10tw ≥ w h0’ 縱向加勁肋 橫向加勁肋
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