【正文】 剛度驗算同軸心受力構(gòu)件一樣，構(gòu)件繞截面兩主軸的 長細比不能超過容。 f≤WMWMANσnyynxxn???70 計算開口截面拉彎構(gòu)件的強度時，若軸向力不通過截 面彎心（對于 Z形鋼不通過截面的扇性零點），尚應(yīng)考慮 雙力矩的影響。 拉彎構(gòu)件在軸心拉力和兩個主平面內(nèi)彎矩的作用下， 按下式計算其強度： 式中： N ：軸心拉力； Mx 、 My ：對截面主軸 x、 y 軸的彎矩； Wnx 、 Wny ：對截面主軸 x、 y 軸的凈截面模量。 3. 剛度 受彎構(gòu)件的彎曲變形即撓度應(yīng)滿足下式要求： υ ≤[υ] 式中 υ：按荷載標準值算得的受彎構(gòu)件的撓度； [υ] ：受彎構(gòu)件的容許撓度值，按規(guī)范采用。 ?? byby0 . 2 7 41 . 0 9 1??f??ωexbxm a xWBWM???by68 當受彎構(gòu)件的受壓翼緣上設(shè)有鋪板，且與受壓翼緣牢 固連接并能阻止受壓翼緣側(cè)向變位和扭轉(zhuǎn)時， B＝ 0，此時 可不驗算受彎構(gòu)件的穩(wěn)定性。 Uy可按附錄近似公式計算。b值 l M M l M M/2 l M l M M/2 l M M l /2 F l /2 q l 65 如按上列公式算得的 ? bx ，則應(yīng)以 代替 ? bx ， 按下式計算： 對于右圖所示單軸對稱截面簡支梁， x軸（強軸）為非對稱軸， 當繞 x軸彎曲 時，其整體穩(wěn)定系數(shù)仍按公式（ b）計算， 但需以下式代替（ c）式： 式中 I x ：對 x軸的毛截面慣性矩； e 0 y ：彎心的 y軸坐標。 b= 181。b ：梁的側(cè)向計算長度系數(shù)，按下頁表采用； l ：梁的跨度； ξ1 、 ξ2 ：系數(shù)，按下頁表采用； ea ：橫向荷載到彎心的距離：對于偏心壓桿或當 橫向荷載作用在彎心時， ea＝ 0；當荷載不作用在彎心且 荷載方向指向彎心時 ea為負，而離開彎心時 ea為正； W x ：對 x軸的受壓邊緣毛截面模量； I y ：對 y軸的毛截面慣性矩； heξ2ε a2?)h(I I0 .1 5 6Ih I4δ 02yty2ω l??ll b0 μ?（ c） x y F o s F x y e0 o 64 序 號 彎矩作用平面內(nèi) 的荷載及支承情況 跨間無 側(cè)向支承 跨中設(shè)一道 側(cè)向支承 跨間有不少于兩個等 距離布置的側(cè)向支承 181。 2. 整體穩(wěn)定 荷載通過截面剪心并與主軸平行的受彎構(gòu)件 的穩(wěn)定性 應(yīng)按下列公式計算： 式中： Wex：對截面主軸 x軸的受壓邊緣的有效截面模量； ? bx：冷彎薄壁型鋼受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。 x y h F o s F x y h e0 o x y h F o s y39。 如果能在構(gòu)造上保證梁的整體穩(wěn)定性，則僅需計算 強度，其強度可按下列公式計算： 式中 ： Mx、 My ：對截面主軸 x、 y軸的彎矩； Weny ：對截面主軸 y軸的有效凈截面模量。 剪應(yīng)力仍按公式 (a)計算。 其強度應(yīng)按下列公式計算： 式中： Mmax ：跨間對主軸 x軸的最大彎矩； Vmax ：最大剪力； Wenx ：對主軸 x軸的較小 有效凈截面模量 ； τ：剪應(yīng)力； S ：計算點處以上截面對中和軸的面積矩； I ：毛截面慣性距； t ：腹板厚度之和； fv ：鋼材抗剪強度設(shè)計值。 ? ?λ≤)(λ m a x0m a x il?58 冷彎薄壁型鋼壓構(gòu)件的容許長細比 受彎構(gòu)件 在結(jié)構(gòu)中受彎構(gòu)件的主要作用是承受樓板等構(gòu)件傳來 的橫向荷載，如果剪力沒有作用在構(gòu)件截面的剪切中心， 構(gòu)件除產(chǎn)生彎曲變形外還要產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。 3. 剛度 軸心受壓構(gòu)件應(yīng)具有必要的剛度，以保證構(gòu)件在運輸 和安裝過程中不產(chǎn)生過度的變形，更重要的是受壓構(gòu)件因 剛度不足，一旦發(fā)生彎曲變形后，因變形而增加的附加彎 矩會使穩(wěn)定承載力降低很多。 單肢的節(jié)間段長度 l1(或 l0)的取值、保證單肢不先于整 體失穩(wěn)的繞自身軸長細比的限值同 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 GB500172022 的規(guī)定。 對于綴條式柱，計算時要預(yù)先假定綴條的截面尺寸 A1(A1x或 A1y)， 對于綴板式柱，計算時要先假定單肢的長 細比 λ1。 lβl ??ω項 次 構(gòu) 件 兩 端 的 支 承 情 況 無綴板 有綴板 ? ? ? ? 1 兩端鉸接端部截面可自由翹曲 － － 2 兩端嵌固，端部截面的翹曲受到完全約束 3 兩端鉸接，端部截面的翹曲受到完全約束 54 但是，對于格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件而言，當其繞截面虛 軸彎曲時，剪切變形較大，對構(gòu)件彎曲屈曲臨界力有較大 影響，故計算此類構(gòu)件的整體穩(wěn)定性時，對虛軸應(yīng)采用換 算長細比來考慮剪切的影響。 故長細比應(yīng)取繞非對稱主軸的長細比 ?y和換算長細比 ??的大值， 式中： λω：彎扭屈曲的換算長細比； Iω：毛截面扇性慣性矩； I t ：毛截面抗扭慣性矩； e0 ：毛截面的彎心距形心的距離； 22020222022202xω seα)s2s(s2sλλiii ????)I0 . 0 3 9I(Aλs t2ωω2x2 ??liii 2y2x2020 e ???其中： 53 l ω：扭轉(zhuǎn)屈曲的計算長度， ； l ：無綴板時為構(gòu)件的幾何長度，有綴板時， 取兩相鄰綴板中心線間的最大間距 a ； ? 、 β：約束系數(shù)，按下表采用。 如圖單軸對稱截面繞對稱主軸彎曲 時，水平剪力沒有通過截面剪切中心， 有可能發(fā)生彎扭屈曲。 鑒于在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)中，單角鋼通常用于支撐等 較為次要的構(gòu)件，為避免計算過于繁瑣，故可以按照彎曲 失穩(wěn)來計算。 x x y y x y y x ilxoxxλ ? ilyoyyλ ?如圖所示， 51 實際上不卷邊的等邊單角鋼軸心受壓構(gòu)件系單軸對稱 截面，由于截面形心和剪切中心不重合，因此在軸心壓力 作用下，此類構(gòu)件有可能發(fā)生彎扭屈曲。 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算： 式中： Ae ：有效截面面積 ； f≤ANe?50 φ： 冷彎薄壁型鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)， 應(yīng)根據(jù)長細比查表。 計算軸心受壓構(gòu)件的強度時，若截面全部有效，強度 設(shè)計值應(yīng)采用考慮冷彎效應(yīng)的強度設(shè)計值 f ′。 當軸心受壓構(gòu)件采用螺栓（包括摩擦型高強螺栓）連 接時，計算方法同受拉構(gòu)件一樣，也需計算凈截面強度， 但 An改用 Aen即可。 1. 強度 軸心受壓構(gòu)件的強度計算同樣以凈截面的平均應(yīng)力不 超過鋼材的強度設(shè)計值為準則，但要 采用有效凈截面 ，按 下式計算： 式中 Aen ：有效凈截面面積。 ? ?λ≤)(λ m a x0m a x il?47 軸心受壓構(gòu)件 軸心受壓構(gòu)件的截面形式可分為實腹式和格構(gòu)式兩類。 設(shè)計時應(yīng)對軸心受拉構(gòu)件的長細比進行控制： 式中： λ ：桿件的最大長細比； l 0 ：桿件的計算長度，取拉桿的幾何長度； i ：截面回轉(zhuǎn)半徑； [λ] ：容許長細比。 由于受拉構(gòu)件全截面有效，上面計算公式中的強度設(shè) 計值應(yīng)采用考慮冷彎效應(yīng)的強度設(shè)計值 f ′ 。 有時，公式中的第二項翹曲應(yīng)力 σω（ ＝ B / Wω）可 能占總應(yīng)力的 30％以上，所有，不計雙力矩的影響是不安 全的。 對于摩擦型高強度螺栓連接的桿件，驗算凈截面強度 時，應(yīng)考慮截面上每個螺栓所傳之力的一部分已經(jīng)由摩擦 力在孔前傳走，凈截面上所受內(nèi)力應(yīng)扣除已傳走的力，因 此，最外列螺栓處危險截面的強度應(yīng)滿足下式： f≤ANσ n?44 式中： n1 ：所計算截面處的高強度螺栓數(shù)； n ：在節(jié)點或拼接處，構(gòu)件一端連接的高強 度螺栓 數(shù)； 另外，摩擦型高強度螺栓連接的桿件，除驗算凈截面 強度外，還應(yīng)按下式驗算毛截面強度： 式中： A ：構(gòu)件的毛截面面積。 ?? ????? ωkz EIIG=MdAωdstω=S s0 ns0 nω ?? ?? ????????? 4bhEzd υd4E b h2bIMσ22ω m a xff? ????????? 16 hbEzd υd16 hbEtISVτ 23321ω m a xff43 167。 由上可見，各種應(yīng)力都是扭轉(zhuǎn)角的函數(shù)，必須按式 解出扭轉(zhuǎn)角 φ 后才能計算 Mk、 Mω、 Bω和 σω、 τω。 截面上任何一點的應(yīng)力可如受 彎構(gòu)件一樣按下式計算： 2hI=I 2ω f? ???? ωω EIBzdBdM ωω ?? ????? ωω EIM? ???? 2ω hEI2)(1B fσω τω Mf Mf x y z 41 最大翹曲正應(yīng)力為 ： 最大翹曲剪應(yīng)力為： 雙軸對稱工字型截面由自由扭矩 Mk產(chǎn)生的剪應(yīng)力為： 任意截面的翹曲應(yīng)力的計算公式為： xIMσ ωff?tISVτ 1ωff?? ????????? 4bhEzd υd4E b h2bIMσ22ω m a xff? ????????? 16 hbEzd υd16 hbEtISVτ 23321ω m a xff? ?ii tG=ItM=τ kkkIωBE ωσωnωnω ????? ?tISMtSEτωωωωω ?????? ?42 式中： Sω稱為翹曲靜矩，又稱為扇性靜矩，它是與截 面曲線坐標 s 對應(yīng)的一種幾何性質(zhì)。 E