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来源 左权胜 发布于 2020/12/4 22:27:59 评论(0) 有4398人阅读
前两篇文章对《钢结构设计标准》GB50017-2017(以下简称“新标准”)提到的“截面板件宽厚比等级”(以下简称“截面等级”)这个概念进行了一些深入的剖析,但是在实际的设计工作中,我们该如何计算呢?有没有可以直接计算的软件工具?本文将给出明确的回答。
首先需要明确的一个重要观点是,将“截面等级”作为构件截面自身的一种特性看待,就像“截面模量”等几何特性一样。然后才是如何计算确定的问题。

一、确定宽厚比等级

借助上篇文章中提到的“欧标”原则,以板件作为对象,针对截面中每一块板件在受压状态下宽厚比对局部稳定影响作出等级评估,然后将其中最不利的等级作为整个截面的等级。其实“新标准”的条文说明中讲述宽厚比限值的由来时,针对的主要是两种板件,一种“三边简支一遍自由”板,工字型截面的翼缘属于此类,但不是这个宽厚比限值只适合工字型截面的翼缘,我们将其推广为,截面中只要是悬伸板都可以采用这个限值。同样,“壁板间翼缘”的限值也是这个道理。这样我们就可以计算各种截面形式的宽厚比等级,“新标准”表3.5.1截面划分大大地狭隘了原来的思想,容易让人误解了“截面等级”智能适用于H形、箱形等所给出的这几种截面形式。
表3.5.1如下:
具体的计算流程是将板件计算的宽厚比数值与“新标准”表3.5.1中的对应的界限值进行比较,从对应的S1级的界限值开始,先看是否满足不大于S1级的界限值,如果满足则确定该板件的等级是S1级,如果不满足,则接着看是否满足不大于S2级的界限值,如此比下去可得到该板件的宽厚比等级值,而最终的截面等级是比较后数值中的最大者,也可以说是最不利者。
需要说明的是,对于受弯构件,也考虑了圆管作为板件的等级。

二、可比较的板件宽厚比类别

实际计算过程中,并不是对所有的板件循环一遍,而是从应用出发,将构成截面上的板件进行了分类(这里将圆管也作为板件对象看待),从几何信息中得出各类中最大的宽厚比数值,然后通过比较界限值的对应项,得到该类板的“截面等级”,最后将各类板的等级最大值(最不利)作为整个截面的等级。
经过分析,截面上的板件宽厚比可分为以下7类,也就是说,针对某种类型截面,先计算并输出该截面的7类宽厚比等级,当然某些类型截面只有这7类中的某几类。最后将其中的最大等级值作为整个截面的等级。
7类中每一类的板件宽厚比等级的确定的原则,是用该截面中此类板件的最大宽厚比与此类的界限值比较,比较的流程前文已交待。
第1类宽厚比:悬伸板件最大宽厚比,无论绕哪个轴,无论在什么位置,不一定是翼缘,只要是悬伸板件,都归于此类,套用到“新标准”,界限值比较对应项是H形或工字型的翼缘,而且组合截面内包含角钢分肢的,角钢的肢宽厚比也归于此类。
第2类宽厚比:绕X轴板间板翼缘最大宽厚比,该类板件是作为翼缘考虑的板间板,对应“欧标”中的内部受压板件的纯受压板件,而套用到“新标准”,界限值比较对应项是箱形截面的壁板间翼缘。
第3类宽厚比:绕X轴腹板最大高厚比,该类板件是作为腹板考虑的板间板,对应“欧标”中的内部受弯或压弯板件,而套用到“新标准”,界限值比较对应项是H形截面的腹板。
第4类宽厚比:绕Y轴翼缘板间板最大宽厚比,该类板件是作为翼缘考虑的板间板,对应“欧标”中的内部受压板件的纯受压板件,而套用到“新标准”,界限值比较对应项是箱形截面的壁板间翼缘。
第5类宽厚比:绕Y轴腹板最大高厚比,该类板件是作为腹板考虑的板间板,对应“欧标”中的内部受弯或压弯板件,而套用到“新标准”,界限值比较对应项是H形截面的腹板。
第6类宽厚比:为了迎合“新标准”在抗震性能化设计中对支撑构件设置的宽厚比等级,针对角钢单独保存了角钢肢最大宽厚比。
第7类宽厚比:“新标准”在抗震性能化设计中对支撑构件设置的宽厚比等级中也有圆管截面,同时在压弯构件中也有圆管,我理解的是如果截面中包含圆管,需要考虑圆管最大径厚比等级。
有了上述的思路,对任何类型的截面,只需要算出上述7类最大宽厚比数值,就可以确定该截面的宽厚比等级了。


三、截面承载特性数据输出例子

为了计算截面等级,还需要输入两个参数:
一个是材质,因为计算宽厚比限值中有钢号修正系数以及承载力,都与材质有关。
。。。。。。

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说点什么







最新评论
第1楼 undefined 发表于 2012-05-17 13:23
1983年,乔布斯对百事可乐的 CEO John Sculley 说:“Do you want to sell sugar water for the rest of your life, or do you want to change the world?”(你想卖一辈子糖水,还是改变世界?)就这样,一段传奇的合作开始了。

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