——等效弯矩系数 x 新的公式与原分段的表达式的对比见图2 e1 1 ) 屋面斜梁的强度和稳定性计算宜考虑其影响 I 50017的规定采用 7.1.4 e ——腹板受压区有效宽度(mm) 楔率γ取三倍隅撑间距计算 s M 当σ σ p 便于退化成等截面的公式 7.1.1 4 工字形截面压弯构件在剪力V 7.1.2 式中 e 单面隅撑 t 工字形截面构件腹板的受剪板幅 1)梁腹板利用屈曲后强度时 是重要的参数 φ β 式中 计算长度取h 1 4 小于这个长细比 ——弯矩最大截面受压翼缘和受拉翼缘绕弱轴的惯性矩(mm t ——杆件在正应力作用下的屈曲系数 i ≤1.0 ——大端截面的自由扭转常数 N 大于2的稳定系数较小 为大 wη 屋面斜梁的隅撑 ≤1.0 应按下列公式计算 该压力应按下列公式计算 e t 4 计算长细比时取大端截面的回转半径 h h ——大端的轴向压力设计值(N) 2 0 s f W tx p 式中 M 在通用长细比为0.4时稳定系数已经是1.0 kk ——大端弯矩(N·mm) λ s f 尚应承受拉力场产生的压力 η h e 5 式中 ——大端的弯矩设计值(N·mm) M 对楔形变截面构件 受压区有效宽度应按下式计算 4 ——构件有效截面所承担的弯矩(N·mm) 刚架构件计算 k J V ——变截面梁等效圣维南扭转常数 1y 2 2 50017的规定验算腹板上边缘正应力 并符合下列规定 参数λ β——截面边缘正应力比值(图7.1.1) ——腹板区格的楔率 M φ tap I 计算长度取纵向柱间支撑点间的距离 ——小端截面上 w0 λ 7.1.4 ) ——大端截面绕弱轴的回转半径(mm) ——截面塑性开展系数 f 3 h ) ——腹板的厚度(mm) η μ——柱计算长度系数 应考虑隅撑作为檩条的实际支座承受的压力对屋面斜梁下翼缘的水平作用 小端应力比 k 曲线外凸 图7.1.1 p cr 又避免了特定区域的不安全 3-隅撑 图 —1≤β≤1 ——檩条的截面面积(mm 2 1y 4 h p ——被隅撑支撑的翼缘绕弱轴的惯性矩(mm 2 本条专门为房屋抽柱而增设的托梁进行稳定性计算而制定的(图4) 1 板件屈曲后强度利用应符合下列规定 β——隅撑与檩条的连接点离开主梁的距离与檩条跨度的比值 ) 式中 e A 小于2的稳定系数较高 ) ——所计算构件段大端截面的弯矩(N·mm) sT0 2)隅撑的上支承点的位置不低于檩条形心线 弯矩M和轴压力N共同作用下的强度 ——楔形变截面梁弹性屈曲临界弯矩(N·mm) 1 ) 偏不安全 ——腹板的厚度(mm) 7 受压有关的参数 下翼缘的中面到剪切中心的距离(mm) ——受剪板件的屈曲系数 在斜梁负弯矩区取1.0 α——隅撑和檩条轴线的夹角(°) ps 刚架构件计算 确定计算长度时可考虑各段间的相互约束 w1 3 楔形柱按本规范附录A规定的计算长度系数由现行国家标准《钢结构设计规范》GB M γ 2002规程的三段式改为连续的公式 按本规范第7.1.4条计算 4 50017的规定取值 高宽比以2为界 4 1 2 1 图7.1.6 实腹式刚架斜梁在平面内可按压弯构件计算强度 2 ——构件有效截面最大受压纤维的截面模量(mm h 隅撑支撑梁的稳定系数应按本规范第7.1.4条的规定确定 w h λ R ) w 宽度范围内的腹板面积 为抗力分项系数 R 3)符合对隅撑的设计要求 1 M 是规定一个起始的长细比 1 w I w 代替式(7.1.1-3)中的f ——分别为斜梁翼缘和腹板的厚度(mm) H——柱高(mm) ) 1 b 当工字形截面构件腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时 R 按本规范式(7.1.1-10)计算 ——分别为板边最大和最小应力 N 研究发现 φ e 2 yB 侧向支承点之间的区段稳定性按照本条计算 ) 考虑屈曲后强度时 应按下列公式计算 cr 4 2 ) ——腹板受剪承载力设计值(N) I i 7.1.5 t e ——计算截面的腹板高度(mm) y1 ≤1.0 |≤|σ ——变截面梁绕弱轴惯性矩(mm 应满足下列公式要求 b λ λ 腹板高度变化的区格 ——隅撑杆的长度(mm) e 7.1.3 1)在屋面斜梁的两侧均设置隅撑(图7.1.6) 其受剪承载力设计值应按下列公式计算 ——有效截面面积(mm m 式(7.1.4-2)中的指数与截面高宽比发生关系 σ 2 注 E——柱钢材的弹性模量(N／mm 7.1.5 b ——楔形腹板大端和小端腹板高度(mm) 当柱的最大弯矩不出现在大端时 γ ——小端截面压应力除以大端截面压应力得到的比值 F——上翼缘所受的集中荷载(N) t 下翼缘中面之间的距离(mm) tx σ 按本规范式(7.1.1-15)计算 7.1.2 a——檩条截面形心到梁上翼缘中心的距离(mm) λ ——绕弱轴的长细比 式中 N α——区格的长度与高度之比 λ ——腹板的厚度(mm) 7.1 y 2 1 这是不对的 绕弱轴惯性矩和翘曲惯性矩(mm 3 | 弯扭失稳的二阶效应只与弯矩大小等有关 变截面刚架梁的稳定性应符合下列规定 I M 4 1 梁腹板应在与中柱连接处 mx s 本条特别强调隅撑不能作为梁的固定的侧向支撑 弹性屈曲临界弯矩应按下列公式计算 取1.0 A 1 λ 按本规范附录A计算 ——变截面梁的等效翘曲惯性矩(mm ——隅撑的间距(mm) 式中 p 在平面外应按压弯构件计算稳定 ——腹板剪切屈曲稳定系数 A h 应设置横向加劲肋 ——通用长细比 应符合下列规定 L——梁段平面外计算长度(mm) ——大端截面绕强轴的回转半径(mm) 7 从CECS102 对楔形腹板取板幅平均高度 屋面斜梁和檩条之间设置的隅撑满足下列条件时 ——弯矩较大截面受压边缘的截面模量(mm ——腹板受压区宽度(mm) 但是在弹塑性阶段 t ——与檩条连接的翼缘绕弱轴的惯性矩(mm 应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离 ——小端截面自由扭转常数 按现行国家标准《钢结构设计规范》GB I γ ——腹板屈曲后抗剪强度的楔率折减系数 y y 除应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB ——欧拉临界力(N) 2 下翼缘中面间的距离(mm) ) 不能单独作为屋面斜梁的侧向支承 ) ) 考虑计算长度系数的长细比 7 1-檩条 应满足下列公式要求 因此k ) 弯矩和剪力共同作用下的强度 ——小端弯矩(N·mm) λ ——绕弱轴的通用长细比 0 1 c M 5 y X ——惯性矩比 t 在特定的区域会偏于不安全 应按有效宽度计算截面特性 E——斜梁钢材的弹性模量(N／mm 下翼缘中面之间的距离(mm) 其中间加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外 式中 N A x1 J 当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时 2002规程 e ——大端有效截面最大受压纤维的截面模量(mm 2002规程的等效弯矩系数β 7.1.6 w0 当不能满足时 式中 ——腹板的高度(mm) ——檩条的跨度(mm) M——集中荷载作用处的弯矩(N·mm) ——截面不对称系数 l 式中 但是剪切屈曲稳定系数的公式做了连续化处理 当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时 3 0 G——斜梁钢材的剪切模量(N／mm C 1 以大端为准 本条采用的相关公式 k 6 A ) 而仅仅是弹性支座 ——小端截面的翘曲惯性矩(mm 按本条第2款计算 ) 2-钢梁 计算λ 即大端截面 ——大端的有效截面面积(mm 有设计人员因此而认为隅撑可以间隔布置 轴力项也取自大端 y 应取侧向支承点间的距离 将小于0.65 sB0 k 取三倍隅撑间距范围内的梁段的应力比 取k 屋面斜梁的平面外计算长度取两倍檩距 e1 d e——隅撑下支撑点到檩条形心线的垂直距离(mm) 但是其副作用很严重 本条第5款特别加以规定 ——参数 7.1.1 剪切屈曲系数和屈曲后强度采用的计算方法是在等截面区格的公式上乘以一个楔率折减系数 f 且|σ 有明确的侧向支承点 k 刚架构件的强度计算和加劲肋设置应符合下列规定 尚应满足下列公式要求 有效宽度系数ρ应按下列公式计算 ——按大端截面计算的 ——腹板的高度(mm) i 稳定系数等于1 ——柱钢材的屈服强度值(N／mm 1 CECS102 ) ——腹板剪切屈曲通用高厚比 3 图4 4 可用γ ——分别是小端截面上 以简化规范的书写 2002规程)中要求腹板高度变化不超过每米60mm的限制 如何考虑其副作用 A ——有效截面最大受压纤维的截面模量(mm α 1 隅撑单面布置时 ——与板件受弯 1 因为前者使得弯矩放大偏小很多 A 小端截面应验算轴力 2 0 当不设横向加劲肋时 所以就有了k 以便能够退化成等截面构件 分别取最大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量 本条的确定有如下考虑 等截面构件的等效弯矩系数β M h e1 s 工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度 ——腹板厚度(mm) M 按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 构件设计 若各段线刚度差别较大 f h ——钢材抗剪强度设计值(N／mm 2 7.1.6 本条取消了中国工程建设标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102 虽然可能可以作为屋面斜梁的平面外侧向非完全支撑 ——弯矩较大截面的受压翼缘宽度和上 w 2002(以下简称CECS102 p τ x1 其截面应包括每侧15t ＝W 4 2 σ 屋面梁如果不设隅撑 2 腹板有效宽度的分布 2)当验算加劲肋稳定性时 1 1 并验算每段的平面外稳定 I 这与欧洲钢结构设计规范EC3的规定类似 为较小弯矩除以较大弯矩 ——弯矩比 对Q235和Q345钢 更重要的是应力比k 这一应力比作为参数 2 β φ 承受线性变化弯矩的楔形变截面梁段的稳定性 不能充分地给梁提供侧向支撑 腹板有效宽度h 其中k ) σ σ M 因此取在0.3处作为稳定系数等于1.0的终止点 γ——变截面梁楔率 t 相关曲线外凸 C 取1.1 支承在屋面斜梁上翼缘的檩条 ——檩条截面绕强轴的惯性矩(mm 当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时 w 因为实际框架柱的两端弯矩往往引起双曲率弯曲 2 σ 1 ＝ τ 压弯杆的平面外稳定 w ——翼缘厚度(mm) W W 2 较大集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋 1 J 热轧构件纯弯时 构件设计 φ φ 这样对弯矩的折减很大 图3 α 另外受弯时局部屈曲后有效宽度系数ρ和考虑屈曲后强度的剪切屈曲稳定系数φ s ——拉力场产生的压力(N) ——杆件轴心受压稳定系数 和W EC3规定 k ——隅撑杆的截面面积(mm ——所计算构件段大端截面的轴压力(N) 变截面柱的平面外稳定应分段按下列公式计算 焊接构件的稳定系数低于热轧构件 h——大端截面上 φ 计算长度就越大 取1.0或与平面内欧拉临界荷载发生关系且接近于1 剪应力和局部压应力共同作用时的折算应力外 斜梁和隅撑的设计 l 有侧移刚架柱的等效弯矩系数β 按本条第6款的规定采用 变截面梁的稳定性 l M 3 ——梁截面的剪切中心到檩条形心线的距离(mm) f I ——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数 式中 y 下翼缘受压的屋面斜梁的平面外计算长度可考虑隅撑的作用 压弯杆的平面外计算长度通常取侧向支承点之间的距离 ——楔形变截面梁段的整体稳定系数 V——梁受剪承载力设计值(N) 7.1.3 1 w t 50017查得 研究表明 b0 3 2002规程的规定修改为轴力和弯矩采用同一个截面 N ) ——梁的通用长细比 σ 考虑屈曲后强度 ＝5.34η ) 也可用于类似情况 式中 ) 变截面柱在刚架平面内的稳定应按下列公式计算 ——两翼缘所承担的弯矩(N·mm) ——与板件受剪有关的参数 λ 3 f I I f w ) 这里参照了CECS102 的形式 会略微变小 ——构件翼缘的截面面积(mm b 实腹式刚架斜梁的平面外计算长度 1 w xη 不合理 ) 另外弯矩放大系数从 隅撑支撑的梁的计算长度不小于2倍隅撑间距 弹性屈曲临界弯矩应按下列公式计算 取1.0 本条将CECS102 γ ——小端和大端截面的毛截面面积(mm 板幅的长度与板幅范围内的大端截面高度相比不应大于3 x 弯矩项的指数在1.0～1.6之间变化 等效于考虑弯矩变号对稳定性的有利作用 ——等效弯矩系数 只是更加细致了 yT 2 变截面托梁(抽柱引起)的稳定性计算 a——加劲肋间距(mm) 式中 s 因此进行较大修改 应按下列规则分布(图7.1.1) 根据理论分析 ——稳定系数 ≤2.75 f 0 ρ——有效宽度系数 应设置侧向支撑或隅撑 ——计算截面的翼缘厚度(mm) h 似乎已成了一个默认的选项 b β 在弹性阶段失稳时 1 梁下翼缘面积越大 ＜f时 mx 3 7.1 图 6 W 则隅撑的支撑作用相对越弱 ——兼承压力N时两翼缘所能承受的弯矩(N·mm) m w ρ＞1.0时