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C型钢有效宽度特点

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-01-02 16:22
  在冷弯薄壁C型钢钢结构中,由于型材截面较为开展,各组成板件的宽厚比往往较大,截面容易凸曲。设计中允许板件产生局部失稳,利用板件屈曲后强度是发挥这类构件经济效益的重要手段之一。
  为了用料经济,通常在   可以保证和变形也可容忍的条件下使用较大容许应力。对于轻荷载,使用薄的板件,只以其一部分作为压杆或梁的有效截面,允许其发生较大变形,当是符合我们希望的。这样,就提出了一个以利用板的屈曲后强度为特点的“有效宽度”概念。在有效宽度概念中,认为当板局部屈曲应力已被超过后,则板只有一部分宽度在承受载重方面是有效的。板的这个有效区域在加劲肋附近和拐角处(该处因有两个或   多的板相连而彼此加劲)。在这样的区域,在构件破坏以前,板的应力将接近或确实达到屈服强度。
  概念起源于船体板的设计。曾经发现,若按全截面有效来计算纵向弯矩使船体发生的挠度,实际挠度值比计算值为大。若在计算中只将和加劲肋相连的板按其宽度等于板厚的40到50倍的部分认为有效,和肋共同承受纵向弯矩来考虑,计算结果就较为准确。全金属飞行器的出现,由于在验算其部件强度时将紧连加劲肋的部分壳体算作肋的一部分是有利的,又为应用有效宽度概念提供了另一个机会。
  由于薄板屈曲后的挠度不再是小挠度,建立在小挠度理论基础上的板件屈曲的微分方程不再适用。在1910年应用板件大挠度理论提出了计算两侧简支板屈曲后强度的公式,并于1932年   先引进“有效宽度”概念推导出两侧简支板的有效宽度近似公式。随后,出现了很多其它的有效宽度计算公式,有些是经验性的,有些是基于近似分析的,有些是以板的大挠度理论为基础的,其严格程度颇有出入。以对屈曲后强度进行实验研究所取得的成果为依据,提出了应用在轻型钢结构设计方面的关于有效宽度的概念,并在1946年版   AISI关于薄壁C型钢机构件的规范中开始采用。