W1x为在Mx作用下,压力较大分肢的轴线或者压力较大分肢腹板外边缘的
毛截面模量(取大值),W1x?Ixy0;
Ix为对X轴的毛截面惯性矩;
y0为由X轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的
距离,二者取较大值;
注:此处需区别对待,当腹板位于最外边缘时,腹板会产生屈曲失稳;当翼缘外伸端位于最外边缘时,肢件翼缘外伸部分会发展一部分塑性后构件才失稳。故y0取为由X轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的距离二者之中的较大值。
W1y为在My作用下,对较大受压纤维的毛截面模量;
22NEx'为参数,NEx'??EA(1.1?0x),NEx'?NEx1.1即欧拉临界力NEx
除以抗力分项系数?R的平均值1.1,这里的长细比按换算长细比确定; 注:详细计算方法参见《轴力构件计算技术手册》。
?0x为构件对主轴X的换算长细比,详细计算方法参见《轴力构件计算技术
手册》;
f为钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值;
?mx、?my为等效弯矩系数,按平面内稳定计算的下列规定采用:
① 框架柱和两端支承的构件: 无横向荷载作用时:?m?0.65?0.35M2M1,M1和M2为端弯矩,使
构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号;使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号,M1?M
有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时,?m?1.0;使构件产生反向曲率时,?m?0.85;
无端弯矩但有横向荷载作用时:?m?1.0。
2;
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② 悬臂构件和分析内力未考虑二阶效应的无支撑纯框架和弱支撑框
架柱,?m?1.0。
?tx、?ty为等效弯矩系数,按平面外稳定计算的下列规定采用:
① 在弯矩作用平面外有支承的构件,应根据两相邻支承点间构件段内的荷载和内力情况确定:
所考虑构件段无横向荷载作用时:?t?0.65?0.35M2M1,M1和M2是
弯矩作用平面内的端弯矩,使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号;使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号,M1?M
所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件段产生同向曲率时,?t?1.0;使构件段产生反向曲率时,?t?0.85;
所考虑构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时:?t?1.0。
② 弯矩作用平面外为悬臂的构件,?t?1.0。
分肢计算:
My按下列公式分配给两分肢, 在N和Mx作用下,将分肢作为桁架弦杆计算其轴心力,
2;
然后按弯矩作用在对称轴平面内的实腹式压弯构件计算其弯矩作用平面内、平面外稳定性
(计算方法前文已阐述)。
分肢1: My1?I1y1I1y1?I2y2?My
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分肢2: My2?I2y2I1y1?I2y2?My
参数说明:I1、I2为分肢1、分肢2对Y轴的惯性矩;
y1、y2为My作用的主轴平面至分肢1、分肢2轴线的距离。
对于双肢格构式压弯构件,当弯矩作用在两个主平面内时,应分两次计算构件的稳定性,即整体计算和分肢计算。
第一次按整体计算时,把截面视为箱型截面,只按规范公式计算。如果令式中的
My?0,即为弯矩绕虚轴(X轴)作用的单向压弯构件整体稳定性的计算公式。
第二次按分肢计算时,将构件的轴心力N和弯矩Mx按桁架弦杆那样换算为分肢的轴线力N1和N2,即:
y2hy1hMhMhxxN1?N?
N2?N?
Mh式中 h为两分肢轴线间的距离,h?y1?y2,注意
x的正负号。
按上述公式计算分肢轴心力N1和N2时,没有考虑构件整体的附加弯矩的影响。
My在分肢中的分配是按照与分肢对Y轴的惯性矩I1和I2成正比,与分肢至X轴的距
离y1和y2成反比的原则确定的,这样可以保持平衡和变形协调。
在实际工程中,My往往不是作用于构件的主平面内,而是正好作用在一个分肢的轴线平面内,此时My应视为全部由该分肢承受。
分肢稳定性应按单向弯矩的压弯构件计算(前文已阐述)。
对三肢、四肢格构式构件的计算,可以以两肢格构构件计算方法和思路为参考,进行类同计算,即可得到相应的计算结果。当分肢无弯矩作用时,计算方法参阅《轴力构件计算技术手册》。
当构件(包含分肢、缀件等)轴力为拉力时,若存在弯矩作用,需比较轴力作用下产生的拉应力和弯矩作用下的压应力,当组合后仍为压力作用时,仍需做稳定验算;当组合后为拉应力时,不做稳定验算。
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《钢结构设计规范》5.2.7 计算格构式压弯构件的缀件时,应取构件的实际剪力和下式计算所得剪力两者中的较大值进行计算:
V?Af85fy235
详细计算方法可参阅《轴力构件计算技术手册》。
格构式构件缀件的验算过程及方法参阅《轴力构件计算技术手册》。
附1:轴心受压构件的整体稳定系数按下表选择(或按公式计算)
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