5。6.构件中的受压板件5,6。1、本条所指的加劲板件即为两纵边均与其他板件相连接的板件.部分加劲板件即为一纵边与其他板件相连接 另一纵边由符合第5 6，4条要求的卷边加劲的板件.非加劲板件即为一纵边与其他板件相连接.另一纵边为自由边的板件,例如箱形截面构件的腹板和翼板都是加劲板件.槽形截面构件的腹板是加劲板件，翼缘是非加劲板件，卷边槽形截面构件的腹板是加劲板件 翼缘是部分加劲板件，根据上海交通大学。湖南大学和南昌大学对箱形截面 卷边槽形截面和槽形截面的轴心受压、偏心受压板件的132个试验所得数据的分析,发现不论是哪一类板件都具有屈曲后强度 都可以采用有效截面的方式进行计算、因此本次修改不再采用原规范第4,6,4条关于非加劲板件及非均匀受压的部分加劲板件应全截面有效的规定,板件按有效宽厚比计算时，有效宽厚比除与板件的宽厚比 所受应力的大小和分布情况.板件纵边的支承类型等因素有关外,还与邻接板件对它的约束程度有关、原规范在确定板件的有效宽厚比时。没有考虑邻接板件的约束影响,本条对此做了修改,增加了邻接板件的约束影响.以上两点是本次修改时根据试验结果对本条所做的主要修改 由于考虑相邻板件的约束影响后.确定板件有效宽厚比的参数数目又有增加。如仍采用列表的方式确定板件的有效宽厚比 表格量将大幅增加 于使用不便,因此本条采用公式确定板件的有效宽厚比、根据对试验数据的分析、对于加劲板件 部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比的计算。都可以采用一个统一的公式.即公式5。6.1，1至公式5。6，1,3.公式中的计算系数ρ考虑了相邻板件的约束影响 板件纵边的支承类型和板件所受应力的大小和分布情况、式中，k 板件受压稳定系数 与板件纵边的支承类型和板件所受应力的分布情况有关,k1、板组约束系数。与邻接板件的约束程度有关,m。受压板件边缘的最大控制应力。N mm2，与板件所受力的各种情况有关 如计算中不考虑板组约束影响，可取板组约束系数k1 1.此时计算得到的有效宽厚比的值与原规范的基本相符。目前国际上已有不少国家采用统一的公式计算加劲板件,部分加劲板和非加劲板件的有效宽厚比。而统一公式的表达形式因各国依据的实验数据而有所不同 本次修改对受压板件有效截面的取法及分布位置也做了修改.见第5。6。5条、规定截面的受拉部分全部有效 有效宽度按一定比例分置在受压的两侧.因此、有效宽厚比计算公式5、6，1，1至公式5、6.1、3的右侧为板件受压区的宽度bc,即有效宽厚比用受压区宽厚比的一部分来表示，有效宽厚比的计算公式由三段组成。第一段为当b,t.18αρ时。板件全部有效。第三段为当b.t 38αρ时，板件的有效宽厚比为一常数25αρ，第二段即18αρ,b、t.38αρ时为过渡段、衔接第一段与第三段、对于均匀受压的加劲板件 即α 1。ρ 2.bc。b，当b,t,36时,板件全部有效.当b t，76时.板件有效宽厚比为常数50 原规范为当b，t。30时、板件全部有效、当b t.60时，板件有效宽厚比为常数45、但当b t,130后。板件有效宽厚比又有增加、原规范的数值是根据当时所做试验结果制订的、当时箱形截面试件是由两槽形截面焊接而成、由于焊接应力较大、使数值有所降低。考虑到目前型材供应的改善 焊接应力会相应降低,这次修改对数值适当提高,美国和欧洲规范的数值为，当b，t，38时、板件全部有效,当b t很大时 板件有效宽厚比渐近于56,8 当b.t、76时。有效宽厚比为47。5，相当于本规范的95.因此,本规范的数值与美国和欧洲规范的比较接近、5 6、2、本条给出了第5,6，1条有关公式中需要的板件受压稳定系数k的计算公式。这些公式均为根据薄板稳定理论计算的结果经过回归得到的，5 6。3.本条给出了第5.6，1条有关公式中需要的板组约束系数k1的计算公式。板组约束系数与构件截面的形式、截面组成的几何尺寸以及所受的应力大小和分布情况等有关.根据上海交通大学 湖南大学和南昌大学对箱形截面，带卷边槽形截面和槽形截面的轴心受压。偏心受压构件132个试验所得数据的分析，发现不同的截面形式和不同的受力状况时,板组约束系数是有区别的.但对于常用的冷弯薄壁型钢构件的截面形式和尺寸其变化幅度不大、考虑到构件的有效截面特性与板组约束系数的关系并不十分敏感 为了使用上的方便,对加劲板件.部分加劲板件和非加劲板件采用了统一的板组约束系数计算公式，板件的弹性失稳临界应力为,式中。k、板件的受压稳定系数,E，弹性模量。μ、泊桑系数,b。板件的宽度,t。板件的厚度,式 3,表明板件的临界应力与稳定系数k和宽厚比b t有关 为了简便、式，3。可表示为.图3表示一由板件组成的卷边槽形截面、腹板宽度为ω、翼缘宽度为f,厚度均为t，作用于腹板的板组约束系数用k1w表示 作用于翼缘的板组约束系数用k1f表示,腹板的弹性临界应力σcrw和翼缘的弹性临界应力σcrf可分别用下式表示,图3 卷边槽形截面。当考虑板组稳定时。应由σcrw σcrf、将式，5,和式,6。代入,则有。令。得，式、9。表示按板组弹性失稳时.两块相邻板的板组约束系数之间的应有关系.即翼缘的板组约束系数k1f和腹板的板组约束系数k1w之间应有的关系、本条在根据试验数据拟合板组约束系数k1的计算公式。3。至公式，5,时、也考虑了公式 9，所表示的关系、表1至表6是试验数据与按第5 6、1条至第5，6,3条的规定计算得到的理论结果的比较，表中还列出了按原规范和按美国规范的计算结果。比较结果表明。这次修改是比较满意的,表1、34根箱形截面试件的试验结果Nt与各种方法计算结果Nc的比较Nt、Nc表2 13根短柱,22根长柱卷边槽形截面最大压应力在支承边的试件的试验结果Nt与各种方法计算结果Nc的比较Nt，Nc表3.8根短柱 7根长柱卷边槽形截面最大压应力在卷边的试件的试验结果Nt与各种方法计算结果Nc的比较Nt,Nc表4、14根槽形截面最大压应力在支承边的试件的试验结果Nt与各种方法计算结果Nc的比较Nt、Nc表5.24根槽形截面最大压应力在自由边的试件的试验结果Nt与各种方法计算结果Nc的比较Nt。Nc表6、10根槽形截面腹板非均匀受压试件的试验结果Nt与各种方法计算结果Nc的比较Nt Nc.表1至表6表明。与试验结果相比考虑板组约束与不考虑板组约束的计算结果在平均值与均方差方面差别不大.但在某些情况下.两者可以有较大差别.不考虑板组约束有时会偏于不安全 有时则会偏于过分保守、可由下列两例看出 例1，箱形截面，轴心受压，1,不考虑板组约束.长边。b、t。120、38ρ 76,be，t 50，故.Ae，2，20.2。50。t2，140t2 2。考虑板组约束。k 4 kc。4。1.bc、b.α。1。σ1 205，k1计算，长边、ξ，20,120、1。6.k1,1、2,5，1 7,取1.7。短边。ξ 120、20，6.k1.0。11,0,93.ξ,0.05.2 0。136 be,t计算,长边,ρ,2、6 b.t.120,38ρ、99 be，t。25ρ.65 短边,ρ、0，74.18ρ、13，b、t。20 38ρ。28.故。Ae.2.16、2 65,t2.162t2。结论。不考虑板组约束过于保守 例2,箱形截面，轴心受压，1。不考虑板组约束，k。4，k1、1.σ1、205 ρ.2.短边 b t。76，38ρ.76，be。t、25ρ。50 2,考虑板组约束、k 4 kc。4 1、bc b α。1,σ1,205。k1计算 长边。ξ。76,180，0.422。k1，1.1、54 短边.ξ 180.76、2 368 k1,0,11 0，93，ξ.0，05，2,0、283、be t计算,长边，ρ，2 48.b，t,180，38ρ，94 be。t 25ρ，62，短边 ρ,1。06，b。t,76 38ρ,40。28,be。t 25ρ.26、5、故、Ae。2、26.5.2.62，t2.177t2、结论。不考虑板组约束偏于不安全。对于其他截面形式及受力状况也都有这种情况、不再列举.从以上例子可以看出，考虑板组约束作用是合理的,5、6 4 本条规定的卷边高厚比限值是按其作为边加劲的最小刚度要求以及在保证卷边不先于平板局部屈曲的基础上确定的 5.6，5,本条规定了受压板件有效截面的取法及位置、原规范为了方便设计计算，采用了将有效宽度平均置于板件两侧的方法、但当板件上的应力分布有拉应力时 往往会出现截面中受拉应力作用的部位也不一定全部有效 这不尽合理。本条做了修改。规定截面的受拉部分全部有效、板件的有效宽度则按一定比例分置在受压部分的两侧、5 6，6.本条规定了轴心受压圆管构件保证局部稳定的圆管外径与壁厚之比的限值.该限值是按理想弹塑性材料推导得到的、5，6，7 轴心受压构件截面上承受的最大应力是由压杆整体稳定控制的 其值为f.因此，在确定截面上板件的有效宽度时.宜将f作为板件的最大控制应力σ1,5,6。8，构件中板件的有效宽厚比与板件所受的压应力分布不均匀系数及最大压应力σmax有关.本条规定是关于拉弯,压弯和受弯构件中受压板件不均匀系数和最大压应力值的计算。并据此按照第5。6 1条的规定计算受压板件的有效宽厚比.压弯构件在受力过程中由于压力的P,效应。其受力具有几何非线性性质.使截面上的内力和应力分布的计算比较复杂，为了简化计算。同时考虑到压弯构件一般由稳定控制、计及P、效应后截面上的最大应力大多是用足的或相差不大.因此本条规定截面上最大控制应力值可取为钢材的强度设计值f。同时截面上各板件的压应力分布不均匀系数可取按构件毛截面作强度计算时得到的值。不考虑双力矩的影响 各板件中的最大控制应力则由截面上的强度设计值f和各板件的应力分布不均匀系数推算得到.受弯及拉弯构件因没有或可以不考虑P，效应。截面上各板件的应力分布下不均匀系数及最大压应力值均取按构件毛截面作强度计算得到的值 不考虑双力矩的影响