第六节 薄板.ppt

* * * * * * * * * * * * * 6.5.1轴心受压构件中板件的局部稳定设计 6.5.1 轴心受压构件中板件的局部稳定设计 轴心受压构件的局部失稳 板件的宽厚比 ： 原则：局部屈曲不先于整体屈曲。 确定依据：板件的临界应力和构件的临界应力相等 ，?x 应该等于构件的?minfy 。 翼缘的宽厚比 ： 设计规范采用： 6.5.1轴心受压构件中板件的局部稳定设计 腹板的高厚比 ： 设计规范采用： 6.5.2受弯构件中板件的局部稳定设计 6.5.2 受弯构件中板件的局部稳定设计 梁局部失稳 梁的加劲肋示例 1?横向加劲肋，2?纵向加劲肋 3?短加劲肋，4?支承加劲肋 1、受压翼缘的局部稳定设计 梁的受压翼缘板 翼缘板的局部稳定 弹性设计的截面 ： 塑性设计的截面 ： 允许出现部分塑性的截面： 2、腹板的局部稳定设计 腹板加劲肋的布置 3、腹板加劲肋的配置 任何情况下，腹板的高厚比 1)对于 的梁，无局部压应力(?c=0)时，一般可不配置加劲肋。如果有局部压应力(?c?0) ，腹板的受力状态比较复杂，规范规定宜按构造要求在腹板上配置横向加劲肋，加劲肋的间距a应满足0.5h0≤a≤2h0 。 2)对于 的梁，一般应配置横向加劲肋并按规范的要求计算局部稳定。 3)梁的受压翼缘扭转未受到约束且腹板高厚比 者，受压翼缘扭转虽受到约 束但 者，以及仅配置横向加 劲肋还不足以满足腹板的局部稳定要求时， 均应当在弯曲应力较大区段的腹板受压区配 置纵向加劲肋。必要时尚宜在受压区配置短加  劲肋，并均应按规定计算。 4)在梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载  处，宜设置支承加劲肋。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第六章薄板的屈曲 第六章 薄板的屈曲 钢结构大型梁、柱等构件，通常都由板件组合而成，为了节省材料，板件通常宽而薄，薄板在面内压力作用下就可能失稳，并由此导致整个构件的承载力下降；另外，在构件连接的节点也存在板件失稳的可能性。因此，对板件失稳和失稳后性态的研究也是钢结构稳定的重要问题。 6.1.1弹性曲面微分方程 均匀受压板件的屈曲现象 6.1 小挠度理论板的弹性曲面微分方程 6.1 小挠度理论板的弹性 屈曲力 薄板的坐标系及微元体上的应力 6.1.1弹性曲面微分方程 1 弹性曲面微分方程 微面元的中面力分布 式中 w ? 板件屈曲以后任一点的挠度； Nx ? 单位宽度板所承受的压力； D ? 板的柱面刚度，D=Et3/12(1?? 2)，其中t是板的厚度，? 是钢材的泊松比。 2.均匀受压板件的屈曲应力 (1)板件的弹性屈曲应力 在弹性状态屈曲时，单位宽度板的力平衡方程是： 6.1.1弹性曲面微分方程 板的挠度为： 板的屈曲力为： 式中 a、b ? 受压方向板的长度和板的宽度； ? m、n ? 板屈曲后纵向和横向的半波数。 当n=1时，可以得到Ncrx的最小值。用n=1代入式后把它写成Ncrx的 下列两种表达式： K称为板的屈曲系数或(凸曲系数) 6.1.2单向均匀受压简支板的弹性失稳荷载 3 单向均匀受压简支板的 弹性失稳荷载 板件屈曲系数（四边简支板） 屈曲系数与板件长宽比的关系 屈曲系数与板件长宽比的关系 6.2 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 6.2 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 轴心受力时，构成轴心受压柱截面的各板件趋于均匀受压，而对偏心受压或纯弯矩作用下的构件，其腹板受力状态发生变化。因此为了分析组成构件的各板件的局部屈曲性质，不但要确定板件均匀受压时的屈曲荷载，而且要分析非均匀受压及纯剪应力状态下板件的临界荷载，这样才能进行板件局部稳定设计。 6.2.1单向非均匀受压板的弹性失稳 1 单向非均匀受压板的 弹性失稳 非均匀受压简支板 6.2.1单向非均匀受压板的弹性失稳 在纯弯曲作用下 式中K ? 与板的支承条件有关的屈曲系数； tw ? 腹板厚度；