宝鸡市陈仓区第一中学教学楼设计外文翻译资料

 2022-11-04 15:55:23

图c-b3-3相关试验数据和预测的最大应力

B3.1均匀受压的非加劲板件在目前的规范,它规定的有效宽度,b,均匀受压非加劲板件可以在第2.1根据(a)与例子,屈曲系数k为0.43的规范。这是一个理论值的通常取值。看情况(C)表c-b2-1。使用性能的测定,均匀受压非加劲板件有效宽度只能根据程序我第2.1确定(B)的规格,因为程序二只开发了受压元件。见第一部分的AISI设计手册的设计实例(AISI 2008)。

B3.2非加劲板件和加劲板件在中心受压构件和受弯构件在平面中压缩元件平行于中性轴的应力梯度,应力分布均匀,局部提前屈曲。然而,当压缩元件的边缘加劲肋存在时,边缘加劲肋的压应力不均匀,但与中性轴的距离成比例。非增强型元(边缘加劲肋)在这种情况下,在两纵向边缘压应力。一段相元也可能受到的应力梯度造成的一个纵向边缘拉压在另一纵向边缘。这可以发生在I部分,普通槽钢和角钢短轴弯曲。规范的2001版之前,应力梯度相元素利用冬季有效宽度方程(方程设计c-b2.1-4)和K = 0.43。在2004年,本规范第b3.2采用应力梯度本巴赫和拉斯姆森提出的非刚性的元素的有效宽度的方法,基于平板测试单个元素合并的压缩和弯曲的一个广泛的实验研究。有效宽度,b,与应力梯度造成的两纵向边缘压缩非刚性的元素,是冬天使用公式计算。对于非刚性的元素与应力梯度造成的一个纵向边缘拉压在另一纵向边缘,冬天时指定修正方程之间存在张力是支持或者不支持的边缘。有效宽度方程适用于在平面应力梯度的任何元素,并且不限制到特定的截面。图cb3.2-1演示了如何有效宽度的非刚性的元素随应力变化的支承边从压缩的张力。如图所示,有效宽度曲线是独立的应力比,psi;,当两边压缩。在这种情况下,应力比的影响,是由板屈曲系数,K,随应力比和影响长细比,lambda; 。当支承边在拉力和不支持的边缘是在压缩状态,既有效宽度曲线和屈曲系数板取决于应力比,根据方程的规范b3.2-4和b3.2-5。

图c-b3.2-1有效宽度与板件宽厚比

方程为K,从应力比psi;确定,充分运用有限元宽度,迭代是不需要的,并且K通常会高于0.43。这个K方程的长板理论解假设简单的支持沿纵向边缘。更准确地测定K之间的相互作用在短轴弯曲时,普通通道允许相邻的元件(造成在刚性的元素不支持边缘压缩),在研究的基础上,基于压缩平原渠道、耀和佩科兹弯曲的研究(2001)。

有效宽度位于相邻的所有应力比支持的边缘,包括那些在无支撑边产生张力。研究发现(本巴赫和拉斯姆森2002a),用于有效支持的边缘,对于较少的张力,不支持的边缘将扣和有效部分的元素位于相邻的支持边缘。此外,施加张力时半数以上的元素或更多的从支持的边缘开始施加,该元件的压缩部分将与W / T比值相比小于规定在规范第B1.1要素时仍然有效。正常使用的测定方法是基于使用的方法与应力梯度加劲板件的第B2.3(B)的规范。

B4 具有简单唇缘加劲肋的均匀受压构件的有效宽度

边缘加强件用于沿压缩凸缘的纵向边缘提供连续支撑以提高屈曲应力。在大多数情况下,边缘加劲肋以简单的嘴唇形式。其他类型的卷边可以是有益的,也可用于冷成型钢构件,但不包括在规范第B4。

为了提供必要的支持压缩元件,边缘加劲肋必须具有足够的刚度。否则它可能会垂直于元素的平面加劲。就设计规定而言,1980及较早版本的规范包括对加强筋的最小转动惯量的要求提供足够的刚性。当实际加劲肋的尺寸不满足要求时转动惯量,梁的承载能力,无论是在平面构件忽略加劲肋或通过试验的基础都不满足。

在过去的边缘加劲肋的压缩法兰的局部稳定性的理论和实验研究已经进行了。包括在1986节B4 AISI规范设计要求进行调查的基础上充分加劲和部分加劲板进行了德斯蒙德的元素,佩科兹和冬(1981a),佩科兹与和科恩进一步的研究工作(佩科兹,1986b)。这些设计规定的临界失稳判据的基础上开发的屈曲后强度[阻力]标准。

规范第B4承认有必要加强筋刚度取决于加筋板单元的长细比(W / T),板元相互作用,以及边缘支持程度,充分或部分,补偿的表达式中的K,DS,和AS(佩科兹,1986b)。

在1996版的AISI规范 (AISI, 1996),屈曲系数的设计方程被改变为进一步清晰。140°ge;theta;ge;40°对这些规定的适用性要求决定了一个直观的依据。有关设计实例,请参见第一部分的冷成型钢手册(AISI 2008)。

测试数据,以验证简单的唇加劲肋设计的准确性,收集了一些来源,来源于大学和工业。这些试验表明在规范第B4的方程很好的相关性。

1996评论用户,唇长度与D / T比值大于14,可以不保守的结果提供了一个警告。可在受弯构件的实验数据检验(罗杰斯和舒斯特,1996,谢弗和佩科兹,1999)和压缩的成员(谢弗,2000)边缘加劲肋表示,规范并没有一个固有的问题,具有大的D / T比的数据。现有的实验数据包括D / T比高达35的弯曲和压缩数据。

在2001年,dinovitzer S表达式(dinovitzer等人,1992年)为n(方程B4 - 11)被采用,消除了以前设计表达式中存在的不连续性。这个修正方程给出了n = 1 / 2 W / T = 0.328s和n = 1 / 3 W / T = S,在其中S也是最大的W / T比的加筋元素是完全有效的。

在2007年、表达式局限于有限覆盖只有简单的唇缘加劲肋,如以前使用的表达式复杂的唇肋被发现与严格的非线性有限元分析比较保守(谢弗,et al.,2006)。设计复杂嘴唇的成员可以通过附录1的方法处理。此外,设计规定为均匀压缩元件与一个中间加劲肋在规范由于此类成员有效宽度可与b5.1规格部分根据2007版删除。

B5具有中间加强(S)的单个或多个中间加劲肋或加筋元件的加筋单元的有效宽度

B5.1单个或多个中间加劲肋均匀加筋单元的有效宽度

一个加强件结构的效率总是高于同W / T值相当大的边缘相的元素,除了W / T比值小的情况,其压缩元件是完全有效的。当使用大的W / T比值的加筋元件时,该材料不经济使用,因为压缩元件的宽度的增加的比例变得无效。另一方面,在许多应用中的冷弯型钢结构,如面板和甲板,最大覆盖是理想的,因此,大的W / T比值被应用。在这种情况下,结构经济可以在中间加强网之间得到改善。

中心加劲矩形板的屈曲状态通过布尔逊的研究(1969)。采用中间加劲肋的冷弯型钢钢梁的设计,1980 AISI规范包含规定的最低要求的惯性矩,这是建立在中间加劲肋需要刚性两倍以上的假设基础上的。鉴于一些例中间加劲列入1980规范设计要求可能过于保守(佩科兹,1986b),AISI设计规定进行了修订,1986根据佩科兹的研究结果(佩科兹,1986b和1986c)和2007之前可以在规范b4.1发现。在2007年设计了具有多个或单个中间加劲肋的均匀受压构件的设计。多个中间加劲肋的规定是基于佩科兹继续研究开发中间加劲肋(谢弗和佩科兹1998),发现在规格b5.1开发多个中间加劲肋的方法可以提供相同的可靠性为规范第b4.1(AISI 2001)单中间加劲肋的方法(杨和谢弗2006)。

在2001之前,AISI规范和加拿大标准提供了不同的设计规定的有效宽度的均匀压缩加筋元件与中间加劲肋或边缘加劲元素与中间加劲肋的有效宽度的测定。在AISI规范中,第B5部分的设计要求处理了(1)中间加劲肋的最小转动惯量,(2)中间加劲肋的数量被认为是有效的,(3)具有紧密间隔的中间加劲肋的多个加筋元件的“等效单元”(4),构件的有效宽度为W/t>60,和(2)加劲肋的减小面积。在加拿大标准,不同的设计公式被用来确定等效厚度。

图c-b5.1-1均匀压缩单元具有多个中间加劲局部屈曲和畸变屈曲

在2001年,规范第b5.1被修改以反映在多个中间加劲受压翼缘的受弯构件的最新研究成果(帕帕等人。1994年和1998年pekouml;z谢弗Acharya和舒斯特,1998)。该方法是基于确定的两种竞争模式的屈曲板屈曲系数:局部屈曲,以加强不动;和畸变屈曲的加劲肋扣与整个板。参见图c-b5.1-1。实验研究表明,变形模式与多个中间加劲成员普遍。

折减系数,rho;,是适用于整个元件(元件的厚度总面积)而不是平坦的部分。减少整个元件的有效宽度,忽略了加强筋的宽度,有效截面特性计算允许屈曲是处理符合规范其余的畸变,而不是作为一个“有效面积”或其他方法。由此产生的有效宽度必须采取行动的原始元素,包括加强筋的质心。这确保了中性轴位置的成员是不受影响的简单有效宽度的使用,它取代了更复杂的几何形状的元素与多个中间加强筋。这种方法的一个可能的结果是,计算出的有效宽度(BE)可能大于BO。这可能是近1rho;时发生,是由于这样的事实,是包括来自加劲区和bo不同。只要计算出的是放置在整个元素的重心使用的是正确的。

B5.2具有中间加强(S)的边加筋单元

边缘加劲板件的屈曲模式与一个或多个中间加劲包括:本地子单元的中间加劲肋屈曲,畸变屈曲,和畸变的边缘加劲肋屈曲,如图所示c-b5.2-1。如果边缘加劲元敦实(bo/ T<0.328s)或加强筋足够大(IS大于IA,k = 4,按规范第B4规则)那么边缘加劲元作为加强件。在这种情况下,当地的子元素的中间加劲肋屈曲和畸变屈曲有效宽度可以通过规范第b5.1规则预测。然而,一个边缘加劲元素不具有相同的Web转动约束作为加强件,因此规范第b5.1常数R是保守的限制在小于或等于1。

如果边缘加劲元件部分有效(博/ t gt;0.328s,ISlt; IA,K<4,按规范第B4规则)然后中间加劲肋(S)应该被忽略和规范第B4规定之后。加筋中间加劲肋单元的边缘畸变屈曲弹性分析(S)表明中间加劲肋的影响(S)对畸变屈曲应力plusmn;百分之10实际的中间和边缘加劲肋的尺寸。

当应用规范第B5.2对边缘有效宽度的测定元素中间加劲肋,该中间加劲翼缘,有效宽度,由等效的平面部分取代(如图所示的规范b5.1-2)。边缘加劲肋不应被用于确定等效平面的有效宽度,质心位置,为中间加劲翼缘。

在2003进行的存根压缩测试表明这种方法的充分性(杨和汉考克,2003)。

图c-b5.2-1屈曲模式在边缘中间加劲板件

C.成员

本章提供了设计要求(一)受拉构件、受弯构件(B),(C)轴心受压构件,和(d)成员受到轴向载荷和弯曲。

在2007年、下列设计规定从规范章C、成员、第D6、金属屋面和墙面系统:(1)受弯构件具有一个法兰通过固定在甲板或护套,(2)受弯构件具有一个法兰固定在一个直立锁边屋面系统,(3)受压构件具有一法兰通过固定在甲板或护套,和(4)直立锁边板系统强度[阻力 ]。封闭圆柱管状构件的设计条款已经为受弯构件和受压构件新的部分c4.1.5新节c3.1.3。

一般来说,一个共同的名义强度[阻力]方程是在规范给定的极限状态与要求的安全系数(Ω)允许的强度设计(ASD)和阻力系数(phi;)载荷和阻力系数设计(LRFD)或极限状态设计(LSD)。在相应的附录中提供适用于特定国家的设计规定。

C1.性能部分

一个成员的几何性质(即面积,转动惯量,截面模量,回转半径等)使用传统的结构设计方法进行评估。这些属性是基于全截面尺寸,有效宽度或净截面,适用。

对于张力构件的设计,在计算轴向受拉构件的名义抗拉强度时,采用总量法和净截面法。

对于受弯构件和轴心受压构件,采用完整有效尺寸计算截面性能。当计算临界载荷或弯矩时,使用全部尺寸,而在临界载荷或弯矩对应的应力计算的有效尺寸,用于计算标称强度[阻力]。对于可服务性考虑,应确定的有效尺寸为对应于服务负荷的元素的压缩应力。;佩科兹(1986a,1986b)更详细的讨论这一概念。

  1. 的第一部分的AISI设计手册(AISI 2008)进行计算,截面特性进行计算Z部分,角度,帽子部分和甲板。

C2.受拉构件

本部分的设计规定见附录C2的第二部分。本节的讨论是在相应附录的注释中提供的。

C3.受弯构件

对冷弯薄壁型钢受弯构件的设计中,应考虑设计的几个特点:(一)抗弯强度[性]和适用性,(b)剪切腹板强度[ ]和弯剪,(C)腹板屈曲强度[阻力]和联合弯曲和压弯组合,和(D)支撑的要求。对于一些情况下,还应特别考虑到剪切滞后和法兰卷曲由于薄材料的使用。为项目设计规定(a)、(b)和(c)在规范部分C3,和d6.1和d6.2,而要求横向稳定支撑在规范部分D3和d6.3给定。处理法兰卷曲和剪切滞后进行了部分B1.1(b)和(c)的注释,分别注释。

例如问题的第二部分中的AISI冷成形钢设计手册(AISI,2008)的弯曲构件的设计。

C3.1.弯曲

弯曲构件的抗弯强度[抗力]取决于构件是否侧向支撑。如果这样的成员是横向支撑,然后按标称截面强度[阻力](规范第c3.1.1)。由于畸变屈曲有中间屈曲半波长,畸变屈曲仍然需要考虑甚至支撑构件。见直接强度法设计指南(AISI,2006)的详细讨论和设计实例。如果他们是横向无支撑,那么极限状态是侧向扭转屈曲(规范第c3.1.2)。C型或Z部分在甲板或护套和受压翼缘的横向无支撑的法兰应力,弯曲力小于一个完全支撑构件但高于无支撑构件(规范第d6.1.1)。C型或Z部分重力或隆起作用下支撑直立锁边屋面系统,承载力大于无支撑构件可以等于一个完全支撑构件(规范第d6.1.2)。同样,对于直立锁边屋面系统设计规定在规范第d6.2.1提供评估基于测试系统的抗弯强度。标准调节弯曲强度[电阻]是从适用条件确定的最小值。

C3.1.1.标称截面强度[电阻]

规范第c3.1.1包括计算受弯构件的标称截面强度[阻力]程序设计。程序I是基于开始屈服和程序II是基于非弹性储备能力。

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