D8.A.2.6 弯曲
截面的设计弯矩承载力主要取决于构件是否具有侧向支撑。
您可以使用 LAT 参数控制构件的侧向支撑条件。构件的类型(即悬臂、简支或一般)使用 CAN 参数指定。
如果构件具有侧向支撑,则设计强度根据 IS 800:2007 第 8.2.1 节的规定计算,基于以下因素:
- 截面腹板是否在屈服前易受剪切屈曲影响
- 剪力与设计剪力强度的比值
- 截面分类
如果构件无侧向支撑,则设计强度根据 IS 800:2007 第 8.2.2 节的规定计算,基于以下因素:
- 侧向扭转屈曲
- 截面分类
如条款 8.2.2(b) 所述,实心圆杆的无侧向支撑截面被视为具有侧向支撑。塑性惯性矩 Zp 计算为 D3/6。
工作应力设计
实际弯曲应力值分别关于主轴(Z)和次轴(Y)给出:
fbcz = Mz/Zecz
fbtz = Mz/Zetz
fbcy = My/Zecy
fbty = My/Zety
容许弯曲应力如下给出:
-
对于侧向支撑梁:
- Fabc = Fabt = 0.66·Fy 对于塑性或紧凑截面
- Fabc = Fabt = 0.60·Fy 对于半紧凑截面
- Fy
- 钢材的屈服强度,由
FYLD参数表示。
= -
对于无侧向支撑梁:
-
关于主轴:
fabcz = 0.60·Md/Zeczfabtz = 0.60·Md/Zetz- Md
- 根据条款 8.2.2 的设计弯曲强度 = βb · Zpz · fbd
- fbd
- χLT · Fy / γmo
- Zez
- 截面的弹性截面模量
- Zpz
- 截面的塑性截面模量
- αLT
- 轧制钢截面为 0.21,焊接钢截面为 0.49
- βb
- 塑性和紧凑截面为 1.0,或半紧凑截面为 Zez/Zpz
- λLT
- 无量纲长细比
- λLT
- (βb · Zpz · Fy / Mcr)1/2 ≤ (1.2 · Zez · Fy / Mcr )1/2
- ϕLT
- 0.5 · ( 1 + αLT · ( λLT – 0.2 ) + λLT 2)
- χLT
- 考虑侧向扭转屈曲的弯曲应力折减系数
- χLTZ
- Zecz
- 截面关于主轴受压侧的弹性截面模量
- Zetz
- 截面关于主轴受拉侧的弹性截面模量
- Mcr
- Iy
- 关于次轴的惯性矩
- LLT
- 使用
KX或LX参数确定的侧向扭转屈曲有效长度 - It
- 截面的扭转常数
- It
- 截面的翘曲常数
- G
- 材料的剪切模量
=================== -
关于次轴,容许弯曲应力按侧向支撑截面计算。
-
薄柔截面
对于承受弯曲的薄柔截面构件,弯矩仅由翼缘承担。设计弯曲强度应使用有效弹性模量计算,忽略截面腹板的贡献。
Zez = 2·[Bf ·
tf
3/12 + (Bf · tf) · (D/2 -
tf/2)2 )] ⁄ (0.5 · D)Zey = 2·(Bf ·
tf
3/12) ⁄ (0.5 · Bf)
位置
- Zez
- 关于主轴弹性截面模量
- Zey
- 关于次轴弹性截面模量
- Bf
- 翼缘宽度
- Tf
- 翼缘厚度
- D
- 截面总高度
=
=
=
=
=
对于“侧向支撑”条件,弯矩承载力为 Md = Ze· fy/γm0 。
对于“无侧向支撑”条件,弯矩承载力为 Md = Ze· fbd/γm0 。
其中,fbd 在 IS:800-2007 的条款 8.2.2 中定义(如前文工作应力设计部分所述)。
注: 薄柔截面只能达到弹性弯矩承载力,无法达到塑性弯矩承载力。