《钢结构设计标准》解说专题(5)-受弯构件的计算Word文件下载.docx

1、一、受弯构件的强度计算有何不同？受弯构件的强度计算按下式进行。似乎跟钢规没啥大的区别，仅仅是因为引入了截面等级，导致净截面模量的计算规定有一点不同。注意以下三点：（1） S1S4 截面，在屈服前全截面都是有效的，因此取全截面模量；S5 截面允许在屈服前即发生板件的局部屈曲，因此强度计算8时的截面模量按有效截面，腹板的有效截面与压弯构件处的计算协调，而翼缘采用了简单的方式处理，取有效宽度。规范条文表示“受压翼缘有效外伸宽度可取 15ek”，实际表达上有点问题。准确的意思是，受压翼缘取外伸宽度和厚度比值为15ek，外伸宽度取 15ektf。（2） S5 截面在钢标的引入，使得比钢规有所放宽，允许翼

2、缘宽厚比超过 15ek/13ek，可按有效宽度计算。这样，避免了有些情况下因为翼缘要加宽导致厚度必须增加而引起浪费（比如按钢规设计吊车梁，上翼缘有时需要保证一定的宽度，即便受力验算已通 过，但如果加宽翼缘，则厚度必须也同时加大）。（3） 要考虑塑性发展系数，必须保证截面具备发展一定塑性的能力，也就是说，截面等级至少得是 S3 起，S4 和 S5 截面无法发展塑性。二、受弯构件的整体稳定增加了哪些内容？受弯构件的整体稳定实际上在规范编制过程中经历了一些周 折，如果看过钢标的征求意见稿就会发现。在征求意见稿中，整体稳定计算的稳定系数彻底改了，如下式所示。最终颁布的钢标，把这些改动又彻底删除了，恢复

3、了钢规的稳定系数公式。而同时给删除的还有原钢规 4.2.3 的第 2 款（免除整体稳定计算的条件）：实际上既然稳定系数沿用了钢规，这一条规定依旧适用，使用钢标时，还可参考。钢标在梁的稳定内容中增加了一个很重要的内容，是畸变屈曲的验算公式。畸变屈曲是个啥？看看下图。既然梁并不全是简支梁，还有框架梁。框架梁上翼缘有楼板时，下翼缘在负弯矩区受压，上翼缘由于受板的约束不动，会产生下图的屈曲模式。钢标给了下列计算公式进行计算。另外注意，钢标第 17 章的性能化抗震设计中，关于框架梁端塑性耗能区，有如下针对畸变屈曲的构造要求，这在以往的规范中没出现过这一概念，需要注意。另外注意，横向加劲肋是控制畸变屈曲的

4、有效措施。三、梁的局部屈曲改了啥？梁的局部屈曲计算基本都是经典板壳稳定的内容，没有很大的修改。除了受弯正则化宽厚比的计算略有变化。钢标的规定：梁受压翼缘未受约束时的 153 改为了 138。规范的解释是，腹板应力大的时候，翼缘应力也很大，无法给腹板提供约束，因此边界条件变弱，嵌固系数变化，从而 153 变成了 138。另外，腹板受剪的正则化宽厚比也有一点变化，如下式，增加了一个系数（ita）。对照看，钢规的公式如下式：钢标中的公式：钢标明确规定：钢标条文说明并未给出说明。实际的理由是，框架梁梁端最大应力区应力较大，翼缘无法给腹板提供约束，嵌固效应削弱。从上面的内容可以看到，钢规在受弯计算的规定，考虑更多的是简支梁的情况，而钢标则全面考虑了结构中各种情况的梁。另外需要注意的是，从本质上说，截面等级的 S4 级，照理应该是和梁受弯计算处的局部屈曲宽厚比的限值条件完全一致。但钢标考虑了参考国外规范等等因素，事实上截面等级处规定的 S4 级截面宽厚比限值和局部屈曲处略有不同，设计时需要注意区分。