本站原创摘 要 介绍了冷弯薄壁型钢结构的一系列优点,对外冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定承载力的计算原理进行了简单的总结,并详细说明了我国规范关于冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定承载力的计算方法.
关 键 词 冷弯薄壁型钢 轴心受压 计算方法
中图分类号：TU391.02 文献标识码：A
0前言
冷弯薄壁型钢是指由钢带或钢板经冷加工而成的型材,它通常通过改变截面形状来增大截面惯性矩和截面抵抗矩以承受较大的荷载,而不是单纯依靠增大截面面积来获得,因此被称为高效截面钢.
与普通热轧钢相比,冷弯薄壁型钢构件允许板件出现局部屈曲并利用板件的屈曲后强度,构件截面壁厚较薄且较为开展.因此,冷弯薄壁型钢具有优越的强度自重比、截面形式灵活多样且易于加工成型等优点,使得在荷载相对较轻的低层建筑中采用冷弯型钢结构构件可以获得良好的经济效果.
1冷弯薄壁型钢轴心受压构件承载力计算基本理论
1.1有效宽度法的计算原理
对于冷弯薄壁型钢轴压构件,板件发生局部屈曲后,受压构件并未因此而破坏,而是通过应力重分布,可以继续承受附加的荷载,这就是利用薄板屈曲后强度.
屈曲后强度的计算应考虑的因素很多：冷弯后强度的提高、残余应力、初始缺陷、板组效应、板件变形的高阶效应等.这些影响因素对冷弯薄壁型构件的计算过于复杂,通常是采用大变形的原理,通过求解板大变形屈曲微分方程来确定构件承载力,但在工程设计中这一过程很难实现.因此,在设计中采用一种比较实用的方法,即有效截面法.
所谓有效截面是指在构件整体承载能力计算中,取部分有效截面代替原构件截面以考虑截面板件出现局部屈曲对整体构件刚度削弱影响,冷弯型钢构件在压力作用之下,由于板件截面上应力重分布,有效截面假定有部分有效截面承受外力,构件的整体承载力计算时应取截面的有效部分计算,只要有效截面取得正确,可正确确定构件的承载能力.因此如何确定有效截面是解决构件承载力的关键问题.
1932年Von Karman,T,Shechler,E,E和Donnell,提出了“有效宽度”的概念依此来计算有效截面.此方法假设总荷载由假想的有效宽度be上将板边应力fmax作为均匀分布应力来承担,以代虑沿整个板宽度b的非均匀分布应力,把中部宽度b-be看作完全不承担压力.
2小结
本文主要介绍了国内外冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定承载力的计算方法,分析了各种方法的不同和计算中应注意的问题.现阶段,对于冷弯薄壁型钢构件屈曲之后,各个板件之间的相关作用研究较少,缺乏相关的理论分析和试验研究,有待于进一步研究.