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11.3 稳定


11.3.1 铝合金面板中腹板的剪切屈曲应按下列公式计算:

    式中
    τ ——腹板平均剪应力(N/mm2);
    τcr——腹板的剪切屈曲临界应力;
    fv——抗剪强度设计值,应按表4.3.4取用;
    f0.2——名义屈服强度,应按附录表A-1、A-2取用;
    h/t ——腹板高厚比。
11.3.2 铝合金面板支座处腹板的局部受压承载力,应按下式验算:
铝合金面板支座处腹板的局部受压承载力
    式中
    R——支座反力;
    Rw ——一块腹板的局部受压承载力设计值;
    a ——系数,中间支座取0.12;端部支座取0.06;
    t ——腹板厚度;
    lc——支座处的支承长度,10mm< lc<200mm,端部支座可取10mm;
    θ——腹板倾角(45°≤0≤90°);
    f——铝合金面板材料的抗压强度设计值。
11.3.3 铝合金面板T形支托的稳定性可简化为等截面柱模型(图11.3.3b),简化模型应按下式计算:
    式中
    R——支座反力;
    φ——轴心受压构件的稳定系数,应根据构件的长细比、铝合金材料的强度标准值 f0.2按附录B取用;
    A——毛截面面积,A=tLs
    t ——T形支托等效厚度,按(t1+t2)/2取值;
    t1——支托腹板最小厚度;
    t2——支托腹板最大厚度。
 支托的简化模型
图11.3.3 支托的简化模型
H-T形支托高度
11.3.4 计算铝合金面板T形支托的稳定系数时,其计算长度应按下式计算:
    式中
    μ ——支托计算长度系数,可取1.0或由试验确定;
    l0——支托计算长度。
条文说明
11.3.1 式(11.3.1-1)和(11.3.1-2)分别为腹板弹塑性和弹性剪切屈曲临界应力设计值。
    1 腹板弹性剪切屈曲应力。
    根据弹性屈曲理论,腹板弹性剪切屈曲应力公式如下:
    式中
    h/t——腹板的高厚比;
    ks——四边简支板的屈曲系数,按如下取值:
 

    当腹板无横向加劲肋时,板的长宽比将是很大的,屈曲系数可取ks=5.34,代入公式(17)并考虑抗力分项系数γR=1.2,可得:
    2 腹板塑性剪切屈曲应力。
    根据结构稳定理论,弹塑性屈曲应力可按下式计算:
    式中 
    τp——剪切比例极限,取0.8τy
    τy——剪切屈服强度,取  。
    将式(17)代入式(21),同时取ks=5.34,并考虑抗力分项系数γR=1.2,可得:
11.3.2 腹板局部承压涉及因素较多,很难精确分析。Rw的计算式(11.3.2)是取r=5t代入欧规公式得出的。
11.3.3、11.3.4 铝合金面板T形支托的稳定性可按等截面模型进行简化计算。支托端部受到板面的侧向支撑,根据面板侧向支撑情况,支托的计算长度系数 μ 的理论值范围为0.7~2.0。同济大学进行的0.9mm厚、65mm高、400mm宽的铝合金面板(图11.1.1a)实验中,量测了T形支托破坏时的支座反力值,表16为按本规范公式(11.3.3)计算得到的承载力标准值(取 μ 为1.0、ff0.2)和试验值。考虑到实验得到的支托破坏数据有限,而板厚板型对支托侧向支撑的影响又比较复杂,本规范建议根据实验确定计算长度值。
表16 T形支托承载力标准值和试验值的比较(kN)
 T形支托承载力标准值和试验值的比较(kN)
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铝合金结构设计规范 GB50429-2007
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