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轻钢结构构件的强度和稳定性计算

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随着经济和科技的发展,轻钢(冷弯薄壁型钢)结构已逐渐替代传统建筑材料成为主流的建筑结构形式。相比普通钢结构构件,轻钢构件设计***主要的差别在于引入了有效截面的概念,在受压构件或板件中使用净截面计算承载强度以及稳定性计算。本篇文章将为您详细介绍轻钢构件的强度和稳定性计算方法。

板件宽厚比与有效截面的计算

在设计轻钢受压构件时,当铺板宽厚比超过一定数值时,其轴心受压构件的承载强度应采用杆件的有效净截面计算,稳定性计算则采用杆件毛截面所确定的稳定系数及有效截面计算。而受弯(拉弯、压弯)构件的强度计算则需根据毛截面确定各板件属于受拉和受压范围,从而确定受压板件有效截面后再进行强度验算。稳定计算中的稳定系数由构件毛截面计算而得,受弯构件的变形应按毛截面计算。

轴心受力构件的强度和稳定性计算

钢结构中,轴心受力构件应根据下表所列公式计算其强度和稳定性。

类型公式
轧制H型耐压型钢P=Øb2fy/4λc
T型耐压型钢P=Øbfyc
冷弯C型钢、Z型(U型)钢P=Øbfyc

拉弯和压弯构件的强度和稳定性计算

拉弯和压弯构件应根据下表所列公式计算其强度和稳定性。

类型公式
轧制H型耐压型钢P=Øb2fy/4λc
轧制H型耐拉型钢d/t ≤ 170÷fy(D/t≤50÷fy)
T型耐压型钢P=Øbfyc
T型耐拉型钢d/t ≤ 145÷fy(D/t≤45÷fy)
冷弯C型钢、Z型(U型)钢P=Øbfyc
冷弯板及工字钢d/t ≤ 143/fy(D/t≤40/fy)

受弯构件的强度和稳定性计算

受弯构件应根据以下两表所列公式计算其强度和稳定性。

类型公式
单工字钢b/t≤78fy(0.12-0.008b/t)+0.28
翼缘双工字钢b1/t ≤ 167/√fy(0.14-0.9b1/h)(h/t+10), b1/h≥0.24
类型公式
单工字钢P=Øbt2fy/4λc
翼缘双工字钢P=Øbflc/k

宽厚比和卷边尺寸的确定

轻钢构件的宽厚比应根据板材支撑情况及应力状态进行结合,计算时,板材宽度应从截面边缘(包括弯角部分在内)算起。在一些情况下,截面为全截面有效,例如圆管截面外径与壁厚比不大于100(采用Q235)、不大于68(采用Q345),对于卷边尺寸的确定也应满足卷边的***大高厚比不宜大于12等要求。

结尾

以上便是轻钢结构构件强度和稳定性计算的相关知识介绍。合理、严谨的设计与计算可以提高轻钢构建的承载能力和稳定性,保障其在日常使用中的安全性和可靠性。

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