6.1.1 在主平面内受弯的构件,其抗弯强度应按下式计算:
式中 Mx, My——同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩(对工字形截面: x 轴为强轴, y 轴为弱轴);
Wenx, Weny——对截面主轴 x 轴和 y 轴的较小有效净截面模量,应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响;
γx, γy——截面塑性发展系数,应按表6.1.1采用;
f ——铝合金材料的抗弯强度设计值。
表6.1.1 截面塑性发展系数γx, γy
续表6.1.1
6.1.2 在主平面内受弯的构件,其抗剪强度应按下式计算:
式中 Vmax——计算截面沿腹板平面作用的最大剪力;
S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;
I ——毛截面惯性矩;
tw——腹板厚度;
fv——材料的抗剪强度设计值。
条文说明
6.1 强度
6.1.1 计算粱的抗弯强度时,考虑截面可以部分地发展塑性,故式(6.1.1)中引进了截面塑性发展系数γx,γy。但是应该指出:对于铝合金结构而言,截面抵抗弯矩不仅取决于截面塑性抵抗矩,还与材料的非弹性性能有关。文献《铝合金结构》(意大利 马佐拉尼 著)的研究认为:γx,γy的取值原则应是:保证梁在均匀弯曲作用下,跨中残余挠度vr小于其跨长的1‰。当采用材料名义屈服强度计算截面抵抗弯矩时,即按下式
确定的截面塑性发展系数γ’x,γ’y往往小于1。这是因为根据铝合金材料的σ ~ ε 关系,应力区间,fp< σ <f0.2是在非弹性范围内的。当截面边缘应力达到f0.2再卸载时,结构已经发生残余变形。按上述原则确定的工字截面的塑性发展系数γ‘如图6、图7所示。图中 L 为梁长,h 为粱高度,ap=Wp/W为截面形状系数,Wp为塑性截面模量,W为弹性截面模量。由图可见,在跨高比较大,形状系数较小和材料为弱硬化合金的情况下,满足跨中残余挠度要求的γ’y往往小于1。但考虑到式(6.1.1)中采用了强度设计值f=f0.2/γR而变形验算针对正常使用极限状态,通常采用强度标准值,故最后确定的截面塑性发展系数可适当放宽,即当塑性发展系数小于1时取1。
图6 工字形截面绕强轴的塑性发展系数γ‘x
图7 工字形截面绕弱轴的塑性发展系数γ’y