基本計算方法與普通鋼結(jié)構(gòu)相同。所不同的是:在驗算軸心受壓、偏心受壓和受彎構(gòu)件的受壓強度時,按有效凈截面計算;驗算穩(wěn)定性時,按有效截面計算。而在普通鋼結(jié)構(gòu)中,受壓強度則按凈截面計算,穩(wěn)定性按毛截面計算。有效截面的大小與組成截面的板件所受的約束條件、板件的寬厚比和構(gòu)件的長細比等因素有關(guān)。
冷彎薄壁型鋼截面中除圓管外,大多是由若干個板件組成。板件的兩個縱邊按其變形所受約束條件的不同分成三種情況:有支承、帶卷邊和自由邊。如矩形管截面系由四個兩邊有支承的板件組成;卷邊槽鋼截面由一個兩邊有支承的板件(腹板)和兩個一邊支承一邊帶卷邊的板件(翼緣)組成;不帶卷邊的槽鋼截面的兩個翼緣各為一邊支承一邊自由的板件。有支承和帶卷邊時,板件的變形分別受到相鄰板件和卷邊的約束,而自由邊的變形則不受任何約束。
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鍍鋅C型鋼是指采用高強度鋼板,經(jīng)過冷彎,輥壓成型,具有壁厚均勻、截面性能優(yōu)良,強度高,與傳統(tǒng)熱軋相比同等強度可節(jié)約材料30%一種新型鋼材。
鍍鋅C型鋼規(guī)格尺寸可調(diào)、抗壓強度大等優(yōu)點。通過冷彎成型的型鋼,其斷面尺寸雖然輕巧,卻極符合屋面檁條的受力特點,使鋼材的力學效能得到光分發(fā)揮利用。多種配件可連接成不同的組合方式,外型美觀,使用型鋼檁條,可減輕建筑屋面重量,減少工程用鋼量,因而被稱為經(jīng)濟鋼材,是替代角鋼、槽鋼、鋼管等傳統(tǒng)鋼檁條的新型建筑材料。鍍鋅C型鋼廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)建筑的檁條、墻梁,也可自行組合成輕量型屋架、托架等建筑構(gòu)件。此外,還可用于機械輕工制造中的柱、梁和臂等。
冷彎薄壁型鋼截面的板件有較大的寬厚比,受壓時在構(gòu)件失去整體穩(wěn)定之前,個別板件常先局部屈曲。屈曲板件如系有支承和帶卷邊時,屈曲后板件內(nèi)隨即產(chǎn)生薄膜張力,阻止板件繼續(xù)屈曲,因此,板件還可繼續(xù)承受荷載,亦即具有屈曲后強度。但繼續(xù)加載后,原先均勻受壓截面上的應力呈不均勻分布,所增加的荷載使靠近板件支承處的部分截面上的應力加大。目前,冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的受壓計算中,利用了上述屈曲后強度,采用了基于有效截面的一種簡化方法,即假定到達一定荷載后,板件一部分截面完全退出工作,而由余下的靠近支承處的部分截面抵抗所受全部荷載。此余下的部分截面即稱為有效截面,其寬度稱為有效寬度,有效寬度與厚度之比稱為有效寬厚比。冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的受壓強度和整體穩(wěn)定,應按有效截面計算。
對一邊支承一邊自由的板件,屈曲后強度不顯著,不能用上述有效截面的概念,而應采用限制其寬厚比的辦法保證構(gòu)件不先局部屈曲。當其寬厚比滿足容許值時,板件截面全部有效。