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受剪杆件设计

王立军

王立军. 受剪杆件设计[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(6): 44-53. doi: 10.13206/j.gjgS20081801
引用本文: 王立军. 受剪杆件设计[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(6): 44-53. doi: 10.13206/j.gjgS20081801
Lijun Wang. Design of Members for Shear[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(6): 44-53. doi: 10.13206/j.gjgS20081801
Citation: Lijun Wang. Design of Members for Shear[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(6): 44-53. doi: 10.13206/j.gjgS20081801

受剪杆件设计

doi: 10.13206/j.gjgS20081801
详细信息
    作者简介:

    王立军,男,1963年出生,教授级高级工程师。Email:13901212966@sina.com

Design of Members for Shear

  • 摘要: 对AISC 360-16《建筑钢结构标准》(简称《美国钢标》)受剪杆件设计方法进行了解读,并与GB 50017—2017《钢结构设计标准》(简称《17钢标》)受剪杆件的设计方法进行了比较。
    《美国钢标》受剪杆件稳定的强度能力计算在G章。设计抗剪强度取ϕvVn,一般情况下抗剪抗力系数ϕv=0.9。
    1)对于工字形截面和槽形截面,梁腹板受剪屈曲后会产生屈曲后强度,使腹板的抗剪能力提高。屈曲后强度来源之一为内力重分布,之二为腹板形成的拉力带作用。对不设置加劲肋及加劲肋间距a>3h的腹板,只有内力重分布的作用。对于加劲肋间距a≤3h的腹板,会存在两种作用。
    2)不考虑腹板拉力带作用的抗剪强度,当h/tw ≤ 1.10 √kvE/Fy,抗剪强度由腹板剪切屈服提供,此时腹板抗剪承载力系数Cv1=1.0;当h/tw > 1.10 √kvE/Fy时,抗剪强度由腹板屈曲及屈曲后强度提供,此时Cv1 < 1.0。
    3)无加劲肋,腹板剪切屈曲系数kv=5.34,剪切屈服与屈曲的高厚比分界点h/tw=1.10 √kvE/Fy=74√235/Fy,因此腹板高厚比74εk是屈服与屈曲的界限高厚比。
    4)当腹板设置加劲肋且a/h ≤ 3时,拉力带将起作用。
    对于梁的抗剪屈曲承载力计算,《17钢标》于第6.3.3条给出了不考虑屈曲后强度的腹板剪切屈曲应力的计算公式,并于第6.4节给出了腹板考虑屈曲后强度的计算公式。
    1)当不考虑屈曲后强度时,《17钢标》式(6.3.3-8-12)给出了腹板剪切临界应力τcr与正则化宽厚比λn,s的关系式。简支梁,取η=1.11,则h0/tw=76εk,此值与《美国钢标》的74εk一致。《17钢标》取h0/tw=80εk为屈服与屈曲分界点,在6.3.1条指出,当h0/tw > 80εk,应计算梁腹板的屈曲稳定性。
    2)当考虑屈曲后强度时,对于梁抗剪,《17钢标》考虑腹板屈曲后拉力带的作用。
    由分析可知:《美国钢标》考虑腹板屈曲后强度给出抗剪计算公式,《17钢标》按考虑及不考虑腹板屈曲后强度给出抗剪计算公式。
  • [1] 美国钢结构学会. 美国钢结构规范:AISC 360-16[S].2016.

    AISC. Specification for structural steel buildings:ANSI/AISC 360-16[S]. Chicago: American Institute of Steel Construction,2016.
    [2] 陈绍蕃.钢结构稳定设计指南[M].3版.北京:中国建筑工业出版社,2013.
    [3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构设计标准:GB 50017—2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-08
  • 网络出版日期:  2021-09-16

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