英语原文共 11 页
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1.2
屈服
1.0
A
非弹性屈曲
弹性屈曲
0.8 B
0.6
Fy C
0.4
0.2
局部屈曲应力 D
破坏压力
0 63.3
0 50 100
w t
144
150
Fy
200 250
图C-B3-3测试数据与预测最大应力之间的相关性
B3.1均匀受压的非加强板件
在本说明书中，规定均匀受压的非加强板件的有效宽度b可以根据说明书的第B2.1（a）节确定，除了屈曲系数k取为0.43。这是长板的理论值。见表C-B2-1中的情况（c）。为确保适用性，均匀受压的非加强板件的有效宽度只能根据规范B2.1（b）的程序I确定，因为程序II仅针对加强的受压板件而开发。有关设计实例，请参阅AISI设计手册的第一部分（AISI，2008）。
B3.2具有应力梯度的非加强板件和边缘加劲肋
在受中心荷载的受压构件和受弯构件中，其中未加强的受压板件平行于中性轴，在局部弯曲之前应力分布是均匀的。然而，当存在受压板件的边缘加劲肋时，边缘加劲肋中的受压应力不均匀，而是与距中性轴的距离成比例地变化。在这种情况下，未加强的板件（边缘加劲肋）具有施加在两个纵向边缘处的受压应力。截面的非加强板件也可以承受应力梯度，在一个纵向边缘处产生张力，在另一个纵向边缘处产生压缩。这可能发生在I形截面，普通槽型截面和绕弱轴弯曲的斜度段截面中。
在2001版规范之前，使用winter有效宽度方程（方程C-B2.1-4）和k = 0.43设计了具有应力梯度的非加强板件。2004年，规范B3.2节采用了Bambach和Rasmussen提出的对具有应力梯度的非加强板件的有效宽度法（2002a，2002b和2002c），
1.25
受拉
受压
1.00
未焊接板测试
b 焊接板测试
}均匀受压
未焊接板测试 焊接
板测试 未焊接板测试
}缘受压
在不支持的边
-b---
w
0.75
0.50
受压
b
f
受压
焊接板测试
0.25
0
2-----
f1
f2
b
f1
受压
b
f2
张力
f
---
2-
f1
b
f 1
受压
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
细长
图C-B3.2-1有效宽度与板厚度的关系
基于对非加强板件的广泛实验研究，该板作为组合受压和弯曲中的独立板件进行测试。使用Winter方程计算非加强板件的有效宽度b（从支撑边缘测量），其中应力梯度在两个纵向边缘处引起压缩。对于具有应力梯度的非加强板件，在一个纵向边缘处引起张力而在另一个纵向边缘处受压，当在支撑边缘或无支撑边缘处存在张力时，规定修正的Winter方程。有效宽度方程适用于应力梯度下的任何非加强板件，并且不限于特定的横截面。图C-B3.2-1说明了非加强板件的有效宽度如何随着受支撑边缘处的应力从压缩变为拉伸而增加。如图所示，当两个边缘处于受压状态时，有效宽度曲线与应力比无关。在这种情况下，应力比的影响由板屈曲系数k来决定，k随着应力比而变化并影响长细比lambda; 。当支撑边缘处于拉伸状态且无支撑边缘处于受压状态时，有效宽度曲线和板屈曲系数均取决于应力比，如规范B3.2-4和B3.2-5的公式所示。
为k提供等式，由应力比 确定，应用于整个板件宽度，使得不需要迭代，并且k通常将高于0.43。k的方程是长板的理论公式，假设沿纵向边缘有简单的支撑。基于对Yiu和Pekoz（2001）的压缩和弯曲中的普通槽型通道的研究，允许通过考虑相邻板件之间的相互作用来更准确地确定k，因为短轴弯曲中的普通槽型通道（在非支撑板件的无支撑边缘处引起压缩）。
对于所有应力比，有效宽度位于支撑边缘附近，包括在无支撑边缘处产生张力的那些应力比。研究发现（Bambach
和Rasmussen 2002a）为了使无支撑边缘有效，必须在从无支撑边缘开始的板件宽度的至少一半上施加张力。对于较小的张力，无支撑边缘将弯曲并且板件的有效部分位于支撑边缘附近。此外，当从无支撑边缘开始施加超过一半或更多单位板件的张力时，板件的压缩部分对于w / t比 率小于规范B1.1部分规定的限制的板件仍然有效。
可适用性确定方法基于规范的B2.3（b）节中用于具有应力梯度的加强板件的方法。
B4带有端部简化加劲肋的均匀受压板件的有效宽度
边缘加劲肋用于沿受压翼缘的纵向边缘提供连续支撑，以加强屈曲应力。在大多数情况下， 边缘加筋肋采用简化端部的形式。对其他类型的边缘加筋肋可能是有益的，也可用于冷成型钢构件，但不在规范B4部分中。
为了为压缩板件提供必要的支撑，边缘加劲肋必须具有足够的刚度。否则，它可能垂直于要加强的板件的平面而弯曲。就设计规定而言，AISI规范的1980年及早期版本包括对加劲肋的最小惯性矩的要求，以提供足够的刚度。当实际加劲肋的尺寸不满足所需的惯性力矩时，梁的承载能力必须根据不考虑加劲肋的扁平板件或通过试验来确定。
过去已经对边缘加劲肋加固的受压区的局部稳定性进行了理论和实验研究。1986年AISI规范B4部分的设计要求是基于对Desmond，Pekoz和Winter（1981a）进行的充分配筋和部分配筋板件的研究，以及Pekoz和Cohen的其他研究工作（Pekoz，1986b）。这些设计规定是在临界屈曲准则和后屈曲强度[阻力]标准的基础上制定的。
规范B4部分认识到必要的加劲肋刚度取决于被加强的板件的长细比（w / t）。在k，ds和As 的表达式中补偿了板件的相互作用以及全部或部分的边缘支撑程度（Pekoz，1986b）。
在1996年版的AISI规范（AISI，1996）中，为了进一步清晰，改变了屈曲系数的设计方程。这些规定的适用性要求theta;（40°~140°）是直观的。有关设计实例，请参见冷成型钢手册的第I部分（AISI，2008）。
从大学和工业的许多来源收集测试数据，以验证简单的端部加劲肋设计的准确性。这些测试表明与规范B4节中的方程式具有良好的相关性。
1996年《评论》向读者发出警告，即一个d / t比率大于14的端部长可能会产生不稳定的结果。对具有边缘加劲肋的弯曲构件（ Rogers 和Schuster ， 1996 ， Schafer 和Pekoz ， 1999 ） 和压缩构件（Schafer，2000）的可用实验数据的检查表明，对于具有较大d / t的构件，规范没有内在的问题。存在现有的实验数据涵盖d / t
的弯曲和受压构件的比率高达35。
2001年，采用了Dinovitzer对n（方程B4-11）的表达式（Dinovitzer，et al，1992），消除了先前设计表达式中存在的不连续性。修正后的等式给出w = t = 0.328S时n = 1/2，w / t = S时n = 1/3，其中S也是加强板件完全有效的最大w / t比。
2007年，表达仅限于简单的端部加劲肋，因为与严格的非线性有限元分析（ Schafer，et al，2006）相比，先前使用的复合端部加劲肋的表达被认为是不确定的。具有复杂端部的构件的设计可以通过规范附录1的方法来处理。此外，在2007版规范中删除了具备一个中心加劲肋的均匀受压板件的设计规定，因为这些构件的有效宽度可根据规范B5.1确定。
B5具有单个或多个中央加劲肋或带有中央加劲肋的边缘加强板件的加强板件的有效宽度B5.1单个或多个中央加劲肋的均匀受压加强板件的有效宽度
加强板件的结构效率总是超过具有相同w / t比的非加强板件的结构效率，除了较低的w / t比，受压板件完全有效。当使用具有较大w / t比的配筋板件时，材料使用不经济，因为受压板件的宽度的增加比例变得无效。另一方面，在冷成型钢结构的许多应用中，例如面板和层面，需要最大的覆盖率，因此需要较大的w / t比。在这种情况下，可以通过在腹板之间设置中央加劲肋来提高结构经济性。
Bulson（1969）讨论了具有中央加劲肋的矩形板的屈曲行为。对于使用中央加劲肋的冷弯钢梁的设计，1980 AISI规范包含了最小惯性惯性矩的规定，这是基于中央加劲肋需要是边缘加劲肋刚度两倍的假设。鉴于在某些情况下，1980年规范中包含的中央加劲肋的设计要求可能过于保守（Pekoz，1986b），根据Pekoz的研究结果（Pekoz，1986b和1986c），AISI设计规定于1986年进行了修订。 2007年之前可以在规范的B4.1节中找到。2007年，合并了具有多个或单个中央加劲肋的均匀受压板件的设计。多个中央加劲肋的设置是基于Pekoz对中央加劲肋的 持续研究而开发的（Schafer和Pekoz 1998）以及发现在多个中央加劲肋规范的B5.1中开发的方法可以提供与规范B4部分相同的可靠性（AISI，2001）单个中央加劲肋的方法（Yang和Schafer，2006）。
在2001年之前，AISI规范和加拿大标准提供了不同的设计规定，用于确定均匀受压的加劲板件的有效宽度，其中多个中央加劲肋或带有中央加劲肋的边缘加强板件。在AISI规范中，B5 部分的设计要求涉及（1）中间加强筋的最小惯性矩，（2）被认为有效的中间加强筋的数量，
（3）多个的“等效元素” - 加劲
具有紧密间隔的中央加劲肋的板件，（4）w / tgt; 60的板单元的有效宽度，以及（5）加劲肋的减小的面积。在加拿大标准中，使用不同的设计方程来确定等效厚度。
2001年，对规范B5.1节进行了修订，以反映受压区中具有多个中间加劲肋的弯曲构件的
板单元
（a）局部屈曲
（a）扭曲屈曲
图C-B5.1-1具有多个中央加劲肋的均匀受压元件的局部和扭曲 屈曲
最新研究成果（Papazian等，1994，Schafer和Pekouml;z1998，Acharya和Schuster，1998）。该方法基于确定两种竞争屈曲方式的板屈曲系数：局部屈曲，其中加劲肋不移动；扭曲屈曲，其中加劲肋与整个板扣合。见图C-B5.1-1。实验研究表明，对于具有多个中央加劲肋的构件，扭曲模式是普遍的。
缩减系数应用于整个板件（板件的总面积/厚度），而不是仅应用于平面部分。将整个板件减小到有效宽度，忽略加劲肋的几何形状，有效的截面特性计算除了允许扭曲屈曲与规范的其余部分一致地处理，而不是作为“有效区域”或其他方法。得到的有效宽度必须作用于包括加劲肋的原本板件的质心。这确保了构件的中性轴位置不受使用简单有效宽度的影响，这取代了具有多个中央加劲肋的板件的更复杂的几何形状。该方法的一种可能结果是计算的有效宽度（be） 可能大于bo。这可能发生在rho;接近1时，并且是由于be包括在来自加强区域而bo不包括。只要将计算的be放置在整个板件的质心处，使用begt; bo就是正确的。
B5.2带中间加劲肋的边缘加强板件
具有一个或多个中央加劲肋的边缘加强板件的屈曲模式包括：局部板单元屈曲，中间加劲肋的扭曲屈曲，以及边缘加劲肋的扭曲屈曲，如图C-B5.2-1所示。如果边缘加强板件是短宽的
（bo/ t lt;0.328S）或加劲肋足够大（Isgt; Ia，因此k = 4，根据规范B4规则）然后边缘加强板件作为加强部分。在这种情况下，中央加劲肋的局部板单元屈曲和扭曲屈曲的有效宽度可以通过规范部分B5.1的规则来预测。
然而，边缘加强板件不具有与加强板件相同的腹板旋转约束，因此规范部分B5.1的常数R保守地限制为小于或等于1.0。
如果边缘加强板件部分有效（bo/ tgt; 0.328S和Islt;Ia，因此k lt;4，根据规范B4规则）那么中央加劲肋应该被忽略，遵循规范B4的规定。对具有中央加劲肋的边缘加强板件的变形模式的弹性屈
资料编号：[4560]
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