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冷弯薄壁型钢的加工简单、连接方便

发布者:鑫诺压瓦机 发布时间:2019-08-30 16:44
冷弯薄壁型钢是钢板或钢带在室温状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材。与热轧型钢结构构件相比,冷弯型钢构件更具有优点。

冷弯薄壁型钢是钢板或钢带在室温状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材。与热轧型钢结构构件相比,冷弯型钢构件具有优点。它具有质量轻、截面形式灵活多样且易于加工成型等优点。在几何特性上与同样面积的热轧型钢相比,冷弯薄壁型钢回转半径可增大50%以上,惯性矩和面积矩可增大50一180%左右,这使得冷弯薄壁型钢构件的承载能力大大提高。

C型截面是冷弯薄壁型钢构件的一种基本截面形式,由于加工简单、连接方便等优点也使它成为冷弯薄壁型钢构件中常用截面形式之一。与此同时,由于其壁厚较薄、组成构件的板件宽厚比较大,截面开口,且为单轴对称截面(抗扭能力差),此类构件受力时容易处于不稳定状态,因此解决此类构件的稳定问题具有重要意义。由于构件不稳定变形是造成此类构件丧失承载能力的重要因素之一,因此研究如何限制该类结构不稳定变形是解决此类问题的关键手段。

整体屈曲发生时,截面形状保持不变,只产生整体位移,反映了构件整体刚度不足。影响整体屈曲的因素很多,对于受压构件,长细比是影响整体屈曲的主要因素。局部屈曲本质为板件的屈曲,屈曲发生时构件截面板件交角保持不变,板件交线始终保持挺直,截面形状不改变。由于板件薄膜拉力的存在,构件发生局部屈曲仍具有一定的屈曲后强度。畸变屈曲对构件的承载力影响很大,要限制其发生。畸变屈曲时,截面形状发生改变,翼缘和卷边相对与腹板产生位移。

冷弯薄壁C型钢柱纵向粘钢筋这样一种提高构件承载力的措施,在不改变构件截面轮廓,用钢量增加不大的前提下,能够提高截面和构件的整体刚度,而且钢筋取材方便,也便于施工,在工程上能够得到很好的利用。本课题的研究意义在于提出了一种增强冷弯薄壁型钢承载力的新方法一纵向贴钢筋法。并通过理论分析和数值模拟研究该方法加强后轴压构件承载性能变化规律,进一步提出钢筋加强冷弯薄壁C型钢柱承载力计算方法,为工程实践和设计提供依据,提高材料强度的有效利用率。

由于冷弯薄壁C型钢板件的宽厚比较大,因此此类构件受力时容易发生屈曲。当构件达到临界状态时,截面应力通常尚未达到材料屈服强度,极大浪费了材料的强度储备。因此,如何提高此类截面形式构件的承载力值得我们去深入研究。目前国内外学者已提出一系列的加强措施,主要包括:在腹板或者翼缘加劲,改变卷边形式,在构件表面粘贴CFRP以及用缀板和连杆限制卷边(翼缘)的转动。

冷弯薄壁C型钢构件为了获得好的承载性能,一般板件高宽比均大于1,由于板件高宽比超过一定限值,会导致腹板处发生局部屈曲,造成构件过早的破坏。设计人员一般通过限制板件的高宽比来避免此类情况的发生,但这样会使截面得不到充分利用。针对上述情况,研究人员提出了在腹板或翼缘加劲的方法来来提高构件的承载力。翼缘加劲的方法包括:在翼缘中间设置加劲肋,改变卷边的角度和形式。