c型钢 屈曲后强度

镀锌c型钢执行标准1. 材质标准镀锌C型钢的材质采用Q235低碳钢，其质量应符合GB/T 700-2006规定。

钢材的化学成分和力学性能应符合相关国家标准，并确保其具有较好的表面质量和良好的加工性能。

2. 尺寸和公差标准镀锌C型钢的尺寸和公差应符合相关国家标准，具体如下：（1）C型钢的截面尺寸应符合设计要求，其允许偏差范围应符合GB/T 19805-2005中4.3.1的规定。

（2）C型钢的长度和高度公差应符合GB/T 704-1998中表3的规定。

（3）C型钢的侧边垂直度公差应符合GB/T 704-1998中表4的规定。

（4）C型钢的弯曲度公差应符合GB/T 704-1998中表5的规定。

3. 表面处理标准镀锌C型钢的表面处理应采用热浸镀锌方法，其镀锌层的质量应符合GB/T 15392-2009的规定。

镀锌层的厚度应符合设计要求，并保证镀锌层均匀、致密、光滑，无漏镀、锌瘤等缺陷。

4. 力学性能标准镀锌C型钢的力学性能应符合相关国家标准，具体如下：（1）抗拉强度：不小于370MPa。

（2）屈服强度：不小于240MPa。

（3）伸长率：不小于25%。

（4）冲击韧性：不小于25J/cm²。

5. 试验方法标准镀锌C型钢的试验方法应符合相关国家标准，具体如下：（1）拉伸试验：按照GB/T 228.1-2010规定的方法进行。

（2）冲击试验：按照GB/T 229-2007规定的方法进行。

（3）镀锌层附着量试验：按照GB/T 1839-2008规定的方法进行。

6. 检验规则标准镀锌C型钢的检验规则应符合相关国家标准，具体如下：（1）每批镀锌C型钢应由同一型号、同一材质、同一生产工艺的产品组成，且每批数量不得超过50t。

（2）每批镀锌C型钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧性等力学性能指标应符合相关国家标准的规定。

如有不合格项，应取双倍试样进行复检，若复检结果仍不合格，则该批产品不得验收。

（3）每批镀锌C型钢的镀锌层附着量应符合相关国家标准的规定。

c型钢标准
C型钢国家标准为GB/T6725，材质有Q195、Q235B镀锌，标准长度为6米，其规格型号表示为截面高度Hx截面宽度Bx卷边宽度Cx厚度T，规格型号有C80x30x12x2、C80x40x15x2.5、C100x40x15x2、C100x50x15x2.5、C120x40x15x2、C120x50x15x2.5、C140x50x20x2、C140x50x20x2.5等。

C型钢的优点包括强度高、自重轻、刚度大、外形美观、安装方便、耐腐蚀性好等，被广泛应用于工业和民用建筑、高速公路、桥梁、船舶、车辆等领域。

C型钢还可以进行镀锌处理，提高耐腐蚀性能，延长使用寿命。

C型钢的制造工艺包括冷弯成型、焊接、冲孔、涂装等。

其中，冷弯成型是C型钢制造的关键工艺，需要控制弯曲半径和弯曲角度，保证成型质量。

焊接是C型钢制造的重要环节，需要保证焊接质量和焊缝平整。

冲孔是C型钢制造的辅助工艺，可以提高C型钢的强度和刚度。

涂装是C型钢制造的最后环节，可以保护C型钢表面，提高美观度和耐腐蚀性能。

C型钢的标准长度为6米，其规格型号和材质符合国家标准，可以根据实际需求进行定制。

在选择C型钢时，需要根据实际应用场景和需求进行选择，如强度要求、自重要求、防腐要求等。

同时，需要注意C型钢的安装方法和技术要求，保证安装质量和安全。

总之，C型钢是一种广泛应用于各个领域的钢结构产品，具有强度高、自重轻、刚度大、外形美观、安装方便、耐腐蚀性好等优点，可以满足不同领域的需求。

常见C型钢规格表第一篇：常见C型钢规格表(1)C型钢是一种经济实用的结构钢，广泛用于建筑、桥梁、车辆、机器制造等领域。

下面是常见的C型钢规格表。

1. C100x50x20x2.0C100x50x20x2.0是指C型钢的型号为100，腰高为50，腰厚为20，翼缘厚为2.0。

它的截面面积为12.06平方厘米，单位重量为9.46千克每米，抗弯强度为24.6牛顿每平方毫米，抗拉强度为375牛顿每平方毫米。

2. C160x60x20x2.5C160x60x20x2.5是指C型钢的型号为160，腰高为60，腰厚为20，翼缘厚为2.5。

它的截面面积为22.55平方厘米，单位重量为17.68千克每米，抗弯强度为57牛顿每平方毫米，抗拉强度为450牛顿每平方毫米。

3. C200x70x20x3.0C200x70x20x3.0是指C型钢的型号为200，腰高为70，腰厚为20，翼缘厚为3.0。

它的截面面积为32.63平方厘米，单位重量为25.55千克每米，抗弯强度为103牛顿每平方毫米，抗拉强度为490牛顿每平方毫米。

4. C250x80x20x3.0C250x80x20x3.0是指C型钢的型号为250，腰高为80，腰厚为20，翼缘厚为3.0。

它的截面面积为39.64平方厘米，单位重量为31.12千克每米，抗弯强度为132牛顿每平方毫米，抗拉强度为540牛顿每平方毫米。

C300x85x20x3.5是指C型钢的型号为300，腰高为85，腰厚为20，翼缘厚为3.5。

它的截面面积为49.48平方厘米，单位重量为38.81千克每米，抗弯强度为191牛顿每平方毫米，抗拉强度为590牛顿每平方毫米。

以上是常见的C型钢规格表，它们的型号、尺寸、重量、抗弯强度和抗拉强度各不相同，可以满足不同领域的需求。

在使用C型钢时，要按照规格表选择合适的型号和尺寸，以确保其使用效果和安全性。

第二篇：常见C型钢规格表(2)C型钢是一种重要的建筑材料，可以用于制造各种建筑框架、梁柱、屋架等。

C型钢Q420执行标准详解一、引言C型钢是一种常见的钢材类型，在建筑、机械制造、汽车制造等领域有广泛应用。

Q420作为C型钢的一种高强度钢材，其执行标准对于保证产品质量、提高工程安全性具有重要意义。

本文将详细介绍C型钢Q420的执行标准，包括材料特性、化学成分、力学性能、生产工艺、检验与验收等方面。

二、材料特性C型钢Q420是一种低合金高强度结构钢，具有良好的焊接性能、冷弯性能和冲击韧性。

其主要特性包括：1. 高强度：Q420表示该钢材的最小屈服强度为420MPa，具有较高的承载能力。

2. 良好的塑性和韧性：C型钢Q420在低温下仍能保持较好的塑性和韧性，有利于抵抗冲击载荷。

3. 耐候性能：C型钢Q420具有一定的耐大气腐蚀性能，适用于户外环境。

三、化学成分C型钢Q420的化学成分应符合国家标准规定。

一般来说，其化学成分包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）以及一些合金元素。

具体的化学成分范围会根据不同产品和应用场景有所调整。

四、力学性能C型钢Q420的力学性能是衡量其质量和使用性能的重要指标。

根据执行标准，C型钢Q420需要满足以下力学性能要求：1. 屈服强度：不小于420MPa。

2. 抗拉强度：不小于500MPa。

3. 伸长率：不小于18%。

4. 冲击韧性：在规定温度下，冲击功应满足一定数值要求。

五、生产工艺C型钢Q420的生产工艺主要包括炼钢、连铸、轧制、冷却、矫直、切割等工序。

在生产过程中，应严格控制各工序的工艺参数，确保钢材的化学成分、组织结构和力学性能满足执行标准要求。

同时，采用先进的生产工艺和设备，有利于提高生产效率，降低成本，提高产品质量。

六、检验与验收为确保C型钢Q420的质量，执行标准中规定了严格的检验与验收要求。

在产品生产过程中，应对原材料、半成品和成品进行定期检验，确保产品质量符合标准要求。

在产品出厂前，还需进行外观检查、尺寸检测、力学性能试验等项目的验收检验。

c型钢规格截面
摘要：
1.C 型钢的概述
2.C 型钢的规格
3.C 型钢的截面
4.C 型钢的应用领域
正文：
C 型钢，因其横截面呈字母“C”的形状而得名，是一种常见的钢材类型。

这种钢材因其结构稳定，承载力强，被广泛应用于建筑、机械、家具制造等领域。

C 型钢的规格通常以其宽度、厚度和材质来表示。

宽度和厚度决定了C 型钢的截面面积，也是其承载力的重要参数。

材质则决定了C 型钢的强度和耐久性。

在我国，C 型钢的规格标准主要参照GB/T 11263-2012《冷弯型钢》标准。

C 型钢的截面因其形状特点，可以提供更大的强度和刚度，因此在一些特定的应用场景中，C 型钢比其他类型的钢材更具优势。

比如，在建筑中，C 型钢可以用作梁、柱等承重构件；在机械制造中，C 型钢可以用作轴、齿轮等传动部件；在家具制造中，C 型钢可以用作支架、腿等承重部件。

总的来说，C 型钢因其独特的截面形状和优良的力学性能，被广泛应用于建筑、机械、家具制造等领域。

c型钢槽钢强度C型钢和槽钢是常用的建筑材料，具有高强度、高韧性和耐腐蚀性等优点。

它们广泛应用于建筑行业的结构工程和制造业的机械制造中。

本文将详细介绍C型钢和槽钢的强度及其在实际应用中的重要性。

首先，我们来了解C型钢的强度特点。

C型钢是一种由冷弯成型的钢材，其横截面呈C形。

它通常由热轧带钢经冷弯成型机加工而成。

C型钢的强度主要取决于其截面形状和材料的性能。

C型钢常用的材料有Q235、Q345等，这些材料具有优良的机械性能，使C型钢具有较高的强度。

其次，我们来了解槽钢的强度特点。

槽钢是一种由热轧或冷弯成型的钢材，其横截面呈槽形。

槽钢通常由热轧带钢经剪切、冷弯成型等工艺加工而成。

槽钢的强度也主要取决于其截面形状和材料的性能。

槽钢常用的材料同样是Q235、Q345等，这些材料具有良好的强度和韧性，使槽钢能够承受较大的外力。

C型钢和槽钢的强度在实际应用中起着重要的作用。

首先，它们可以作为建筑结构材料，用于建造框架结构、支撑梁柱、冲击墙等。

在建筑行业中，结构的稳定性和安全性是至关重要的。

C型钢和槽钢由于其高强度和抗弯能力，能够承受楼层、屋顶等的重量，并抵抗外力的作用，确保建筑结构的稳定性和安全性。

其次，C型钢和槽钢也广泛应用于制造业的机械制造中。

它们常用于制造轻型机床、发电机组、输送设备、起重机械等。

这些设备通常需要承受较大的外力和振动，要求材料具有高强度和韧性。

C型钢和槽钢由于其优良的机械性能，能够满足这些要求，并保证设备的稳定运行。

另外，C型钢和槽钢还常用于制作冷弯薄壁钢构件。

这些构件具有轻质、高强度和刚性好的特点，加工简便，安装方便快捷，广泛应用于建筑墙体、屋顶、隔墙等。

C型钢和槽钢的强度保证了冷弯构件在使用过程中不易变形，确保了整体结构的稳定性和耐久性。

总之，C型钢和槽钢作为常用的建筑材料，其强度是保证结构稳定性和安全性的重要因素。

它们的高强度、高韧性和耐腐蚀性使得它们在建筑和制造业中得到广泛应用。

c 型钢规格C型钢是一种常用的钢材规格，具有独特的特点和广泛的应用范围。

本文将从材质、尺寸、性能以及应用领域等方面对C型钢进行详细介绍。

一、C型钢的材质C型钢通常采用普通碳素结构钢制造，具有良好的可焊性和可加工性。

常见的C型钢材质有Q235B、Q345B等，其化学成分符合相关标准要求。

二、C型钢的尺寸C型钢的尺寸通常由高度、腰厚、腰宽和翼厚等参数来表示。

常见的C型钢规格有C100、C120、C140等，其中数字表示C型钢的腰高，单位为mm。

C型钢的腰厚和腰宽一般在10~30mm之间，翼厚一般在4~8mm之间。

三、C型钢的性能1. 强度高：C型钢经过冷弯成型后，具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载。

2. 稳定性好：C型钢的截面形状决定了其在承载荷载时的稳定性，能够有效抵抗变形和屈曲。

3. 施工方便：C型钢具有一定的可塑性，可以根据需要进行切割、焊接和连接，适用于各种复杂的施工环境。

4. 成本较低：C型钢的生产成本相对较低，是一种经济实用的结构材料。

四、C型钢的应用领域1. 建筑领域：C型钢广泛应用于建筑结构中，如屋架、墙体、楼梯等。

其稳定性和强度能够满足建筑物对承载能力和结构稳定性的要求。

2. 汽车制造：C型钢被用于汽车车身骨架的制造，能够提高车身的刚度和抗拉强度，提升车辆的安全性能。

3. 机械制造：C型钢可用于制造各种机械设备的零部件，如轧辊、齿轮等。

其高强度和刚性能够承受较大的工作载荷。

4. 船舶建造：C型钢常用于船舶的骨架结构，能够提供良好的刚性和稳定性，确保船舶在波浪中的航行安全性。

5. 其他领域：C型钢还可应用于电力、石油、化工等行业的设备和管道的支撑结构。

C型钢作为一种常用的钢材规格，具有材质优良、尺寸多样、性能稳定以及广泛的应用领域等特点。

在建筑、汽车、机械、船舶等行业中，C型钢发挥着重要的作用，为各种工程提供了可靠的支撑和结构支持。

随着科技的不断进步，C型钢的应用前景将越来越广阔，为各行各业的发展做出更大的贡献。

柱左表示作用弯矩与考虑屈曲后强度承载力比值，主要表现的是钢柱的强度能否满足，数值不能超过1，越接近1证明材料利用率越高。

柱右上表示平面内稳定应力比及对应长细比，主要表现是稳定能否满足，括号内的长细比如果超出范围，结构就容易失稳，通常通过通过增加截面参数修改，钢柱增大翼缘面积可达到。

（长细比是指杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比）柱右下表示平面外稳定应力比及对应长细比，主要表现是稳定能否满足，在前期输入计算长度时要注意外边的围护砖墙之类，如果有，计算长度就要减去围护高度。

柱右下的比值出现红色时通过怎么调整才能达到稳定性一般都是通过加大截面的，也可以选择加柱间支撑或系杆改变计算长度。

挠度大就加高截面，应力大可以加厚翼缘和加大高度咯，这样省钢。

应力大则说明截面惯性矩I小了，则有效的办法是加大截面高度，要比加大翼缘宽度效果明显。

挠度的也说明截面惯性矩I小，解决办法是一样的。

应力大和挠度大，说明截面惯性距小了。

效果明显且省钢的做法是加大截面高度，而不是加大翼缘宽度。

1.调整结构的截面尺寸2.调整结构翼板及腹板的厚度3.建模时还要考虑结构的平面外及平面内的计算长度的问题首先要说明的是，强度、挠度、稳定性、柱顶位移，在设计中这些都要满足，都要考虑。

根据结构不同，它们对结构的影响也不一样。

如果有的结构是由挠度控制的，则可能截面很大，远远大于强度设计值，为了节省用钢，要调节截面尺寸，但是一定要保证挠度满足规范要求。

如果结构是由强度控制，则可能截面满足，但是挠度很小。

所以有时候不可能每个方面都正好满足规范要求，但是每个方面都要满足规范要PKPM2005年版，06年总结。

门式刚架快速建模：●门式刚架网线输入：柱高——建筑高度+300（mm）5%坡度——2.86°；10%坡度——5.71°平面外计算长度——隅撑及附跨的间距●定义铰接构件及支座情况：不带行车一般柱底是铰接的，带行车的钢柱一般是钢接的；砼柱钢梁的屋面，一般梁是铰接的。

冷弯薄壁C型钢目录一、冷弯薄壁C型钢概述 (2)1.1 定义及特点 (2)1.2 应用领域 (3)二、冷弯薄壁C型钢材料 (4)2.1 主要材质 (5)2.2 加工工艺 (5)三、冷弯薄壁C型钢设计 (6)3.1 结构设计 (7)3.2 材料选择 (9)3.3 工艺流程 (9)四、冷弯薄壁C型钢生产设备 (10)4.1 制造设备 (12)4.2 加工设备 (13)五、冷弯薄壁C型钢的性能检测与评估 (14)5.1 材料性能检测 (15)5.2 工艺性能检测 (16)5.3 构件性能检测 (17)六、冷弯薄壁C型钢在建筑、桥梁等领域的应用案例 (18)6.1 建筑领域应用案例 (19)6.2 桥梁领域应用案例 (20)七、冷弯薄壁C型钢的发展趋势与创新 (22)7.1 技术发展趋势 (23)7.2 产品创新方向 (24)八、结论与展望 (25)8.1 冷弯薄壁C型钢的重要性 (26)8.2 未来发展前景 (27)一、冷弯薄壁C型钢概述冷弯薄壁C型钢是一种具有轻质、高强度、高刚度的新型建筑材料，广泛应用于建筑、钢结构、机械制造等领域。

它具有良好的抗压、抗弯、抗剪等力学性能，同时具有良好的抗震性能和抗火性能，是一种理想的结构构件材料。

冷弯薄壁C型钢的制造工艺主要包括切割、冲孔、卷边等工序，通过这些工序可以实现不同规格和尺寸的冷弯薄壁C型钢的生产。

随着科技的发展和市场需求的不断提高，冷弯薄壁C型钢的应用范围将进一步扩大，为建筑行业的发展提供更加优质的材料支持。

1.1 定义及特点冷弯薄壁C型钢是一种通过冷弯成型工艺制造的轻型经济断面钢材。

它采用热轧或冷轧方式，将钢板在一定温度下弯曲成特定的C 型截面。

这种钢材具有优良的力学性能和良好的工艺性能，广泛应用于建筑、桥梁、公路、铁路等领域。

强度高：冷弯薄壁C型钢具有优越的承载能力，由于其结构设计和材质选择，具有高强度特点，适用于多种承载要求。

重量轻：与传统的热轧型钢相比，冷弯薄壁C型钢的重量更轻，便于运输和安装，降低了整体工程成本。

冷弯薄壁受压C形截面局部屈曲荷载和承载力路延;周天华;李文超;吴函恒【摘要】为研究板组效应对冷弯薄壁受压C形截面局部屈曲荷载和承载力的影响,对组成其截面各板件局部屈曲时的变形协调情况进行理论分析,提出考虑该效应的腹板局部屈曲计算模型,基于能量法和静力平衡条件推导了冷弯薄壁受压C形截面局部屈曲荷载的解析解,并分别与有限条法和中国规范GB 50018-2002规定的方法进行对比.将所推导的解析解引入直接强度法,对21根冷弯薄壁C形受压短柱试验的承载力进行计算,并分别与承载力试验结果和按GB 50018-2002规定方法计算的承载力进行对比分析.结果表明:在屈曲荷载方面,本文推导的解析解合理可靠,而按中国规范规定的方法则存在系统误差,当截面高宽比小于4.5时,其结果偏于保守,当截面高宽比大于4.5时,其结果偏于不安全;在承载力方面,按本文方法计算的承载力与试验结果较为接近,合理可靠,而按中国规范规定方法计算的承载力较保守,并且随着截面宽高比的增大,保守趋势不断增大.%To study the plate-assembly effects on the local buckling loads and ultimate strength of cold-formed thin-walled C-sections, the cross-sectional deformation of each plate of the C-section with respect to local buckling was analyzed and an analytical web local buckling model was proposed considering the plate-assembly effects.Based on the energy method and equilibrium conditions, an analytical formula for thin-walled compressed C-sections was derived.The derived formula was verified by the finite strip method and the Chinese code GB 50018-2002, respectively.The ultimate strengths of 21 cold-formed C-section columns under compression were calculated by adopting the analytical formulae in the direct strength method andcompared with the test results and the results calculated by the Chinese code GB 50018-2002, respectively.The results show that the derived formula is reasonable and reliable for the local buckling loads, whereas the Chinese code brings out systematic errors, namely conservative results for the depth of web to width of flange ratio less than 4.5 and unsafe results for the depth of web to width of flange ratio more than 4.5.As for the ultimate strength, the results from the proposed method agrees well with the test results, which indicate that the proposed method is reasonable and reliable.In contrast, the Chinese code are conservative with respect to the tests results and the difference between the Chinese code and the test result increases as the depth of web to width of flange ratio increasing.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2017(049)006【总页数】5页(P72-76)【关键词】冷弯薄壁型钢;C形截面;板组效应;局部屈曲荷载;极限承载力【作者】路延;周天华;李文超;吴函恒【作者单位】长安大学建筑工程学院,西安710061;长安大学建筑工程学院,西安710061;长安大学建筑工程学院,西安710061;长安大学建筑工程学院,西安710061【正文语种】中文【中图分类】TU392.1组成冷弯薄壁型钢的板件宽而薄易发生局部屈曲.另一方面，由于板件的薄膜效应，只要构件整体不发生破坏，板件的局部屈曲并不会使构件的承载力立即丧失，且它还具有较高的屈曲后强度[1].因此，冷弯型钢结构设计不仅允许板件出现局部屈曲，而且还利用板件的屈曲后强度.目前，各国在冷弯薄壁型钢结构的承载力设计中大多采用有效宽度法，如澳大利亚规范[2]、美国规范[3]等.该方法建立在单板的研究成果上，没有考虑整个截面中板件的相关性，即板组效应.相关研究表明[4-5]，板组效应对冷弯薄壁型钢构件的承载力具有重要影响，但是如何考虑这种效应，国内外至今还未有统一认识.为了计及板组效应对构件承载力的影响，部分学者从纯理论分析的角度入手，Rhodes等[6]通过理论分析建立了板组的屈曲后理论，并对槽型截面的屈曲后强度进行了研究.周绪红等[7-8]提出了求解板组屈曲后理论的半能量法，并对卷边槽型截面的屈曲后性能进行了研究.然而，由于纯理论的分析较为复杂，一般很难应用于指导设计实践，另一部分学者则从设计的角度出发，Schafer[9]在大量试验研究和理论分析的基础上，将柱子曲线的概念拓展应用于计算冷弯薄壁型钢构件的局部屈曲和畸变屈曲承载力，提出了冷弯薄壁型钢结构设计的直接强度法(DSM).DSM通过板组的弹性相关屈曲来考虑板组效应对构件承载力的影响，这种线弹性分析方法避免了传统板组屈曲后理论的非线性运算，为相关设计人员提供了便利.随着DSM的发展和应用，各国学者对冷弯薄壁C形受压构件的板组弹性相关屈曲进行了大量研究[10-12]，但大多针对板组畸变屈曲[10.12]，对于板组局部屈曲的研究很少，已有临界荷载计算公式也多是半经验公式[11]，其精度取决于回归分析时所选的参数范围，不便于应用，在一定程度上阻碍了DSM的发展与应用. 本文对薄壁受压C形截面的板组局部屈曲进行理论研究，推导了考虑板组效应的薄壁受压C形截面局部屈曲荷载解析解，通过有限条法对其进行验证.通过将本文解析解引入直接强度法，提出考虑板组效应的冷弯薄壁C形受压构件的局部屈曲承载力设计方法.由于板组效应，截面中不同板件会同时发生屈曲，但这些板件发生屈曲的趋势却不同，通常最先具有这种趋势的板件决定着相邻板件间的约束关系，因而有必要了解截面中各板件屈曲的趋势.1.1 板件的强弱当C形受压构件发生局部屈曲时，取出一个半波长的柱段，如图1(a)所示，相应的横截面变形，如图1(b)所示.腹板、翼缘、卷边宽度分别为a、b和d，λ是构件纵向的一个半波长度.此时，截面具有如下特征[1,4]：楞线保持挺直；相邻板件的交角不变.如果腹板、翼缘和卷边互不约束，则临界荷载为[1]式中：腹板、翼缘和卷边的稳定系数k分别为4、4和0.43，t为板厚，a为板宽，E为弹性模量，ν为泊松比.根据式(1)，如果各板件满足下列尺寸关系，则会同时发生屈曲.由式(2)可知：1)当a>b且a>3.05d时，腹板的临界应力最小，它最先趋于屈曲；2)当b>a且b>3.05d时，翼缘的临界应力最小，它最先趋于屈曲；3)当a<3.05d 且b<3.05d时，卷边的临界应力最小，它最先趋于屈曲.1.2 板件的相关作用为研究板件的相关作用，以腹板最先趋于屈曲为例，将图1中腹板、翼缘和卷边拆分为以相关作用联系的3个分离体，如图2所示(Mwf、Mfw、Mpf和Mfp分别为腹板对翼缘、翼缘对腹板、卷边对翼缘和翼缘对卷边的约束弯矩).由图2知，如果腹板发生屈曲，必然会受到翼缘约束弯矩Mwf的牵制使其屈曲推迟，而翼缘则会受到腹板约束反力Mfw的作用使其提前屈曲.同理，翼缘与卷边间弯矩Mfp和Mpf会使弱者受到约束，强者受到牵制.最终，随着荷载不断增大，直至丧失稳定承载力，各板件会在相关作用的影响下同时发生屈曲.综上所述，冷弯薄壁C 形截面局部屈曲时，各板件间存在相关作用，这种作用以约束弯矩的形式使不同板件同时屈曲.因此，精确计算冷弯薄壁C形截面局部屈曲临界荷载时，必须考虑板件间的相关作用.中国冷弯薄壁C形截面规格[13]的腹板高度a均大于翼缘宽度b且不小于3.05倍的卷边宽度d，即腹板为薄弱板件.当卷边对翼缘充分加劲时，截面的局部失稳形式为局部屈曲，此时各板件间的相关作用见图2.取腹板分离体为分析简图，并以刚度为kφ的转动约束弹簧表述翼缘和卷边对腹板的共同约束作用，见图3.简图的坐标轴原点位于形心处，z轴垂直纸面向外. 分析模型的总势能V由弯曲应变能V1、转动弹簧的弹性势能V2以及外力势能V3组成[14]，分别为：V2=取挠曲函数为[15](6)式中ε=akφ/D，D为板的弯曲刚度.将式(6)带入式(3)～(5)中，根据能量守恒，即V1+V2=V3，可解得局部屈曲荷载σ为其中稳定系数k为式中η1=(1+ε/2)，ε=akφ/D.令∂k/∂λ=0，可解得临界半波长度为转动约束刚度kφ是求解式(8)、(9)的关键参数，本节将通过受压板件间的变形协调条件对该参数进行求解.取翼缘分离体和卷边分离体为分析对象，如图2(b)和图2(c)所示，并假定：1)相邻板件的交线保持挺直；2)相邻板件的交角不变，即：φw=φf1，φf2=φp.式中：φw、φf1分别为腹板、翼缘在腹板-翼缘交线处的转角，如图1(b)所示，φf2、φp分别为翼缘、卷边在翼缘-卷边交线处的转角.3.1 翼缘和卷边的挠曲函数由图2知，翼缘和卷边的挠曲变形受到侧向分布弯矩和轴向受压的共同影响，为便于分析，本文参考Bleich的理论[16]对这种耦合作用进行解耦，即取kφ=rkφ1，其中kφ1是仅考虑侧向分布弯矩影响下的翼缘和卷边对腹板的转动约束刚度kφ1，而r是考虑轴向压力对kφ1不利影响的折减系数.由文献[17]可知，翼缘和卷边的挠曲变形满足：式中C1、C2、C3、C4为常数.翼缘的边界条件为：1)y=0，y=b挠度为零2)y=0，y=b弯矩平衡卷边的边界条件为：1)y=0挠度为零2)y=0，y=d弯矩平衡3)y=d剪力为零[14]将式(11a)～(11b)和(12a)～(12d)分别带入式(10)，可解得翼缘和卷边的挠度函数ωf和ωp，并将其带入翼缘-卷边交角处的变形协调方程则有：φw=φf1=式中β1、β2为γ1～γ4的函数.).由力的平衡条件可知Mwf=Mfw、kφ1=Mfw/φw，并可解得kφ1的精确解析解为式(13)的解过于复杂，图4给出了式中无量纲参数kφλ/2πD、b/λ和d/λ的函数关系图像.由图4可知，参数d/λ的变化相对于b/λ，对kφλ/2πD的影响较小，即在长为λ的柱段中，卷边宽度d的变化相对于翼缘宽度b，对约束刚度kφ的影响较小.因此，为了增加本文解析解的适用性，可略微保守的忽略卷边与翼缘间的转动约束，即取3.2 轴向压力对kφ1的折减折减系数r的大小，取决于腹板分离体和翼缘分离体(见图2)发生屈曲的趋势，当此二者发生屈曲的趋势较为接近时，即σcr,w≈σcr,f (见式(1))，此时轴向压力对约束刚度kφ1的削弱较强，折减系数r趋于0，当此二者发生屈曲的趋势差异较大时，即σcr,w远大于σcr,f，此时轴向压力对约束刚度kφ1的削弱较弱，折减系数r趋于1.因此，可取折减系数r为[16]r=1-b2/a2，综上所述，本文采用平衡法推导了侧向弯矩作用下的kφ精确解析解，即式(13).考虑卷边宽度变化对转动约束刚度kφ影响较小，给出了kφ的简化解析解，即式(14).考虑轴压应力的不利影响，得到了计算临界荷载所需的kφ解析解:).式(15)为隐含λ的超越方程，联立式(15)和式(9)求解λ时，只能采用数值方法.为简化计算，在计算kφ时可略微偏安全的取λ=a，将其代入式(7)～(9)，即可求解试件的屈曲临界应力.4.1 弹性局部屈曲的分析设计了24组不同截面尺寸的冷弯薄壁C形截面，见表1.分别按本文解析解、中国规范(取腹板k=4)[13]和有限条软件CUFSM[18]对表1试件的局部屈曲临界荷载进行计算，结果见图5和表2.由图5可知，本文解析解与CUFSM分析结果较为接近，而中国规范与CUFSM 分析结果存在系统误差，当截面高宽比小于4.5时，中国规范偏于保守，截面高宽比大于4.5时，偏于不安全.4.2 轴压构件的局部屈曲承载力分析4.2.1 本文推荐方法前述提出的解析解(式(7)～(9))给出了薄壁受压C形截面的局部屈曲荷载，但精确计算构件的承载力时还需计及屈曲后强度和材料参数的影响.本文将所提出的解析解引入直接强度法[3]的局部屈曲强度曲线中，得到了可以考虑板组效应影响的局部屈曲承载力计算公式：当λL≤0.776时,PnL=Pne;当λL>0.776时式中：PnL为局部屈曲承载力；Pne为整体屈曲的承载力(详见文献[4])，PcrL为局部屈曲临界荷载，即本文解析理论的计算值.4.2.2 算例为验证本文方法的正确性，收集了23根冷弯薄壁C形受压短柱试件[19]，短柱试验的目的是考察构件的局部屈曲承载力，其试件的截面尺寸和材料参数详见文献[19]，表2分别给出了按中国规范计算方法(考虑板组效应)和本文建议方法计算的构件承载力的对比结果，其中PE、Pu,C和Pu,D分别为试件的承载力试验值、中国规范计算的承载力和本文方法计算的承载力.为了方便比较，图6给出了算例中Pu,C/PE和Pu,D/PE随截面宽高比b/c变化的曲线.Pu,D/PE随b/c变化的趋势比Pu,C/PE更加平缓，说明本文方法更好反映出试件承载力与截面宽高比之间的关系.表2和图6的对比分析表明，本文建议的局部屈曲承载力计算方法合理有效，具有较好的适用性.1)基于能量法和变形协调条件推导出的冷弯薄壁C形截面的腹板局部屈曲临界荷载解析解合理可靠.2)按中国规范规定的稳定系数(取腹板k=4)计算的冷弯薄壁C形截面的腹板弹性局部屈曲临界荷载存在系统误差，当截面高宽比小于4.5时，中国规范偏于保守，截面高宽比大于4.5时，偏于不安全.3)按中国规范计算的冷弯薄壁受压短柱的局部屈曲承载力较为保守，并且随着截面宽高比的增大，这种趋势不断增大.【相关文献】[1] 陈绍蕃. 钢结构稳定设计指南[M]. 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