【钢结构·探讨】再起争论！翼缘和腹板宽厚比等级不一致 如何考虑截面塑性发展系数？

本文转载自公众号土木吧（id:tumubar)

当翼缘和腹板宽厚比等级不一致时截面塑性发展系数的取值再起波澜:

正方认为

我还是认为是双控，还是那句话，腹板薄如纸，是不可能带着厚的翼缘进入塑性阶段的，因为规范6.1.1条有个前提，关键字是“主平面内”，如果是平面外既Y方向的弯矩，可以只按翼缘，但规范6.1.1式有“主平面内”这个前提。

如果只有翼缘为S3及以上等级，但腹板为S4或S5级，则受弯时腹板在刚好达到或还未达到边缘屈服时，就会发生局部屈曲，同样无法实现截面的塑性强化。

实际工程中腹板和翼缘宜匹配，即宜采用构件翼缘宽厚比和腹板高厚比等级一致，避免出现过大板件宽厚比等级差异。

反方认为

老规范一直说的是单控，新规范只是没强调单控，并且也没法双控，因为高厚比的限值很复杂，要考虑不同的应力状态，《钢标》6.1.1条文说明：塑性发展系数的取值除工字型截面外，其它截面的塑性发展系数也明确了与受压板件宽厚比有关…6.1.1条文说明强调的是截面塑性发展系数按受压翼缘外伸宽厚比取值……另：在受弯时，主要是翼缘承担弯矩，弯矩项下面才有截面塑性发展系数…

争论起源：

如果翼缘S3级，腹板S5级，有人说按S5级考虑截面塑性发展系数，但是个人理解：截面塑性发展，是翼缘达到屈服强度，腹板也有部分进入屈服状态，但又没办法量化腹板塑性发展的影响，所以给了一个塑性发展系数……所以真的搞不懂为什么要和腹板扯在一起，翼缘是主力，腹板只是帮忙的，难道不是按老规范只考虑翼缘的作用吗？……

《钢结构设计规范》GB 50017-

4．1．1 在主平面内受弯的实腹构件（考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4．4．1条），其抗弯强度应按下列规定计算：

式中M_{x、My——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩（对工字形截面：x轴为强轴，y轴为弱轴）； Wnx、Wny——对x轴和y轴的净截面模量； γx、γy——截面塑性发展系数；对工字形截面，γx＝1.05，γy＝1.20；对箱形截面，γx＝γy＝1.05；对其他截面，可按表5．2．1采用； f—一钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于}

而不超过

时，应取γ_{x＝1.0。fy为钢材牌号所指屈服点。}

对需要计算疲劳的梁，宜取γ_{x＝γy＝1.0。}

我们可以看到，《钢结构设计规范》GB 50017-规定，只要受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比满足要求，就可以考虑截面塑性发展系数，但《钢结构设计标准》 GB 50017-对此条文进行了修改，导致大家产生争论：

《钢结构设计标准 》 GB 50017-

6.1.1在主平面内受弯的实腹构件，其受弯强度应按下式计算：

式中：M_{x、My――同一截面处绕x轴和y轴的弯矩设计值(N・mm)；}

W_{nx、Wny――对x轴和y轴的净截面模量，当截面板件宽厚比等级为S1、S2、S3或S4级时，应取全截面模量，当截面板件宽厚比等级为S5级时，应取有效截面模量，均匀受压翼缘有效外伸宽度可取15εk倍翼缘厚度，腹板有效截面可按本标准第8.4.2条的规定采用(mm^3)；}

γ_{x、γy――截面塑性发展系数，应按本标准第6.1.2条的规定取值；}

f――钢材的抗弯强度设计值(N/mm^2)。

6.1.2截面塑性发展系数应按下列规定取值：

1 对工字形和箱形截面，当截面板件宽厚比等级为S4或S5级时，截面塑性发展系数应取为1.0，当截面板件宽厚比等级为S1、S2及S3时，截面塑性发展系数应按下列规定取值：

1) 工字形截面(x轴为强轴，y轴为弱轴)：γ_{x=1.05，γy=1.20；}

2) 箱形截面：γ_{x＝γy＝1.05。}

2 对其他截面可按本标准表8.1.1采用。

3 对需要计算疲劳的梁，宜取γ_{x＝γy＝1.0。}

就此争论问题，请教了新钢标主编王立军大师，王大师回复是按单控，只看受压翼缘。

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