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钢结构德国工业标准18800第3部分稳定性，板材翘曲除了本标准外，德国工业标准4114第1部分07.55XX和德国工业标准4114第二部分02.53X，包括所有在有关钢结构板材翘曲的欧洲标准出台之前补充上述标准的指示，通知和技术规程，也适用。本标准由建筑标准委员会08钢结构组制定。本德国工业标准18800系列新标准的出台，首次先实现了建筑标准委员会1981年出版的“建筑设备安全要求的确定基础”的安全计划和测定计划。除此之外，也顾及了欧洲正在努力统一标准的新情况。所有提及德国工业标准第1和第2部分的内容都以1990年11月版本为依据。目录1.一般说明1.1应用范围1.2概念1.3极限条件1.4公式代号2有或无简化检验的构件3翘曲撑条4.作用所产生的应力5.检验6.减少因素7.横撑条的检验8.个别规定9.不可避免的制造不精确性的昀高值f10.结构上的要求和注意事项援引的标准和其他文件以前的版本改动部分1说明1.一般说明1.1应用范围(101)支承安全性验证本标准规定了稳定性受到影响的板材钢构件的支承安全性和验证。在这当中，要根据弹性理论从影响的设计值中得出应力(截面尺寸和张力)。该标准始终与德国工业标准18800第1部分结合起来产生效力。该标准的规则适用于其平面受到正交应力和剪应力负荷的加撑条和不加撑条的矩形板材。偏离矩形的板材可以允许作相应的验证。注1:根据本标准的检验符合德国工业标准第1部分第7.4节中的有弹性的――有弹性的检验方法在计算上未采用通过可塑平衡的横截面留用或系统留用。注2：德国工业标准18800第2部分第7节对检测翘曲对无撑条横截面构件的杆弯曲的影响作了规定，德国工业标准18800第3部分第5节对检测翘曲对有撑条横截面构件的杆弯曲的影响作了规定。(102)合用性检测合用性检验只有在专业标准提出要求的情况下才进行。注：参阅德国工业标准18800第1部分7.2.3和7.3.1节要点723。1.2概念(103)翘曲一个板材由于翘曲而失灵时，就产生与其平面成垂直的位移。(104)翘曲范围构件中有翘曲危险的矩形板材被称作为翘曲范围。它的纵向边缘朝着构件的纵向轴。翘曲范围可用撑条加固。朝着纵向边的撑条被称作纵向撑条，朝着横向边的撑条被称作横向撑条。人们把翘曲范围分为总范围、部分范围和单独范围(图1)。2总范围＝范围aG⋅bG部分范围＝范围a1⋅bG单独范围＝范围a1⋅bik图1翘曲范围(105)总范围总范围是通常固定在纵向边和横向边上的加撑条的或不加撑条的板材(图2)。边也可以有弹性的支撑，纵向边也可无支撑。图2板条和翼缘板件的板材边缘例举3(106)部分范围部分范围是位于相邻的横撑条之间或位于一个横向边和一个相邻横撑条和总范围的纵向边之间的纵向加固的或不加固的板材。(107)单独范围单独范围是位于纵向加固的部分撑条之间或撑条和边之间的不加固的板材。撑条的横截面部分同样是单独范围。(108)标准的翘曲范围宽度总范围和部分范围的标准的翘曲范围宽度bG和单独范围的bik在图3中已确定。图3标准的翘曲范围宽度bG或bik翘曲范围宽度bG和bik可结合德国工业标准18800第1部分表12和表13作为焊缝边之间的间距予以确定。1.3极限条件(109)对于与板材成垂直的固定的板材边来说，通常可采用一种活节的支架。注：在检验横向撑条时，要注意第7章节。对于通过撑条而构成的单独范围边来说，在检验单独范围时可采用固定的、活节的支架。对于通过横向撑条而构成的部分范围的横向边来说，在检验部分范围时可采用固定的支架。如果根据德国工业标准18800第2部分为撑条作了稳定性检验，就可以在4有弹性地支撑纵向边的边撑条处采用固定支架。如果合成的构件的总体稳定性得到了顾及，那么相邻构件的支撑和固定作用可以被考虑到。注：边撑条必须把相邻的部分范围或总范围的正交力份额(包括有可能存在的纵向撑条)转移掉，因为在采用无撑条的纵向边的情况下，它不能由部分范围或总范围转移掉。在这当中要注意边应力比ψ。如果对于部分范围的纵向撑条来说，有可能引起弯曲的话，那么相邻的单独范围的正交力份额就需要被考虑的。边撑条的有效翼缘板宽度从第3节要点302得出，如果指派给边撑条的来自部分范围的正交力份额大于来自相邻的单独范围的正交力份额，那么边撑条的有效翼缘板宽度是可靠的。1.4公式代号(110)坐标，应力(图4)x板材纵向上的轴y板材横向上的轴σx、σy轴x和轴y方向上的正交应力(压力为正的)τ剪应力ψ受检的翘曲范围内的边应力比，涉及到昀大的压力应力图4应力(111)物理特性参数，强度E弹性模数fy延伸限度5注：E和fyk的数值，参见德国工业标准18800第1部分表1。(112)辅助代号下标k一个量值的代表值下标d一个量值的测量值(113)系统量值a受检翘曲范围的长度b受检翘曲范围的宽度α=a/b纵横比t板材厚度222e)()1(12btExμσ−⋅=基准应力kax，kay，kr边应力σx、σy或τ单独作用下的受检翘曲范围的翘曲值σxPi=kσx⋅σe边应力σx单独作用下的理想翘曲应力σyPi=kσy⋅σe边应力σy单独作用下的理想翘曲应力τPi=kτ⋅σe边应力τ单独作用下的理想翘曲应力kfEy⋅⋅=πλa基准细长比PiEσπλ⋅=P或3P⋅⋅=PiEτπλ板材细长比aλλλ/PP＝根据表1第4栏的基准细长比κx，κy，κτ板材翘曲的缩小系数(基准支承翘曲应力)κK根据德国工业标准18800第2部分3.2.1工要点304杆弯曲的缩小系数κσxP,R,d,σyP,R,d极限翘曲应力σPK,R,d类似弯曲杆性能的极限翘曲应力注1：σxPi，σyPi，κσx，κσy，κx和κy不用下标x和y，如果有关轴方向x和y不可能混淆的话。注2：基准应力σe等同于一个两端不固定的，长度为b，厚度为t的板材条的欧拉6式弯曲应力，该板材条的弯曲刚度由板材刚度所替代。以数值E=210000N/mm2和μ=0.3，22e)(189800mmNbt=σ。注3：在计算理想翘曲应力时，适用下列前提条件：――虎克定律充分有效。――理想的、均质的生产材料――理想的平整的铁皮――理想的中心的负载分配――没有内应力――在平衡条件中只考虑位移的线性链节引用线性翘曲理论只是为了确定基准的板材细长比λP，翘曲安全检验必需的缩小系数κ就取决于它。下标P表示板材翘曲。注4：基准细长比λa是用代表性的生产材料特性值计算出来的，它计为：λa＝92.9针对St37fy,k＝240N/mm2λa＝75.9针对St52fy,k＝360N/mm2(114)撑条的横截面尺寸和系统尺寸I二度面积力矩(以前是惯性力矩)，用有效的翼缘板宽度b来计算A没有有效板材份额的横截面面积32)1(12tbIG⋅−=μγ基准的二度面积力矩(刚度)tbAG⋅=δ基准的横截面面积注：以数值μ＝0.3392.10tbIG⋅=γ按通常说法，用“刚性”这个名称代替“基准刚性”。(115)部分安全性系数7γF作用的部分安全性系数γM阻力的部分安全性系数注：γF和γM的数值可从德国工业标准18800第1部分第7节摘取2.有或无简化检验的构件(201)通过相邻构件的翘曲安全度对于那些通过相邻构件阻止凸出的板材，不必用本标准检验翘曲安全度。注：这一点例如可适用于复式支架的翼缘板板材。但是要根据德国工业标准18800第1部分检验负荷安全度。(202)轧制型材(I，U，HE-A，HE-B，HE-M和IPE)对于那些只通过应力σx和τ和通过没有或可忽略不计的应力σy变形的板条，可不必按本标准检验翘曲安全度。――根据德国工业标准1025第1部分(I)和德国工业标准1026(U)延伸限度fy,K=240N/mm2或360N/mm2和边应力比ψ为任意的轧制型材。――根据德国工业标准1025第2部分至第5部分(HE-A，HE-B，HE-M，IPE)延伸限度fy,K=240N/mm2和边应力比ψ≤0的轧制型材。――根据德国工业标准1025第2部分至第5部分(HE-A，HE-B，HE-M，IPE)延伸限度fy,K=360N/mm2和边应力比ψ≤0.4的轧制型材。注1：在测出检验限度时考虑了板条对翼缘板的边应力。注2：要根据德国工业标准18800第1部分检验负载安全度(203)紧密横截面的板材如果宽度厚度比为kyxfEktb⋅⋅≤/64.0/σ(1)那么对于带有固定的、通过应力σx和τ而变形的纵向边的、不加撑条的部分范围和总范围来说，不必按本标准进行翘曲安全度检验。(204)依照b/t值的检验不做根据第5章节的检验也可以给不加撑条的横截面部分做一个按照条件(2)的检验。8b/t≤grenz(b/t)(2)注：对于在边应力σx和τ同时作用下的不加撑条的，全面支承的部分范围和总范围来说，grenz(b/t)值可以从图5和图6中获取。对于单独范围和小的纵横比a来说，grenz(b/t)值可以大一些。对于ψ1的其他求值可以从[1]获取。图5：grenz(b/t)针对St37，ψ＝19图6：grenz(b/t)针对St52，ψ=1在图6的(b/t)数值中，取决于ψ的，按表1第1行的缩小系数的提高，与德国工业标准18800第2部分第7节一样，未加以顾及，这是为了简化规则和与其他国家的和国际的规则相一致。这种提高进入了德国工业标准18800第1部分表12中的极限值grenz(b/t)。(205)单独范围对于通过正交应力σx和很小剪应力τ≤0.3τP,R,d变形的纵向加撑的板材，单独范围的检验可免去，如果：――在加撑条的部分范围或总范围内出现的，带有受检纵向加撑条的板材的有效横截面的应力已经测出，而且同时――在单独范围内宽度厚度比为kyikfEktb⋅⋅≤/3.1/σ其中τP.R.d是推力负荷情况下部分范围或总范围的极限翘曲应力。有效横截面应在考虑翼缘板和板条的有效宽度，参照第3节要点301至304予以计算。在根据公式(4)和(6)求出有效宽度时，可以不用λa，而用PKkyfEκπλσ⋅=.P10其中κPK是受检部分范围或总范围的缩小系数。要根据公式(9)考虑有效横截面的情部下进行检验。注：使用这种检验方式偏离了要点402的条件。3.翘曲撑条(301)被压缩的纵向撑条的翼缘板宽度对于被压缩的纵向撑条(根据要点302的边撑条例外)，要根据图7和公式(3)求出一个撑条板条的有效翼缘板宽度b’。21'2''⋅+=ikikbbb(3)图7：被压缩的纵向撑条的有效翼缘板宽度用公式(4)求出有效宽度'ikb11)133.01(605.0'ikaaikbttbλλ⋅−⋅⋅=(4)但是≤b'ikbik和≤'ikbai/3。注：被压缩的纵向撑条的有效翼缘板宽度，由于邻近一个撑条板条的单独范围的凸出，通常小于几何的翼缘板宽度。(302)被压缩的边撑条的翼缘板宽度对于有弹性地支承一个总范围的一条纵向边的被压缩的边撑条，要根据图8和公式(5)求出有效的翼缘板宽度b’。2'''1iiobbb+=(5)图8：被压缩的边撑条的有效翼缘板宽度被压缩的边撑条的有效宽度要用公式(6a)或(6b)求出。'iobaiotbλ⋅⋅=138.0'(6a)ioPiobb⋅=λ7.0'(6b)但是≤b'iobio和≤'iobai/6注：公式(6a)和公式(6b)可以相互转化。(303)未被压缩的纵向撑条和边撑条的翼缘板宽度如果纵向撑条或边撑条未被压缩，那么适用的有效翼缘板宽度的计算为：'ikb＝bik但是≤a'ikbi/3(7)12'iob＝bio但是≤a'iobi/6(8)(304)横撑条的翼缘板宽度横撑条的有效翼缘板宽度参照要点301至303的精神来计算，在这当中，相应的宽度和长度名称要交换。(305)其他撑件的有效宽度其他撑件的有效宽度和其分类要根据德国工业标准18800第2部分第7.3节求出。注：其他撑件譬如是梯形撑条的隔板(306)二度面积力矩二度面积力矩要在考虑有效宽度的情况下求出。对于带切口的横撑条来说，要注意第10节要点1006。4.作用所产生的应力(401)应力计算应力要用作用的测量值和几何形式存在的横截面求出，只要截面尺寸被允