均布扭矩作用下工字鋼梁的應力計算

張鷺超

(現(xiàn)代建筑設計集團-上海建筑設計院研究院有限公司 福建廈門 361009)

均布扭矩作用下工字鋼梁的應力計算

張鷺超

(現(xiàn)代建筑設計集團-上海建筑設計院研究院有限公司 福建廈門 361009)

論述工字鋼梁扭轉計算參數(shù)的基本原理，并給出了幾何參數(shù)的計算方法，作為對即將出版的《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017—201X的一種補充，以便工程設計人員進行計算。特別指出：絕大多數(shù)工程設計人員在計算開口截面扭轉時，均按自由扭轉計算，然而即便在允許自由翹曲的支座條件下，工字梁的扭轉應力也是屬于約束扭轉計算的一種。

扇性面積；雙力矩；翹曲；自由扭轉；約束扭轉；應力計算

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1 概要

在即將出版的《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017—201X中即文獻[1]，提出了受扭構件的強度計算公式：

1.1 受純扭的實腹構件，其抗彎強度可按下式計算：

(1)

式中B——構件截面的雙力矩； ωn——為主扇性坐標； Iω——扇性慣性矩。

1.2 受純扭的實腹構件，其抗剪強度可按下式計算：

(2)

式中Tω——構件截面的約束扭轉力矩； Tst——構件截面的自由扭轉力矩；開口薄壁截面，不考慮這一項；

Sω——扇性靜矩；

t——腹板厚度；

A0——閉口截面中線所圍的面積。

然而在傳統(tǒng)的鋼結構及力學相關課程中并沒有詳盡的介紹桿件在扭轉下的應力計算。許多工程設計人員只懂得文獻[3]中關于自由扭轉時桿件的應力計算方法。再加上文獻[2]、文獻[3]對開口截面均提及自由扭轉的計算方法，導致大部分工程技術人員認為開口截面桿件可以按自由扭轉計算應力。這是不正確的。……