当前的世界环境

介绍

近年来，已经完成了许多研究，以设计基板以及预测其行为并在其下面了解压力分布。基于SWIATEK和ET A1完成的研究，如果柱经历高压，则不需要在基板上使用永久垂直加强板，并且最好使用更厚的基板。在一项研究中由Murry（1983）在轻负载下设计了支撑I形柱的小尺寸基板，已经发现，在轻载下的基板的厚度比所需量小。

其他研究已经由荷兰航空，Kneen，Thornton，逃生，Ranzi，Stockwurl和Klose教授在基础板下分布压力的研究人员进行了研究。在这项研究中，我们简要提到这些方法及其假设。

在提出的H形柱提出的荷兰主义理论中，假设基板中的应力分布在等于0.95dc * 0.8 bfc的区域中操作，如图1所示。

图1:悬臂理论中假定的基板下应力分布 点击此处查看数字

在Fling理论中，应力沿腹板和腹板两侧的分布是均匀的，因此应力分布从翼缘向板内夹角，如θ。同时，假定法兰边缘不承受应力。抛掷应力分布如图2所示。

图2：剥落理论下的基板下的应力分布 点击此处查看数字

在Murry-Stockwrill理论中，应力分布被认为是H形横截面内的H形区域。图3显示了这种应力分布。

图3:murray - stockwell理论中假定的底板应力分布 点击此处查看数字

在欧共体规范理论中，考虑了均匀应力分布，即从h形截面周长外的空间开始，然后在h形截面周长内发展。图4显示了这种应力分布。

图4：欧洲代码理论基板下的假设应力分布 点击此处查看数字

对于T-Stub理论，幅材和凸缘分别由H形型材构成，然后，通过为两个网和法兰添加分布应力来获得用于T-Stub方法的后压分布的等效应力分布。H形横截面。应该注意的是，由于向法兰应力添加了幅材和法兰的界面处存在高应力。T-Stub分布已在图中示出。

图5：T-Stub方法基板下的假定应力分布 点击此处查看数字

在Wolfram Klose理论中假设的基板下的应力分布已在图中示出。

图6：沃尔尔省理论基板下的假设应力分布 点击此处查看数字

各种钢基板型号，带有IPE18型材

在这部分的所有型号中，混凝土基础被建模为弹簧。这些弹簧粘附到位于基板下方的节点。关于底板的交织，每个节点考虑一个弹簧元件。元素的另一端被认为是悬臂端。在轮廓横截面上加载是压缩载荷的。在轮廓的中心，两个相互节点在x和y方向上限制，以防止在x和y方向上的曲线位移，因此在加载之后，该轮廓可以仅在垂直于底板的方向上移动。此负载已继续阶段失败的级别。故障图已经通过线路1和Line2路径和基板下的应力分布和应力变化的绘制，分别在Line3和Line4路径中绘制。在该部分中，选择基板的厚度等于1cm，1.5cm和2cm。此外，它们的对应尺寸分别为35cm * 35cm，45cm * 45cm和55cm * 55cm。 Combination of these dimensions has resulted to 9 models (A₁， 一种₂， 一种_3.， 一种_4.， 一种_5.， 一种_6.， 一种_7.， 一种_8.A._9.）。在所有这些模型中，IPE18配置文件已用于列。图7显示了具有IPE18配置文件的基板的脱轨。

图7：具有IPE18配置文件的基板的脱轨 点击此处查看数字

各种钢板配有2次型材

在这部分，所有型号的底板厚度相同，等于2cm。2IPE18、2IPE22和2IPE24配置文件已用于列。底板尺寸有35cm*35cm、45cm*45cm、55cm*55cm。盖板厚度分别为6、10、14毫米。所有型号盖板高度为15cm，长度为两个型材长度之和。通过结合这些维度,27个模型(A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, AA)获得使他们不同于彼此的底座尺寸,盖板的厚度和IPE概要文件的数量。图8显示了这27个模型的更多细节。

图8:2IPE18型材的底盘脱轨 点击此处查看数字

压力分布模式₁到A._9.钢基板

压力分布模式₁到A._9.钢基板关于分布形式也是如此。在图中，已经显示了用于模型A的应力分布模式_9.。

图9：具有IPE18型材的钢基板中应力分布方式（型号A9） 点击此处查看数字

从上面的图中可以清楚地清楚的是，基板下的应力分布范围在幅材的两侧是对称的，并且法兰附近的凸缘和应力分布范围比网上的围绕。

压力分布的量₁到A._9.钢基板

已经绘制了误判压力变化，以便在两个假定的路径（Line3和Line4路径）中获得法兰和幅材附近的应力分布范围的量。图10和11分别示出了这些假定的路径，并分别沿线3和线路4路径误差变化。

图10:假设第3行和第4行路径与IPE配置文件 点击此处查看数字

图11：使用IPE配置文件的Line3和Line4路径毫米压力变化 点击此处查看数字

钢基板厚度对Line3和第4条路径钢板磁场误判分布有效距离的影响

所谓有效应力分布范围，是指应力变化较大的应力范围，即在此范围内，初始应力处于最大水平，然后逐渐线性减小到一定程度，之后应力变化轻微而均匀(图11)。

图12：沿线3和Line4路径的误判压力范围的量 点击此处查看数字

如图12所示(对于线3和线4)，如果保持底板尺寸不变，然后改变底板厚度，则线3和线4的有效应力分布范围将保持不变。应力分布的有效范围的数量如图所示。通过比较某一特定模型的两种路径的两张图，可以看出第4条线的有效应力分布范围大于第3条线。当基板厚度增大时，翼缘附近的Mises应力有效范围与腹板附近的Mises应力有效范围之比将增大。(立柱外形:IPE18，底板尺寸:35cm * 35cm * 1cm)

钢基板尺寸对第3线钢基板磁场应力分布有效范围的影响

图13显示了沿线3和第4行路径的有效范围的有效范围。

图13：沿线3和线路路径的误判压力范围的量 点击此处查看数字

形成该图，很明显，如果待增加底板的尺寸，Line3中的应力分布的有效rang不会遍历任何特定的路线，以便有时它已经减少，有时它会增加。但是通过参考LINE4，可以得出结论，通过增加底板的尺寸来增加LINE4（即轮廓凸缘的边缘）的有效应力分布范围。另外，通过增加10cm的尺寸，法兰接近度的有效应力分布的量增加了1cm。通过比较这两个图，我们可以发现线路4路径中的有效应力分布范围比线3路径中的应力分布的有效范围。这在更高的厚度中是显而易见的。对于等于1.50cm和2cm的板厚，法兰接近的有效应力分布范围比腹网辅助的有效应力分布范围的2.4-2.7倍（3.7 / 1.362 = 2.712,2.7 / 1.112 = 2.428）。

另一方面，对于其厚度为1cm的基板，凸缘附近的应力分布与腹板附近的比率为0.98。对于厚度小于1.50cm的板，我们可以说，腹板和法兰接近的有效应力分布范围是相同的。对于厚度超过1.50厘米，距离频率附近的有效应力分布范围是腹部辅助压力分布的2.4-2.7倍。

钢基板A中的应力分布方式AA

对于A ~ AA钢基板，应力分布方式与分布形式相同。在图。14., mode of stress distribution has been shown for model A.

图14：具有2花叶件钢板的应力分布模式（型号A） 点击此处查看数字

从上面的图中可以清楚地清楚的是，基板下的应力分布范围在幅材的两侧是对称的，并且法兰附近的凸缘和应力分布范围比网上的围绕。

AA底板中A的应力分布范围的量

已经绘制了误判压力变化，以便在假设的线3和线路4路径中获得幅材和法兰的应力分布范围的量。图15显示了这些假定的路径。

图15：假设具有2分布型材的应力分布范围的量的路径（Line3和Line4路径） 点击此处查看数字

基板厚度对3线和4线路径钢板中Mises应力分布有效范围的影响

图16显示了沿线3和线路4路径的应力范围的量。如图16所示，在这些模型中，2IPE24轮廓和底板的尺寸保持恒定，并且盖板的厚度已经变化，以便研究它们在钢基板中的应力分布的有效范围内的效果Line3和Line4路径。从这些图中可以清楚地看出，由于盖板的厚度从6mm增加到14 mm，Line3路径（网附近）的有效应力分布范围仍然是恒定的，而Line4路径中的有效应力分布范围降低。这种减少是常规的，因此有效范围的应力分布在每个4mm的盖板厚度增加的每个4 mm的每个4mm的每个4mm的缩小方面具有1mm。

图16：带有2分布的线3和线路4路径的应力范围的量 点击此处查看数字

底板尺寸对S至AA型号底板脊髓误差应力的有效范围的影响

图17显示了沿S到AA模型中的线路3和线路4路径的误判压力范围的量。IPE24型材和盖板的尺寸，底板的尺寸已经变化，以研究它们对Line3和Line4路径的基板下误判压力分布范围的影响。

图17：磁性压力范围沿线3和SA型型号的线路 点击此处查看数字

从图中可以看出，由于钢基板的尺寸从35cm达55厘米增加，因此Line3和Line4路径中的有效范围增加了Line3和Line4路径。

结论

1. 剖面下应力值最大，向板边方向逐渐减小。通常，线路4起始点的最大应力高于线路3起始点的最大应力。
2. 幅材和法兰附近的压力是对称的，即，幅材和法兰的有效压力分布范围始终是对称的，而在大多数理论中，应力分配范围仅在法兰或幅材的一侧被视为。
3. 凸缘附近的应力分布范围比在研究人员提出的许多理论中超过网络附近的范围;Web和法兰的应力分配范围已被认为是相同的。
4. 对于具有IPE型材的基板，在所有状态下，通过不同的基板厚度和板的固定尺寸的不同厚度，幅材和法兰的邻近的有效压力分布范围保持恒定。
5. 通过比较所有模型所获得的应力分布由于所提出的理论，我们可以得出结论，所获得的结果接近Wolfram Klose理论，因为在Wolfram Klose和本研究中，法兰附近的有效应力分布范围远远超过有效的压力范围网站附近的分布。该理论在网页和法兰接近对称地考虑应力分配范围，因此它对应于该研究模型获得的应力分布。

参考

1. 欧洲规范3，钢结构设计DD EnV 1993-1-1第1.1部分:建筑物通用规则和规则，(1992)。
2. 穆雷T.M.，轻载钢柱基板的设计，工程学报，Vol. 20,pp.143-152。, (1983)
3. Ranzi，G.和Kneen，P.，Pinneed柱底板的设计。钢铁建筑，澳大利亚澳大利亚钢铁研究所第36卷（2002）。
4. Swiatek，D。和Whitbeak，E.，Moden钢结构，AISC Steel Solutions Center.pp.3，（2004）。