5.2.1 當(dāng)構(gòu)件截面中受壓板件寬厚比小于表5.2.1-1的限值時板件應(yīng)全截面有效。圓管截面的外徑與壁厚之比不應(yīng)超過表5.2.1-2的限值。

表5.2.1-1 受壓板件全部有效的最大寬厚比

注：1 表中  ，f_0.2應(yīng)按附錄A確定。
2 η為加勁肋修正系數(shù)，應(yīng)按第5.2.6條采用，對于不帶加勁肋的板件，η＝1。
3 k'＝k/k₀，其中 k 為不均勻受壓情況下的板件局部穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)按第5.2.5條采用。對于均勻受壓板件，k'＝1.0。對于加勁板件或中間加勁板件，k₀＝4；對于非加勁板件或邊緣加勁板件，k₀＝0.425。

表5.2.1-2 受壓圓管截面的最大徑厚比

5.2.2 計算板件寬厚比時，板件寬度應(yīng)采用板件凈寬。板件凈寬應(yīng)為扣除了相鄰板件厚度后的剩余寬度（圖5.2.2）。

圖5.2.2 不同類型截面的板件凈寬 b 

5.2.3 當(dāng)構(gòu)件截面中受壓板件寬厚比大于表5.2.1-1規(guī)定的限值時，加勁板件、非加勁板件、中間加勁板件及邊緣加勁板件的有效厚度應(yīng)按下式計算：

對于非雙軸對稱截面中的非加勁板件或邊緣加勁板件，t_e 除按式（5.2.3-1）計算外，尚應(yīng)滿足：

式中 t_e ——考慮局部屈曲的板件有效厚度；
t ——板件厚度；
α₁，α₂——計算系數(shù)，應(yīng)按表5.2.3取值；
λ——板件的換算柔度系數(shù)，  ；
σ_cr——受壓板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力，應(yīng)按第5.2.4條和第5.2.6條采用。

表5.2.3 計算系數(shù) α₁，α₂的取值

5.2.4 受壓加勁板件、非加勁板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力應(yīng)按下式計算：

式中 k——受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)按第5.2.5條計算；
v——鋁合金材料的泊松比，v＝0.3；
b——板件凈寬，應(yīng)按圖5.2.2采用；
t ——板件厚度。
5.2.5 受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)可按下列公式計算：
1 加勁板件：
當(dāng)1≥Ψ＞0時，

當(dāng)0≥Ψ≥-1時，

當(dāng)Ψ＜-1時，

式中 Ψ ——壓應(yīng)力分部不均勻系數(shù)，Ψ＝σ_min/σ_max；
σ_max——受壓板件邊緣最大壓應(yīng)力（N/mm²），取正值；
σ_min——受壓板件另一邊緣的應(yīng)力（N/mm²），取壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù)。
2 非加勁板件：
1）最大壓應(yīng)力作用于支承邊：
當(dāng)1≥Ψ＞0時，

當(dāng)0≥Ψ≥-1時，

 2）最大壓應(yīng)力作用于自由邊：
當(dāng)1≥Ψ≥-1時，

5.2.6 均勻受壓的邊緣加勁板件、中間加勁板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 彈性臨界屈曲應(yīng)力應(yīng)按下式計算：

式中 k₀——均勻受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)；對于邊緣加勁板件，k₀＝0.425；對于中間加筋板件k₀＝4；
η ——加勁肋修正系數(shù)，用于考慮加勁肋對被加勁板件抵抗局部屈曲（或畸變屈曲）的有利影響。
2 加勁肋修正系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定計算：
1）對于邊緣加勁板件：

2）對于有一個等間距中間加勁肋的中間加筋板件：

3）對于有兩個等間距中間加勁肋的中間加勁板件：

式中 t ——加勁肋所在板件的厚度，也即加勁肋的等效厚度；
c ——加勁肋等效高度；等效的原則是：加勁肋對其所在板件中平面的截面慣性矩與等效后的截面慣性矩相等，如圖5.2.6所示，虛線表示等效加勁肋。

圖5.2.6 加勁肋等效原則
u-u為板件中面

4) 對于有兩道以上中間加勁肋的中間加勁扳件，宜保留最外側(cè)兩道加勁肋，并忽略其余加勁肋的加勁作用，按有兩道加勁肋的情況計算。
5) 對于其他帶不規(guī)則加勁肋的復(fù)雜加勁板件：

式中 σ_cr——假定加勁邊簡支情況下，該復(fù)雜加勁板件的臨界屈曲應(yīng)力，宜按有限元法或有限條法計算；
σ_cr0——假定加勁邊簡支情況下，不考慮加勁肋作用，同樣尺寸的加勁板件的臨界屈曲應(yīng)力。司按式(5.2.6-1)計算，并取η ＝1.0。
5.2.7 不均勻受壓的邊緣加勁板件、中間加勁板件及其他帶不規(guī)則加勁肋的復(fù)雜加勁板件，其臨界屈曲應(yīng)力σ_cr宜按有限元法計算，計算中可不考慮相鄰板件的約束作用，按加勁邊簡支情況處理（圖5.2.7）。當(dāng)缺乏計算依據(jù)時，可忽略加勁肋的加勁作用，按不均勻受壓板件由第5.2.4條和第5.2.5條計算其臨界屈曲應(yīng)力σ_cr，再由第5.2.3條計算板件的有效厚度，但截面中加勁肋部分的有效厚度應(yīng)取板件的有效厚度和對加勁部分按非加勁板件單獨計算的有效厚度中的較小值。

圖5.2.7 帶加勁肋的不均勻受壓板件

5.2.8 對于邊緣加勁板件和中間加勁板件，除應(yīng)將其作為整體按第5.2.3條計算外，尚應(yīng)按加勁板件和非加勁板件根據(jù)第5.2.3條分別計算各子板件及加勁肋的有效厚度t_e，并取各板件的最小有效厚度。
 

條文說明

5.2 受壓板件的有效厚度
5.2.1 本條給出了受壓板件全部有效的寬厚比限值，當(dāng)板件寬厚比小于上述限值時，板件全截面有效，構(gòu)件承載力不受局部屈曲的影響。該限值主要受材料硬化性能、名義屈服強度、極件應(yīng)力梯度、加勁肋形式的影響。
目前，鋁合金材料的本構(gòu)關(guān)系廣泛采用Ramberg-Osgood模型，該模型中的指數(shù) n 是描述應(yīng)變硬化的參數(shù)， n 值越小應(yīng)變硬化程度越高。國內(nèi)外的研究成果表明， n 值可以較好地反映鋁合金材料的力學(xué)特性，因此可利用參數(shù) n 將鋁合金材料分為弱硬化合金和強硬化合金以考慮鋁合金材性對構(gòu)件力學(xué)性能的影響。本規(guī)范在受壓板件寬厚比限值、有效厚度、受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定和壓彎構(gòu)件穩(wěn)定等計算中驗證了這種分類方法。歐規(guī)也采用弱硬化合金和強硬化合金的分類方法。
n 值應(yīng)由材性試驗確定，目前各國規(guī)范一般都不提供 n 值。這樣，直接利用 n 值來區(qū)分弱硬化合金和強硬化合金很難實現(xiàn)。不過， n 值主要是由鋁合金材料的狀態(tài)決定的，熱處理合金的 n 值一般較大。本規(guī)范采用歐規(guī)的相應(yīng)公式計算了附錄A中各種鋁合金材料的 n 值，結(jié)果表明以鋁合金材料的狀態(tài)代替 n 值來區(qū)分弱硬化合金和強硬化合金是較為合適的，即規(guī)定狀態(tài)為T6的鋁合金材料為弱硬化合金，狀態(tài)為除T6以外的其他鋁合金材料為強硬化合金。
5.2.3 本條中式(5.2.3-1)由受壓板件有效寬度的winter公式轉(zhuǎn)換推導(dǎo)而得。根據(jù)國外研究成果并參考?xì)W規(guī)，確定了計算系數(shù)a₁,a₂；通過與國外的鋁合金薄壁短柱試驗數(shù)據(jù)和大量的數(shù)值分析結(jié)果比較，表明該公式完全適用于鋁合金受壓板件的計算?？紤]到軸壓非雙軸對稱構(gòu)件中的非加勁板件或邊緣加勁板件（例如槽形截面或C形截面的翼緣以及角形截面的外伸肢）受壓屈曲后，截面形心及剪心均有所偏移，形成次彎矩促進(jìn)構(gòu)件穩(wěn)定承載力的進(jìn)一步降低，故本規(guī)范不考慮利用該類板件的屈曲后強度，其有效厚度按本條式(5.2.3-2)計算。
參考國外鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，本規(guī)范沒有給出受壓板件的最大寬厚比限值。
5.2.4、5.2.5 受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)計算公式參考了《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018和《歐洲鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》EC3。需要指出的是：涉及到如何考慮應(yīng)力梯度對不均勻受壓板件有效厚度的影響時，本規(guī)范與歐規(guī)及英規(guī)的處理方法略有差異。本規(guī)范采用以壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù) ψ 計算屈曲系數(shù) k 的方法；而在歐規(guī)及英規(guī)中采用以壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù) ψ 計算換算寬厚比的方法。兩種方法只是在公式表述形式上有所不同，本質(zhì)上仍是一致的。
5.2.6、5.2.7 加勁肋修正系數(shù) η 用于計算加勁肋對受壓板件局部屈曲承載力的提高作用。第5.2.6條給出了常見三種加勁形式 η 的計算公式，該公式來自于 η ＝σ_cr/σ_cr0＝k/k₀，其中σ_cr為帶加勁肋單板的彈性屈曲應(yīng)力理論解，k 為屈曲系數(shù)。以邊緣加勁板件為例，圖4繪出了加勁肋厚度與板件厚度相同時板件寬厚比β＝15和β＝30兩種情況下，屈曲系數(shù) k 與加勁肋高厚比c/t的關(guān)系。由圖可見，屆曲系數(shù)與板件屈曲波長有關(guān)。當(dāng)屈曲半波較長時，增大加勁肋的高厚比，不能顯著地提高邊緣加勁板件的屈曲系數(shù)，也即不能顯著提高板件的臨界屈曲應(yīng)力。然而，考慮到實際構(gòu)件中板件屈曲的相關(guān)性，其屈曲半波長度一般不超過7倍板寬，通?？梢匀∏氩ㄩL度與寬度的比值l/b＝7來確定邊緣加勁板件的屈曲系數(shù) k 。圖5是板件屈曲半波長度等于7倍板寬時，板件寬厚比等于10、20、30、40四種情況下，邊緣加勁板件的屈曲系數(shù)與加勁肋高厚比的關(guān)系。由圖可見，式(5.2.6-2)給出了相對保守的計算結(jié)果。

圖４ 加勁肋高厚比與加勁系數(shù)的關(guān)系
（上圖板件寬厚比β＝15，下圖板件寬厚比β＝30）

圖5 邊緣加勁板件在不同寬厚比情況下的屈曲系數(shù)

對于更復(fù)雜的加勁形式，一般很難通過彈性屈曲理論分析獲得屈曲系數(shù) k 和加勁肋修正系數(shù) η 。在此情況下， η 應(yīng)按式(5.2.6-5)計算，其中σ_cr為假定加勁邊簡支的情況下，該復(fù)雜加勁板件的臨界屈曲應(yīng)力；可以按有限元法或有限條分法計算。σ_cr0為假定加勁邊簡支的情況下，不考慮加勁肋作用，同樣尺寸的加勁板件的臨界屈曲應(yīng)力，可按公式(5.2.6-1)計算，并取 η ＝1.0。在公式(5.2.6-5)中取指數(shù)為0.8而非1.0，這樣做是偏于保守的。在缺乏計算依據(jù)或不能按式(5.2.6-5)計算時，建議忽略加勁肋的加勁作用，即取 η ＝1.0。
5.2.8 當(dāng)中間加勁板件或邊緣加勁板件的加勁肋高厚比過大時，加勁肋本身可能先于板件局部屈曲，這時應(yīng)將加勁肋視為非加勁板件，將子板件視為加勁板件分別計算其有效厚度t_e，加勁肋和子板件的最終有效厚度應(yīng)取上述有效厚度和將其作為整體按第5.2.3 條計算的有效厚度這兩者中的較小值。