美标钢结构设计学习笔记第八期

打工人的周一早晨和AISC 360-22的CHAPTER G更配哦~

本期会拆解CHAPTER G SHEAR的内容

本章节共分为G1~G7

ØG1: 一般规定

其实已经很熟悉AISC 的行文逻辑了，上来先明确两种设计方法对应的名义抗剪强度Vn，除了热轧I-Shaped members的名义抗剪强度换算与双轨设计方法的系数详见G2.1(a），其他截面的Vn都通过下图进行计算：

ØG2: I-Shaped Members and Channels

本节中的G2.1中首先明确了如何计算腹板的抗剪强度公式G2-1，其中引入了系数Cv1（web shear strength coefficient），腹板剪切强度系数，通过腹板的剪切屈曲能力，通过腹板高厚度h/tw的不同区间使用不同计算公式来折减腹板的抗剪强度。（公式G2-2~G2-4）。

系数Cv1的相关系数kv（the web plate shear buckling coefficient），这个系数由腹板是否设有加劲肋决定取值（with or without transverse stiffeners）。

其实腹板在剪切作用下发生屈曲后，并没有完全失去承载能力，只是会形成tension field action，本节的G2.2和G2.3的内容我个人理解其实是从经济性角度考虑，考虑拉力场从而利用腹板屈曲后的强度，将设有加劲板，且间距与腹板净高度的比值满足a/h≤3的构件考虑拉力场的存在，同时引入系数Cv2（the web shear buckling coefficient）修正抗剪强度Vn。

同时也区别考虑interior web panels和end web panels，这也是考虑到interior web相较于end web，受力更均匀可以生成完整的tension field，而end web简单理解就是端部的腹板，要考虑端部弯矩和边界条件的影响，interior web的计算详见公式G2-6~G2-8；end web的计算公式G2-12。

G2.4的内容就是对腹板的横向加劲肋做了明确的条文说明，包括是否需要设置transverse stiffeners的高厚比要求（G2.4a）；加劲肋设置的构造要求（G2.4b）；其中分别对用螺栓连接和焊接连接的加劲肋明确了具体连接的要求（G2.4c）；提出了加劲肋的宽厚比限制（G2.4d）；给出了横向加劲肋的惯性矩的计算公式（G2.4e）。

ØG3:单角钢和T型钢

本节定义了单角钢和T型钢的抗剪强度计算公式G3-1。内容比较明了。

ØG4:方形、矩形HSS，箱型截面，和单向或双向截面对称构件

本节定义了方形、矩形HSS，箱型截面，和单向或双向截面对称构件的抗剪强度计算公式G4-1。内容比较明了。

ØG5:圆形HSS

本节分别从剪切屈服和剪切屈曲两个极限状态来定义圆形HSS的抗剪强度Vn，不同D/t会影响round HSS是先出现屈服还是屈曲，从而会导致抗剪强度是由yielding控制还是buckling控制，详见公式G5-2和user note里的0.6Fy。

ØG6:弱轴受剪的双向截面对称和单向截面对称的构件

本节定义了弱轴受剪（且无扭转）的双向截面对称和单向截面对称的构件的抗剪强度计算公式G6-1。内容比较明了。它和G2的区别就在于，强弱轴受力不一样，G6是通过翼缘抗剪，G2是通过腹板抗剪，所以kv值调整为1.2。

ØG7:腹板开洞的构件

本节其实就是2个概念性的规定，第1就是在抗剪强度计算时必须考虑所有的开洞对强度的影响，不容忽视；第2是当强度不满足需求时，必须增加强度加强措施。

本期内容主要就是CHAPTER G，剪力这个章节内容不多，大家可以静下心来详细阅读一遍，有遗漏或者错漏的大家可以留言，或者加入交流群一起探索。