轴心受力构件部分公式及例题ppt课件

1、钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件122222222220014 12yzyzyzyzei 222022220025.7ztxyi AIIlieii。构构件件，取取或或两两端端嵌嵌固固完完全全约约束束的的翘翘曲曲对对两两端端铰铰接接端端部部可可自自由由扭扭转转屈屈曲曲的的计计算算长长度度，；面面近近似似取取、十十字字形形截截面面和和角角形形截截双双角角钢钢组组合合轧轧制制、双双板板焊焊接接、形形截截面面毛毛截截面面扇扇性性惯惯性性矩矩；对对毛毛截截面面抗

2、抗扭扭惯惯性性矩矩；扭扭转转屈屈曲曲的的换换算算长长细细比比径径；截截面面对对剪剪心心的的极极回回转转半半毛毛截截面面面面积积；距距离离；截截面面形形心心至至剪剪切切中中心心的的式式中中：ytzlllIIIiAe0000)(T 钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件 截面的抗扭惯性矩。 当截面由几个狭长短形板组成时(如工字形、T形、槽形、角形等)，可由下式计算：niiittbkI133tI式中： 、 恣意矩形板的宽度和厚度； 思索衔接处的有利影响系数，其值由

3、实验确定。 对角形截面可取 1.0；T形截面 1.15；槽 形截面 1.12；工字形截面 1.25。ibitkkkkk钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Struc

4、ture第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.1 某焊接组合工字形截面轴心受压构件的截面尺寸如下某焊接组合工字形截面轴心受压构件的截面尺寸如下图，接受轴心压力设计值包括自重图，接受轴心压力设计值包括自重N=2000kN，计算长，计算长度度l0 x=6m ，l0y=3m，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为Q345，f=315N/mm2，截面无减弱，试计算该轴心受压构件的整体，截面无减弱，试计

5、算该轴心受压构件的整体稳定性。稳定性。-2508-25012yyxx钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件33841250 274242 2501.1345 10 mm12xI 2250 122250 88000mmA 惯性矩：惯性矩：3374112 2502250 83.126 10 mm12yI 回转半径：回转半径：81.1345 10119.1mm8000 xxIiA73.126 1062.5mm8000yyIiA1、截面及构件几何性质计算、截面及构件

6、几何性质计算长细比：长细比：4 .501 .1196000 xxxil0 .485 .623000yyyil-2508-25012yyxx截面面积截面面积钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件扇形惯性矩：扇形惯性矩：极回转半径：极回转半径：2、判别能否由改动屈曲控制、判别能否由改动屈曲控制改动屈曲改动屈曲的换算长的换算长细比：，细比：，-2508-25012yyxx截面的抗扭惯性矩：截面的抗扭惯性矩：4337 .282 . 12528 . 025325. 1

7、cmIt6532210365. 510126. 342 .264cmIhIy222222207 .18044.1325. 69 .11cmiiiyx2 .457 .257 .283005365007 .180807 .252220tzIlIAixyz，故该构件由弯曲屈曲控制设计。故该构件由弯曲屈曲控制设计。钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件3、整体稳定性验算、整体稳定性验算yx查表得：查表得：802. 0223/315/9 .3118000802. 01

8、02000mmNfmmNAN满足整体稳定性要求。满足整体稳定性要求。其整体稳定承载力为：其整体稳定承载力为：kNNAfNc202020200003158000802. 01 .612353454 .50235yxf截面关于截面关于x轴和轴和y轴都属于轴都属于b类，而类，而 ，故，故钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.2 某焊接某焊接T形截面轴心受压构件的截面尺寸如右图所示，形截面轴心受压构件的截面尺寸如右图所示，接受轴心压力设计值包括自重接受轴心压

9、力设计值包括自重N=2000kN，计算长度，计算长度l0 x=l0y=3m，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为Q345，f=315N/mm2，截面无减弱，试计算该轴心受压构件的整体，截面无减弱，试计算该轴心受压构件的整体稳定性。稳定性。y-2508-25024ycyxx钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1、截面及构件几何性质计算、截面及构件几何性质计算2250 24250 88000mmA 截面重心：截面重心：250 8 (125

10、 12)34.25mm8000cy 截面面积：截面面积：32327411250 24250 24 34.258 2501212250 8 (12522.25)3.886 10 mmxI 惯性矩：惯性矩：3374124 250250 83.126 10 mm12yI y-2508-25024ycyxx钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件y-2508-25024ycyxx回转半径：回转半径：73.126 1062.5mm8000yyIiA73886 1069.

11、7mm8000 xxIiA长细比：长细比：30004862.5yyyli30004369.7xxxli222222200234.2569.762.59937mmxyieii2、整体稳定性验算、整体稳定性验算由于绕由于绕y轴属于弯扭失稳，必需计算换算长细比轴属于弯扭失稳，必需计算换算长细比 yz 因因T形截面的剪力中心在翼缘板和腹板中心线的交点，所形截面的剪力中心在翼缘板和腹板中心线的交点，所以剪力中心距形心的间隔以剪力中心距形心的间隔e0等于等于yc。即：。即：钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structu

12、re第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对于对于T形截面形截面 I 02220625.7 9937 800025.71709.661.195 10zti AIIl122222222202011()4 152.4522yzyzyzyzei yzx截面关于截面关于x轴和轴和y轴均属于轴均属于b类，类，查表得：查表得：0.78834552.4563.55235235yyzf463310195. 1825024250315. 1mmIt钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴

13、心受力构件3222000 10317N/mm315N/mm0.788 8000NfA满足整体稳定性要求，不超越满足整体稳定性要求，不超越5。其整体承载力为：其整体承载力为：0.788 8000 3151986kN2000kNcNAfN从以上两个例题可以看出，例题从以上两个例题可以看出，例题4.24.2的截面只是把例题的截面只是把例题4.14.1的工字形的工字形截面的下翼缘并入上翼缘，因此两种截面绕腹板轴线的惯性矩和长截面的下翼缘并入上翼缘，因此两种截面绕腹板轴线的惯性矩和长细比是一样的。只因例题细比是一样的。只因例题4.24.2的截面是的截面是T T形截面，在绕对称轴失稳时形截面，在绕对称轴失

14、稳时属于弯扭失稳，使临界应力设计值有所降低。属于弯扭失稳，使临界应力设计值有所降低。钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.3 如下图一管道支架，其支柱的设计压力为如下图一管道支架，其支柱的设计压力为N1600kN设计值，柱两端铰接，钢材为设计值，柱两端铰接，钢材为Q235，截面无孔减弱，截面无孔减弱 ，试，试设计此支柱的截面：用普通轧制工字钢，用热轧设计此支柱的截面：用普通轧制工字钢，用热轧H型钢，型钢，焊接工字形截面，翼缘板为火焰切割边。焊接工字形

15、截面，翼缘板为火焰切割边。xxxxyyyy解：支柱在两个方向的计算长解：支柱在两个方向的计算长度不相等故取图中所示的截面度不相等故取图中所示的截面朝向，将强轴顺朝向，将强轴顺x轴方向，弱轴方向，弱轴顺轴顺y轴方向，这样柱轴在两轴方向，这样柱轴在两个方向的计算长度分别为个方向的计算长度分别为l0 x=600cml0y=300cm钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1.初选截面初选截面一、热轧工字钢一、热轧工字钢90235yf查附表得查附表得714. 0 xy

16、0.621查附表得查附表得322min160010119.8cm0.62121510NAfcm67.6906000 xxlicm33.3903000yyli钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2、截面验算、截面验算 15026.2701.22600 x0 xxil 15034.9418.3300y0yyil满足要求满足要求钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structur

17、e第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2223mm/N215mm/N84.1991038.1355914.0101600fANyyyy94.344.20.5916235f由，查附表得xy故整体稳定性满足要求。故整体稳定性满足要求。钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1、初选截面、初选截面二、热轧二、热轧H型钢型钢60235yf807. 0查附表得查附表得223cm2 .9210215807.0101600fNAcm0 .10606000 xxlicm0

18、.5603000yyli钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2、截面验算、截面验算 1506 .558 .10600 x0 xxil 1507 .4729.6300y0yyil故刚度满足要求故刚度满足要求钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2223mm/N215mm/N12.2091018.9283. 0101600f

19、ANyxxx55.64.20.83235f由，查附表得6 .55x类，故取长细比较大值值均属轴轴和因对byx故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1、初选截面、初选截面三、焊接工字钢三、焊接工字钢60235yf807.0查附表得查附表得3221600 1092.2cm0.807215 10NAfcm0 .10606000 xxlicm0 . 5603000yyli钢构造原理钢构造原理 Principles of Ste

20、el StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件cm2343. 0100.43xihcm2124. 0524. 0yib查附录对工字形截面查附录对工字形截面根据根据h=23cm，b=21cm，和计算的，和计算的A=92.2cm2， 设计截面如以下图。设计截面如以下图。这一步，不同设计者的差别较大。估计的尺寸这一步，不同设计者的差别较大。估计的尺寸h、b只是一个参考，只是一个参考，给出一个量的概念。设计者可根据钢材的规格与阅历确定截面尺寸。给出一个量的概念。设计者可根据钢材的规格与阅历确定截面尺寸。433cm36458 .0

21、25254 .12121yI433cm13250252 .248 .2725121xI钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件cm36.6903645AIiyycm13.129013250AIixx故刚度满足要求故刚度满足要求1刚度和整体稳定验算刚度和整体稳定验算2、截面验算、截面验算 15046.4913.12600 xoxxil 15009.4737.6300yoyyil钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePri

22、nciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件3222160010207/ mm215/ mm0.8599010NNfNAyxxx49.464.20.859235f由，查附表得46.49x类，故取长细比较大值值均属轴轴和因对byx故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求59.1423523556.491 .0109 .814282501tb2部分整体稳定验算部分整体稳定验算75.4923523556.495 . 02525.3182500wth故部分稳定性满足要求故部分稳定性满足要求钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel Str

23、ucturePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件比较上面三种截面面积比较上面三种截面面积热轧工字型钢：热轧工字型钢： A.38cm2 热轧热轧H型钢：型钢：A=92cm2 组合工字钢：组合工字钢：A=90cm2钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件例例4.4 某厂房柱，某厂房柱， l0 xl0y 6m，接受轴心，接受轴心压力设计值压力设计值N1600kN，钢材为，钢材为Q235B，f215N/mm2

24、，拟采用格构式柱，拟采用格构式柱 x为虚轴，为虚轴，y 为为实轴，柱肢采用热轧槽钢，试设计此柱。实轴，柱肢采用热轧槽钢，试设计此柱。xyxyb1128b1、按实轴、按实轴y轴的稳定条件确定分肢截面尺寸轴的稳定条件确定分肢截面尺寸一、缀条柱设计一、缀条柱设计设设 y 60，对实轴按，对实轴按b类查附表类查附表4.2807.02 .460235yyyy得，查附表由f钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2cm9210215807.010160023fNAcm10

25、606000yylixyxyb1128b查附表，初选查附表，初选228b ,其截面特征为：其截面特征为：A245.62=91.24cm2，iy10.5910.6cm，y02.02cm，i12.3cm，I1241.5cm4钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对实轴整体稳定验算对实轴整体稳定验算825. 02 . 46 . 566 . 10600yil得得查查附附表表y0yy223ymm/N215mm/N2139124825. 0101600AN满足要求满足要

26、求825. 02 . 46 .566 .10600yil得得查查附附表表y0yy钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2、按双轴等稳定原那么确定两分肢间距、按双轴等稳定原那么确定两分肢间距初选缀条规格为初选缀条规格为L454，一个角钢的截面面积为：一个角钢的截面面积为：A13.486cm2 ，前后两平面缀条总面积：前后两平面缀条总面积：A1x23.4866.97cm2 4 .5397.624.91276 .562721x2yxAAcm24.1153.4600

27、 x0 xxlixyxyb1128b由表由表4.6得得ix0.44b那么那么b11.24/0.4425.54cm，取，取b 270mm那么两槽钢翼缘间净间距那么两槽钢翼缘间净间距270-284102mm100mm钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对虚轴的整体稳定验算对虚轴的整体稳定验算24x2722.022241.545.6212509cm2Ixx1250911.7cm91.24IiA回转半径回转半径绕虚轴的换算长细比绕虚轴的换算长细比0 xxx6005

28、1.2811.7li220 xx1x2791.242751.2854.616.97AAxyxyb1128b钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件y0 x0 xx5 4 .6 14 .2 0 .8 3 52 3 5f由， 查 附 表 得故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求刚度验算刚度验算 15069.56max满足要求满足要求3、单肢稳定验算、单肢稳定验算设设45，那么，那么 b-2y0=27-22.02=22.96cm，单肢长细比，单肢长细比111222

29、.9619.960.756.6939.682.3li满足规范规定，无须验算分肢刚度、强度和整体稳定；满足规范规定，无须验算分肢刚度、强度和整体稳定；分肢采用型钢，也不用验算其部分稳定。分肢采用型钢，也不用验算其部分稳定。y0 x0 xx54.614.20.835235f由， 查 附 表 得223ymm/N215mm/N88.2109124835. 0101600AN钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件柱的剪力柱的剪力4、缀条设计、缀条设计 N2307823

30、5235852151024.91235852ymaxfAfV每肢斜缀条的内力每肢斜缀条的内力max110/ 22307816321Nsinsin2sin45VVN单根缀条截面面积为单根缀条截面面积为A13.486cm2 ，最小回转半径，最小回转半径i0.89cm 长细比长细比01122.9636.5cos0.890.707llii查表截面为查表截面为b类，查附表得：类，查附表得： 0.912钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件00.60.00150.60.

31、001536.50.6548折减系数，缀条采用等边角钢时折减系数，缀条采用等边角钢时211201632151.34N/mm0.912348.60.6548215140.78N/mmNAf钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1、按实轴的稳定条件确定分肢截面尺寸、按实轴的稳定条件确定分肢截面尺寸二、缀板柱设计二、缀板柱设计与缀条柱一样，选用与缀条柱一样，选用228bA91.24cm2，iy10.5910.6cm，y02.02cm，i12.3cm，I1242.1

32、cm4xyxyb1128b2、按双轴等稳定原那么确定分肢间距、按双轴等稳定原那么确定分肢间距由于由于 y56.6，按规范规定，按规范规定 10.5 y0.556.628.3且且 140，取，取 128.3。那么。那么493 .286 .5622212yx钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件由表由表4.6得得ix0.44b那么那么b12.2/0.4427.7cm，取，取b 28cm。两槽钢翼缘间净距两槽钢翼缘间净距:280-284112mm100mmcm2

33、.1249600 x0 xxlixyxyb1128b42xcm13579202. 222862.451 .2422I钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2 .4912.2600 x0 xxilcm2 .1224.9113579xxAIi回转半径回转半径8 .563 .282 .4922212x0 x824. 02 . 48 .56235x0 xy0 x得得，查查附附表表由由f2223mm/N215mm/N7 .2131024.91824. 0101600f

34、AN故整体稳定性满足要求故整体稳定性满足要求824. 02 . 48 . 56235x0 xy0 x得得，查查附附表表由由f钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件刚度验算刚度验算 1508 .56max满足要求满足要求3、单肢稳定满足要求、单肢稳定满足要求 4、缀板设计、缀板设计 缀板净距缀板净距011 12.3 28.365cmli选用选用2006。，采用cm58cm58206511ll分肢线刚度：分肢线刚度：311185. 2851 .242cmlIK钢

35、构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件两侧缀板线刚度之和：两侧缀板线刚度之和：缀板内力缀板内力N23078235235852151024.91235852ymaxfAfVN1009.46 .239285023078411b1alVVmax12VV 611123078 8504.90 10 N mm222blMV3133b15689.333206121296.231cmKcmaIKb钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel Structure

36、Principles of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2226N/mm215N/mm5 .12262006109 . 4fWM2v24bbb1N/mm125N/mm1 .5162001009. 45 . 15 . 1fthV计算缀板强度计算缀板强度满足要求满足要求5、缀板焊缝计算略、缀板焊缝计算略钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件小结小结1、轴心受力构件的运用和截面方式、轴心受力构件的运用和截面方式2、轴心受力构

37、件的强度和刚度、轴心受力构件的强度和刚度3、轴心受压构件的整体稳定、轴心受压构件的整体稳定4、实践轴心受压构件整体稳定的计算、实践轴心受压构件整体稳定的计算5、轴心受压构件的部分稳定、轴心受压构件的部分稳定4、实腹式轴心受压构件的截面设计、实腹式轴心受压构件的截面设计7、格构式轴心受压构件、格构式轴心受压构件钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件4.1 轴心受力构件的运用及截面方式轴心受力构件的运用及截面方式实腹式构件和格构式构件实腹式构件和格构式构件格构式

38、构件格构式构件实轴和虚轴实轴和虚轴缀条和缀板缀条和缀板轴心受力构件轴心受力构件轴心受拉构件轴心受拉构件轴心受压构件轴心受压构件强度强度 承载才干极限形状承载才干极限形状刚度刚度 正常运用极限形状正常运用极限形状强度强度刚度刚度 正常运用极限形状正常运用极限形状稳定稳定承载才干极限形状承载才干极限形状轴心受力构件的设计轴心受力构件的设计钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件4.2 4.2 轴心受力构件的强度和刚度轴心受力构件的强度和刚度NfA4.2.1轴心受力

39、构件的强度计算轴心受力构件的强度计算1. 1. 截面无减弱截面无减弱2. 有孔洞等减弱有孔洞等减弱nNfA4.2.2轴心受力构件采用螺栓衔接时最危险净截面的计算轴心受力构件采用螺栓衔接时最危险净截面的计算轴心受力构件的刚度计算正常运用极限形状轴心受力构件的刚度计算正常运用极限形状)(max0maxil4.2.4钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件4.3 轴心受压构件的整体稳定轴心受压构件的整体稳定无缺陷轴心受压构件的屈曲无缺陷轴心受压构件的屈曲1、弹性弯曲

40、屈曲、弹性弯曲屈曲222cr2220EIEIEANll22EEEAN2、弹塑性弯曲屈曲、弹塑性弯曲屈曲22ttcr220E IE ANl22tcrE钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件3、柱子曲线、柱子曲线钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件力学缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响力学缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响1 1

41、、剩余应力影响下短柱的、剩余应力影响下短柱的 曲线曲线剩余应力对短柱应力应变曲线的影响是：降低了构件的比例极限；当外剩余应力对短柱应力应变曲线的影响是：降低了构件的比例极限；当外荷载引起的应力超越比例极限后，剩余应力使构件的平均应力应变曲线荷载引起的应力超越比例极限后，剩余应力使构件的平均应力应变曲线变成非线性关系，同时减小了截面的有效面积和有效惯性矩，从而降低了变成非线性关系，同时减小了截面的有效面积和有效惯性矩，从而降低了构件的稳定承载力。构件的稳定承载力。=N/A=N/A0fyfyfpfprcrcfy-rcfy-rcABC钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel St

42、ructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2 2、剩余应力对构件稳定承载力的影响、剩余应力对构件稳定承载力的影响IIEIIlEIlEINecreecr 222222 fy0cryf欧拉临界曲线欧拉临界曲线crxcrxcrycryEE仅思索剩余应力仅思索剩余应力的柱子曲线的柱子曲线钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件构件几何缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲影响构件几何缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲影响

43、1 1、构件初弯曲初挠度的影响、构件初弯曲初挠度的影响0.50v0=3mm1.0Ym/0v0=1mmv0=0ENNABBA有初弯曲的轴心受压构件的荷载挠度曲线如图，具有以下特点：有初弯曲的轴心受压构件的荷载挠度曲线如图，具有以下特点： y y和和Y Y与与0 0成正比，随成正比，随N N的增大而加速增大；的增大而加速增大； 初弯曲的存在使初弯曲的存在使压杆承载力低于欧拉临界力压杆承载力低于欧拉临界力NENE；当；当y y趋于无穷时，趋于无穷时，N N趋于趋于NE NE fyfy0欧拉临界曲线欧拉临界曲线对对x x轴轴仅思索初弯曲的柱子曲线仅思索初弯曲的柱子曲线对对y y轴轴x xx xy yy

44、 y01000lcrcr钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件4.4 实践轴心受压构件的整体稳定实践轴心受压构件的整体稳定a、b、c、d四条柱子曲线四条柱子曲线钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件实践轴心受压构件的整体稳定计算公式实践轴心受压构件的整体稳定计算公式ycrcrRyRfNfAfNfA即：轴心受压构件整体稳定计

45、算的构件长细比轴心受压构件整体稳定计算的构件长细比1、截面为双轴对称或极对称构件、截面为双轴对称或极对称构件2 2、截面为单轴对称构件、截面为单轴对称构件3、单角钢截面和双角钢组合、单角钢截面和双角钢组合T形截面可采取简化计算形截面可采取简化计算4、单轴对称的轴心受压构件在绕非对称轴以外的恣意轴失、单轴对称的轴心受压构件在绕非对称轴以外的恣意轴失稳时，应按弯扭屈曲计算其稳定性。稳时，应按弯扭屈曲计算其稳定性。钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件4.5 轴心

46、受压实腹构件的部分稳定轴心受压实腹构件的部分稳定1 均匀受压板件的屈曲均匀受压板件的屈曲22crcr212(1)NEtktbc4.5.822cr212(1)kEtbc 4.5.1板在弹性阶段的临界应力表达式为：板在弹性阶段的临界应力表达式为：思索塑性开展的临界应力表达式：思索塑性开展的临界应力表达式：钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件2 轴心受压构件部分稳定的计算方法轴心受压构件部分稳定的计算方法实腹式轴心受压构件的板件应满足实腹式轴心受压构件的板件应满

47、足 yfcr我国钢构造设计规范用限制板件宽厚比的方法来实现部分稳定的设我国钢构造设计规范用限制板件宽厚比的方法来实现部分稳定的设计准那么。计准那么。(100.1 ) 235/ybft翼缘翼缘ywfth/235)5 . 025(0腹板腹板工字形截面工字形截面钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件1 截面设计原那么截面设计原那么等稳定性原那么等稳定性原那么 宽肢薄壁宽肢薄壁4.4 实腹式轴心受压构件的截面设计实腹式轴心受压构件的截面设计制造省工制造省工衔接方便衔

48、接方便2. 截面选择截面选择NAf2求截面两个主轴方向所需的回转半径求截面两个主轴方向所需的回转半径0yyli 0 xxli 钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件对于型钢截面，根据对于型钢截面，根据A A、ixix、iyiy查型钢表，可选择型钢的型号查型钢表，可选择型钢的型号附录附录8 8。对于焊接组合截面，根据截面的回转半径求截面轮廓尺寸。对于焊接组合截面，根据截面的回转半径求截面轮廓尺寸，即求高度，即求高度h h和宽度和宽度b b 。查。查P394P3

49、94附录附录5 512;yxiihb3 3确定截面各板件尺寸确定截面各板件尺寸 对于焊接组合截面，由对于焊接组合截面，由 A A 和和 h h、b b ，根据构造要求、部分，根据构造要求、部分稳定和钢材规格等条件，确定截面一切其他尺寸。稳定和钢材规格等条件，确定截面一切其他尺寸。 h0和和b宜取宜取10mm的倍数，的倍数，t和和tw宜取宜取2mm的倍数且应符合钢板规的倍数且应符合钢板规格，格，tw应比应比t小，但普通不小于小，但普通不小于4mm。钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章

50、 轴心受力构件轴心受力构件3 截面验算截面验算1强度验算强度验算 N 轴心压力设计值；轴心压力设计值； An 压杆的净截面面积；压杆的净截面面积； f 钢材抗压强度设计值。钢材抗压强度设计值。 nNfA4.2.22 2刚度验算刚度验算 max0maxil4.2.4钢构造原理钢构造原理 Principles of Steel StructurePrinciples of Steel Structure第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件N轴心压力设计值，轴心压力设计值， A构件毛截面面积，构件毛截面面积，资料设计强度资料设计强度轴心受压构件整体稳定系数。按不同公式计算。与截面类型、轴心受压构件整体稳定系数。按不同公式计算。与截面类型、构件长细比构件长细比 、所用钢种有关、所用钢种有关 。 3 3整体稳定验算整体稳定验算fA