[PPT]钢结构设计轴心受力构件

1、第四章轴心受力构件第一节 概 述第二节 轴心受力构件的强度与刚度第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定第五节 实腹式轴心受压构件的截面设计第六节 格构式轴心受压构件第一节 概 述轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式

2、两类（P97图4.2）实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢），组合截面（钢板组合与型钢组合截面）格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面第二节 轴心受力构件的强度与刚度一、轴心受力构件的强度 以净截面的平均应力强度为准则：即二、轴心受力构件的刚度 以构件的长细比来控制，即第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定一、稳定问题的概述 所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。 稳定问题为钢结构的重

3、点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。二、理想轴心受压构件的整体失稳 1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应 力、完全弹性。 2、典型失稳形式（p101，图4.5） 弯曲失稳只有弯曲变形； 扭转失稳只有扭转变形。 弯扭失稳弯曲变形的同时伴随有扭转变形。 单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳承载力。 只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力，其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于

4、扭转失稳承载力。3、理想构件的弹性弯曲失稳根据右图列平衡方程解平衡方程：得4、理想构件的弹塑性弯曲失稳构件失稳时如果截面应力超出弹性极限，则构件进入弹塑性工作阶段，这时应按切线模量理论进行分析3、实际构件的整体稳定 实际构件与理想构件间存在着初始缺陷，缺陷主要有：初始弯曲、残余应力、初始偏心。、初始弯曲的影响、初始偏心的影响、残余应力的影响 前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。注：残余应力对弱轴的影响大于对 强轴的影响4、实际轴压构件的工程计算方法 初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大（杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a、b、c及d四类（详见p112，图4.16及p113，表4.