《建筑力学与结构》 课件 第七章　钢结构

第一节钢结构概述第三节钢结构连接第二节钢结构材料第七章钢结构512第四节轴心受力构件第五节钢梁了解钢结构的特点和合理应用范围；熟悉钢结构中常用钢材的种类、规格、性能和质量要求，能正确选用钢材；了解钢结构连接的种类及特点；掌握焊接连接和螺栓连接的质量要求和构造规定；了解钢结构中基本构件的类型、特点和应用范围。学习目标513514钢结构是指以钢板、钢管、热轧型钢或冷加工成型的型钢通过焊接、铆钉或螺栓连接而成的结构。根据结构层数和跨度的不同，钢结构可分为单层钢结构、多层钢结构、高层钢结构和大跨度钢结构，其结构体系主要有排架、门式刚架、框架、框架-剪力墙板、筒体、框架-筒体、筒中筒、巨型框架、巨型支撑及桁架、网架、实腹钢拱、网壳、悬索结构、索桁架结构等。本章主要介绍钢结构最基本的构造知识。钢结构概述第一节515516一、钢结构的特点钢结构是建筑结构中的主要结构类型之一。与其他结构相比，钢结构具有以下特点。1. 强度高、结构自重小由于钢材强度高，结构需要的构件截面小，结构自重小，约为混凝土结构的一半，因此钢结构比其他结构能承受更大的荷载，跨越更大的跨度。5172. 塑性和抗震性能好钢结构破坏前一般都会产生显著的变形，易于被发现，可及时采取补救措施，避免重大事故发生。钢结构对动力荷载的适应性强，具有良好的吸能能力，抗震性能优越。3. 均质、各向同性钢材具有理想的均质与各向同性的性质，钢材在使用阶段接近理想弹塑性体，这使得理论计算与实际情况相吻合。与其他结构相比，钢结构的计算结果最为准确和可靠。5184. 制作、安装的工业化程度高，施工工期短钢结构构件一般在专业工厂制造，构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。制作、安装的工业化程度高，且不受气候影响，施工工期短，可尽快发挥投资的经济效益。5. 密闭性好，不渗漏钢材本身组织致密，因而具有良好的气密性和水密性。6. 耐腐蚀性差钢材容易在潮湿和有腐蚀性介质的环境中锈蚀，所以钢结构必须采取防护措施，避免钢材腐蚀。新建的钢结构需要进行油漆、喷铝、镀锌等防锈涂装，已建成的钢结构应定期维护，所以维修费用较高。5197. 耐热，但不耐火钢材在表面温度不超过200℃时其性能变化很小，具有较好的耐热性能。温度超过200℃以后，强度和弹性模量显著下降。达600℃时，钢材的承载力几乎完全丧失，所以说钢材不耐火。当结构表面长期受辐射热达150℃以上或短时间内可能受到火焰作用时，应采用有效的防护措施（如加隔热层或水套等）。8. 低温冷脆增大在负温度区，钢材的塑性和韧性随着温度降低而变差。520二、钢结构的应用范围根据钢结构的特点，结合我国的国情，目前钢结构的主要应用范围如下。1. 大跨度结构随着结构跨度增大，结构自重在全部荷载中所占比重也就越大，减小自重可获得明显的经济效益。这类结构有大会堂、体育馆、剧院、飞机库、车站以及桥梁等。2. 高层建筑当房屋高度的增加和自重的增大造成设计与施工困难时，高层建筑的骨架宜采用钢结构，使其结构自重减小，降低基础工程的造价。5213. 高耸结构电视塔、发射塔、气象塔、无线电桅杆等高耸结构的高度大，横截面尺寸较小，风荷载、地震作用及自重对结构的影响较大，因此常采用钢结构。4. 可移动、可拆卸的结构各种起重运输机械和大型建筑机械的承重骨架、水工闸门、流动式展览馆、移动式平台等多采用钢结构，用螺栓或扣件相连。5. 轻型结构当使用荷载较小时，小跨度结构的自重是作用在结构上的主要荷载，在这种情况下，采用冷弯薄壁型钢或小型钢制成的轻型钢结构较为合理。5226. 工业建筑当工业建筑的跨度和柱距较大，或者设有大吨位吊车，或结构需承受大的动力荷载时，往往部分或全部采用钢结构，如重型工业厂房、维修车间等。7. 对密闭性要求高的结构储液（气）罐、输油（气）管道、水工压力管道、高压容器等常采用钢结构。综上所述，钢结构是在各种工程中广泛采用的一种重要的结构形式。随着我国经济建设的发展和钢产量的提高，钢结构将会发挥日益重要的作用。钢结构材料第二节523524一、建筑钢材的力学性能钢结构在使用过程中会受到各种作用，因此选用的钢材必须具备抵抗各种作用的能力。力学性能良好的钢材，抵抗各种作用的能力较强。建筑钢材的力学性能指标共有五项：屈服强度（屈服点）fy、抗拉强度fu、伸长率δ、冷弯性能、冲击韧性αk。通过三种标准试验（标准拉伸试验、冷弯试验、冲击韧性试验）测得。5251. 屈服强度从标准拉伸试验所绘制的低碳钢应力-应变图可知，钢材的屈服强度（屈服点）fy——应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力，它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。虽然钢材的断裂在应力-应变图的最高点而不在屈服点，但仍以屈服点作为建筑钢材静力强度承载力极限状态的依据，这是因为钢材屈服后应变急剧增加，从而使结构的变形迅速增加，以致不能正常使用。526低碳钢应力-应变图5272. 抗拉强度抗拉强度fu——应力-应变图最高点对应的应力值，是衡量钢材极限抗拉能力的指标。抗拉强度与屈服强度的比值称为强屈比，强屈比增加，钢材的安全储备就会增加，钢材的利用率降低。3. 伸长率试件断裂时的绝对变形值与原标距长度的百分比称为伸长率，用δ表示。5284. 冷弯性能冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。冷弯试验的方法是在材料试验机上，通过冷弯冲头加压，当试件弯成180°后，若试件外表面不出现裂纹和分层，即试件冷弯性能合格。5. 冲击韧性冲击韧性是衡量钢材在冲击荷载作用下抵抗脆性破坏的能力，其指标用冲击值αk来表示。冲击韧性由冲击韧性试验确定。529二、建筑钢材的种类、规格及选用1. 建筑钢材的种类钢结构中常用的建筑钢材基本上都是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。（1）碳素结构钢碳素结构钢的钢号由四部分组成，依次是屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号。（2）低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是在冶炼碳素结构钢时加入一种或几种适量的合金元素而成的钢。5302. 建筑钢材的规格钢结构所用建筑钢材主要为热轧成型的钢板和型钢，以及冷加工成型的冷轧薄钢板和冷弯薄壁型钢，如图所示。热轧钢板、型钢和冷弯薄壁型钢a）钢板b）角钢c）槽钢d）工字钢e）H型钢f）钢管g）薄壁型钢531（1）热轧钢板热轧钢板有薄钢板（厚度0.35～4mm）、厚钢板（厚度4.5～60mm）、特厚板（板厚>60mm）和扁钢（厚度4～60mm，宽度为12～200mm）等，如图a所示。（2）热轧型钢1）角钢。角钢分为等边和不等边角钢两种，如图b所示。2）槽钢。槽钢分为普通槽钢和轻型槽钢两种，如图c所示。3）工字钢。工字钢分为普通工字钢和轻型工字钢两种，如图d所示。4）H型钢。H型钢比工字钢的翼缘宽度大并且两者为等厚度，截面抵抗矩较大且质量较小，便于与其他构件连接。5）钢管。钢结构中常用热轧无缝钢管和焊接钢管，如图f所示。532（3）冷弯薄壁型钢薄壁型钢通常是用2～6mm厚的薄钢板冷加工而成，如上图g所示，因其壁薄，截面几何形状开展，与相同截面积的热轧型钢相比，其截面抵抗矩大，钢材用量可显著减少，是一种高效经济的截面。缺点是板壁较薄，对锈蚀影响较为敏感，故多用于跨度小、荷载小的轻型钢结构中。5333. 建筑钢材的选择（1）钢材的选择原则钢结构选材应遵循技术可靠、经济合理的原则，综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度、价格和工作环境等因素，选用合适的钢材牌号和材性。（2）钢材选择的基本要求钢结构用钢材应为按国家现行标准所规定的性能、技术与质量要求生产的钢材。钢结构连接第三节534535一、钢结构的连接方法和特点钢结构连接通常有焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种方式，如图所示。钢结构的连接方法a）焊接连接b）螺栓连接c）铆钉连接536焊接连接是钢结构最主要的连接方式。它的优点是：不削弱构件截面，构造简单，节约钢材，制作加工方便，可实现自动化操作，生产效率高，连接的密闭性好，结构刚度大。缺点是：焊接会产生残余应力和残余变形，使焊缝附近的材质变脆。螺栓连接是钢结构最基本的连接方式。它的优点是：便于拆卸，施工工艺简单，安装方便，施工进度和质量容易保证，特别适用于工地安装连接及需要拆卸结构的连接。缺点是：需要在板上开孔使构件截面削弱，构造较烦琐且浪费钢材。铆钉连接是将铆钉插入铆孔后施压使铆钉端部铆合，常用加热铆合，也可在常温下铆合。537二、焊接连接1. 焊接方法钢结构常用的焊接方法有手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊、气体保护焊等。（1）手工电弧焊利用手工操作的方法，以焊接电弧产生的高温使焊条和焊件熔化，冷却后凝固成焊缝的工艺过程，称为手工电弧焊，如图所示。538手工电弧焊手工电弧焊的优点是：设备简单，操作灵活方便，适用性强，特别适用于现场高空焊接和曲折焊缝等。缺点是：生产效率低，劳动强度大，焊接质量取决于焊工的工作状态与技术水平，质量波动大。539（2）自动或半自动埋弧焊自动或半自动埋弧焊的主要设备是自动电焊机，如图所示。自动焊的引弧、焊丝送下、焊剂堆落和焊丝沿焊缝方向的移动都是自动完成。它的优点是：劳动强度低，焊缝质量稳定可靠，焊接速度快，生产效率高。缺点是：灵活性差，施焊位置受到限制，设备投资大。自动埋弧焊540（3）气体保护焊利用喷枪喷出的惰性气体或二氧化碳气体作为保护介质，将焊接熔池与大气隔离，使焊缝金属不受空气中有害物的侵蚀。它的优点是：电弧加热集中，焊接速度快，熔化深度大，焊缝强度高，塑性好，抗锈能力强。一般用于厚钢板或特厚钢板的焊接。5412. 焊条我国建筑钢结构常用的焊条有碳钢焊条和低合金钢焊条。碳钢焊条有E43××和E50××两个系列，低合金钢焊条有E50××-××和E55××-××等系列。其中E表示焊条，前两位数字为熔融金属的最小抗拉强度（N/mm2），后两位数字表示适用的焊接位置、药皮类型和电流种类，低合金钢焊条短画线后面的符号表示熔敷金属化学成分分类代号。焊条应和焊件的强度和性能相适应，焊接Q235钢材时宜采用E43型焊条、焊接Q345钢材时宜采用E50型焊条、焊接Q390和Q420钢材时宜采用E55型焊条等。5423. 焊缝焊缝有对接焊缝和角焊缝两种形式。（1）对接焊缝连接位于同一平面的构件采用对接焊缝。对接焊缝按所受力的方向分为对接直焊缝和对接斜焊缝，如图所示。对接直焊缝和对接斜焊缝a）直焊缝b）斜焊缝543对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝，如图所示。对接焊缝的坡口形式a）直边坡口b）单边V形坡口c）V形坡口d）U形坡口e）K形坡口f）X形坡口544在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度在一侧相差4mm以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1∶2.5的斜角，如图所示；当厚度不同时，焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度选用坡口形式。直接承受动力荷载且需要进行疲劳计算的结构，斜角坡度不应大于1∶4。不同宽度或厚度钢板的拼接545在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，故焊接时可设置引弧板和引出板，如图所示，焊后将它们割除。引弧板546对接焊缝可视为构件截面的延续组成部分，焊接中的应力分布情况基本与原有构件相同，所以在垂直于焊缝的轴向力作用下，可按轴向拉压杆的强度计算公式计算焊缝应力。验算公式为：式中，N——轴向拉力或轴向压力；

lw——焊缝长度，为实际焊缝长度减去10mm；

t——在对接接头中为连接件的较小厚度；

f——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。547（2）角焊缝在相互搭接或T形连接构件的边缘所焊截面为三角形的焊缝，称为角焊缝，如图所示。角焊缝548角焊缝按外力作用方向可分为平行于力作用方向的侧焊缝和垂直于力作用方向的正面焊缝或称端焊缝。侧焊缝与正面焊缝a）侧焊缝b）正面焊缝549角焊缝按截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为直角的称为直角角焊缝，如图所示；夹角为锐角或钝角的称为斜角角焊缝，如图所示。钢结构中最常用的是等腰式直角角焊缝，如图a所示。在直接承受动力荷载的结构中，正面焊缝通常焊成平坡式，如图b所示，侧面焊缝则焊成凹面式，如图c所示。斜焊缝常用于钢管结构中，对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。550直角角焊缝a）等腰式直角角焊缝b）平坡式直角角焊缝c）凹面式直角角焊缝551斜角角焊缝a）锐角角焊缝b）、c）钝角角焊缝5524. 焊缝缺陷及焊缝质量检验（1）焊缝缺陷钢结构在施焊过程中，因受焊接环境、焊接工艺及钢材化学成分等的影响，通常会在焊缝及其附近热影响区的钢材内部或表面产生缺陷。常见的焊缝缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透及焊缝尺寸偏差等，如图所示。以上缺陷均会对焊缝的质量产生不利影响，尤其是裂纹缺陷对焊缝的受力危害最大，因此，若发现焊缝有裂纹，应彻底铲除后补焊。553焊缝缺陷554（2）焊缝质量检验焊缝质量检验一般可用外观检查及内部无损检验，前者检查外观缺陷和几何尺寸，后者检验内部缺陷。内部无损检验目前广泛采用超声波检验、X射线或γ射线透照或拍片，其中X射线应用较广。国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205—2020）规定，焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。5555. 焊缝符号及标注方法（1）焊缝符号焊缝符号由引出线、图形符号和辅助符号三部分组成。（2）标注方法钢结构施工图中焊缝的标注方法按国家标准《建筑结构制图标准》（GB/T50105—2010）和《焊缝符号表示法》（GB/T324—2008）的规定执行。5566. 焊接应力与焊接变形钢结构在焊接过程中，由于钢材局部受到剧烈的温度作用，构件中会产生焊接应力与焊接变形。焊接应力会使结构的刚度、整体稳定性和耐疲劳性降低，同时增加了钢材低温脆断倾向。焊接变形影响构件的尺寸和外形美观，使构件装配困难，过大的变形将显著降低结构的承载能力，引起事故。557为了减小和限制焊接应力和焊接变形，可以采取以下措施：（1）在保证安全的前提下，尽量减小焊缝的厚度、长度和数量，避免焊缝过于集中和交叉，焊缝在构件上尽量对称布置。（2）采用合理的施焊顺序。可采用分段退焊、分层焊、跳焊、分块拼接等，如图所示。合理的施焊顺序558（3）采用反变形处理。施焊前对构件实施反变形以抵消焊后的焊接变形，如图所示。（4）小尺寸焊件，应采用焊前预热或焊后回火、锤击等方法处理。焊前反变形559三、螺栓连接1. 螺栓连接的种类和特性螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。（1）普通螺栓连接普通螺栓由Q235钢制成，强度性能等级为4.6、4.8、5.6、8.8级。性能等级的含义：如4.6级中，4表示螺栓材料的抗拉强度≥400N/mm2，0.6表示屈强比为0.6。普通螺栓的外形为大六角头型，如图a所示。代号用字母M与公称直径的毫米数表示，如M16、M18、M20、M22、M24、M27、M30。560大六角头螺栓和扭剪型螺栓a）大六角头螺栓b）扭剪型螺栓c）螺栓实物图1—螺栓2—垫圈3—螺母4—螺丝5—横口561普通螺栓连接分为A、B、C三级。A级与B级为精制螺栓，经车削加工精制而成，表面光滑，尺寸准确，要求Ⅰ类孔，其螺栓孔径d0比螺栓直径d仅大0.2～0.5mm，受力性能较C级螺栓好，但制作和安装复杂，成本高，在钢结构中已很少被采用；C级为粗制螺栓，用圆钢制成，杆身粗糙，尺寸不够准确，只要求Ⅱ类孔，其螺栓孔径d0比螺栓直径d大1.0～1.5mm，便于制作和安装，成本低，但连接变形大，工作性能较差，一般用于沿其杆轴方向受拉的连接及次要的抗剪连接和安装的临时固定。562（2）高强度螺栓连接高强度螺栓是现代钢结构最主要的连接方法之一。它具有施工简单、连接紧密、耐疲劳，在动载作用下不松动等优点，是很有发展前景的连接方式。高强度螺栓由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经过热处理，其强度性能等级为8.8级、10.9级。螺栓的直径规格同普通螺栓。高强度螺栓连接分为摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接。前者通过板件间摩擦力传递内力，破坏准则为摩擦力被克服；后者依靠螺栓杆与孔壁承压传力，以螺栓杆被剪坏或孔壁被压坏作为承载能力的极限状态。承压型的承载力比摩擦型高得多，但变形大，不适用于承受动荷载作用的结构。我国在钢结构中常用摩擦型高强度螺栓连接。563摩擦型高强度螺栓连接需用特制扳手以较大的扭矩拧紧螺帽，使螺杆受到拉伸作用而产生巨大的预拉力，通过预拉力将被连接板件夹紧，使板件接触面上产生较大的摩擦力，板件便不会滑移，连接就不会受到破坏，这就是摩擦型高强度螺栓连接的原理。为了提高摩擦力，对构件的接触面应进行除锈和喷砂处理。高强度螺栓的预拉力P直接影响连接的承载力，为了保证能通过摩擦力传递剪力，高强度螺栓的预拉力P的准确控制非常重要。5641）大六角头螺栓的预拉力控制方法。①转角法。先用普通扳手初拧至不动，使板件紧贴，再以初拧位置为起点，改用长扳手再拧过一定的角度（一般为120°～180°），完成终拧。此法无须专用扳手，简单、适用，所需费用少，但不够精确。②力矩法。先用普通扳手初拧至拧紧力矩的30%～50%，使板件紧贴，然后按100%拧紧力矩用电动扳手终拧。拧紧力矩可由试验确定，务必使施工时控制的预拉力为设计预拉力的1.1倍。此法简单、有效，但要注意防止欠拧、漏拧和超拧。5652）扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓）。利用特制电动扳手的内外套，分别套住螺杆尾部的卡头和螺母，通过内外套的相对旋转，对螺母施加扭矩，最后螺杆尾部的梅花卡头被剪断扭掉，即达到规定的预拉力。此法施工简单，技术要求低，易实施，质量易保证。5662. 螺栓的排列（1）排列形式分类螺栓的排列应简单、统一而又紧凑，满足受力要求，构造合理又便于安装。螺栓排列的方式a）并列b）错列567（2）螺栓排列的要求1）受力要求。在平行于受力方向：螺栓的端距不能过小，否则板端有剪断或撕裂的可能；构件受压时，螺栓的中距不能过大，否则被连接板件间易发生鼓曲和张口现象。在垂直于受力方向：各排螺栓的中距及边距不能过小，否则会使钢板的截面削弱过多，构件有沿直线或折线破坏的可能。2）构造要求。螺栓的边距和中距不宜过大，中距过大，连接板件间不密实，潮气容易侵入，造成板件锈蚀。3）施工要求。要保证有一定的空间，以便转动扳手，拧紧螺母。568根据上述要求，规范规定了螺栓或铆钉的最大、最小允许距离，见表。螺栓或铆钉的最大、最小允许距离5693. 螺栓连接的构造要求螺栓连接除了满足上述螺栓排列的容许距离外，根据不同情况还应满足下列构造要求。（1）螺栓孔孔型尺寸1）B级普通螺栓的孔径d0比螺栓公称直径d大0.2～0.5mm，C级普通螺栓的孔径d0比螺栓公称直径d大1.0～1.5mm。2）承压型高强度螺栓连接采用标准圆孔，其孔径d0可按表采用。3）摩擦型高强度螺栓连接可采用标准孔、大圆孔和槽孔，孔型尺寸可按表采用。同一连接面只能在盖板和芯板其中之一采用相应的扩大孔，其余仍采用标准孔。570高强度螺栓连接的孔型尺寸匹配

mm571（2）C级螺栓宜用于沿杆轴方向受拉的连接，在下列情况下可用于受剪连接：1）承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构中的次要连接。2）承受静载的可拆卸结构的连接。3）临时固定构件的安装连接。（3）对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施。例如采用弹簧垫圈，或将螺帽或螺杆焊死等方法。572（4）当型钢构件采用高强度螺栓连接时，为保证接触面紧密，应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件。（5）为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一端，永久性的螺栓数不宜少于2个。对组合构件的缀条，其端部连接可采用1个螺栓。轴心受力构件第四节573574一、轴心受力构件的截面形式及特点在钢结构中，轴心受力构件的应用十分广泛，如桁架、网架、塔架、网壳等结构中的杆件，因两端均假设为铰接，且荷载作用在节点上，故这些构件均为轴心受压或轴心受拉构件。轴心受力构件的截面形式可分为型钢截面和组合截面，如图所示。575轴心受力构件的截面形式a）热轧型钢截面b）冷弯薄壁型钢截面c）实腹式组合截面d）格构式组合截面576二、轴心受力构件的强度和刚度轴心受力构件在荷载作用下必须满足强度、刚度和稳定性的要求。轴心受拉构件的承载力应由截面强度决定；轴心受压构件的承载力应由截面强度和构件稳定性的较低值决定。1. 轴心受力构件的强度计算轴心受力构件，当端部连接（及中部拼接）处组成截面的各板件都由连接件直接传力时，除采用摩擦型高强度螺栓连接者外，其截面强度计算应符合下列规定：577毛截面屈服：σ=N/A≤f 净截面断裂：σ=N/An≤0.7fu

式中，N——轴心拉力或轴心压力设计值，N；

A——构件的毛截面面积，mm2；

An——构件的净截面面积，mm2，当构件多个截面有孔时，取最不利的截面；

f ——钢材抗拉或抗压强度设计值，N/mm2；

fu

——钢材极限抗拉强度最小值，N/mm2。578用摩擦型高强度螺栓连接的构件，其截面强度计算应符合下列规定：（1）当构件为沿全长都有排列较密螺栓的组合构件时，其截面强度应按下式计算：

σ=N/An≤f

（2）除第1款的情形外，其毛截面强度计算应采用式，净截面强度应按下式计算：式中，n——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；

n1——所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓数目。5792. 轴心受力构件的刚度计算构件的刚度随长细比的增加而降低。当构件的长细比过大时，会使构件在运输和安装过程中产生过大的弯曲变形、在使用过程中因自重而发生挠曲变形、在动力荷载作用下发生较大的振动。因此，为了保证构件具有足够的刚度，必须限制构件的长细比。即：式中，λ——构件的最大长细比；

l0——构件计算长度，取决于其两端支承情况；

i——截面回转半径；

［λ］——容许长细比，见表。580受拉构件的容许长细比581受压构件的容许长细比582三、轴心受力构件的稳定性1. 轴心受压构件的整体稳定细长的轴心受压构件通常在截面还未达到强度破坏之前，便发生侧向的屈曲破坏，此破坏称为整体失稳。583多数情况下，轴心受压构件的承载力都会受到稳定的控制，其整体稳定按下式计算：

N≤φAf式中，N——轴心压力设计值，N；

A——构件的毛截面面积，mm2；

f ——钢材抗压强度设计值，N/mm2；

φ——轴心受力构件的整体稳定系数，根据构件的长细比、钢材屈服强度和截面分类确定。5842. 实腹式轴压构件的局部稳定为了增加实腹式轴压构件的整体稳定性，通常选用宽而薄的钢板组成比较开展的截面（如H形截面）。因钢板过宽、过薄，可能在构件丧失整体稳定之