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1、第6章 轴心受力构件6.1 轴心受力构件的应用和截面形式轴心受力构件：承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。轴心受力构件按其截面组成形式分为：实腹式构件和格构式构件。在格构式构件截面中，通过分肢腹板的主轴叫做实轴，通过分肢缀件的主轴叫虚轴。缀件有缀条和缀板两种。6.2 轴心受力构件的强度和刚度6.2.1 轴心受力构件的强度计算轴心受力构件强度计算准则截面的平均应力达到钢材的屈服强度。无孔洞等削弱的轴心受力构件，毛截面强度计算： （6。2。1）有孔洞等削弱的轴心受力构件，净截面强度计算： （6。2。2）高强度螺栓摩擦型连接的构件，最外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算： （6。2。3
2、）6.2.2 轴心受力构件的刚度计算轴心受力构件的刚度通常用长细比来衡量，长细比愈小，表示构件刚度愈大，反之刚刚度愈小。， （6。2。4）一般情况下，轴心受压构件由整体稳定控制其承载力。6.3 轴心受压构件的整体稳定6.3.1 轴心受压构件的整体失稳现象弯曲屈曲或弯曲失稳临界力临界应力分岔失稳扭转屈曲或扭转失稳弯扭屈曲或弯扭失稳6.3.2 无缺陷轴收受压构件的屈曲1、弹性弯曲屈曲欧拉公式： （6。3。1）计算长度的几何意义：构件弯曲屈曲时变形曲线反弯点间的距离。欧拉公式的推导中，假定材料无限弹性、符合虎克定律。临界应力与长细比的关系曲线可作为轴心受压构件设计的依据，称为柱子曲线。6.3.3 力
3、学缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响残余应力的影响短柱压缩试验有效比例极限短柱中残余应力的影响降低了构件的比例极限；当外荷载引起的应力超过比例极限后，残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，从而降低了构件的稳定承载力。考虑残余应力影响时，弹塑性屈曲的临界应力为弹性欧拉临界应力乘以小于1的折减系数。6.3.4 几何缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响初弯曲、初偏心。有几何缺陷的轴心受压构件，其侧向挠度从加载开始就会不断增加，因此构件除轴心力作用外，还存在因构件弯曲产生的弯矩，从而降低了构件的稳定承载力。极值点失稳。6.4 实际轴心受压构件整体稳定的计算6.
4、4.1 实际轴心受压构件的稳定承载力计算方法几何缺陷代表初弯曲。主要影响因素残余应力、初弯曲。极限承载力理论规范柱子曲线，根据不同截面形状和尺寸、不同加工条件和相应的残余应力分布及大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的初弯曲，按极限承载力理论，采用数值积分法，对多种实腹式轴心受压构件弯曲屈曲算出了近200条柱子曲线。6.4.2 轴心受压构件的整体稳定计算 （6。4。2）6.4.3 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的构件， （6。4。5）6.5 轴心受压构件的局部稳定6.5.1 均匀受压板件的屈曲 （6。5。1）6.5.2 轴心受压构件局部稳定的计算方法1、确定
5、板件宽（高）厚比限值的准则为了保证实腹式轴心受压构件的局部稳定，通常采用限制其板件宽（高）厚比的办法来实现。确定板件宽（高）厚比限值的原则有二种：一是使构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲，即局部屈曲临界应力不低于屈服应力；二是使构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲，即局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力，常称作等稳定性准则。2、轴心受压构件板件宽（高）厚比的限值工字形截面规范中，=30100时，简化式翼缘： （6。5。3）腹板： （6。5。4）3、加强局部稳定的措施设置纵向加劲肋。纵向加劲肋成对配置。外伸宽度，厚度。横向加劲肋成对配置。外伸宽度，厚度。4、腹板的有效截面大型工字形截面的腹板
6、，可利用腹板屈曲后强度，有效截面进行计算。计算强度、稳定性时，计算长细比和整体稳定系数时，仍用全截面。6.6 实腹式轴心受压构件的截面设计6.6.1 截面设计原则为了避免弯扭失稳，实腹式轴心受压构件一般采用双轴对称截面。设计原则：（1）等稳定性。（2）宽肢薄壁。（3）连接方便。（4）制造省工。6.6.2 截面选择综合考虑。强度、刚度、整体稳定和局部稳定验算。（1）确定所需要的截面积。根据、截面分类和钢材级别，查得整体稳定系数后，则所需要的截面积为 （6。6。1）焊接工字形截面的近似公式： （6。6。2）（2）确定两个主轴所需要的回转半径。， 焊接组合截面求所需截面的轮廓尺寸：， （6。6。3）（3）确定截面各板件尺寸。6.6.3 截面验算强度验算无孔洞削弱，可不验算。 （6。2。2）刚度验算， （6。2。4）整体稳定验算 （6。4。2）局部稳定验算翼缘： （6。5。3）腹板： （6。5。4）6.6.4 构造要求横向加劲肋腹板高厚比时，设置，间距不得大于3h0。横隔大型实腹构件，较大横向力处和每个运送单元两端，较长时也在中间。间距不得大于截面较大宽度的9倍或8m。5
