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基本计算轴心受力构件的强度和刚度计算

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基本计算轴心受力构件的强度和刚度计算_第1页
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轴心受力构件的强度和刚度计算1. 轴心受力构件的强度计算轴心受力构件的强度是以截面的平均应力达到钢材的屈服应力为承载力极 限状态轴心受力构件的强度计算公式为Na= —

3. 轴心受压构件的整体稳定计算N(pA《规范》对轴心受圧构件的整体稳定计算釆用下列形式:(4-25)式中:0—轴心受压构件的整体稳定系数,cp = %J y整体稳定系数0值应根据构件的截面分类和构件的长细比查表得到构件长细比几应按照下列规定确定:(1)截面为双轴对称或极对称的构件(4-26)式中 w —构件对主轴X和y的计算长度;构件截面对主轴X和y的回转半径双轴对称十字形截面构件,乙或几取值不得小于t (其中b/t为悬伸板件宽 厚比)2)截面为单轴对称的构件以上讨论柱的整定稳定临界力时,假定构件失稳时只发生弯曲而没有扭转, 即所谓弯曲屈曲对于单轴对称截面,绕对称轴失稳时,在弯曲的同时总伴随着 扭转,即形成弯扭屈曲在相同情况下,弯扭失稳比弯曲失稳的临界应力要低 因此,对双板T形和槽形等单轴对称截面进行弯扭分析后,认为绕对称轴(设 为y轴)的稳定应取计及扭转效应的下列换算长细比代替久,.盂=敗/(厶/25.7 +乙儘)单角钢截面和双角钢组合T形截面绕对称轴的换算长细比可釆用简化方法 确定无任何对称轴且乂非极对称的截面(单面连接的不等边单角钢除外)不宜用 作轴心受压构件对单面连接的单角钢轴心受压构件,考虑折减系数后,可不考虑弯扭效应。

当槽形截面用于格构式构件的分肢,计算分肢绕对称轴(y轴)的稳定性时,不 必考虑扭转效应,直接几用查出休值4. 工字形和H形截面轴心受压构件的局部稳定在单向压应力作用下,当板件进入弹塑性状态后,临界应力可用下式表达” (4-36)"12(l-v-) Z?式中:Z―板边缘的弹性约束系数;“一弹性模量折减系数,根据轴心受压构件局部稳定的试验资料,可 取为77 = 0.1013才(1-0.0248才/、/E)fy/E (4-37)局部稳定验算考虑等稳定性,保证板件的局部失稳临界应力不小于构件整体 稳定的临界应力(叭),即由式(4-38)即可确定板件宽厚比的限值1)工字形和H形截面的受压翼缘工字形截面的腹板一般较薄,对翼缘板儿乎没有嵌固作用,翼缘可视为三边 简支一边自由的均匀受压板,取屈曲系数k=,弹性约束系数Z = o由式(4-38) 可以得到翼缘板外伸部分的宽厚比b/t与长细比几的关系/ [ c 0 £y <(10 + 0.U) 1-^- (4-39)式中:2——构件两方向长细比的较大值当>1 <30时,取2=30:当2 >100时,取几=1002)工字形和H形截面的腹板腹板可视为四边支承板,屈曲系数鸟=4。

当腹板发生屈曲时,翼缘板对腹板将起一定的弹性嵌固作用,取约束系数Z=o由式(4-38)经简化后得到腹板高厚比九/.的表达式<(25 + 0.52)(4-40)同理,可得其他截面构件的板件宽厚比限值轴心受力构件的强度和刚度验算1.图1 (a)所示为一支架,其支柱的压力设计值为2,柱两端较接,截面无孔眼削弱已 知:钢材等级(/ ),容许长细比[刀支柱选用材料的规格(AJxJy ),整体稳定系数卩值 表验算此支柱的承载力1T(b)解:(1) 强度验算:强度因截面无孔眼削弱,可不验算强度2) 局部稳定验算:轧制工字形钢的翼缘和腹板均较厚,可不验算局部稳定3) 刚度验算长细比2v v[/l]ly(4)整体稳定验算:&远大于血.,故由心计算得0 = 0.592,于是根据构件的截面分类和构件的长细比查表得整体稳定系数©值N .((A二號;h 厂 200.2(协肿)< U 205 N/加2•图2所示一上端铁接,下端固定的轴心受压柱,承受的压力设计值为己知:柱 的长度,计算长度系数“,钢材等级(/)以及4,匚,匚容许长细比[兄]柱截面的 尺寸如图所示截面绕x轴和y轴分别属于b类和c类截面已知b类截面的整体稳定系数 表与C类截面的整体稳定系数表,局部稳定验算公式:九/几=(25 + 0.5刃丁235/人,^ = (10 + 0.1/1)^235//.. o验算此柱的整体稳定,刚度和局部稳定。

—1—i—-1 一!二—vg…十▲一—Lr hA(A)200解:(1)计算长细比(2)计算整体稳定系数5 (10 + 0.12)腹板高厚比:^-<(25 + 0.52)由题目所给的表中可以计算岀(Px,(PyX取(3)整体稳定验算:N/(祖)

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