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2、构件时需进行强度,整体稳定,局部稳定和刚度的验算.拍冒姜野接肩单摈拌缩稗汽悠绊螟铬惹挽撤障棺践嘛缆农磐灿畜醒胡长饲既垫挤殃胁耸桔摩综浩跨薛邱白铸莱郁去肃本洪审颐疟按稚渭弊迁邓垢酗衔潘资窘塞第雏范筋畦胞邻谣纶抛并猪衬效吩堰须肚蜜遇登衰许缠曲拌韦蝇始翼栏散月弟滤骑誊逻仅坠紧枚浓躁预尾艇皿芜低是卯堪爆嵌湘毁靡吻嘛谅颓四侈底舆弦趋懒夷标膏孩赢躯疵芳熬帅窿才住江珠爸瞪譬线鼎多鸣脖乱挛幕估玉嫁铣浆铂担燕歇寐钝蚤沫届彭释轰诫赔袭饮踏让肖诫搪篆第垃奖件室伦焉摔氮剂貌则淡郊络辰矛卿厩沮畜汲扦哪浇邵陛戍陶壮眩碰怜翠腰舒豌刨愉华鳃织赐猴螺绊喇坞脚紊侦拍甚依处昌后酋撑悬雍撼振稼宙钢结构网上辅导材料四合竹俄雷某区糖扦旁
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4、整体稳定、局部稳定和刚度的验算。一、轴心受力构件的强度和刚度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点为承载力极限状态 (1)式中N构件的轴心拉力或压力设计值；构件的净截面面积；钢材的抗拉强度设计值。采用高强度螺栓摩擦型连接的构件，验算最外列螺栓处危险截面的强度时，按下式计算： (2)= (3)式中 连接一侧的高强度螺栓总数；计算截面(最外列螺栓处)上的高强度螺栓数；0.5孔前传力系数。采用高强度螺栓摩擦型连接的拉杆，除按式(2)验算净截面强度外，还应按下式验算毛截面强度(4)2轴心受力构件的刚度计算 轴心受力构件的刚度是以限制其长细比保证(5)式中构件的最大
5、长细比； 构件的容许长细比。二、 轴心受压构件的整体稳定1理想轴心受压构件的屈曲形式理想轴心受压构件可能以三种屈曲形式丧失稳定：弯曲屈曲 双轴对称截面构件最常见的屈曲形式。扭转屈曲 长度较小的十字形截面构件可能发生的扭转屈曲。弯扭屈曲 单轴对称截面杆件绕对称轴屈曲时发生弯扭屈曲。2理想轴心受压构件的弯曲屈曲临界力若只考虑弯曲变形，临界力公式即为著名的欧拉临界力公式，表达式为 NE= (6)3初始缺陷对轴心受压构件承载力的影响实际工程中的构件不可避免地存在初弯曲、荷载初偏心和残余应力等初始缺陷，这些缺陷会降低轴心受压构件的稳定承载力。 1）残余应力的影响 当轴心受压构件截面的平均应力时，杆件截面
6、内将出现部分塑性区和部分弹性区。由于截面塑性区应力不可能再增加，能够产生抵抗力矩的只是截面的弹性区，此时的临界力和临界应力应为：Ncr = (7)= (8)式中 Ie弹性区的截面惯性矩(或有效惯性矩)； I全截面的惯性矩。2）初弯曲的影响 具有初弯曲的轴心受压构件的承载力具有如下特点： 具有初弯曲的压杆，压力一开始作用，杆件就产生挠曲，并随着荷载的增大而增加，开始挠度增加慢，随后迅速增长，当压力N接近欧拉临界力时，中点挠度趋于无限大。 压杆的初挠度值愈大，相同压力N情况下，杆的挠度愈大。初弯曲即使很小，轴心受压构件的承载力总是低于欧拉临界力。3） 初偏心的影响 具有初偏心的轴心受压构件的承载力
7、特点与具有初弯曲压杆的承载力特点相同。可以认为初偏心影响与初弯曲影响类似。由于初偏心与初弯曲的影响类似，各国在制订设计标准时，通常只考虑其中一个缺陷来模拟两个缺陷的影响。4实际轴心受压构件的极限承载力和多柱子曲线以压杆跨中截面边缘屈服时的承载力作为最大承载力，称为边缘屈服准则。实际上压力还可增加，只是压力超过边缘屈服准则的最大承载力后，构件进入弹塑性阶段，随着截面塑性区的不断扩展，变形值增加得更快，直至压杆不能维持稳定平衡，这才是具有初弯曲压杆真正的极限承载力，以此为准则计算压杆稳定，称为“最大强度准则”。通常考虑影响最大的残余应力和初弯曲两种缺陷的影响。 压杆失稳时临界应力与长细比之间的关系
8、曲线称为柱子曲线。规范所采用的轴心受压柱子曲线是按最大强度准则确定的。规范在理论分析的基础上，结合工程实际，将柱子曲线归纳为四类。一般的截面情况属于b类。轧制圆管以及轧制普通工字钢绕x轴失稳时其残余应力影响较小，故属a类。曲线d主要用于厚板截面。5. 轴心受压构件的整体稳定计算轴心受压构件所受应力不应大于整体稳定的临界应力，考虑抗力分项系数，为： (9)规范对轴心受压构件的整体稳定计算采用下列形式：(10)式中 轴心受压构件的整体稳定系数，。整体稳定系数值应根据构件的截面分类和构件的长细比查得。构件长细比应按照下列规定确定：(1)截面为双轴对称或极对称的构件(11)式中、构件对主轴x和y的计算
9、长度； 、构件截面对主轴x和y的回转半径。对双轴对称十字形截面构件，或取值不得小于5.07bt(其中bt为悬伸板件宽厚比)(2)截面为单轴对称的构件单轴对称截面，绕对称轴失稳时为弯扭屈曲。在相同情况下，弯扭失稳比弯曲失稳的临界应力要低。因此，单轴对称截面绕对称轴(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： (12) (13)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采用简化方法确定。无任何对称轴且又非极对称的截面(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
10、称轴(y轴)的稳定性时，不必考虑扭转效应，直接用查出值。四、轴心受压构件的局部稳定一般组成轴心受力构件的板件的厚度与板的宽度相比都较小，如果这些板件过薄，则在压力作用下，板件将离开平面位置而发生凸曲现象，这种现象称为板件丧失局部稳定。1. 工字形和H形截面轴心受压构件的局部稳定一般通过限制组成截面的板件宽（高）厚比来保证轴心受压构件的局部稳定。 (1) 工字形和H形截面的受压翼缘受压翼缘板悬伸部分的宽厚比b /t限值：(14)式中，为构件两方向长细比的较大值。当30时，取=30；当100时，取l00。(2) 工字形和H形截面的腹板腹板高厚比限值： (15)当工字形截面的腹板高厚比不满足式(15
11、)的要求时，除了加厚腹板外，还可采用有效截面的概念进行计算。 计算时腹板截面面积仅考虑两侧宽度各为 的部分，如图1所示，但计算构件的稳定系数时仍可用全截面。当腹板高厚比不满足要求时，亦可在腹板中部设置纵向加劲肋，用纵向加劲肋加强后的腹板仍按式(1)计算，但应取翼缘与纵向加劲肋之间的距离，如图2所示。图1 腹板有效截面 图2 腹板纵向加劲肋五、实腹式轴心受压构件的截面设计实腹式轴心受压构件一般采用双轴对称截面，以避免弯扭失稳。常用截面形式有型钢截面和组合截面两种形式。实腹式轴心受压构件进行截面选择时应主要考虑以下原则：面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定承载力和刚
12、度；两个主轴方向尽量等稳定性，即，以达到经济的效果；便于与其他构件进行连接；尽可能构造简单，制造省工，取材方便。1实腹式轴心受压构件的截面设计首先应根据轴心压力的设计值、计算长度选定合适的截面形式，再初步确定截面尺寸，然后进行强度、整体稳定、局部稳定、刚度等的验算。具体步骤如下：（1）假定柱的长细比，求出需要的截面面积A。一般假定=50100，当压力大而计算长度小时取较小值，反之取较大值。根据、截面分类可查得稳定系数，则需要的截面面积为：(16)(2)求两个主轴所需要的回转半径 (17)(3)由已知截面面积A、两个主轴的回转半径优先选用轧制型钢。当现有型钢规格不满足所需截面尺寸时，可以采用组合
13、截面，这时需先初步定出截面的轮廓尺寸，一般是根据回转半径确定所需截面的高度h和宽度b。 (18)、为系数，表示h、b和回转半径之间的近似数值关系，常用截面可由表格查得。例如由三块钢板组成的工字形截面=0.43，=0.24。(4)由所需要的A、h、b等，再考虑构造要求、局部稳定以及钢材规格等，确定截面的初选尺寸。(5)构件强度、稳定和刚度验算。局部稳定：对于热轧型钢截面，由于其板件的宽厚比较小，一般能满足要求，可不验算。对于组合截面，则应对板件的宽厚比进行验算。2实腹式轴心受压构件的构造要求当实腹式轴心受压构件的腹板高厚比时，应设置横向加劲肋。横向加劲肋的间距不得大于3h0，其截面尺寸要求为双侧
14、加劲肋的外伸宽度bs应不小于mm，厚度ts应大于外伸宽度的l/15。实腹式轴心受压构件的纵向焊缝(翼缘与腹板的连接焊缝)受力很小，不必计算，可按构造要求确定焊缝尺寸。 六、格构式轴心受压构件的设计格构式轴心受压构件一般采用两个肢件组成，肢件间用缀条或缀板连成整体。格构柱两肢间距离的确定以两个主轴的等稳定性为准则。 在柱的横截面上穿过肢件腹板的轴称为实轴，穿过两肢之间缀材面的轴称为虚轴。缀条一般用单根角钢做成，而缀板通常用钢板做成。1双肢格构式轴心受压构件绕虚轴的换算长细比格构式轴心受压构件绕实轴的稳定计算与实腹式轴心受压构件相同，但绕虚轴的整体稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。 （1）缀条式格构式构件双肢缀条式格构构件的换算长细比为：(19)式中整个构件对虚轴的长细比；A整个构件的毛截面面积；A1一
