第6章-2轴心受力构件钢结构.ppt

构件的截面验算： A、截面有削弱时，进行强度验算； B、整体稳定验算； C、局部稳定验算； 对于热轧型钢截面，因板件的宽厚比较大，可不进行局部稳定的验算。 D、刚度验算： 可与整体稳定验算同时进行。 * 第6章 轴心受力构件 * 第6章 轴心受力构件 轴心受力构件的应用和截面形式 轴心受力构件的强度和刚度 轴心受压构件的整体稳定 实际轴心受压构件整体稳定的计算 轴心受压构件的局部稳定 实腹式轴心受压构件的截面设计 图6.5.1 轴心受压构件的局部失稳 在外压力作用下，截面的某些部分（板件），不能继续维持平面平衡状态而产生凸曲现象，称为局部失稳。局部失稳会降低构件的承载力。 §6.5 轴心受压实腹构件的局部稳定 轴心受压实腹构件的板件宽厚比限值, ?＝30～100时： 轴心受压构件板件宽（高） 厚比限值 腹板 热轧T型钢 焊接T型钢 翼缘 （1）工字形截面 b’ （2）T形截面 tw h0 b’ （3）箱形截面 （4）圆管截面 加强局部稳定的措施 1）增加板件厚度； 2）对于H形、工字形和箱形截面腹板高厚比不满足规定时，也可以设纵向加劲肋来加强腹板。 纵向加劲肋与翼缘间的腹板，应满足高厚比限值。 纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧的外伸宽度bz≥10tw，厚度tz≥0.75tw。 横向加劲肋的尺寸应满足外伸宽度 bs≥（h0/30）+40mm，厚度ts≥ bs /15。 纵向加劲肋 横向加劲肋 bz≥10tw tz≥0.75tw h0’ bs 轴心受压构件设计时应满足强度、刚度、整体稳定和局部稳定的要求。设计时为取得安全、经济的效果应遵循以下原则。 6.6.1 截面设计原则 1. 等稳定性 杆件在两个主轴方向上的整体稳定承载力尽量接近。因此尽可能使两个方向的稳定系数或长细比相等，以达到经济效果。 2.宽肢薄壁 在满足板件宽厚比限值的条件下，使截面面积分布尽量远离形心轴，以增大截面惯性矩和回转半径，提高杆件的整体稳定承载力和刚度。 §6.6 实腹式轴心受压构件的截面设计 3.连接方便 杆件截面应便于与其它构件连接和传力。 4.制造省工 应使构造简单，能充分利现代化制造能力和减少制造工作量。 轴心受压实腹柱宜采用双轴对称截面。不对称截面的轴心压杆会发生弯扭失稳，往往不很经济。轴心受压实腹柱常用的截面形式有工字形、管形、箱形等。 6.6.2. 截面选择 设计截面时，首先要根据使用要求和上述原则选择截面形式，确定钢号，然后根据轴力设计值 N 和两个主轴方向的计算长度（ l0x和l0y）初步选定截面尺寸。具体步骤如下： 2）求截面两个主轴方向所需的回转半径 1）确定所需的截面面积。假定长细比? =50～100范围内，当轴力大而计算长度小时，?取较小值，反之取较大值。如轴力很小?可取容许长细比。根据?及截面分类查得? 值，按下式计算所需的截面面积Areq。 初选截面规格尺寸。对于型钢截面根据Areq、ixreq、iyreq查型钢表，可初选截面规格。对组合截面根据截面的近似回转半径求截面轮廓尺寸，即求高度 h和宽度b 。（查P394附录5） 3）确定截面各板件尺寸 由 Areq 和 h、b ，根据构造要求、局部稳定和钢材规格等条件，确定截面所有其余尺寸。 如对组合工字形截面查P394附录5得 h0和b宜取10mm的倍数，t和tw宜取2mm的倍数且应符合钢板规格，tw应比t小，但一般不小于4mm。 6.6.3 截面验算 1）强度验算 式中： ?????? N?—— 轴心压力设计值； ??????? An—— 压杆的净截面面积； ?????? ?f?—— 钢材抗压强度设计值。 （6.2.2） 式中： N——轴心压力设计值， A——构件毛截面面积，?——材料设计强度 ?——轴心受压构件整体稳定系数。与截面类型、构件长细比?、所用钢种有关 。 2）整体稳定验算 （6.4.2） 应力表达式： 验算整体稳定时，应对截面的两个主轴方向进行验算。 4) 刚度验算 （6.2.4） 对于受压构件，长细比更为重要。长细比过大，会使其稳定承载力降低太多，在较小荷载下就会丧失整体稳定；因而其容许长细比?限制应更严。 3）局部稳定验算 腹板 翼缘 （6.5.4） （6.5.3） bs 横向加劲肋 ≤3h0 h0 ts 6.6.4 构造要求 大型实腹式构件应在受有较大横向力处、在运输单元的端部以及其它需要处设置横隔。横隔的中距不得大于柱截面较大宽度的9倍，也不得大于8m。 对于组合截面，其翼缘与腹板间的焊缝受力较小，可不