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第四章:轴心受力构件
4.3实腹式轴心受压构件的稳定性
当轴心受压构件的长细比较大而截面又没有孔洞削弱时,一般不会因为截面的平均应力达到抗压强度设计值而丧失承载力,所以不必进行强度计算。近几十年来,由于结构形式的不断发展和较高强度钢材的应用,使构件越来越轻而薄,以致更容易发生失稳。在钢结构工程事故中,因失稳导致破坏的情况时有发生,因而对轴心受压构件来说,整体稳定是确定构件截面的最重要因素。
理想轴心受压构件的屈曲临界力
理想的轴心压杆—— 等截面、无初始变形、无初偏心、无残余应力、材质均匀的轴心压杆。
理想轴心受压构件丧失稳定的形式有三种:
(1)弯曲失稳–只发生弯曲变形,截面只绕一个主轴旋转,杆纵轴由直线变为曲线,是双轴对称截面常见的失稳形式;
(2)扭转失稳–失稳时除杆件的支撑端外,各截面均绕纵轴扭转,是某些双轴对称截面可能发生的失稳形式;
(3)弯扭失稳—单轴对称截面绕对称轴屈曲时,杆件发生弯曲变形的同时必然伴随着扭转。
轴心受压构件的整体稳定计算
轴心受压构件不发生整体失稳的条件为,截面应力不大于
临界应力,考虑抗力分项系数γR后,即:
从而有轴心受压构件的整体稳定计算公式为:
注意事项:
1、无任何对称轴且又非极对称的截面(单面连接的不等边角钢除外)不宜用作轴心受压构件;
2、单面连接的单角钢轴心受压构件,考虑强度折减系数后,可不考虑弯扭效应的影响。
轴心受压构件的局部稳定性
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。
根据局部失稳和整体稳定的等稳定性,应保证板件的局部稳定临界应力不小于构件整体稳定的临界应力,即:
由上式,即可确定局部失稳不早于整体失稳时,板件的宽厚比限值:
翼缘板:
工字形、T形、H形截面翼缘板、
箱形截面翼缘板
腹板:
工字形、H形截面腹板
箱形截面腹板
T形截面腹板
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第一章:钢结构概述【钢结构课程】1.1 钢结构的特点
第二章:钢结构的材料
第三章:钢结构的连接