《钢结构》轴心受力构件V3解读.ppt

钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 力学缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响 1、残余应力影响下短柱的?－? 曲线 残余应力对短柱应力－应变曲线的影响是：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。 σ=N/A ε 0 fy fp σrc fy-σrc A B C 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 2、残余应力对构件稳定承载力的影响 fy 0 λ 欧拉临界曲线 σcrx σcry σE 仅考虑残余应力 的柱子曲线 lp 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 构件几何缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲影响 1、构件初弯曲（初挠度）的影响 0.5 0 v0=3mm 1.0 Ym/?0 v0=1mm v0=0 A B B’ A’ 有初弯曲的轴心受压构件的荷载－挠度曲线如图，具有以下特点：① y和Y与?0成正比，随N的增大而加速增大； ②初弯曲的存在使压杆承载力低于欧拉临界力NE；当y趋于无穷时，N趋于NE fy 0 λ 欧拉临界曲线 对x轴 仅考虑初弯曲的柱子曲线 对y轴 x x y y scr 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 §5.4 实际轴心受压构件的整体稳定 a、b、c、d四条柱子曲线 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 实际轴心受压构件的整体稳定计算公式 （5.4.1） （5.4.2） 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 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构件 2、截面为单轴对称构件 3、单角钢截面和双角钢组合T形截面可采取简化计算 4、单轴对称的轴心受压构件在绕非对称轴以外的任意轴失稳时，应按弯扭屈曲计算其稳定性。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 §5.5 轴心受压实腹构件的局部稳定 1 均匀受压板件的屈曲 （4.5.8） （6.5.1） 板在弹性阶段的临界应力表达式为： 考虑塑性发展的临界应力表达式： 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第五章 轴心受力构件 2 轴心受压构件局部稳定的计算方法 实腹式轴心受压构件的板件应满足 我国钢结构设计规范用限制板件宽厚比的方法来实现局部稳定的设计准则。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 翼缘 腹板 工字形截面 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 2. 截面验算 （1）强度验算强度验算公式与实腹柱相同。柱的净截面面积 An不应计入缀条或缀板的截面面积。 （2）刚度验算 （3）整体稳定验算分别对实轴和虚轴验算整体稳定性。对实轴作整体稳定验算时与实腹柱相同。对虚轴作整体稳定验算时，轴心受压构件稳定系数? 应按换算长细比?0x 查出。 （4）单肢稳定验算 （5）缀条、缀板设计 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 例5.4 某厂房柱， l0x＝l0y ＝6m，承受轴心压力设计值N＝1600kN，钢材为Q235B，f＝215N/mm2，拟采用格构式柱（ x为虚轴，y 为实轴），柱肢采用热轧槽钢，试设计此柱。 x y x y b 1 1 [28b l1 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 x y x y b 1 1 [28b l1 1、按实轴（y轴）的稳定条件确定分肢截面尺寸 一、缀条柱设计 设?y ＝60，对实轴按b类查附表 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 需要的截面几何量为 x y x y b 1 1 [28b