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第九章 轴心受力构件设计 第九章 轴心受力构件设计 第第九九章章 轴轴心心受受力力构构件件设设计计 第一节 概述 第一节 概述 第第一一节节 概概述述 轴心受力构件包括轴心受拉构件和轴心受压构件。在房屋建筑结构中，轴 心受压柱、屋架、托架、网架、塔架等均属于轴心受力构件。 轴心受力构件按其截面形式可分为实腹式和格构式两种。实腹式构件构造 简单，制造方便，整体受力和抗剪性能好，但截面尺寸大时用钢量大，见P141 图5-2(a)。格构式构件则由两个或多个分肢用缀板或缀条连接而成，见 P141 图5-2(b)、(c)。缀条常采用单角钢，缀板常采用钢板。 第二节 轴心受力构件的强度和刚度 第二节 轴心受力构件的强度和刚度 第第二二节节 轴轴心心受受力力构构件件的的强强度度和和刚刚度度 轴心受力构件的设计必须满足承载力极限状态和正常使用极限状态，包括 强度、刚度，轴心受压构件还必须满足整体稳定性和局部稳定性。本节回顾一 下轴心受力构件的强度和刚度。 一、强度计算 有孔洞削弱的轴心受拉和轴心受压构件，要求满足下面的计算公式： σ = N/A ≤ f n 其中N为构件轴力设计值；A 为构件的毛截面积；f为钢材强度设计值。 n 无孔洞削弱的轴心受拉和轴心受压构件，要求满足下面的计算公式： σ = N/A≤ f 其中A为构件的毛截面积。 对摩擦型高强度螺栓连接的构件，计算净截面强度时应考虑孔前传力系数 对轴力的折减及螺栓孔的削弱，计算公式应为： σ = N(1−0.5n /n)/A ≤ f 1 n 其中：n 为第一列螺栓数；n 为构件节点上或接头一边的螺栓总数；A 为 1 n 第一净截面积。 注意单面连接的单角钢轴心受力构件在计算强度时，钢材的强度设计值应 乘以0.85。这是因为连接偏心会引起弯矩，使角钢受附加应力，安全度降低。 二、刚度计算 长细比是构件的计算长度与截面回转半径的比值，即 ， 越大，构件 λ= l /i λ 0 刚度越大，反之则刚度越小。 验算构件的刚度时，应对两个主轴方向的长系比均进行计算： λ = l /i ≤[λ] x ox x λ = l /i ≤[λ] y oy y 其中： 、 为x轴长细比和y轴长细比； 、 、i 、i 分别为x轴和y轴的 λx λy lox loy x y 计算长度和回转半径。 第三节 轴心受压构件的整体稳定 第三节 轴心受压构件的整体稳定 第第三三节节 轴轴心心受受压压构构件件的的整整体体稳稳定定 l 我国规范规定：轴心受压构件考虑残余应力、 /1000的初弯曲等因素，采 用极限承载力理论，给出了三组ϕ − λ曲线，这样轴心受压构件的整体稳定必 须满足： σ = N/(ϕA)≤ f ϕ 其中： -轴心受压杆件