钢结构网上辅导材料四_4

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4、憎沸各雍鼎《钢结构》网上辅导材料四轴心受力构件设计轴心受拉构件时需进行强度和刚度的验算，设计轴心受压构件时需进行强度、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

5、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15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：①弯曲屈曲双轴对称截面构件最常见的屈曲形式。②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。③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

6、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15具有初弯曲的轴心受压构件的承载力具有如下特点：①具有初弯曲的压杆，压力一开始作用，杆件就产生挠曲，

7、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。②压杆的初挠度值愈大，相同压力N情况下，杆的挠度愈大。③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

8、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