《钢结构》轴心受力构件1

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1、第四章轴心受力构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure1、概述2、轴心受力构件的强度和刚度3、轴心受压构件的整体稳定4、轴心受压柱的设计5、柱头和柱脚钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure掌握轴心受力构件的性能以及强度、刚度的计算方法，掌握轴心受压构件整体稳定和局部稳定的计算方法。掌握受弯构件的性能及强度、刚度、整体稳定、局部稳定和加劲肋计算方法。掌握拉弯和压弯构件的性能和强度的计算方法，掌握压弯构件平面内弯曲屈曲、平

2、面外弯扭屈曲和局部稳定的计算方法。学习要点第四章轴心受力构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件轴心受力构件的应用§4.1轴心受力构件的应用及截面形式轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的构件。包括轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心受压构件（轴心压杆）。NN第四章轴心受力构件钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure桁架网架在钢结构中应用广泛，主要用于承重结构，如桁架、网架中的杆件，工业厂房及高层

3、钢结构的支撑，操作平台和其它结构的支柱等。塔架导管架平台钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件传力方式：上部结构－柱头－柱身－柱脚－基础支承屋盖、楼盖或工作平台的竖向受压构件通常称为柱，包括轴心受压柱柱通常由柱头、柱身和柱脚三部分组成图4.2柱的组成钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件轴心受力构件常用截面形式可分为实腹式构件和格构式构件实腹式构件具有整体连通的截面。格构式构件一般由两

4、个或多个分肢用缀件联系组成。采用较多的是两分肢格构式构件。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件(a)型钢(b)组合截面实腹式构件截面形式图4.3轴心受力实腹式构件的截面形式钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件实腹式构件截面形式(d)冷弯薄壁型钢图4.3轴心受力实腹式构件的截面形式(c)双角钢钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力

5、构件格构式构件实轴和虚轴格构式构件截面中，通过分肢腹板的主轴叫实轴，通过分肢缀件的主轴叫虚轴。格构式构件常用截面形式钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件缀条和缀板一般设置在分肢翼缘两侧平面内，其作用是将各分肢连成整体，使其共同受力，并承受绕虚轴弯曲时产生的剪力。缀板柱钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件缀条和缀板缀条用斜杆组成或斜杆与横杆共同组成，它们与分肢翼缘组成桁架体系；缀板常

6、用钢板，与分肢翼缘组成刚架体系。缀条柱缀板柱钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件实腹式构件比格构式构件构造简单，制造方便，整体受力和抗剪性能好，但截面尺寸较大时钢材用量较多；格构式构件容易实现两主轴方向的等稳定性，刚度较大，抗扭性能较好，用料较省。实腹式构件和格构式构件应用选择：钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件轴心受力构件轴心受拉构件轴心受压构件强度（承载能力极限状态）刚度（正

7、常使用极限状态）强度刚度（正常使用极限状态）稳定（承载能力极限状态）轴心受力构件的设计钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件§4.2轴心受力构件的强度和刚度轴心受力构件以截面上的平均应力达到钢材的屈服强度作为强度计算准则。4.2.1轴心受力构件的强度计算钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件N——轴心力设计值；A——构件的毛截面面积；f——钢材抗拉或抗压强度设计值。1.截面无削弱构件以

8、全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。设计时，作用在轴心受力构件中的外力N应满足：轴心受压构件，当截面无削弱时，强度不必计算。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure第四章轴心受力构件2.有孔洞等削弱◎弹性阶段－应力分布不均匀；◎极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力。对有削弱的截面，虽然存在应力集中现象，但应力高峰区会率先屈服使应力塑性重分布，最终达到均匀分布.有孔洞拉杆的截面应力分布弹性状态应力；极限状态应力应力塑性重分布