文档介绍：第四章轴心受力构件
第一节概述
第二节轴心受力构件的强度与刚度
第三节实腹式轴心受压构件的整体稳定
第四节实腹式轴心受压构件的局部稳定
第五节实腹式轴心受压构件的截面设计
第六节格构式轴心受压构件
第一节概述
轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件,作为一种受力构件,就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。
正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制;承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。
稳定问题是钢构件的重点问题,所有钢构件都涉及到稳定问题,是钢构件设计的重点与难点。本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念,为下序章节打基础。
轴心受力构件的截面分:实腹式与格构式两类
实腹式又分型钢截面(包括普通型钢与薄壁型钢),组合截面(钢板组合与型钢组合截面)
格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面
第二节轴心受力构件的强度与刚度
一、轴心受力构件的强度
以净截面的平均应力强度为准则:即
二、轴心受力构件的刚度
以构件的长细比来控制,即
第三节实腹式轴心受压构件的整体稳定
一、稳定问题的概述
所谓的稳定是指结构或构件受载变形后,所处平衡状态的属性。稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态,进入不稳定状态,临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载,构件必须工作在临界荷载之前。
稳定问题为钢结构的重点问题,所有钢结构构件均件均存在稳定问题,稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。
二、理想轴心受压构件的整体失稳
1、理想条件:绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应力、完全弹性。
2、典型失稳形式
弯曲失稳-只有弯曲变形;
扭转失稳-只有扭转变形。
弯扭失稳-弯曲变形的同时伴随有扭转变形。
单对称截面绕对称轴(或不对称截面)弯曲失稳时,由于截面的形心(内力作用点)与剪心(截面的扭转中心)不重合,截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩,从而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳承载力。
只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力,其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于扭转失稳承载力。
3、理想构件的弹性弯曲失稳
根据右图列平衡方程
解平衡方程:得
4、理想构件的弹塑性弯曲失稳
构件失稳时如果截面应力超出弹性
极限,则构件进入弹塑性工作阶段,