文档介绍：钢结构第四章轴心受力构件
二、理想轴心受压构件的整体稳定性
称无初弯曲和残余应力及荷载无初偏心的轴心受压构件为理想轴心受压构件。
1、理想轴心受压构件的弯曲屈曲
理想化假定：
无初弯曲——几何无缺陷
荷载无偏最小值可取为k=。
◆对于单向均匀受压的三边简支一边自由矩形板,板的 屈曲系数为 ：
式中： a、b1分别表示自由边和与自由边垂直的边长度。通常a>>b1 ，可近似取k = kmin= 。
式中 k — 板的屈曲系数，与板的支承条件有关。
根据板周边的约束条件，确定位移函数后，可解得四边支承板局部弯曲屈曲时的临界应力为：
板四边简支时
若引入弹性嵌固系数 来考虑组成构件的各板件在相连处提供支承约束影响,则:
值取决于相连板件的相对刚度，k = 4。计算腹板时取=，计算翼缘时取=。
当板件所受纵向压应力超过fp时，板变为正交异性板。可采用近似公式计算屈曲应力
式中， — 弹性模量折减系数，可由试验确定。
受到边界的约束，当板失稳后仍可继续承受荷载，甚至能承受更大的荷载，称这种现象为板具有屈曲后强度。板屈曲后截面上的应力分布不均匀，边缘部分应力大，而中间部分应力小。
目前还难以采用理论分析的方法得出利用板屈曲后强度的计算公式，而常采用有效宽度法。将薄板达极限状态时的应力分布图形(a)先简化为矩形分布(b)，再在合力相等的前提下，简化为两侧应力为人矩形图形(c)，称两个矩形的宽度之和be为有效宽度， be的计算公式通过试验来确定。
三．轴心受压构件的局部稳定计算
板的局部稳定计算，《规范》采用了σcr板σcr整体的设计准则，也称作局部与整体等稳定准则。
σcr板—板的临界应力，主要与板件的宽厚比有关。
《规范》采用限制板件宽厚比的方法来满足局部稳定。根据设计准则分析并简化后得到的局部稳定计算公式为：
◆工字型截面翼缘
◆工字型截面腹板
式中λmax为两方向
长细比的较大值
当构件的承载力有富
裕时，板件的宽厚比可适
当放宽。
第五节 轴心受压构件设计
一、设计原则
1．设计要求
应满足强度、刚度、整体稳定和局部稳定要求。
2．截面选择原则
(1)尽量加大截面轮廓尺寸而减小板厚，以获得 较大I和i，提高构件的整体稳定性和刚度；
(2)两轴等稳定，Nx=Ny， x =y；
(3) 构造简单，便于制做；
(4)便于与其它构件连接；
(5)选择可供应的钢材规格。
二、实腹式轴心受压构件设计
在设计实腹式轴心受压构件时，构件所用钢材、截面形式、两主轴方向的计算长度l0x和l0y、轴心压力设计值N一般在设计条件中已经给定，设计主要是确定截面尺寸。
通常先按整体稳定要求初选截面尺寸，然后验算是否满足设计要求。如果不满足或截面构成不理想，则调整尺寸再进行验算，直至满意为止。
实腹式轴心受压构件有型钢构件和组合截面构件两类，型钢构件制作费用低，应优先选用。
1、 轴心受压型钢构件的设计步骤
(1) 假设构件的长细比。整体稳定计算公式中，有两个未知量和A。需先假设一，求得值和A ，然后确定截面各部尺寸。一般假定=50-100，当N大而计算长度小时，取较小值，反之取较大值。所需截面面积为
A= N/( f)
(2) 求所需回转半径 ix= l0x / ， iy= l0y/
(3) 初选截面规格尺寸。根据所需的A、ix、iy查
型钢表，可初选出截面规格。
(4) 验算是否满足设计要求。若不满足，需调整
截面规格，再验算，直至满足为止。
2、实腹式轴心受压组合截面构件设计步骤
与型钢构件设计步骤相同。
(1) 假设构件的长细比。所需截面面积为：
A= N/( f)
(2) 求所需回转半径： ix= l0x / iy= l0y/
截面宽度b和高度h可按下式计算：
h ix /1 b iy /2
根据所需A、h、b 并考虑局部稳定要求 和构造要求(h≥b)，初选截面尺寸A、h、b 、t、tw。通常取h0和b为10mm的倍数。对初选截面进行验算调整。由于假定的不一定恰当，一般需多次调整才能获