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钢结构第四章钢柱与钢压杆-课件

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钢结构基本原理ppt课件

钢结构基本原理ppt课件

N1Vy V/n
N1Tx
N1T
y1 r1
T1y xi2yi2
N1Ty
N1T
x1 r1
T1x xi2yi2
验算公式：
N 1N 1 T x2N 1 T yN 1 T y2N m b in
注意： y1≤3x时，N1T=N1XT=Ty1/Σyi2
x1≤3y时，N1T=N1yT=T. x1/Σxi2
应力集中：应力集中越严重，出现同号三相应力场的应力水平越接近，
钢材越趋于脆性。
温度：高温热塑性变形，低温冷脆（脆性温度转变区）
荷载类型：加载速度：低温脆性破坏
循环荷载 高周疲劳—— n514 0 fy
低周疲劳—— n＝ 120 ～ 5140 fy
疲劳：钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹
30
受拉螺栓连接：
1、受力：沿杆轴方向受拉。 破坏：栓杆被拉断。
2、单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb Ae ftb
de2 4
ftb
f tb 值的由来：考虑橇杠作用，并对其进行简化，从 而采如用 ftb 0.8f 来考虑。
3、螺栓群受拉连拉计算。
1>轴心力：
n
N
N
b t
.
31
2>偏心力作用下
a.小偏心情况：螺栓群全部受拉。
逐渐扩展，直到最后破坏，这种现象称为疲劳。
疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。 其破坏过程经历裂纹的产生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段， 是延时断裂。
.
9
钢 柱 上 焊 接 牛 腿 （ 腹 板 和 翼 缘 ）
.
10
梁柱节点：梁分别连接在柱的腹板和翼缘（连接角钢与

钢结构基础第四章课后习题答案

钢结构基础第四章课后习题答案

第四章4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。

杆件由屈服强度2y f 235N mm =的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不计残余应力。

320610mm E N =⨯2（由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的变形模量是常数，所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的）。

解：由公式 2cr 2Eπσλ=，以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下：4.8 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑性体，屈服强度为 2y f 235N mm =，弹性模量为 320610mm E N =⨯2，试画出 cry y σ-λ——无量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。

f yyf (2/3)f y(2/3)f yx解：当 cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲；当 cr 0.30.7y y y f f f σ>-=时，构件在弹塑性状态屈曲。

因此，屈曲时的截面应力分布如图全截面对y 轴的惯性矩 3212y I tb =，弹性区面积的惯性矩 ()3212ey I t kb =()322232232212212ey cryy y y yI t kb E E E k I tb πππσλλλ=⨯=⨯= 截面的平均应力 2220.50.6(10.3)2y ycr y btf kbt kf k f btσ-⨯⨯==-二者合并得cry y σ-λ——的关系式cry cry342cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-= 画图如下4.10 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。

钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。

已知构件承受的轴心压力为0.6f yfyλσ0.20.40.60.81.0cryN=1500KN 。

解：已知 N=1500KN ，由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ox =1200cm l ，对弱轴的计算长度 oy =400cm l 。

钢结构原理-第4章轴心受力构件

钢结构原理-第4章轴心受力构件
柱子曲线： 由于各种缺陷同时
存在，且都是变量，再 加上材料的弹塑性，轴 压构件属于极值点失稳， 其极限承载力Nu很难用 解析法计算，只能借助 计算机采用数值法求解。
《钢结构原理》 第4章 轴心受力构件
缺陷通常只考虑影响最大的残余应力和初弯曲（l/1000）。 采用数值法可以计算出轴压构件在某个方向（绕 x 或 y 轴）的 柱子曲线，如下图，纵坐标为截面平均应力与屈服强度的比值， 横坐标为正则化长细比。
《钢结构原理》 第4章 轴心受力构件
4.1 概述
4.1.1 定义：构件只承受轴心力的作用。 承受轴心压力时称为轴心受压构件。 承受轴心拉力时称为轴心受拉构件。
N
N
N
N
《钢结构原理》 第4章 轴心受力构件
4.1.2 轴心受力构件的应用 平面及空间桁架（钢屋架、管桁架、塔桅、网架等）； 工业及民用建筑结构中的一些柱； 支撑系统；等等。
(a) N
(b) N
Hale Waihona Puke (c) NNN
N
《钢结构原理》 第4章 轴心受力构件
4.4.3 理想轴心受压构件的弯曲屈曲 4.4.3.1 弹性弯曲屈曲
取隔离体，建立平衡微分方程
EyIN y0
用数学方法解得：N 的最 小值即分岔屈曲荷载 Ncr，又称 为欧拉荷载 NE 。
Ncr2EI/l2
对应的临界应力为：
《钢结构原理》 第4章 轴心受力构件
4.4 轴心受压构件的整体稳定
概念：在压力作用下，构件的外力必须和内力相平衡。 平衡有稳定、不稳定之分。当为不稳定平衡时，轻微的扰 动就会使构件产生很大的变形而最后丧失承载能力，这种 现象称为丧失稳定性，简称失稳，也称屈曲。 特点：与强度破坏不同，构件整体失稳时会导致完全 丧失承载能力，甚至整体结构倒塌。失稳属于承载能力极 限状态。与混凝土构件相比，钢构件截面尺寸小、构件细 长，稳定问题非常突出。只有受压才有稳定问题。

第四章受弯构件的弯扭失稳 钢结构课件(共24张PPT)

第四章受弯构件的弯扭失稳 钢结构课件(共24张PPT)
此法的重要缺点是很难具体分析剩余应 力对压弯构件承载力的影响。
第十二页，共24页。
数值积分法：
把杆件沿轴线方向分成足够多的小段，并以每段的 中点曲率代表该段的曲率。在确定每小段的截面应 力时将剩余应力的影响计入在内。对于杆件分的段 数愈多，计算精度愈高，同时计算量也愈大。
此法比没有考虑剩余应力的近似(jìn sì)法精确，并 且还具有可以考虑初始弯曲和能够用于不同荷载条 件与不同支承条件的优点，但推导的计算公式太繁 琐，不适合实际应用。
些因素后，式4-90将更复杂，而不满足 (mǎnzú)实际设计需要。
第十六页，共24页。
实用(shíyòng)计算公式：
1. 将压弯构件分解成两种受力情况：纯弯曲和轴压
2. 采用(cǎiyòng)相关公式：
3. 4.
引入等效弯矩系数N和截 面M影响1 系数 式4-96为实用计算N公Ey式 Mcr
第十七页，共24页。
第十四页，共24页。
压弯构件在弯矩作用(zuòyòng) 平面外的稳定计算
1. 失稳现象：弯扭屈曲 2. 临界力的推导：将压弯构件分解成两种受力情
况：纯弯曲(wānqū)和轴压 3. 纯弯曲(wānqū)构件发生弯扭失稳时的平衡微分
方程：式4-44、45 4. 此时将轴力对侧向弯曲(wānqū)和扭转的影响加
第三页，共24页。
整体(zhěngtǐ)稳定系数的近似 计算
常用截面形式： 计算公式使用的前提条件： 由于采用近似计算公式，其中已考虑非
弹性屈曲的问题，所以不用修正。 此向内容(nèiróng)常用于压弯构件的稳
定计算。
第四页，共24页。
梁的整体(zhěngtǐ)稳定计算方 法
单向受弯构件：式4-58 双向受弯构件：式4-68 满足一定(yīdìng)条件可不进行梁的整体

钢结构基本原理第4章

钢结构基本原理第4章


第4.1节 概述
本节目录
1. 轴心受力构件的应用 2. 轴心受力构件类型 3. 轴心受力构件的截面形式 4. 轴心受力构件的计算内容
基本要求
了解轴心受力构件的类型、应用及计算内容
4.1.1 轴心受力构件的应用
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。
图4.1.1 桁架
图4.1.2 网架
由于组合截面制作费时费工，其总的成本并 不一定很低，目前只在荷载较大或构件较高时使 用。
4.1.4 轴心受力构件的计算内容
件轴 心 受 力 构
强度 （承载能力极限状态） 轴心受拉构件 刚度 （正常使用极限状态）
强度 （承载能力极限状态） 轴心受压构件 稳定
刚度 （正常使用极限状态）
第4.2节 轴心受力构件的强度和刚度
②理想轴心压杆的弹塑性弯曲屈曲临界力和临界应力
对于长细比λ<λp的轴心压杆发生弯曲屈曲时，构件截 面应力已超过材料的比例极限，并很快进入弹塑性状态， 由于截面应力与应变的非线性关系，这时构件的临界力和 临界应力公式采用切线模量理论计算。
N cr

2Et I
l2
cr

2Et 2
Et ---切线摸量
A
N f
A
N ——轴心压力设计值；
A ——构件毛截面积；
f ——钢材抗压强度设计值；

——
cr
/
f
，称为轴心受压构件整体稳定系数，
y
根据截面分类和构件长细比，由柱子曲线或查表确定。
轴心受压构件的柱子曲线
压杆失稳时临界应力σcr与长细比λ之间的关系曲线 称为柱子曲线。
规范在制定轴心受压构件的柱子曲线时，根据不同 截面形状和尺寸、不同加工条件和相应的残余应力分布 和大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的最大初弯曲, 按照最大强度准则，对多种实腹式轴心受压构件弯曲失 稳算出了近200条柱子曲线。

钢结构教学课件PPT轴心受力构件

钢结构教学课件PPT轴心受力构件
第六章 轴心受力构件
§6.1 轴心受力构件的应用及截面形式
6.1.1 轴心受力构件的应用
a)
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）。
在钢结构中应用广泛，如桁架、网 架中的杆件，工业厂房及高层钢结 构的支撑，操作平台和其它结构的 支柱等。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉（Euler）早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究，当轴心力达到临界值时，压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下，根据外力矩平衡条件，可建立平衡微分方程， 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
其临界力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
2、弹塑性弯曲屈曲
1889年恩格塞尔，用应力－应变曲线的切线模量代替欧拉公式中 的弹性模量E，将欧拉公式推广应用于非弹性范围，即：
Ncr
2Et I
l02
2 Et
2
A
（6.3.5）
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
对于高强螺栓的摩擦型连接，可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周，故在孔前接触面已传递一半的力，因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算：
N f
An,1
其中：An,1 b n1 d0 t;
+
+
+
+
b)
++

钢结构设计(4)-墙梁设计

Mx My B f
Wefnx Wefny W
Wefnx －对主轴x的有效净截面抵抗矩 Wefny－对主轴y的有效净截面抵抗矩 W －截面的毛截面扇性抵抗矩。
▪ 剪应力验算
x
3Vx max 4b0t
fv
y
3Vy max 2h0t
fv
f v --钢材的抗剪设计强度；
，V Vxmax y max --墙梁在x、y方向承担的剪力最大值；
墙梁的间距取决于墙板板型和规格等，一般墙梁的 间距取1－1.5米左右;遇有窗口位置等情况作特殊 处理;墙梁宜布置在刚架柱的外侧。
1.6.2 墙梁荷载
▪ 荷载
x
1.竖向荷载—墙板自重和墙梁自重
2.水平荷载－风荷载
y
y
▪ 荷载组合
x
双侧挂墙板
1.竖向荷载＋水平风荷载（迎风）
2.竖向荷载＋水平风荷载（背风）
▪ 刚度验算: l0 imin F
——拉杆长细比容许值
返回
墙梁设计－小结
▪ 墙架系统主要由墙梁、拉条、斜拉条、
撑杆、以及墙面板等组成。
▪ 墙梁承担双向荷载，为一双向受弯构件。 ▪ 墙梁截面验算包括：正应力验算，剪应
力验算，整体稳定验算以及刚度验算。
▪ 柱间支撑的布置与计算。
支撑,以组成几何不变体系.
柱间支撑的截面型式：采用两个角钢组 成的T型截面、圆钢管截面。
柱间支撑的型式：根据厂房使用要求可 以布置成十字型或者八字型。
柱间支撑作用：主要传递山墙传来的风 荷载，增加房屋整体刚度。
十字型支撑
八字型柱间支撑
八字型柱间支撑节点构造
节点板 圆管支撑
柱间支撑连接节点详图
通常墙梁的最大刚度平面在水平方向（槽口方向

钢结构A-钢柱与钢压杆


[ ]
N f A
轴心受压构件的整体稳定 Buckling of Rolled or welded Section Column
轴心受压构件的三种整体失稳状态
无缺陷的轴心受压构件（双轴对称的 工型截面）通常发生弯曲失稳，构件 的变形发生了性质上的变化，即构件 由直线形式改变为弯曲形式，且这种 变化带有突然性。
规范在制定轴心受压构件的柱子曲线时，根据不同截面形状和尺寸、 不同加工条件和相应的残余应力分布和大小、不同的弯曲屈曲方向以 及l/1000的初弯曲，按照极限承载力理论，采用数值积分法，对多种 实腹式轴心受压构件弯曲屈曲算出了近200条柱子曲线。
规范将这些曲线分成四组，也就是将分布带分成四个窄带，取每组的 平均值曲线作为该组代表曲线，给出a、b、c、d四条柱子曲线，如图
柱子曲线（
曲线
）
规范根据截 面分类查表 格。
轴心受压实腹式构件的整体稳定计算 Buckling of Rolled or welded Section Column
N cr cr f y f A R fy R N 即： f A
欧拉公式：
EId2 y / dz2 Ny 0
k 2 N / EI
N A
z
y k y 0
2
方程通解： 临界力：
y A sin kz B coskz
N cr 2 EI / l 2 2 EA /(l / i) 2 EA /
2 2
y
屈曲弯曲 状态
理想轴心受压构件 （1）杆件为等截面理想直杆； （2）压力作用线与杆件形心轴重合； （3）材料为匀质，各项同性且无限弹性，符合虎克定律； （4）构件无初应力，节点铰支。

钢结构稳定性的新诠释

对支撑刚度应该要提出要求： 支撑抗侧刚度 K 至少要 3
P /h 。
i 1 i
n
现有支撑是否都满足这一要求？
•返回
〗
1 2 I (1 P AW PE )3
1.0
2 0
0.8
轴 力的 等 效 轴 压负 刚度
EA l 1
1 2 Ai 2 (1 P Al
2
PE
)3 n2
0.6
λ =100
0.4

EA l 1
1 2n (1 P
2
λ =150
PE
)
3
0.2
2
0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
4. 结构（子结构）的刚度：如层抗侧移刚度。
•
从以上可知，结构是分层次的，刚度也是分 层次的，每一层次结构都会发生失稳现象。在 材料层次上，应力应变曲线上切线模量为零的 点表示金属内部晶体结构不再能保持原状，通 过滑移达到新的状态，这代表的是微观状态的 失稳。材料和截面层次的失稳是强度问题。更 高层次结构的失稳就是稳定问题。我们关注的 稳定性，通常是构件和（子）结构层次上的稳 定性。
一、应力应变关系：强度和刚度
首先考察一下钢材的应力应变关系曲线 （ 曲线）, 如图 1 所示。从钢材的 曲线，得到钢材的四个机械性能 fu E 指标： f y 在 f y 时有屈服平台，且荷载不增加 时变形迅速增加。以此为基础，进行强 度计算。以上述 曲线为基础，借 助于材料力学的先入为主的影响，在我 们的脑海中，深深的烙下了强度是最最 主要的、占第一位的印象。
图3a
EA Pl ( ） ， l EA
图3b
（2）图 3c,d 所示压杆当P 0 时轴压刚度=

钢结构第四章

14.1轴心受力构件的截面形式4.2轴心受力构件的强度和刚度计算4.2.1 轴心受力构件的强度计算4.2.2 轴心受力构件的刚度计算4.3 轴心受压构件的整体稳定4.3.1 轴心受压构件的弹性弯曲屈曲4.3.2 轴心受压构件的弹塑性弯曲屈曲4.3.3初始缺陷对压杆稳定承载力的影响4.3.4 轴心受压构件的整体稳定计算24.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定4.4.1 薄板屈曲(1) 薄板的弹性屈曲(2) 薄板的弹塑性屈曲4.4.2 受压构件局部稳定计算4.4.2.1 确定板件宽厚比(高厚比)限值的准则4.4.2.2 板件宽厚比(高厚比)限值4.4.2.3受压构件的腹板不满足高厚比限值时的处理例题－格构柱例题－轴压柱，截面削弱34.5.2 格构式轴压构件的整体稳定计算(1) 格构式构件绕实轴的整体稳定计算(2) 格构式构件绕虚轴的整体稳定计算①换算长细比②格构式构件绕虚轴的整体稳定计算4.5.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定(1) 缀条柱(2) 缀板柱4.5.1 格构式轴心受压构件的截面形式与组成4.5 格构式轴压构件44.5.4 格构式轴心受压构件缀材计算(1) 缀材面承担的剪力①单缀条强度设计值的调整②斜缀条承受的轴向力(2) 缀条设计(3) 缀板设计③斜缀条整体稳定计算④缀条与分肢连接焊缝计算⑤缀条与分肢连接形式(4) 横隔设置①缀板受力②缀板与分肢连接③缀板线刚度54.6 轴心受压构件截面设计4.6.1 实腹式轴心受压构件截面设计4.6.2 格构式轴心受压构件截面设计(3) 截面验算(1) 确定截面所需的面积、回转半径、截面高度、截面宽度等(2) 确定型钢号或组合截面各板件尺寸(1) 根据绕实轴的稳定性确定分肢截面尺寸(2) 根据虚轴和实轴的等稳性确定分肢的间距(3) 截面验算(4)缀材设计7轴心受力构件：承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。

(轴心受拉构件和轴心受压构件)截面形式型钢截面组合截面热轧型钢截面冷弯薄壁型钢截面实腹式组合截面格构式组合截面4.1轴心受力构件的截面形式应用：屋架、托架、塔架和网架、工作平台和其它结构的支柱等8实腹式构件：格构式构件：优点：构造简单、制造方便，整体受力和抗剪性能好缺点：截面尺寸大时钢材用量较多。

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A 与 是相关联的两未知数，通过试算确定A
步骤： 1. 假设长细比
l0x l0y
第四章 钢柱与钢压杆
2.确定截面尺寸 （1）利用等稳定条件，一般
由近似关系
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
特例:
焊接工字形截面
若
由等稳条件
，则
形成扁而宽的截面，与其它构件连接困难
按构造取
ll00xx ll00yy
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
实腹柱
不满足局部稳定要求：
1.增加腹板厚度tw（不经济） 2.设置纵向加劲肋（减小腹板计算高度）
3.板屈曲后还有很大承载能力 按有效截面计算
考虑腹板部分退出工作，腹板截面面积 仅考虑腹板两侧各
按有效截面计算整体稳定
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
第四章 钢柱与钢压杆
（2）由A ，b1 ,h 试选 t, tw
主要由局部稳定条件确定
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
3、验算（按选定的截面尺寸，求实际面积和实际长细比） （1）整体稳定性
（2）强度（有孔洞削弱）
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
（3）局部稳定性验应力： 在杆件尚未承受外荷载前已存在的一种初应力， 在截面上自相平衡。
焊接工字形截面，翼缘 为
轧制边的残余应力分布：
第四章 钢柱与钢压杆
残余应力的影响： 1、在轴心压力N作用下， 使截面的某些部位提前屈服
当平均应力 翼缘两外端达到
第四章 钢柱与钢压杆
2、将截面分成变形模量不同的两部分 降低截面刚度。
第四章 钢柱与钢压杆
第四节 轴心受压实腹式柱设计
一、截面形式
常用截面形式有轧制普通工字钢、H型钢、焊接工字形截面、 型钢和钢板组合截面、圆管、方管截面等。
(a)
(b)
(c)
第四章 钢柱与钢压杆
选择截面的原则： 1.面积分布尽量开展，以增加截面惯性矩和回转半径
（提高柱的整体稳定性和刚度） 2.等稳定性 3. 便于与其他构件连接，尽可能构造简单，制造省工
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
二、绕虚轴x的整体稳定性计算
•轴压构件失稳时与梁的弯曲相同，产生弯矩和剪力， •对实腹式构件，剪力由通长的腹板承受，剪切变形很小，可忽略 • 格构式构件，单肢每隔一定的距离用缀材联系，柱是中空的， 绕虚轴失稳时，剪力引起的变形比实腹式构件大，
ll00xx ll00yy
三、构造要求
1. 腹板 `
或需设置纵向加劲肋的柱，
应成对布置横向加劲肋 间距
（防止腹板在运输和施工过程中发生变形， 提高柱的抗扭刚度）
2. 轴压构件，翼缘与腹板连接焊缝厚度
（偶然性弯曲引起的剪力很小）
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
【例题4-1 】某焊接工字形截面柱，截面几何尺寸如图所示。 柱的上、下端均为铰接，柱高4.2m，承受的轴心压力设计值为 1000kN，钢材为Q235，翼缘为火焰切割边，焊条为E43系列， 手工焊。试验算该柱是否安全。
第二节 轴心受压实腹式构件的整体稳定性
一、理想轴心压杆的临界力
理想轴心压杆： 绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应力
稳定平衡：N较小时，直线平衡状态 随遇平衡（中性平衡）： N增大到某一数值时，
保持微弯平衡状态 不稳定平衡：N再稍有增加，弯曲变形随即突然增大，
杆件屈曲
第四章 钢柱与钢压杆
轴心压杆保持微弯平衡状态的临界力
ll00xx ll00yy
ll00xx ll00yy
第四章 钢柱与钢压杆
第五节 轴心受压格构式构件的稳定性
y－y：实轴（与单肢腹板相垂直的主轴） x－x：虚轴（与缀材平面相垂直的主轴）
一、特点
1. 绕实轴y的稳定计算同实腹式构件
2. (两个单肢相当于两个并排的实腹式构件)
2. 绕虚轴x的稳定性比有同样λ实腹式构件小
钢结构第四章钢柱与钢压杆
精品jin
第四章 钢柱与钢压杆
第一节 应用和构造形式
第四章 钢柱与钢压杆
第一节 应用和构造形式
二、构造
柱头 柱身 柱脚
按柱身构造形式分为 实腹柱 格构柱
第四章 钢柱与钢压杆
第一节 应用和构造形式
第四章 钢柱与钢压杆
第二节 轴心受压实腹式构件的整体稳定性
截面设计
第四章 钢柱与钢压杆
在计算中通常以限值板宽厚比来保证其局部稳定性
计算原则：局部失稳不先于整体失稳
1、工字形截面翼缘： 三边简支，一边自由
第四章 钢柱与钢压杆
翼缘板在弹塑性阶段工作 弹塑性阶段弹性模量折减系数
对上式简化为直线式
第四章 钢柱与钢压杆
2、腹板：两边简支，两边弹性固定于翼缘
b：翼缘自由外伸宽度 构件长细比的较大值
临界应力
：计算长度系数（与杆件支承情况有关）
第四章 钢柱与钢压杆
两端铰支 两端固定
＝1.0 ＝0.5
一端固定，一端铰支 ＝0.7 一端固定，一端自由 ＝2
提高稳定性方法：减小计算长度 增大截面回转半径（A一定，增大I）
欧拉公式适用条件：材料处于弹性范围，即
当
进入非弹性阶段，用切线模量 代替E
第四章 钢柱与钢压杆
l0x l0y
第四章 钢柱与钢压杆
普通工字型钢：
，当
适用于
，采用不经济
宽翼缘H型钢：改善截面对y 轴的稳定性 焊接工字形截面：组合灵活，易使截面分布合理，应用广泛 管形截面：两个方向的回转半径相近，构件为封闭式，
内部不易生锈， 但与其他构件连接较麻烦
l0x l0y
第四章 钢柱与钢压杆
二、截面选择 已知：N，截面形式，钢号，
3、降低压杆的稳定承载能力
第四章 钢柱与钢压杆
4、对弱轴的影响比对强轴严重
对强轴 x- x 轴屈曲
对弱轴 y-y 轴屈曲
第四章 钢柱与钢压杆
三、实际轴心压杆的稳定极限承载力 极限承载力理论（压溃理论或最大强度准）：
考虑初偏心、初弯曲、残余应力等的影响， 按偏心压杆的稳定理论求其极限荷载
C点之前：稳定平衡 C点之后：不稳定平衡 C点：稳定极限应力
规范：按截面形式，加工方法，弯曲方向不同及相应的残余应力，算 出96条稳定系数 与长细比 的关系曲线并归为a，b，c, (d)四类
GB50017的柱子曲线
第四章 钢柱与钢压杆
计算公式： ：轴心压杆的稳定系数 根据表4-1的截面分类、构件钢号、长细比 查附录七
四、刚度验算
第四章 钢柱与钢压杆
第三节 轴心受压实腹式构件的局部稳定性