中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）第五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轴心受压构件的稳定第四节轴心受压柱的设计第五节柱头和柱脚中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）1、轴心受力构件的应用桁架、塔架、网架、网壳、支撑等杆件体系，工作平台支柱等，假设节点为铰接连接。第一节概述中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）热轧型钢截面冷弯薄壁型钢截面实腹式组合截面（整体连通的截面）格构式组合截面2、轴心受力构件的截面形式中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）截面选型的要求是：（1）用料经济，形状简单，便于制作（2）便于与其他构件连接；（3）面积保证：A，An；（4）刚度足够：宽大且薄，I大。3、设计要求轴心受力构件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保证构件的刚度；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。轴心受拉构件：强度和刚度验算；轴心受压构件：强度、稳定和刚度验算。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。中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）4、设计内容构件的截面：截面选择、尺寸确定，承载能力和正常使用极限状态的验算；柱头：支撑平台梁、桁架等；柱脚：将压力传给基础。中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）第二节轴心受力构件的强度与刚度一、强度计算1、轴心受拉构件：毛截面屈服和净截面断裂准则截面无削弱时的强度：毛截面屈服：轴心受力构件的强度应以毛截面的平均应力不超过钢材的屈服强度为准则，出现不适于继续承载的变形。ffANRy中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）（4-1）孔洞处截面应力分布(a)弹性状态应力；(b)极限状态应力(a)(b)NNNN0max=30fy截面有削弱时的强度：准则：以净截面达到钢材的抗拉强度为极限状态，净截面只是杆件的局部区域，达到屈服整个杆件变形不大，不会影响继续承载。中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）fffffffANyuRyyuRuRRuun8.0Ru净截面断裂的抗力分项系数。由于断裂的后果比屈服严重，故取值高，使8.0RuR我国推荐的钢种的强屈比一般均超过1.25，故为方便设计，对净截面按屈服进行计算。fANn中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）当拉杆的截面有局部削弱时，截面上的应力分布就不均匀，在孔边或削弱处边缘就会出现应力集中。但当应力集中部分进入塑性后，内部的应力重分布会使最终拉应力分布趋于均匀。因而须保证两点：（1）选用的钢材要达到规定的塑性（延伸率）；（2）截面开孔和消弱应有圆滑和缓的过渡，改变截面、厚度时坡度不得大于1:2.5/1:4。另外，当轴心拉杆与其它构件采用螺栓或高强螺栓连接时，连接处的净截面强度计算按第三章所述。中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）2、轴心受压构件：轴心压杆的截面若无削弱，就不会发生强度破坏。截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响小，也不会发生强度破坏。通常整体稳定是确定构件截面重要因素。如截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响大，则会发生强度破坏。轴心压杆的强度计算方法同轴心拉杆，以截面的平均应力达到屈服点为强度破坏准则。fANn中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）中国地质大学（武中国地质大学（武汉）汉）il0（4-2）式中——构件长细比，对于仅承受静力荷载的桁架为自重产生弯曲的竖向平面内的长细比，其它情况为构件最大长细比；l0——构件的计算长度；i——截面的回转半径；[]——构件的容许...
