钢结构第4章轴心受力构件.ppt

钢结构第4章轴心受力构件
第四章 轴心受力构件
钢结构承载能力的三种形式：
构件截面承载能力：在荷载作用下截面的应力与构件材料相应强度值的比较，即强度。
单个构件的承载能力：构件的稳定性，与构件的刚度有关
整体结构的承载能力：与抗侧力构件的刚度有关或与结构体系中压杆、压弯构件有关
钢结构第4章轴心受力构件
轴心受力构件的强度和刚度
轴心受压构件的整体稳定
轴心受压构件的局部稳定
实腹式轴心受压柱的设计
格构式轴心受压构件的截面设计
主要内容：
钢结构第4章轴心受力构件
轴心受力构件的应用
分类：轴心受压构件、轴心受拉构件
应用：
桁架：钢屋架、托架、吊车梁以及制动桁架；
塔架：电视塔、气象塔、输电线路塔；
网架：平面网架、空间网架；
柱：操作平台柱、抗风柱；
各种支撑结构：屋面支撑、柱间支撑
以上各种结构中的每一根杆件均为轴心受力构件。
钢结构第4章轴心受力构件
轴心受力构件应满足两个极限状态：
承载能力极限状态：强度、整体稳定、局部稳定
正常使用极限状态：刚度（长细比）
轴心受拉构件：强度控制
轴心受压构件：强度、稳定必须同时满足
钢结构第4章轴心受力构件
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
钢结构第4章轴心受力构件
钢结构第4章轴心受力构件
3、截面选择的基本原则：
满足强度所需的截面面积；
截面开展而壁薄，满足刚度的要求；
制作简便；
便于连接。
钢结构第4章轴心受力构件
轴心受力构件的强度与刚度
强度计算
应力集中现象
孔洞处截面应力分布
(a) 弹性状态应力 (b) 极限状态应力
钢结构第4章轴心受力构件
轴心受拉构件的强度计算：
轴心受拉构件的强度承载力是以截面的平均应力达到钢材的屈服应力为极限。
当构件的截面有局部削弱时，截面上的应力分布不再是均匀的 ,以其净截面的平均应力达到其强度限值作为设计时的控制值。即用An代替上式的A。
钢结构第4章轴心受力构件
轴心受压构件的强度计算
计算公式同轴拉构件的强度计算公式；
当压杆截面无孔洞时，构件承载力是由稳定来控制，此时强度可不计算；
当压杆截面有孔洞时，构件承载力可能由强度来控制，此时即要计算净截面强度又要计算杆件的稳定性；