6轴心受压构件PPT课件

C．单面连接的单角钢
1）偏心受力。 2）单面连接的单角钢按轴心受力计算强度。 3）强度设计值乘以折减系数0.85。 4）验算轴心受力构件强度时，不必考虑残余应力的影响。
节点板 N
ey y x
N O y
e xx
O点为节点板传来N的作用点
单面连接的单角钢轴心受压构件
6.2.2 刚度计算(Calculation of Stiffness) （正常使 用极限状态）
N f
An
(6.2.2)
N—轴心拉力或压力设计值；
An—构件的净截面面积； f—钢材的抗拉强度设计值。
截面削弱处的应力分布
普通螺栓连接
并列布置, 按(I—I截面)计算。
错列布置，沿正交截面I—I破坏，也可能沿齿状截面
Ⅱ—Ⅱ或Ⅲ-Ⅲ破坏
应取I—I、Ⅱ—Ⅱ或Ⅲ-Ⅲ的较小面积计算
Ⅰ
Ⅲ ⅡⅠ
N
NN
Ⅱ
N
Ⅰ
塔架(tower)
网架(grid structures)
桁架(truss)
轴心受压柱 (axially-loaded compression column)
实腹式(solid web)轴压柱与格构式(built-up section) 轴压柱
二、轴心受压构件(axially-loaded compression members)的截面形式(cross-sections)
1.（1）弯曲失稳(bending buckling)
P
2. P 较小，直线平衡状态。
P 渐增，有干扰力使构件微弯，当干扰力移
去后，构件仍保持微弯状态而不能恢复到原来直
线平衡状态
P再稍微增加，弯曲变形迅速增大构件丧失
承载能力，称为构件弯曲屈曲或弯曲失稳。
v
只发生弯曲变形，截面只绕一个主轴旋转，杆纵轴 由直线变为曲线，是双轴对称截面常见的失稳形式；
大纲要求
1、了解“轴心受力构件(axially-loaded members)”的应用和 截面形式(applications and cross sections)； 2、掌握轴心受拉构件(axial tension members)设计计算； 3、了解“轴心受压构件”稳定理论的基本概念和分析方法 (basic concept and analysis method) ；
保证构件在运输(tranportation)、安装
(installation and erection)、使用(service)时不会产
生过大变形。
l0 [ ]
i
(6.2.4)
l0 构件的计算长度； i I 截面的回转半径；
A
[ ] 构件的容许长细比，其 取值详见规范或教材。
轴心受压构件受力后的破坏方式主要有 两类：
（2）扭转失稳(torsional buckling)--失稳时除杆件的支 撑端外，各截面均绕纵轴扭转，是某些双轴对称截面可 能发生的失稳形式；
（3）弯扭失稳(bending and torsional buckling)—单轴 对称截面绕对称轴屈曲时，杆件发生弯曲变形的同时必 然伴随着扭转。
1.(4)平衡状态的分枝：从直线平衡状态过渡到微弯曲平衡状态。 2.(5)临界力 临界应力
短而粗的受压构件主要是强度破坏。当 其某一截面上的平均应力到达某控制应力如屈 服点，就认为构件已到达承载能力极限状态。 计算方法与轴心ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拉构件相同。
长而细的轴心受压构件主要是失去整体 稳定性而破坏。
§6.3 轴心受压构件的整体稳定(overall stability)
6.3.1 轴心受压构件的整体失稳(overall buckling)现象
Ⅲ ⅡⅠ
N
NN
N
(a)螺栓并列排列时钢板的净面积
(b)螺栓错列排列时钢板的净面积
净截面面积的计算
B．高强度螺栓摩擦型连接
0.5
N n
孔
N
N N'
0.5
N n
前 传
N
力
0.5
N n
N
N
轴心力作用下的摩擦型高强度螺栓连接
N ' N (1 0.5n1 / n)
N' f
An
验算净截面强度外，还应验算毛截面强度
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）
6.2.1 强度计算(calculation of strength)（承载能力极 限状态）
A．有孔洞构件
1）应力集中现象 孔洞处截面上应力分布不均匀 2）在弹性阶段，孔壁边缘的最大应力可能达到构件 毛截面平均应力的3倍 3）极限状态时，净截面上的应力为均匀屈服应力。 净截面强度计算：
随遇（中性）平衡是从稳定平衡过渡到不稳定平衡的
临界状态
中性平衡时的轴心压力 称为临界力
相应的截面应力
称为临界应力
无缺陷的轴心受压构件发生弯曲屈曲时，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。
截面形式可分为：实腹式和格构式两大类。
12.实格腹构式截面-截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。
轴心受力构件
§6.2 轴心受力构件的强度和刚度
(Strength and Stiffness of Axially-Loaded Members)
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）
第 六 章
第六章 轴心受力构件 (Axially-Loaded Members)
§6-1 轴心受力构件的应用和截面形式 (application and sectional types) §6-2 轴心受力构件的强度和刚度(strength and stiffness) §6-3 轴心受压构件的整体稳定(overall stability) §6-4 实际轴心受压构件整体稳定的计算 §6-5 轴心受压构件的局部稳定(local stability) §6-6 实腹式轴心受压构件的截面设计(sectional design) §6-7 格构式轴心受压构件(axially-loaded members with buitup cross-section) §6-8 柱头、柱脚
4、掌握现行规范关于“轴心受压构件”设计计算方法，重点 及难点是构件的整体稳定(overall stability)和局部稳定(local stability)；
5、掌握格构式(buit-up section)轴心受压构件设计方法。
§6.1 轴心受力构件的应用和截面形式
一、轴心受力构件的应用 (application of axially-loaded members)