钢结构构件截面承载能力
钢结构承载力计算
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
【以下为补充内容】不采纳我的回答是不是不相信我算的？下边我把计算过程列出，你爱看就看看吧。
(第一项，单个40槽钢计算，计算不满足，长细比不满足，局部稳定不满足。
单个槽钢不适合作为轴心受压构件，)一、强度决定的构件承载力构件截面的最大厚度为18.00mm, 根据GB50017-2003表3.4.1-1, f = 205.00N/mm2根据GB/T 700-1988及GB/T 1591-1994, fy =225.00N/mm2根据公式5.1.1-1,N1 = 1.00× f × An = 1.00 × 205.00 × 67.54 × 102 103 = 1384.49kN 二、整体稳定按5.1.2-2进行计算λx = l0xix = 7.70 × 10215.30 = 50.33λy = l0yiy = 7.70 × 1022.81 = 274.02截面为单轴对称的构件，绕对称轴的长细比λy 应按5.1.2-3, 5.1.2-4取计及扭转效应的换算长细比λyz 代替之,取λyz = 12 ( λy2+λz2 ) + ( λy2+λz2 )2 - 4(1 - e02 / i02)λy2λz20.5其中,λz2 = i02A / (It/25.7 + Iω/lχ2 ) (5.1.2-4)i02 = e02 + ix2 + iy2式中, e0 = 5.84 cm--------截面形心至剪心的距离i0--------截面对剪心的极回转半径;λy --------构件对对称轴的长细比;把以上各值代入上式, 得λyz = 276.50取长细比较大值λyz , 根据GB50017-2003表5.1.2-1, 属于b类截面, 查附录C, 得稳定系数ϕ为0.106******两个主轴方向的最大长细比为276.50,不大于设定的长细比150.00,不满足要求******根据规范公式5.1.2-1,N2 = 1.00fϕA = 1.00 × 205.00 × 0.106 × 75.04 × 102 × 10-3 = 163.69kN 三、局部稳定翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比:bt = 89.50 18.00 = 4.97 < (10+0.1 λ)235fy = (10 + 0.1×100.00)×235225.00 = 20.44式中, λ-------两主轴方向长细比的较大值;当λ < 30 时，取λ = 30; 当λ > 100 时，取λ = 100.根据规范5.4.1-1, 翼缘稳定满足1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
钢结构基本原理：3-受拉构件
拉弯构件截面强度
全截面屈服准则：轴力—弯矩相关关系推导
1 fy
a
a
h
h 2a
a
a
b 2 fy
由平衡关系： N (h 2a)bfy (1 2a / h)Np
(1)
Mx abfy (h a) Mpx 4[a / h (a / h)2 ] (2)
其中，Np bhfy M px ( 14)bh2 fy
残余应力对静力强度的影响：无
0.10.4 3/ 2 0.7
0.3 0.4 0.1
－
－
＋ 0.6 0.4 1
＋
1
－
－
0.4 f y
0.8 f y
对构件刚度的影响? 对疲劳性能的影响? 对构件稳定的影响?
P
P/A f y
P=？
fy
－
－
－
＋ rt 0.6 f y
0.70.2 3/ 2 1
截面强度公式
y 1 fy
x
N
Mx 2 fy
工程设计公式
1
N A
Mx Wx
fy
记 屈服轴力 Np Afy
屈服弯矩 Mex Wx fy
则 N Mx 1 Np M ex
N An
Mx Wxn
fd
2
拉弯构件截面强度
全截面屈服准则 准则描述
截面各点应力（拉、压）都达到钢材屈服点
截面强度公式
截面强度
N An
fd
1
受拉构件
截面效率 截面效率：连接处能够有效传递内力的截面与计
算截面的比值
a
受拉构件
截面效率
a
截面效率系数
1a/
a ——被连接"截面"形心至连接面距离 ——连接长度
钢结构验收资料承载能力计算及验证
钢结构验收资料承载能力计算及验证钢结构验收资料的编制对于保证工程质量和安全非常重要。
其中，承载能力计算及验证是验收资料中的一个重要方面。
本文将针对钢结构验收资料的承载能力计算及验证进行探讨。
一、承载能力计算1. 承载能力计算采用极限状态设计方法，通过计算结构各个构件在极限状态下的强度和刚度，来确定结构的承载能力。
2. 钢结构的承载能力计算包括以下几个方面：a) 钢柱的承载能力计算：根据钢柱的截面尺寸、材料强度和荷载情况，计算钢柱的弯曲承载力、剪切承载力和压力承载力。
b) 钢梁的承载能力计算：根据钢梁的截面尺寸、材料强度和荷载情况，计算钢梁的弯曲承载力、剪切承载力和挠度。
c) 钢连接件的承载能力计算：根据连接件的类型、截面尺寸和材料强度，计算连接件的抗剪切承载力和抗拉承载力。
d) 钢板的承载能力计算：根据钢板的厚度、弹性模量和受力情况，计算钢板的弯曲承载力和剪切承载力。
3. 承载能力计算的方法应符合相关的设计规范和标准，确保计算结果准确可靠。
二、承载能力验证1. 承载能力验证是指通过实际的试验或监测来验证设计计算的承载能力是否符合要求。
2. 验证方法包括静载试验、动态荷载试验和振动试验等。
其中，静载试验是最常用的验证方法，通过在结构上增加一定荷载并进行观测，来验证结构的变形和应力是否满足设计要求。
3. 验证结果应与设计计算结果进行比较，确保结构的实际承载能力符合设计要求。
三、验收资料的编制1. 钢结构验收资料应包括以下内容：a) 结构设计计算书：包括承载能力计算的详细过程和结果，以及各个构件的验算。
b) 结构验收报告：包括承载能力验证的方法、结果和结论。
c) 承载能力试验和监测报告：包括试验和监测的方法、数据记录及分析结果。
d) 结构构件及材料的检验报告：包括钢材的质量检验、焊接接头的质量检验等。
e) 相关手续和证书：如结构设计审查意见、结构施工许可证等。
2. 验收资料的编制应严格按照规范和标准要求进行，确保内容的准确性和完整性。
钢结构基本原理第三章 构件截面承载力 强度
第三章 构件截面承载力--强度钢结构承载能力分3个层次截面承载力：材料强度、应力性质及其在截面上分布属强度问题。
构件承载力：构件最大截面未到强度极限之前因丧失稳定而失稳，取决于构件整体刚度，指稳定承载力。
结构承载力：与失稳有关。
3.1 轴心受力构件的强度及截面选择3.1.1 轴心受力构件的应用及截面形式主要用于承重钢结构，如平面、空间桁架和网架等。
轴心受力截面形式：1）热轧型钢截面2）冷弯薄壁型钢截面3）型钢和钢板连接而成的组合截面（实腹式、格构式）（P48页）对截面形式要求：1）提供强度所需截面积2）制作简单3）与相邻构件便于连接4）截面开展而壁厚较薄，满足刚度要求（截面积决定了稳定承载力，面积大整体刚度大，构件稳定性好）。
3.1.2 轴心受拉构件强度由εσ-关系可得：承载极限是截面平均应力达到抗拉强度u f ，但缺少安全储备，且y f 后变形过大，不符合继续承载能力，因此以平均应力y f ≤为准则，以孔洞为例。
规范：轴心受力构件强度计算：规定净截面平均应力不应超过钢材强度设计值f A N n ≤=/σN ：轴心拉力设计值； An ：构件净截面面积；R y f f γ/=: 钢材抗拉强度设计值 R γ:构件抗力分项系数Q235钢078.1=R γ，Q345，Q390，Q420111.1=R γ49页孔洞理解见书例题P493.1.3 轴心受压构件强度原则上与受拉构件没有区别，但一般情况下，轴心受压构件的承载力由稳定性决定，具体见4章。
3.1.4 索的受力性能和强度计算钢索广泛用于悬索结构，张拉结构，桅杆和预应力结构，一般为高强钢丝组成的平行钢丝束，钢绞线，钢丝绳等。
索是一种柔性构件，内力不仅与荷载有关，而且与变形有关，具有很强几何非线性，但我们通常采用下面的假设：1）理想柔性，不能受压，也不能抗弯。
2）材料符合虎克定理。
在此假设下内力与位移按弹性阶段进行计算。
加载初期（0-1）存在少量松弛变形，主要部分（1-2）线性关系，接近强度极限（2-3）明显曲线性质（图见下）实际工程对钢索预拉张，形成虚线应力—应变关系，很大范围是线性的高强度钢丝组成钢索初次拉伸时应力—应变曲线钢索强度计算采用容许应力法：k f A N k k //maxk N ：钢索最大拉力标准值 A ：钢索有效截面积k f :材料强度标准值 k ：安全系数2.5-3.03.2 梁的类型和强度3.2.1 梁类型按制作方法：型钢梁：热轧型钢梁（工字梁、槽钢、H 型钢）。
钢结构考试知识点
钢结构上1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2．钢材的三个重要力学性能指标为屈服点，抗拉强度,伸长率。
3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。
4.钢结构是用钢板，热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。
建筑常用的热轧型钢包括角钢，槽钢,工字钢，H型钢和部分Ｔ型钢钢结构特点：材料的强度高，塑性韧性好;材质均匀，和力学计算的假定比较符合;制造简便,施工周期短；质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。
设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材？塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力，使之趋于平缓。
韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度６．用于钢结构的钢材必须具有哪些性能？(1）较高的强度。
即抗拉和屈服强度比较高（2)足够的变形能力，即塑性韧性好。
（3)良好的加工性能。
普通碳素结构钢Ｑ2３5钢和低合金高强度钢Q345,Q３90,Q4207．钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。
弹性阶段，弹塑性阶段，塑性阶段,应变硬化阶段材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别：残余应力的影响屈服点意义：作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准；形成理想弹塑性体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台，而热处理钢材没有，规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲18０°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。
冲击韧性：韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金，碳大于2%则为铸铁碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1%碳含量提高，钢材强度提高,塑性，韧性，冷弯性能，可焊性及抗锈蚀能力下降硫，氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆10．冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。
第三章构件的截面承载能力―强度
常用开口薄壁截面的剪切中心S位置和扇惯性矩Iω 值
2)、梁的剪应力的计算 由于截面的壁厚远小于截面 的高度和宽度，故可假设剪应 力的大小沿壁厚不变。 剪应力的计算公式：
五、梁的扭转 构件在扭矩作用下,按照荷载和支承条件的不同， 可以出现两种不同形式的扭转。一种是自由扭转或称 为圣维南扭转(图3—16a)，另一种是约束扭转或称为 弯曲扭转(图3-16b)。 1．自由扭转(pure torsion) 自由扭转：是指截面不受任何约束， 能够自由产生翘曲变形的扭转。 翘曲变形：指杆件在扭矩作用下， 截面上各点沿杆轴方向所产生的位移。
钢索的强度计算,目前国内外均采用容许应力法，按 f 下式进行： N A K ：按恒载(标准值),活载(标准值)、预应力,地震 N 荷载,温度等各种组合工况下计算所得的钢索最 大拉力标准值； K:安全系数。宜取2.5-3.5
k max k
k max
第二节梁的类型与强度
承受横向荷载的受弯实腹式钢构件称为钢梁。当跨 度及荷载较大时，为了节约材料有时也做成格构式的桁 架形式，如屋架等。由于桁架形式的受弯构件，其杆件 主要是受轴心力，故一般可按轴力构件计算。
翼缘剪力流(s自中线自由端，对A、B点为s=0、b)： q=τ t=VxSx/Ix=Vsth/(2Ix)， qA=0, qB=Vbht/(2Ix) 腹板剪力流(s自腹板与翼缘中线交点算起，对B、D点 为s=0、h/2)：
槽钢截面惯性矩为：
上翼缘或下翼缘的剪力流的合力P可由剪应力公式按 s=0～b积分，可得:
M s GIt d d z, I t ht3 / 3
max ຫໍສະໝຸດ M st It2、梁的剪应力 1)薄壁构件的剪力流理论和剪力中心 A.剪力流理论 薄壁构件受弯时的剪应力分布规律：无论是竖向、 水平或双向受弯，截面各点剪应力均为顺着薄壁截面 的中轴线s方向，在与之垂直即壁厚方向的剪应力则很 小可忽略不计；且由于薄壁可假定剪应力τ沿厚度t方 向均匀分布，其大小为: τ=VS/(It)， q=τt=VS/I 其中右式q=τt是沿薄壁截面s轴单位长度上的剪力 (N/mm)。除了需要验算剪应力的情况外，用q=τt一般 更为方便实用。
11钢结构基本原理(3-构件强度09)
轴心受拉构件强度计算公式 N f An
An 构件净截面面积 f 抗拉强度设计值
轴心受压构件的强度计算---与受拉构件强度计算完全相同， 仍采用以上公式
注意：轴心受压构件的破坏形式有强度破坏、整体失稳破坏和 局部失稳破坏(设计方法后述)。
——强度计算往往不是起控制作用？
轴心压杆（柱）的设计和计算内容—概述 1． 截面选择
最优截面改变处是离支座1/6跨度处。
b'
≤１：４
M' M1
b
M' M
M
a=l/6 l
1
按强度条件选择梁截面
h
a=l/6
多层翼缘板的梁，可用切断外层板的方法来改变梁的截面。
双层翼缘焊接梁
梁截面一般只改变一次，对于跨度较小的组合梁，不宜改变截面。
四、拉弯、压弯构件的应用和强度计算
压弯（拉弯）构件——同时承受轴向力和弯矩的构件 弯矩的产生
塑性阶 段
弯曲正应力的特点是什么?
受弯构件（梁）的强度
1、正应力—抗弯强度
三种强度准则： 1）按边缘屈服准则
(对需计算疲劳的)
Mx f Wnx
2）按全截面塑性准则
Mx f W pnx
3）按有限塑性准则(规范用公式)
(对一般受弯构件)
Mx f xWnx
梁的抗弯强度计算公式---应用和注意
h he
梁的建筑高度要求决定了梁的最大高度hmax ； 梁的刚度要求决定了最小高度： hmin f l ＝ ； l 1.34 10 6 vT
1
梁的经济条件决定了梁的经济高度：he 7Wx 3 30(cm)
b. 腹板厚度
抗剪要求
钢结构受压构件截面承载力计算
偏心受压构件正截面受压破坏形态偏心受压短柱的破坏形态试验表明，钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。
1．受拉破坏形态受拉破坏又称大偏心受压破坏，它发生于轴向力N的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。
受拉破坏形态的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎，是与适筋梁破坏形态相似的延性破坏类型。
构件破坏时，其正截面上的应力状态如上图(a)所示；构件破坏时的立面展开图见下图(b)。
2．受压破坏形态受压破坏形态又称小偏心受压破坏，截面破坏是从受压区开始的，发生于以下两种情况。
（1）当轴向力N的相对偏心距较小时，构件截面全部受压或大部分受压，如图(a)或下图(b)所示的情况。
(2)当轴向力的相对偏心距虽然较大，但却配置了特别多的受拉钢筋，致使受拉钢筋始终不屈服。
破坏时，受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，而远侧钢筋受拉而不屈服，其截面上的应力状态如下图(a)所示。
破坏无明显预兆，压碎区段较长，混凝土强度越高，破坏越带突然性，见下图(c)。
总之，受压破坏形态或称小偏心受压破坏形态的特点是混凝土先被压碎，远侧钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服，属于脆性破坏类型。
在“受拉破坏形态”与“受压破坏形态”之间存在着一种界限破坏形态，称为“界限破坏”。
它不仅有横向主裂缝，而且比较明显.。
其主要特征是：在受拉钢筋应力达到屈服强度的同时、受压区混凝土被压碎。
界限破坏形态也属子受拉破坏形态。
长柱的正截面受压破坏试验表明，钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯曲。
但长细比小的柱，即所谓“短柱”，由于纵向弯曲小，在设计时一般可忽略不计。
对于长细比较大的柱则不同，它会产生比较大的纵向弯曲，设计时必须予以考虑。
下图是一根长柱的荷载一侧向变形（N －f）实验曲线。
偏心受压长柱在纵向弯曲影响下‘可能发生两种形式的破坏。
长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”。
钢结构受拉构件承载力计算
受拉构件的截面承载力轴心受拉构件正截面受拉承载力计算与适筋梁相似，轴心受拉构件从加载开始到破坏为止，其受力过程也可分为三个受力阶段。
第I 阶段为从加载到混凝土受拉开裂前。
第Ⅱ阶段为混凝土开裂后至钢筋即将屈服。
第Ⅲ阶段为受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服；此时，混凝土裂缝开展很大，可认为构件达到了破坏状态，即达到极限荷载N 。
轴心受拉构件破坏时，混凝土早已被拉裂，全部拉力由钢筋来承受，直到钢筋受拉屈服。
故轴心受拉构件正截面受拉承载力计算公式如下：s y u A f N式中N u ――轴心受拉承载力设计值；y f ――钢筋的抗拉强度设计值；s A ――受拉钢筋的全部粼面面积。
大偏心受拉构件正截面的承载力计算偏心受拉构件正截面的承载力计算，按纵向拉力N 的位置不同，可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况。
当轴向拉力作用在s A 合力点及/s A 合力点以外时，截面虽开裂，但还有受压区，否则拉力N 得不到平衡。
既然还有受压区，截面不会裂通，这个情况称为大偏心受拉。
构件破坏时，钢筋s A 及/s A 的应力都达到屈服强度，受压区混凝土强度达到c f 1α。
基本公式如下：bx f A f A f N c s y s y u 1//α--=)()2(/0//01s s y c u a h A f x h bx f e N -+-=α s a h e e +-=20 受压区的高度应当符合b x x <的条件，计算中考虑受压钢筋时，还要符合/2s a x ≥的条件。
设计时为了使钢筋总用量（A s +A s '）最少，同偏心受压构件一样，应取x =x b ，代人上式，可得对称配筋时，由于A s +A s ' 和f y +f y ' ，将其代入基本公式后，必然会求得x 为负值，即属于x <2a 's 的情况。
这时候，可按偏心受压的相应情况类似处理，即取x ＝2a 's ，并对A s '合力点取矩和取A s '=0分别计算A s 值，最后按所得较小值配筋。
钢结构 截面分类-概述说明以及解释
钢结构截面分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钢结构是指由钢材构成的建筑结构。
由于钢材具有高强度、轻质、可塑性好等优点，因此在建筑领域中得到了广泛应用。
钢结构的截面形状对其性能有着重要的影响，因此对钢结构的截面进行分类和研究具有重要意义。
本文旨在探讨钢结构截面的分类方法，并分析不同截面形状对构件的力学性能、承载能力以及施工便利性等方面的影响。
通过对钢结构截面分类的深入研究，我们可以更好地了解和运用钢材的特性，提高结构的抗力和稳定性。
在本文中，我们将首先介绍钢结构的定义和特点，包括钢材的强度、韧性以及耐久性等方面的特点。
接着我们将重点讨论钢结构截面分类的意义，即不同截面形状对结构性能的影响。
通过对截面形状的分类，我们可以更好地选择合适的截面形状来满足结构在不同工况下的要求。
在正文的最后一部分，我们将列举一些常见的钢结构截面分类，并对其特点进行详细阐述。
这些常见的截面形状包括I型钢、H型钢、工字钢、角钢等，我们将对它们的优点、应用范围以及适用的结构类型进行分析和比较。
通过本文的研究，我们可以更好地认识和了解钢结构截面的分类方法，并为工程实践提供有益的指导。
此外，钢结构截面分类的研究还具有重要的应用前景，可以为结构设计和施工提供更多的选择和灵活性。
最后，我们希望通过本文可以增加大家对钢结构截面分类的认识和理解，并为今后的研究和实践提供有益的参考。
文章结构是指文章整体的组织架构和章节安排。
一个良好的文章结构可以使读者更好地理解和理解文章内容，使文章的逻辑清晰明了。
本文将按照以下结构进行组织和呈现：1. 引言1.1 概述在引言部分，我们将对钢结构截面分类进行概述，介绍截面分类的背景和重要性。
1.2 文章结构在文章结构部分，我们将介绍本文的整体结构和章节安排，帮助读者更好地了解文章的内容和组织方式。
1.3 目的在本文的引言部分，我们还将明确本文的目的，阐明对钢结构截面分类进行研究的意义与价值。
2. 正文2.1 钢结构的定义和特点在正文的第一部分，我们将介绍钢结构的定义和主要特点，包括强度高、韧性好、施工周期短等。
钢结构基本原理第四章 单个构件的承载能力
第4章单个构件的承载能力--稳定性4.1 稳定问题的一般提法4.1.1 失稳的类别传统分类:分支点失稳和极值点失稳。
分支点失稳:在临界状态时,初始的平衡位形突变到与其临近的另一平衡位形。
（轴心压力下直杆）极值点失稳：没有平衡位形分岔,临界状态表现为结构不能再承受荷载增量。
按结构的极限承载能力：(1)稳定分岔屈曲：分岔屈曲后，结构还可承受荷载增量。
轴心压杆(2)不稳定分岔屈曲：分岔屈曲后,结构只能在比临界荷载低的荷载下才能维持平衡位形。
轴向荷载圆柱壳(3))跃越屈曲：结构以大幅度的变形从一个平衡位形跳到另一个平衡位形。
铰接坦拱，在发生跃越后, 荷载还可以显著增加,但是其变形大大超出了正常使用极限状态。
4.1.2 一阶和二阶分析材料力学：EI M //1+=ρ 高数：()()2/3222/1///1dx dy dx y d +±=ρ M>0 22/dx y d <0 ； M<0 22/dx y d >0 ；∴ M 与y ''符号相反()()EI M y y /1/2/32-='+''∴ （大挠度理论）当y '与1相比很小时 EI M y /-='' （1） （小挠度理论）不考虑变形，据圆心x 处 ()x h P M --=α1 一阶弯矩 考虑变形 ()()y p x h p M ----=δα2 二阶弯矩 将它们代入（1）式：()x h p y EI -=''α 一阶分析()()y p x h p y EI -+-=''δα 二阶分析边界条件: ()()000='=y y ()δ=h yEI ph 3/3αδ=()()]/)tan(3[)]3/([33kh kh kh EI ph -⨯=αδ （2） EI P k /2=由（2）有 ()∞=--32//)(t a n l i m kh kh kh kh π 得欧拉临界荷载 224/h EI P E π= 此为稳定分析过程：达临界荷载，构件刚度退化为0，无法保持稳定平衡，失稳过程本质上是压力使构件弯曲刚度减小，直至消失。
常见的钢结构计算公式
常见的钢结构计算公式钢结构是一种常用的建筑结构材料，其计算需要依靠一系列的公式和规范，以下是常见的钢结构计算公式：1.剪力传递与承载能力计算公式：-剪力传递能力：V=φVc+Vs≤Vn其中，V是设计剪力，Vc是混凝土全截面抗剪承载力，Vs是钢筋抗剪承载力，Vn是剪力承载力。
2.弯矩传递与承载能力计算公式：-弯矩传递能力：M=φMn≤Mu其中，M是设计弯矩，Mn是截面弯矩承载能力，Mu是弯矩承载能力。
3.抗弯承载力计算公式：-单轴受拉抗弯承载力：Mn=Fy*Zx其中，Mn是截面弯矩承载能力，Fy是钢材屈服强度，Zx是截面模量。
-双轴受拉抗弯承载力：Mn=Fy*Sx其中，Mn是截面弯矩承载能力，Fy是钢材屈服强度，Sx是截面模量。
-压弯承载力：Mn=Fy*Zx*γm0其中，Mn是截面弯矩承载能力，Fy是钢材屈服强度，Zx是截面模量，γm0是抗弯承载力的安全系数。
4.柱计算公式：-压力计算：Pn=Ag*Fc其中，Pn是柱的承载力，Ag是柱的截面面积，Fc是钢材的屈服强度。
-压弯组合计算：Pn=Ag*Fc+Mn/(h/2)其中，Pn是柱的承载力，Ag是柱的截面面积，Fc是钢材的屈服强度，Mn是柱的弯矩承载力，h是柱的高度。
5.焊接计算公式：-焊缝的承载能力：Fu=φFv*L*(2*τ)≤Vm其中，Fu是焊缝的承载能力，Fv是焊缝的强度，L是焊缝的长度，τ是应力分布系数，Vm是焊缝的抗剪强度。
6.疲劳强度计算公式：-疲劳强度寿命：N=(C*W*f*10^6/S)^b其中，N是疲劳强度寿命，C是修正系数，W是应力幅值，f是应力范围系数，S是疲劳曲线切割系数，b是曲线的斜率。
7.延性指数计算公式：-延性指数：μ=ΔL/L其中，μ是延性指数，ΔL是材料的延伸增量，L是材料的原始长度。
8.钢结构设计抗震计算公式：-设计基本剪力：Vb=C*W其中，Vb是设计基本剪力，C是抗震设防烈度系数，W是活载和地震作用产生的重力荷载。
钢结构承载力计算
钢结构承载力计算钢结构承载力计算是工程设计中的重要内容，其结果直接关系到工程的安全性和可靠性。
以下是钢结构承载力计算所涉及的相关参考内容：1.《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)：这是我国目前钢结构设计的主要规范，其中包含了钢结构承载力计算的相关要求和计算方法，包括了钢结构材料的强度计算、截面强度计算、整体稳定性计算等。
2.《钢结构设计手册》(GB 50017-2003)：这是一本权威的钢结构设计手册，包含了大量的设计计算公式和示例，适用于钢结构的承载力计算。
该手册以规范为基础，将规范中的内容具体化、详细化，为设计人员提供了实用的设计方法和数据。
3.《钢结构设计规范》中的承载力计算方法：根据规范的要求，钢结构的承载力计算分为局部承载力计算和整体稳定性计算两个方面。
局部承载力计算主要是针对截面强度的计算，包括了构件在弯曲、剪切、轴力和压弯等情况下的承载力计算。
整体稳定性计算则是针对整个结构的稳定性进行评估，包括了构件的侧扭、屈曲等稳定性失效的计算。
4.材料强度的计算：钢结构设计中常用的材料包括普通碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
钢材的强度由其材料性能和截面形状共同决定。
常用的材料强度计算公式有屈服强度计算、抗拉强度计算、抗剪强度计算等。
5.截面强度的计算：钢结构承载力计算中需要计算构件截面的抗弯强度、抗剪强度、抗压弯强度等。
这些强度计算涉及到截面形状、材料强度、构件长度等参数。
常见的截面强度计算公式有弯矩-曲率公式、塑性分离公式、薄壁挤压强度计算等。
6.整体稳定性的计算：钢结构存在稳定失效的问题，因此需要进行整体稳定性的计算。
稳定性计算时需要考虑结构的构造形式、刚度、荷载分布等因素。
常见的整体稳定性计算方法有弯曲扭转结构的稳定性计算、受压杆稳定计算、稳定荷载计算等。
以上是钢结构承载力计算的一些相关参考内容，工程设计人员可以根据具体的设计需求和国家规范，借助这些参考内容来进行钢结构的承载力计算，确保工程的安全性和可靠性。
钢结构—构件的截面承载能力
3.1.2 轴心受拉构件的强度
❖ 承载极限： 截面平均应力达到fu ，但缺 少安全储备；毛截面平均应力达fy ，结 构变形过大
➢ 计算准则： 毛截面平均应力不超过fy
钢材的应力应变关系
钢结构—构件的截面承载能力
❖ 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
8
12
要求：（ 1）验算钢板的强度 8
（2）验算拼接盖板的强度
解Q 2 ： 3 钢 5f ： 21 N/5 m2m
N
N/2
N/2
（1）钢板应验算Ⅰ－Ⅰ面截的强度
净截 A n 面 4 0 1面 0 2 4 2 积 1 2 2 37 m 4 2m 4
N' N10.5n180010.5460k0N
n
8
24.19mm,有效面积A=4.59cm2>4.39cm2。 ❖ 为了节省钢材，避免整个拉杆都用较粗的钢，可在没有螺纹的范围内采
用直径为24mm的圆钢，它的截面积为4.52cm2,比需要的4.41cm2稍大。 在中央有螺纹的范围内可焊一段直径为27mm的圆钢或采用局部镊粗的 办法解决.
钢结构—构件的截面承载能力
第3章构件的截面承载力
例2一块－ 40012的钢板用两块拼接
盖板 钢板构件 ⅠⅡ
400
盖板－ 4008进行拼接。采用 M 20高强
N
N
度螺栓摩擦型连接，孔 径d0 22 mm ，
ⅠⅡ
N N
排列如图所示，钢板轴 心受Байду номын сангаас，拉力设
盖板内力变化
计值 N 800 kN，钢材为 Q 235 钢。
构件内力变化
钢结构承载力验算
钢结构承载力验算1. 引言钢结构是一种重要的建筑结构形式，具有高强度、轻质、可靠性强等特点，被广泛应用于各种建筑和桥梁工程中。
在设计和施工过程中，钢结构的承载力是一个重要的设计参数，需要进行准确的验算。
本文将介绍钢结构承载力的验算方法和步骤。
2. 承载力的定义承载力是指结构在规定的工作条件下能够承受的最大荷载。
钢结构的承载力通常包括弯曲承载力、轴心承载力和剪切承载力。
下面将分别介绍这三种承载力的验算方法。
2.1 弯曲承载力验算方法弯曲承载力是指钢构件在受弯作用下能够承受的最大荷载。
验算方法通常基于弯矩和截面特性参数的相关公式计算。
需要确定的参数包括截面形状、截面尺寸、材料性能等。
通过计算得到的弯曲承载力与设计荷载进行比较，判断结构是否能够满足要求。
2.2 轴心承载力验算方法轴心承载力是指钢构件在受轴向压力作用下能够承受的最大荷载。
验算方法通常基于截面特性参数和材料性能的相关公式计算。
需要确定的参数包括截面形状、截面尺寸、杨氏模量等。
通过计算得到的轴心承载力与设计荷载进行比较，判断结构是否能够满足要求。
2.3 剪切承载力验算方法剪切承载力是指钢构件在受剪力作用下能够承受的最大荷载。
验算方法通常基于截面特性参数和材料性能的相关公式计算。
需要确定的参数包括截面形状、截面尺寸、材料抗剪强度等。
通过计算得到的剪切承载力与设计荷载进行比较，判断结构是否能够满足要求。
3. 验算步骤进行钢结构承载力验算时，通常按照以下步骤进行：1. 分析结构的受力情况，确定受力类型和受力点。
2. 确定结构的截面形状和尺寸，计算截面特性参数。
3. 获取材料的性能参数，如弹性模量、抗弯强度、抗压强度等。
4. 根据所选定的验算方法，计算弯曲承载力、轴心承载力和剪切承载力。
5. 将计算得到的承载力与设计荷载进行比较，判断结构是否满足要求。
6. 如果不满足要求，需要对结构进行优化设计，增加承载力。
4. 结论钢结构的承载力验算是钢结构设计和施工的关键环节，直接关系到结构的安全可靠性。
钢结构钢梁截面尺寸
钢结构钢梁截面尺寸钢结构是建筑领域中常见的一种结构形式，而钢梁作为钢结构的重要组成部分，其截面尺寸决定了钢梁的受力性能和承载能力。
本文将从设计原则、截面形状和尺寸计算等方面对钢结构钢梁截面尺寸进行探讨。
一、设计原则在设计钢结构钢梁的截面尺寸时，需要考虑以下几个原则。
1. 承载能力原则：钢梁的截面尺寸应能满足设计要求下的最大承载能力，保证结构的安全性。
2. 经济性原则：钢梁的截面尺寸应尽量减小，以节约材料和降低成本，同时还要考虑施工的可行性。
3. 应力控制原则：钢梁的截面尺寸应使得应力分布均匀，避免出现局部应力过大的情况，保证结构的稳定性。
二、截面形状钢梁的截面形状有多种选择，常见的有I型、H型、T型等。
不同的截面形状在受力性能和使用方面有所差异。
1. I型截面：I型截面是最常见的钢梁截面形状，其横截面呈现出I字形，具有较高的抗弯刚度和抗扭刚度，适用于跨度较大的梁。
2. H型截面：H型截面在I型截面的基础上增加了上下腿板，增加了梁的抗弯能力和承载能力，适用于承受较大荷载的梁。
3. T型截面：T型截面一般用于悬挑梁或需要与其他构件连接的梁，其具有较好的承载能力和连接性能。
三、尺寸计算确定钢梁的截面尺寸需要进行力学计算和结构设计，其中涉及到截面形状、受力模式、跨度和荷载等因素。
1. 梁的截面尺寸计算一般包括截面高度和翼缘宽度的确定。
根据荷载情况和受力要求，可以确定截面高度，然后根据截面高度和翼缘宽度的比例关系来确定翼缘宽度。
2. 截面尺寸计算还需要考虑截面的惯性矩和抗扭系数等参数，以满足设计要求下的承载能力。
3. 在实际设计中，还需要考虑梁的连接方式、支座条件和施工性要求等因素，综合考虑后确定最终的截面尺寸。
四、应用案例下面以一个实际案例来说明钢结构钢梁截面尺寸的应用。
某工业厂房的屋架结构采用钢结构，其中的主梁跨度为15米，荷载为200吨。
根据设计要求，需要确定主梁的截面尺寸。
根据跨度和荷载大小，确定主梁的截面高度。
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