第四章轴心受力构件公式整理
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3、对中间无联系的单角钢压杆,
0.70;
y0 x x y0
按最小回转半径计算λ,当
λ< 20时,取λ=20。
轴心受压构件的局部稳定
由上式,即可确定局部失稳不早于整体失稳时,板件的宽厚比限值:
1、翼缘板: A、工字形、T形、H形截面翼缘板
b t b t b t b t
b 235 10 0.1 t fy
y
(C)
( 4 29a )
yz
b2 5 .1 t
2 2 l0 t 1 y 4 17 . 4 b 2
( 4 29b )
b1
D、短肢相并的不等边角钢截面, 图(D)
b1
y
b1 b2
y
当 b1 t 0.56 l 0 y b1 时,近似取:
(D)
yz y
( 4 27b )
B、等边双角钢截面,图(b)
b
y
b
当 b t 0.58 l 0 y b时:
4 0 . 475 b yz y 1 2 2 l0 y t 当 b t 0.58 l 0 y b时:
y
(b)
( 4 28a )
yz
即:
N f ( 4 24) A 稳定系数,可按截面分 类和构件长细比查 表得到。
公式使用说明:
(1)截面分类:见教源自文库;
(2)构件长细比的确定 ①、截面为双轴对称或极对称构件:
y x y x
x l ox i x
y l oy i y
对于双轴对称十字形截面,为了防 止扭转屈曲,尚应满足:
钢结构
2014-2015-2
一、强度计算(承载能力极限状态)
N f An
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。
( 4 1)
适用于fy/fu≤0.8的情况;轴心受压构件,当截面无削 弱时,强度不必计算。
二、刚度计算(正常使用极限状态)
保证构件在运输、安装、使用时不会产生过大变形。
u b
u
当 b t 0.69 l 0 u b时: 0.25b 4 uz u 1 2 2 l 0u t 当 b t 0.69 l 0 u b时:
( 4 31a )
uz 5.4
b t
( 4 31b )
式中: u l 0 u i 0 u ,构件对u轴的长细比。
当 b1 t 0.56 l 0 y b 1 时:
2 2 l b1 0yt 3 .7 1 t 52.7b14
( 4 30a )
yz
( 4 30b )
④、单轴对称的轴心受压构件在绕非对称轴以外的任意轴失稳时 ,应按弯扭屈曲计算其稳定性。
当计算等边角钢构件绕平行轴(u轴)稳 定时,可按下式计算换算长细比,并按b类 截面确定 值:
(3)其他注意事项:
1、无任何对称轴且又非极对称的截面(单面连接的 不等边角钢除外)不宜用作轴心受压构件;
2、单面连接的单角钢轴心受压构件,考虑强度折减 系数后,可不考虑弯扭效应的影响; 3、格构式截面中的槽形截面分肢,计算其绕对称轴 (y轴)的稳定性时,不考虑扭转效应,直接用λy 查稳定系数 。 y实
2 y
2 z
2
4 1 e 02 i 02 2y 2 z
1 2
( 4 25 )
2 2 2 i A I 25 . 7 I l z 0 t 2 2 2 i 02 e 0 ix iy
( 4 26 )
③、单角钢截面和双角钢组合T形截面可采取以下简 化计算公式: y
y x
t
y
b
x
x 或 y 5 .07 b t
b t 悬伸板件宽厚比。
②、截面为单轴对称构件:
绕 非 对 称 轴x 轴 : x l o x i x
绕对称轴y轴屈曲时,以换算长细 比λyz代替λy ,计算公式如下:
yz
1 2 2 y z 2
x
y x y
A、等边单角钢截面,图(a)
当 b t 0.54 l 0 y b时:
4 0 . 85 b yz y 1 2 2 l0 y t 当 b t 0.54 l 0 y b时:
y
(a)
( 4 27a )
yz
2 2 l0 b yt 4.78 1 4 t 13 . 5 b
( 4 41)
式中: 构件两方向长细比较大 值,当 30时 , 取 30;当 100时,取 100。
B、箱形截面翼缘板
b 235 13 t fy b0 235 40 t fy
( 4 42 ) ( 4 43)
b0 t
2 2 l0 b yt 3 .9 1 4 t 18 . 6 b
( 4 28b )
C、长肢相并的不等边角钢截面, 图(C)
b2
y
b2
当 b2 t 0.48 l 0 y b2 时:
4 1 . 09 b yz y 1 2 22 l t 0 y 当 b2 t 0.48 l 0 y b 2 时:
轴 x x 虚 轴
y
单角钢的单面连接时强度设计值的折减系数:
1、按轴心受力计算强度和连接乘以系数 0.85;
2、按轴心受压计算稳定性:
等边角钢乘以系数0.6+0.0015λ,且不大于1.0; 短边相连的不等边角钢乘以系数 0.5+0.0025λ ,且不 大于1.0; 长边相连的不等边角钢乘以系数
l0 [ ] i
l 0 构件的计算长度;
i
(4 2)
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。
应计算最大长细比进行验算,取两主轴方向的较大值。
轴心受压构件的整体稳定
轴心受压构件不发生整体失稳的条件为,截面应 力不大于临界应力,并考虑抗力分项系数γR 后,即为: N cr cr f y f A R fy R
0.70;
y0 x x y0
按最小回转半径计算λ,当
λ< 20时,取λ=20。
轴心受压构件的局部稳定
由上式,即可确定局部失稳不早于整体失稳时,板件的宽厚比限值:
1、翼缘板: A、工字形、T形、H形截面翼缘板
b t b t b t b t
b 235 10 0.1 t fy
y
(C)
( 4 29a )
yz
b2 5 .1 t
2 2 l0 t 1 y 4 17 . 4 b 2
( 4 29b )
b1
D、短肢相并的不等边角钢截面, 图(D)
b1
y
b1 b2
y
当 b1 t 0.56 l 0 y b1 时,近似取:
(D)
yz y
( 4 27b )
B、等边双角钢截面,图(b)
b
y
b
当 b t 0.58 l 0 y b时:
4 0 . 475 b yz y 1 2 2 l0 y t 当 b t 0.58 l 0 y b时:
y
(b)
( 4 28a )
yz
即:
N f ( 4 24) A 稳定系数,可按截面分 类和构件长细比查 表得到。
公式使用说明:
(1)截面分类:见教源自文库;
(2)构件长细比的确定 ①、截面为双轴对称或极对称构件:
y x y x
x l ox i x
y l oy i y
对于双轴对称十字形截面,为了防 止扭转屈曲,尚应满足:
钢结构
2014-2015-2
一、强度计算(承载能力极限状态)
N f An
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。
( 4 1)
适用于fy/fu≤0.8的情况;轴心受压构件,当截面无削 弱时,强度不必计算。
二、刚度计算(正常使用极限状态)
保证构件在运输、安装、使用时不会产生过大变形。
u b
u
当 b t 0.69 l 0 u b时: 0.25b 4 uz u 1 2 2 l 0u t 当 b t 0.69 l 0 u b时:
( 4 31a )
uz 5.4
b t
( 4 31b )
式中: u l 0 u i 0 u ,构件对u轴的长细比。
当 b1 t 0.56 l 0 y b 1 时:
2 2 l b1 0yt 3 .7 1 t 52.7b14
( 4 30a )
yz
( 4 30b )
④、单轴对称的轴心受压构件在绕非对称轴以外的任意轴失稳时 ,应按弯扭屈曲计算其稳定性。
当计算等边角钢构件绕平行轴(u轴)稳 定时,可按下式计算换算长细比,并按b类 截面确定 值:
(3)其他注意事项:
1、无任何对称轴且又非极对称的截面(单面连接的 不等边角钢除外)不宜用作轴心受压构件;
2、单面连接的单角钢轴心受压构件,考虑强度折减 系数后,可不考虑弯扭效应的影响; 3、格构式截面中的槽形截面分肢,计算其绕对称轴 (y轴)的稳定性时,不考虑扭转效应,直接用λy 查稳定系数 。 y实
2 y
2 z
2
4 1 e 02 i 02 2y 2 z
1 2
( 4 25 )
2 2 2 i A I 25 . 7 I l z 0 t 2 2 2 i 02 e 0 ix iy
( 4 26 )
③、单角钢截面和双角钢组合T形截面可采取以下简 化计算公式: y
y x
t
y
b
x
x 或 y 5 .07 b t
b t 悬伸板件宽厚比。
②、截面为单轴对称构件:
绕 非 对 称 轴x 轴 : x l o x i x
绕对称轴y轴屈曲时,以换算长细 比λyz代替λy ,计算公式如下:
yz
1 2 2 y z 2
x
y x y
A、等边单角钢截面,图(a)
当 b t 0.54 l 0 y b时:
4 0 . 85 b yz y 1 2 2 l0 y t 当 b t 0.54 l 0 y b时:
y
(a)
( 4 27a )
yz
2 2 l0 b yt 4.78 1 4 t 13 . 5 b
( 4 41)
式中: 构件两方向长细比较大 值,当 30时 , 取 30;当 100时,取 100。
B、箱形截面翼缘板
b 235 13 t fy b0 235 40 t fy
( 4 42 ) ( 4 43)
b0 t
2 2 l0 b yt 3 .9 1 4 t 18 . 6 b
( 4 28b )
C、长肢相并的不等边角钢截面, 图(C)
b2
y
b2
当 b2 t 0.48 l 0 y b2 时:
4 1 . 09 b yz y 1 2 22 l t 0 y 当 b2 t 0.48 l 0 y b 2 时:
轴 x x 虚 轴
y
单角钢的单面连接时强度设计值的折减系数:
1、按轴心受力计算强度和连接乘以系数 0.85;
2、按轴心受压计算稳定性:
等边角钢乘以系数0.6+0.0015λ,且不大于1.0; 短边相连的不等边角钢乘以系数 0.5+0.0025λ ,且不 大于1.0; 长边相连的不等边角钢乘以系数
l0 [ ] i
l 0 构件的计算长度;
i
(4 2)
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。
应计算最大长细比进行验算,取两主轴方向的较大值。
轴心受压构件的整体稳定
轴心受压构件不发生整体失稳的条件为,截面应 力不大于临界应力,并考虑抗力分项系数γR 后,即为: N cr cr f y f A R fy R