土木《钢结构基本原理》教案

课题名称（含教材章节）第一章绪论
教学目的和要求：
⏹掌握钢结构设计方法，
⏹理解钢结构特点、应用及组成原理，
⏹了解钢结构的发展。

教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
⏹钢结构的特点和应用——重点
⏹钢结构的建造过程和内在缺陷
⏹钢结构的组成原理
⏹钢结构的极限状态和概率极限状态——难点
⏹钢结构的发展
第一节钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
1、强度高、强重比大；塑性、韧性好；
2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；
3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；
4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。

二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构；
2、多层、高层及超高层建筑结构；
3、轻钢结构；
4、塔桅等高耸结构；
5、钢－混凝土组合结构。

第二节钢结构的设计原理与方法
⏹结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。

⏹钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，
用分项系数表达的极限状态设j计方法。

⏹极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，
此课就不再讲述，认真进行复习。

⏹通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；
失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。

第三节钢结构的发展
⏹我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与
发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。

⏹97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也
多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。

⏹96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的
使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。

⏹当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构
以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。

第四节钢结构课程的学习方法
⏹根据教学大纲要求，课程只讲钢结构的基本构件部分；
⏹本课程的特点是：大家对钢结构的感性认识少，结构构造复杂，理论性强（特别是稳
定理论）；
⏹受课时限制，不能过多的详解例题，一定要记好笔记，从机理理解一些理论问题，加
强课前预习与课后复习；
⏹多作习题与思考题，避免眼高手低。

课题名称（含教材章节）第二章钢结构的材料
教学目的和要求：
⏹掌握对钢结构用材的要求，
⏹理解钢材的主要性能及影响钢材性能的因素，
⏹了解钢材性能的鉴定
⏹掌握钢材的类别及钢材的选用，
⏹理解钢材的延性破坏和非延性破坏，
⏹了解循环加载和快速加载效应
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
⏹对钢结构用材的要求——重点
⏹钢材的主要性能及其鉴定
⏹影响钢材性能的因素——难点
⏹钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应-----难点
⏹建筑钢材的类别及钢材的选用------重点
第一节建筑结构用钢的基本要求
钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对建筑结构用钢来说，主要有三方面的要求。

1、较高的强度：结构的承载力大，所需的截面小，结构的自重轻；
2、较好的塑性及韧性：塑性好，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载；
3、良好的加工性能与耐久性：包括可焊性、冷弯性能以及耐腐性能；
据上要求,《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐承重结构用钢宜采用：炭素结构钢中的
Q235钢及低合金高强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。

第二节钢材的主要机械性能
一、单向拉伸试验曲线
根据钢材单向拉伸性能曲线，工程应用中，钢材的性能按理想弹塑性体考虑，f y定为钢材拉、压强度标准值。

二、钢材的主要机械性能
1.强度：f y 强度设计标准值，设计依据；f u钢材的最大承载强度，安全储备。

2.塑性－δ5（δ10），钢材产生塑变时而不发生脆性断裂的能力，便于内力重分
布，吸收能量，重要指标。

3.冷弯性能－90o、180o，在冷加工过程中产生塑性变形时，对产生裂纹的敏
感性，是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。

4.韧性－冲击韧性αk，钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力，
用于表征钢材承受动力荷载的能力（动力指标），按常温（20o）、零温（0o）、负温（-20o C、-40o C）区分。

5.可焊性－表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力－不产生裂纹，焊缝
影响区材性满足有关要求。

第三节建筑钢材的两种破坏形式
1、延性破坏
2、脆性破坏
第四节影响钢材性能的主要因素
1、化学成份的影响
基本成份为Fe，炭钢中含量占99％，C、Si、Mn为杂质元素，S、P、N、O为冶炼过程中不易除尽的有害元素。

C：含C↑使强度↑塑性、韧性、可焊性↓，应控制在≤0.22%，焊接结构应控制在≤0.20%。

Si：含Si适量使强度↑其它影响不大，有益，应控制≤0.1~0.3%
Mn：含Si适量使强度↑降低S、O的热脆影响，改善热加工性能，对其它性能影响不大，有益。

S：含量↑使强度↑塑性、韧性、性能冷弯、可焊性↓；
高温时使钢材变脆－热脆现象。

P：低温时使钢材变脆－冷脆现象；其它同S
O、N：O同S；N同P，控制含量≤0.008%
2、冶金与轧制的影响
冶金的影响主要为脱氧方法：沸腾钢用Mn为脱氧剂，时间快，价格低，质量差；镇静钢用Si为脱氧剂，时间慢，价格高，质量好。

反复的轧制可以改善钢材的塑性，同时可以使钢材中的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性能提高。

3、冷作硬化与时效硬化
由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性下降，增加脆性的现象称之为硬化现象。

冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。

钢材中的C、N，随着时间的增长和温度的变化，而形成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化”现象称之为时效硬化。

4、复杂应力与应力集中的影响
钢材在多向同号应力场作用下，一向的变形受到另一向的限制，而使钢材强度增加，塑性、韧性下降，异号应力场时则相反。

钢构件由于截面的改变以及孔洞、凹槽、裂纹等原因而使构件内产生应力集中，应力集中实际为：局部应力增大并多为同号应力场。

5、残余应力的影响
钢材在轧制、焊接、切割等过程中会产生在构件内部自相平衡的内力（P26,图2.10）,残余应力虽对构件的强度无影响，但对构件的变形（刚度）、疲劳以及稳定承载力产生不利影响（后续章节中将详细介绍）。

6、温度的影响
温度的影响，一般可分正温与负温影响两部分。

正温影响
总体影响规律为温度上升，钢材的强度降低，塑性、韧性提高，这一现象称之为热塑现象，温度达600o左右时，钢材的强度几乎降至为零，而塑性、韧性极大，易于进行热加工，此温度称之为热煅温度。

需要说明：钢材在300 o C左右时，强度提高，塑性、韧性下降，钢材表面呈蓝色，这一反
覆现象称之为蓝脆现象。

钢材在300 o C以上时应采取隔热措施。

负温影响
随着温度的降低钢材的强度提高，塑性、韧性降低，脆性增大，称之为低温冷脆，当温度降至某一特定温度时钢材的脆性急剧增大，称此温度点为转脆温度。

第五节用钢的种类与选择
一、钢材的牌号表示方法及结构用钢的种类
钢材牌号由：“Q、屈服点值、质量等级、脱氧方法”四部分组成。

Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”；质量等级：分A~E五级（字序越高质量越好）；脱氧方法：F－沸腾钢；Z－镇静钢（一般省略）； b－半镇静钢；TZ－特殊镇静钢。

注：炭素结构钢分：A、B、C、D 四级，含所有脱氧方法；低合金结构钢分：A、B、C、D、E五级，只有镇静钢和特殊镇静钢。

如前所述建筑结构用钢，宜选炭素结构钢中的Q235及低合金钢中的Q345、Q390、Q420四种钢材。

二、建筑结构用钢的选择
1.钢材的质量和性能，由钢材力学性能中的抗拉强度f u、屈服强度f y、伸长率δ5（δ10）、冷弯180o及冲击韧性A KV成分C、S、P等的极限含量，以及冶炼脱氧方法来衡量。

选材时应根据结构的重要性、荷载性质（静、动）、连接方法、工作温度等因素来综合考虑以选择适宜钢材。

2.一般承重结构应有f u、f y、δ5以及C（≤0.22%）、S、P的极限含量合格保证；焊接及重要的非焊接承重结构还应具备冷弯180o合格保证（C≤0.2%）；承受动力荷载需要验算结构疲劳强度时,还应根据具体情况增加对αk的不同要求。

课题名称（含教材章节）第三章钢结构可能破坏形式教学目的和要求：
⏹掌握掌握钢结构的可能破坏形态，
⏹理解钢结构稳定的基本理论，
⏹熟悉防止钢结构各种破坏的方法。

教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
⏹钢结构的整体失稳破坏——重点
⏹钢结构构件的局部失稳
⏹钢结构的塑性破坏、脆性破坏
⏹钢结构的疲劳破坏——难点
第一节结构的整体失稳破坏
一稳定的基本概念
所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。

如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。

结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。

稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的
整体稳定和局部稳定。

二失稳的类别
1)欧拉屈曲
2)极值型失稳
3)屈曲后极值型失稳
4)有限干扰型屈曲
5)跳跃型失稳
三结构稳定分析的原则
1)必须考虑几何非线性的影响
2)必须考虑材料的非线性的影响
3)必须考虑结构和构件的初始缺陷
四钢构件的整体稳定
主要影响条件是：不同截面形式及受力状态如：对于轴心受压构件可以有弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳等；对于常驻受弯构件主要有弯扭失稳；对于截面对称的士单轴压弯构件，在弯矩作用平面内为弯曲失稳，在弯矩作用平面外为弯扭失稳；等等。

在以后的章节中有详细的阐述。

第二节结构和构件的局部失稳、截面分类
一局部失稳的基本概念
所谓的局部失稳是指结构或构件在保持整体稳定的条件下，结构中的局部构件或构件中的板件已不能承受外荷载的作用而失去稳定。

可能出现的部位：
二 局部与整体相关的稳定
三种不同的观点：
三 截面的分类
按截面的板件的宽厚比不同将截面分为四类，参考教材。

第三节 结构的塑性破坏、应力塑性重分布
一 结构的塑性破坏
钢结构构件强度破坏时会出现明显的变形，可认为是塑性破坏或称之为延性破坏。

二 应力塑性重分布
应力由于钢材塑性而发生重新分布的现象。

可通过实例加以说明。

三 内力塑性重分布
由于塑性铰的出现使超静定结构内力发生重新分布的现象。

可通过实例加以说明。

第四节 结构的疲劳破坏
一、概念
1、循环荷载——结构或构件承受的随时间变化的荷载。

（1）应力循环--构件截面应力随时间的变化。

（2）应力循环特征—应力比ρ
max min
σσρ= 1≤ρ
（3）应力幅：在循环荷载作用下，应力从最大到最小重复一次为一次循环，最大应力与最小
应力之差为应力幅:
min
max σσσ-=∆
常幅循环： σ∆为常量，如：(a)完全对称循环、(b)脉冲循环、 (c)不完全对称循环、(d)不完全对称循
环
变幅循环：σ∆为变量
2.钢材的疲劳
在循环荷载（连续反复荷载）作用下，经过有限次循环，钢材发生破坏的现象，称之为疲劳。

3.疲劳破坏的机理
疲劳破坏是积累损伤的结果。

缺陷→微观裂纹→宏观裂纹。

4.疲劳破坏的特征
属于脆性破坏，截面平均应力小于屈服点。

5.影响钢材疲劳的主要因素
（1）构件和连接的分类
规范将构件和连接的种类分为 8类，第1类为轧制的型钢（残余应力小）疲劳强度最高；第8
类为角焊缝应力集中最严重疲劳强度最低。

详见钢结构设计规范“疲劳计算的构件和连接分
类（附录E ）”。

（2）应力幅（Δσ）和应力循环特征（应力比ρ）
应力幅对焊接结构的疲劳强度有很大影响，而与名义最大应力σmax 和应力比ρ无关。

⎪⎩
⎪⎨⎧--切割，轧制边）残余应力（焊接，火焰应力集中构造缺陷材料内部缺陷缺陷
（3）应力循环次数N （疲劳寿命）
应力幅越低，作用循环次数越多，疲劳寿命越高；
应力幅相同，作用的循环次数越多，疲劳寿命越高。

应力循环次数N<5×104，不需要进行疲劳计算。

由试验结果，以及上述分析可知钢材的疲劳强度主要与构件和连接分类（内部缺陷、应力集中、
残余应力）、应力循环次数和应力幅有关。

焊接部位的疲劳强度与钢材的静力强度(屈服点fy)基本无关。

对于只有压应力的应力循环作用，由于钢材内部缺陷不易开展，则不会发生疲劳破坏，不必进
行疲劳计算。

二、疲劳强度计算
由于现阶段对钢材发生疲劳破坏尚处于进一步研究阶段，按概率极限状态计算疲劳强度还不成
熟，故采用容许应力幅的计算方法。

（一）常幅疲劳
1.容许应力幅[Δσ]
根据试验数据可以绘出构件或连接的应力幅Δσ
与相应的致损循环次数N 的关系曲线，按试验数据回归的Δσ-N 曲线为平均曲线，取对数坐标。

)lg(lg 1σβ∆-=b N ()1110:C N b ==∆β
σ即 式中：β--直线对纵坐标的斜率；
b1--直线在横轴坐标上的截距；
N--循环次数。

考虑试验数据的离散性，取平均值减去2倍lgN 的标准差 s 作为疲劳强度下限，当lg Δσ为
正态分布时，保证率为97.7%。

下限值的直线方程为：
)lg(2)lg(lg 21σβσβ∆-=-∆-=b s b N ()C N b ==∆210:β
σ即 此时的Δσ即为容许应力幅：
βσ1][⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆N C
式中：系数β、c--根据钢结构设计规范“疲劳计算的构件和连接分类”查表得到。

2.疲劳强度计算
][σσ∆≤∆式中：Δσ--计算部位的应力幅；
对于焊接部位: Δσ=σmax-σmin ；
对于其他部位：Δσ=σmax-0.7σmin(计算应力幅）。

σmax 、σmin--计算部位每次应力循环中的最大拉应力和
最小拉应力或压应力（取负值）。

说明： 1）计算时用荷载的标准值；
2）由于来源于试验，已考虑动力效应，计算 时不再考虑动力系数；
（二）变幅疲劳和吊车欠载效应系数
对于吊车梁，按下式计算其疲劳强度：
610
2][⨯=∆≤∆⋅n f σσα
式中： 6102][⨯=∆n σ--循环次数 N=2X106 的容许应力幅。

f
α—欠载效应系数。

重级工作制硬钩吊车1.0；重级工作制软钩吊车0.8；中级工作制吊车0.5。

第五、六节 介绍
损伤累积破坏和脆性断裂破坏目前仍处在研究阶段。

第七节思路
通过相应的构造及计算加以有效的防止。

课题名称（含教材章节）第四章受拉构件及索
教学目的和要求：
⏹了解钢结构受拉构件及索的截面型式，
⏹掌握受拉构件设计计算方法，
⏹了解索的力学特性
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
受拉构件的计算方法——重点
第一节 轴心受拉构件
一 、截面型式
常有的截面型式参考教材
二 、轴心受拉构件的强度
f r f A N R
y n =≤=σ
三 、受拉构件的刚度 []λ
λ≤=
)()(0)(y x y x y x i l 例题参见书
第二节 拉弯构件
一 、拉弯构件的强度计算准则
⑴边缘纤维屈服准则
⑵全截面屈服准则
⑶部分发展塑性准则：
二 、 单向拉弯构件的强度（按部分发展塑性准则）
三 、 双向拉弯构件的强度
四 、 拉弯构件的稳定问题 当轴拉力很小时应考虑构件的整体稳定性的问题，而对于轴力较大时可不考虑。

关于局部稳定的问题可参考后面相关内容。

五 、 拉弯构件的刚度
同轴心受拉构件的要求。

第二节 索的力学性质和分析方法简介
一 、截面型式
f W M A N x
x x n ≤+γf W M W M A N y
y y x x x n ≤++γγ
课题名称（含教材章节）第五章轴心受压构件
教学目的和要求：（分掌握、理解、了解三个层次）：
⏹掌握轴心受压构件的强度计算并会根据要求设计截面
⏹掌握稳定问题的分类和特点
⏹了解大变形和小变形分析
⏹理解影响轴心受压构件承载力的因素
⏹了解实腹柱的截面设计
⏹掌握格构柱的计算原则和方法及设计原则
⏹掌握轴心受压构件构件板件稳定的设计方法
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
⏹轴心受力构件的强度及截面选择
轴心受压构件的强度——重点
索的受力性能和强度计算
⏹稳定问题的一般特点、分类——难点
⏹轴心受压构件的整体稳定性
⏹影响轴心受压构件的因素——重点
1)残余应力
2)初始弯曲
3)稳定计算方法
⏹实腹柱和格构柱的截面选择计算
实腹柱的截面设计——重点
格构柱稳定计算——难点
缀材计算——难点
第一节可能的破坏形式
轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就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控制；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。

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。

本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。

轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类（见书图）
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
柱的作用：把荷载由上部结构传给基础或下部结构，柱有柱头、柱身、柱脚。

压杆——一个结构中的部份构件
柱——整个结构中比较独立的受压构件
按受力情况分：轴心和偏心受压柱
按构造型式分：⎪
⎩
⎪
⎨⎧⎩⎨⎧用料经济受力合理缀板柱缀条柱格构式实腹式,
第二节 轴心受压构件的强度与刚度
一、轴心受压构件的强度
以净截面的平均应力强度为准则：即
f
r f A N
R
y n =≤=σ
二、轴心受压构件的刚度 以构件的长细比来控制，即
[]λ
λ≤=
)
()(0)(y x y x y x i l
第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定
一、稳定问题的概述
所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。

如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。

结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。

稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。

二、理想轴心受压构件的整体失稳
1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应 力、完全弹性。

2、典型失稳形式（见书图） 弯曲失稳－只有弯曲变形； 扭转失稳－只有扭转变形。

弯扭失稳－弯曲变形的同时伴随有扭转变形。

单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从而产生扭转变形。

失稳承载力低于弯曲失稳承载力。

只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力，其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于扭转失稳承载力。

3、理想构件的弹性弯曲失稳 根据见书图列平衡方程
022=+Ny dx
y
d EI
解平衡方程：得
A E l EI N cr 22202λππ==
2
2λ
πσE A N cr cr == 4、理想构件的弹塑性弯曲失稳
构件失稳时如果截面应力超出弹性极限，则构件进入弹塑性工作阶段，这时应按切线模量理论进行分析
2
2
λ
πτE A N cr cr == 三、实际构件的整体稳定
实际构件与理想构件间存在着初始缺陷，缺陷主要有：初始弯曲、残余应力、初始偏心。

1、初始弯曲的影响 2、初始偏心的影响 1、 残余应力的影响
2
2
y
cry Ek
λπσ= 2
3
2x
crx Ek λπσ= 1≤=
I
I k e
前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。

注：残余应力对弱轴的影响大于对强轴的影响 四、实际轴压构件的工程计算方法
初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大（杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a 、b 、c 及d 四类（详见教材）。

a 类为残余应力影响较小，c 类为残余应力影响较大，并有弯扭失稳影响，a 、c 类之间为
b 类，d 类厚板工字钢绕弱轴。

《规范》计算公式
f r Af f N Ar N A N R
y y
cr R cr φ==≤=
σ y
cr y cr f Af N σ
==
φ ψ按λ计算
)
()0(0)(y x y x y x i l =
λ
A
I i y x y x )()(=
第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定
受压翼缘或腹板的宽厚比较大时，在构件整体失稳之前，可能发生翼缘或腹板出平面波浪式凸凹变形，此为局部失稳。

对于局部屈曲问题，通常有两种考虑方法：一是不允许板件屈曲先于构件整体屈曲，目前一般钢结构的规定就是不允许局部屈曲先于整体屈曲来限制板件宽厚比。

另一种做法是允许板件先于整体屈曲，采用有效截面的概念来考虑局部屈曲对构件承载力的不利影响，冷弯薄壁型钢结构，轻型门式刚架结构的腹板就是这样考虑的。

这里板件宽厚比的规定是基于局部屈曲不先于整体屈曲考虑的，根据板件的临界应力和构件的临界应力相等的原则即可确定板件的宽厚比。

经分析并简化可得到工形截面和H 形截面的板件的宽厚比： 一、单向均匀受压薄板的弹性屈曲：
2
2b D
N cr πβ
=
)
1(1223
ν-=Et D
2
2
2)()1(12b
t E cr υχβπσ-= 介绍几个影响因素：边界条件；尺寸条件等。

二、轴心受压构件局部稳定的计算方法
采用限制构件截面板件宽厚比的办法来实现，即限制板件宽度与厚度之比不要过大，否则临界应力σcr 很低，会过早发生局部屈曲。

确定板件宽（高）厚比限值的准则：
使构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲，即局部屈曲临界应力大于或等于整体临界应力（或极限应力），称作等稳定性准则。

工字形截面翼缘：
y
f t b /235)1.010(/'λ+≤
工字形截面腹板：
y
w f t h /235)5.025(/0λ+≤
λ为两个方向的长细比的较大值。

(与整体稳定一致，长细比较大的方向临界应力低） 箱形截面：
y
w f t h t b /23540//00≤或
圆管截面：
)/235(100/y f t D ≤
三、加强局部稳定的措施
1．所选截面如不满足规定，应调整板件厚度或宽度。

2．对工形和箱形截面的腹板也可采用设置纵向加劲肋的方法予以加强，以缩减腹板计算高度，纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧外伸宽度不应小于10t w 。

3．轧制型钢的板件较厚，一般不需要局部稳定计算。

第五节 实腹式轴心受压构件的截面设计
一、截面型式
1、截面型式图4-2
2、设计截面要求：①γ尽量大；②y x λλ=（等稳定）；③制造，连接方便
3、各种截面的特点。

二、选择截面尺寸
1．假定长细比，λ=50~100。

根据钢材级别、截面类别、 λ查表得整体稳定系数ϕ ，计算面积：
f
N
A ⋅=
ϕ 2．计算回转半径
λ
λ
y
y x
x l i l i 00 =
=
根据近似关系b i h i y x 21 ,αα≈≈计算b 、h （如焊接工型截面 24.0 ,43.021==αα ） 3．确定截面尺寸b 、t 、h 、tw
由A 、b 、h 并考虑局部稳定及构造要求，初选截面尺寸。