钢柱承载力计算原理

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1、第37讲：柱的承载力设计（9）8－15轴心受力构件截面组成型式：实腹式、格构式；设计内容：（极限状态）1、强度；2、刚度；3、整体稳定；4、局部稳定；第37讲：柱的承载力设计（9）8－16轴心受力构件强度计算无孔洞等削弱的轴心受拉构件或受压构件中，轴心力作用使截面内引起均匀的受拉和受压正应力，以全截面刚达到屈服压力为强度极限状态。有孔洞削弱：弹性阶段－应力分布不均匀；极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力。第37讲：柱的承载力设计（9）8－17轴心受力构件刚度计算轴心受拉和轴心受压构件的刚度通常用长细比来衡量，长细比是构件的计算长度l0与构件截面

2、的回转半径i的比值越大，表示构件刚度越小；长细比过大，构件在使用过程中容易由于自重产生挠曲，在动力荷载作用下容易产生振动，在运输和安装过程中容易产生弯曲。因此设计时应使构件长细比不超过规定的容许长细比第37讲：柱的承载力设计（9）8－18轴心受力构件刚度计算对于受压构件，长细比更为重要。长细比过大，会使其稳定承载力降低太多，在较小荷载下就会丧失整体稳定；因而其容许长细比限制应更严。构件计算长度l0（l0x、l0y）取决于其两端支承情况。第37讲：柱的承载力设计（9）8－19轴心受力构件刚度计算第37讲：柱的承载力设计（9）下一讲的主要内容8－20

3、1、钢轴心受压构件的整体失稳概念；2、理想钢轴心受力构件弯曲屈曲承载力；3、构件缺陷对弯曲屈曲承载力的影响；东南大学远程教育结构设计原理第三十八讲主讲教师：曹双寅舒赣平第38讲：柱的承载力设计（9）上一讲内容8－211、柱的稳定破坏形式；2、钢轴心受力构件的强度和刚度计算；第38讲：柱的承载力设计（9）8－22轴心受压构件的整体稳定现象与定义：失稳形式：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳理想轴心受压构件：1、等截面直杆；2、荷载作用在截面形心；3、材料符合虎克定律；第38讲：柱的承载力设计（9）8－23理想轴心受压构件的整体稳定欧拉公式：方程通解：临界

4、力：临界应力：第38讲：柱的承载力设计（9）8－24理想轴心受压构件的弹性屈曲欧拉公式特点：1、理想轴心受压构件弯曲屈曲临界力随抗弯曲屈曲弯刚度的增加和构件长度的减小而增大；2、临界应力与材料种类无关；3、当构件两端为其它支承情况时，通过杆件计算长度的方法考虑。第38讲：柱的承载力设计（9）8－25理想轴心受压构件的弹塑性屈曲切线模量理论：柱子曲线：（双曲线）轴压构件的临界应力与长细比的关系曲线。第38讲：柱的承载力设计（9）8－26构件缺陷对屈曲临界力的影响构件初弯曲（初挠度）的影响：第38讲：柱的承载力设计（9）8－27构件缺陷对屈曲临界力的

5、影响构件初偏心的影响：第38讲：柱的承载力设计（9）下一讲的主要内容8－281、残余应力对弯曲屈曲承载力的影响；2、几种缺陷综合影响―极限承载力理论；3、轴心受压构件整体稳定的计算方法；东南大学远程教育结构设计原理第三十九讲主讲教师：曹双寅舒赣平第39讲：柱的承载力设计（9）上一讲内容9－291、钢轴心受压构件的整体失稳概念；2、理想钢轴心受力构件弯曲屈曲承载力；3、构件缺陷对弯曲屈曲承载力的影响；第39讲：柱的承载力设计（9）9－30残余应力的影响残余应力近似分布：当，截面保持弹性，第39讲：柱的承载力设计（9）9－31残余应力的影响当，截面的

6、一部分将屈服；绕x（强）轴，绕y（弱）轴，第39讲：柱的承载力设计（9）9－32残余应力的影响结论：残余应力对稳定承载力绕弱轴的降低影响将比绕强轴影响严重得多。尽管构件截面的残余应力分布不同，但其对构件稳定承载力的影响有相似的结论。第39讲：柱的承载力设计（9）9－33几种缺陷综合影响―极限承载力理论钢构件的各种缺陷总是同时存在的。初弯曲和初偏心的影响是类似的，残余应力的存在则使构件受力时更早地进入弹塑性受力状态，使屈曲时截面抵抗弯曲变形的刚度减小，而导致稳定承载力降低。第39讲：柱的承载力设计（9）9－34几种缺陷综合影响―极限承载力理论考虑l

7、/1000初弯曲和实测残余应力，按极限承载力理论求得的绕强轴和绕弱轴的两条柱子曲线。同时给出只有残余应力时相应的两条曲线。第39讲：柱的承载力设计（9）9－35轴心受压构件整体稳定的实用计算方法按极限承载力理论，用计算机算出了96条柱子曲线。规范将96条曲线分成四组，也就是将分布带分成四个窄带，取每组的平均值（50％的分位值）曲线作为该组代表曲线，给出a、b、c、d四条曲线－多条柱子曲线。第39讲：柱的承载力设计（9）9－36轴心受压构件整体稳定计算公式根据轴心受压构件的曲线，依据截面的类型、长细比可得到稳定系数，进行构件稳定承载力的计算。第39

8、讲：柱的承载力设计（9）下一讲的主要内容9－371、轴心受压构件的局部稳定；2、实腹式轴心受压构件的截面设计和构造要求；东南大学远程教育