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第四章 轴心受力构件 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 N——轴心压力设计值， A——构件毛截面面积， ?——材料设计强度 ?——轴心受压构件整体稳定系数。按不同公式计算。与截面类型、构件长细比?、所用钢种有关 。 （3）整体稳定验算 （4.4.2） （4）局部稳定验算 对于热轧型钢截面，因板件的宽厚比较大，可不进行局部稳定的验算。 翼缘 腹板 （4.5.3） （4.5.4） 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 4.6.4 构造要求 实腹柱的腹板的高厚比 h0 / tw 80时，应设置成对的横向加劲肋横向加劲肋的作用是防止腹板在施工和运输过程中发生变形，并可提高柱的抗扭刚度。横向加劲肋的间距不得大于 3h0 ，外伸宽度 bs不小于 h0/30+40cm ，厚度tw 应不小于bs/15 。 　　实腹柱中的横向加劲肋 除工字形截面外，其余截面的实腹柱应在受有较大水平力处、在运输单元的端部以及其它需要处设置横隔。横隔的中距不得大于柱截面较大宽度的9倍，也不得大于8m。 轴心受压实腹柱的纵向焊缝（如工字形截面柱中翼缘与腹板的连接焊缝）受力很小，不必计算，可按构造要求确定焊脚尺寸。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 例4.3 如图所示一管道支架，其支柱的设计压力为N＝1600kN（设计值），柱两端铰接，钢材为Q235，截面无孔削弱 ，试设计此支柱的截面：①用普通轧制工字钢，②用热轧H型钢，③焊接工字形截面，翼缘板为火焰切割边。 x x x x y y y y N N 解：支柱在两个方向的计算长度不相等故取图中所示的截面朝向，将强轴顺x轴方向，弱轴顺y轴方向，这样柱轴在两个方向的计算长度分别为 l0x=600cm l0y=300cm 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 1.初选截面 假定? ＝90，对于热轧工字钢，当绕轴x失稳时属于a类截面当绕轴y失稳时属于b类截面。 一、热轧工字钢 查附表4.1得 查附表4.2得 需要的截面几何量为 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 由附表8.5中不可能选出同时满足A、ix、iy的型号，可适当照顾到A、 iy进行选择，试选I56a ， A＝135.38cm2、ix=22.01cm、iy=3.18cm. 2、截面验算 因截面无孔削弱，可不验算强度；又因轧制工字钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进行刚度和整体稳定验算。 满足要求 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 故整体稳定性满足要求。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 由于热轧H 型钢可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因而长细比的假设值可适当减小，假设?=60，对宽翼缘H型钢因b/h0.8，所以不论对x轴或y轴均属类b截面。 1、初选截面 二、热轧H型钢 查附表4.2得 需要的截面几何量为 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 由P431附表8.9中试选HW250×250×9×14 A＝92.18cm2、ix=10.8cm、iy=6.29cm 2、截面验算 因截面无孔削弱，可不验算强度；又因轧制钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进行刚度和整体稳定验算。 故刚度满足要求 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 故整体稳定性满足要求 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 假设?＝60，组合截面一般b/h0.8不论对x轴或y轴均属b类截面。 1、初选截面 三、焊接工字钢 查附表4.2得 需要的截面几何量为 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第四章 轴心受力构件 查P272附录9对工字形截