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第
四
章
§4-1 轴心受力构件
一、概述
(一)轴心受力构件的应用
3.塔架
2.网架
1.桁架
4.实腹式轴压柱与格构式轴压柱
(二)轴心受力构件的截面形式
截面形式可分为:实腹式和格构式两大类。
(a) 热轧型钢和冷
弯薄壁型钢
(b) 型钢或钢板组成
的实腹式截面
(c) 型钢组成的格构
式截面
格构式截面
截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。
二 、轴心受力构件的强度和刚度
轴 强度 (承载能力极限状态)
心 轴心受拉构件 刚度 (正常使用极限状态)
受
力 强度 (承载能力极限状态)
构 轴心受压构件 稳定
件
刚度 (正常使用极限状态)
(一)强度计算(承载能力极限状态)
A :截面无削弱时的强度
根据以屈服点f 作为轴心受拉构件的强度准则,受拉构件的强
y
度承载力N 为: N =Af (4-l )
p p y
式中 A——轴心受拉构件的截面面积。
考虑安全度的因素,工程设计采用小于f 的强度设计值f 。对应
y d
的强度承载力设计值N 为: N =Af (4-2 )
d d d
设计时,作用在轴心受拉构件中的外力N应满足
N≤Nd (4-3 )
N
f d (4 4)
A
N—轴心拉力设计值;
A—构件的截面面积;
f —钢材的抗拉强度设计值。
d
B:截面有消弱时的强度
弹性状态 极限状态
图4-2 截面消弱处应力分布
截面消弱处产生应力集中,弹性阶段空洞边缘应力很大 (图4-
2a ),当材料屈服后,截面内发生应力重分布,直到消弱截面
上的平均应力达到钢材的抗拉强度f 而破坏(图4-2b )
u
(1)截面消弱时,消弱截面的承载力极限为:
N =A f (4-5 )
u n u
式中:A ——受拉构件净截面面积。
n
(2 )其他截面处,仍按轴心受拉构件的强度承载力极限为:
N =Af (4-l )
p y
(3 )构件受轴心拉力时,构件不破坏的条件是:
N≤min
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