第十一章钢结构 第六讲 教学目标： 1.了解实腹式轴心受压构件的局部稳定性概念； 2.理解轴心受压构件的构造要求。 建筑结构教研室
1. 了解实腹式轴心受压构件的局部稳定性概念； 2. 理解轴心受压构件的构造要求。 第十一章 钢 结 构 教学目标： 第六讲
重点 1.受压构件的整体稳定性验算； 2.受压构件局部稳定的概念、设置加劲肋的规定及 构造要求。 难点 受压构件的整体稳定性验算。 建筑结构数研室
1.受压构件的整体稳定性验算； 2.受压构件局部稳定的概念、设置加劲肋的规定及 构造要求。 受压构件的整体稳定性验算。 重 点 难 点
§11.2钢结构构件计算 3)局部稳定验算 概念：工字型截面轴心受压 构件，若腹板及翼缘的板件太宽 太薄，当轴压力达到某一数值时， 板件就可能在构件丧失强度和整 体稳定之前不能维持平面平衡状 态而产生凹凸鼓出变形，这种现 实腹式轴心受压构件局部屈曲 象称为板件失去稳定，或称板件 屈曲。 建筑结构教研室
3）局部稳定验算 概念：工字型截面轴心受压 构件，若腹板及翼缘的板件太宽 太薄，当轴压力达到某一数值时， 板件就可能在构件丧失强度和整 体稳定之前不能维持平面平衡状 态而产生凹凸鼓出变形，这种现 象称为板件失去稳定，或称板件 屈曲。 §11.2 钢结构构件计算
实腹式轴心受压构件截面设计的步骤：先选择截面的 形式，然后根据整体稳定和局部稳定等要求选择截面尺寸， 最后进行强度和稳定性验算。 【例11.2.2】试设计一两端铰接的焊接工字形组合截面， 该柱承受的轴心压力设计值为N=800kN,柱的长度为4.8m, 钢材Q235,焊条E43型，翼缘为轧制边，板厚小于40mm。 250 图11.2.6例11.2.2附图 建筑结构教研室
实腹式轴心受压构件截面设计的步骤：先选择截面的 形式，然后根据整体稳定和局部稳定等要求选择截面尺寸， 最后进行强度和稳定性验算。 【例11.2.2】 试设计一两端铰接的焊接工字形组合截面， 该柱承受的轴心压力设计值为N=800kN，柱的长度为4.8m， 钢材Q235，焊条E43型，翼缘为轧制边，板厚小于40mm
【解】(1)初选截面 由表2.1.5查得产215N/mm2,根据表11.2.3可知，该截面对 x轴属b类截面，对y轴属c类截面。 假定入=80，由V235查附录5得中=0.688，中，=0.578 7=N=800x103 pyf0.578×215 =6438nm2=64.4cm ==48x102 1om-4.8×102 入 80 =6cn,r--400=6cm 根据附录5的近似关系得a1=0.43,a2=0.24 6=-6 a20.24=25cm 建筑结构数研室
【解】(1)初选截面 由 表 2.1.5 查得 f=215N/mm2 ,根据表 11.2.3 可知，该截面对 x 轴属 b 类截面，对 y 轴 属 c 类截面。 假 定 λ=80，由 235 y f 查附录 5 得 φx=0.688 ，φy =0.578 6438 0.578 215 800 10 . 3 = = = f N A y T m m2 =64.4cm2 6 80 4.8 102 = = = ox xT l i cm ， 6 80 4.8 102 = = = oy yT l i cm 根据附录 5 的近似关系得 α1=0.43 ， α2=0.24 14 0.43 6 1 = = = xT i h cm ， 25 0.24 6 2 = = = yT i b cm
先确定截面的宽度，取b=250mm,根据截面高度和 宽度大致相等的原则取h=260mm,翼缘采用10×250，其 面积为25×1.0×2=50cm2 腹板所需面积A50=64.3-50=14.3cm2 14.3 腹板的厚度w= (26-2) ≈0.6cm,取tw=6mm 建筑结构教研室
先确定截面的宽度，取b=250mm，根据截面高度和 宽度大致相等的原则取h=260mm，翼缘采用10×250，其 面积为 25×1.0×2=50cm2 腹板所需面积AT -50=64.3-50=14.3cm2 腹板的厚度tw = cm 6 ， 取 tw =6mm 0. (26 2) 14.3 −
(2)截面验算 截面几何特性仁2×25×1.0+24×0.6=64.6cm 243 Z=0.6×12+2×25×1.0×12.52=8503.7cm 253 I,=2×1.0×12=2604.2cm ；=A=115c0 =6.4cm 入=4=48×10 =41.7 入， 1=4.8×102 ix11.5 =75 6.4 1)强度验算 N800×103 Am64.4×102 =124.2N/mm2<f215N/mm,满足 建筑结构教研室
（2） 截面验算 截面几何特性 A=2×25×1.0+24×0.6=64.6cm2 Ix =0.6× 2 25 1.0 12.5 8503.7 12 24 2 3 + = cm4 Iy =2×1.0× 12 253 =2604.2cm4 = =11.5 A I i x x cm = = 6.4 A I i y y cm 41.7 11.5 4.8 102 = = = x ox x i l 75 6.4 4.8 102 = = = y oy y i l 1）强度验算 124.2 64.4 10 800 10 2 3 = = An N N/mm2 ＜f=215N/mm2 ,满足
2)刚度验算 元m=,=75≤]=150，满足。 3)整体稳定验算 查附录5得中=0.893(b类)，中，=0.610(c类) N800×103 9,A0610x644x10-203.6N/mm2<f215N/mm,满足。 4)局部稳定验算 么_122=122<10+0.1以=10+0.1×75=17.5，满足。 t-10 h_240 =40<25+0.5x=25+0.5×75=62.5,满足。 建筑结构教研室
2）刚度验算 max = y = 75 =150 ，满足。 3）整体稳定验算 查附录 5 得 φx=0.893（b 类）， φy =0.610(c 类) 203.6 0.610 64.4 10 800 10 . 2 3 = = A N y N/mm2＜f=215N/mm2 ，满足。 4）局部稳定验算 12.2 10 0.1 10 0.1 75 17.5 10 1 122 = = + = + = t b ，满足。 40 25 0.5 25 0.5 75 62.5 6 0 240 = = + = + = t W h ，满足
2.轴心受压构件的构造 (1)实腹式轴心受压柱 截面形式： 型钢截面 工 组合截面 格构式截面 建筑结构教研室
2． 轴心受压构件的构造 （1）实腹式轴心受压柱 截面形式： 型钢截面 组合截面 格构式截面
为避免弯扭失稳，常采用双轴对称截面。 单角钢截面适用于塔架、桅杆结构和起重机臂杆 或轻便桁架。 双角钢便于在不同情况下组成接近于等稳定的压 杆截面，常用于由节点板连接杆件的平面桁架。 Ⅱ型钢的宽度与高度相同时对强轴的回转半径约 为弱轴回转半径的2倍，对于在中点有侧向支撑的独立 柱最适合。 建筑结构教研室
为避免弯扭失稳，常采用双轴对称截面。 单角钢截面适用于塔架、桅杆结构和起重机臂杆 或轻便桁架。 双角钢便于在不同情况下组成接近于等稳定的压 杆截面，常用于由节点板连接杆件的平面桁架。 H型钢的宽度与高度相同时对强轴的回转半径约 为弱轴回转半径的2倍，对于在中点有侧向支撑的独立 柱最适合