一级建筑师考试建筑结构辅导讲义：钢结构6

更新时间：2009-10-19 15:27:29 来源：|0

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(3)实腹式轴心受压构件的计算

实腹式轴心受压构件的计算包括强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的内容。

1)强度

轴心受压构件的强度计算公式同轴心受拉构件一样，采用公式(11－166)，但式中N为轴心压力设计值，f为钢材抗压强度设计值。

2)整体稳定

a．概述

轴心受压构件，除构件很短及有了L洞等削弱时可能发生强度破坏外，往往当荷载还没有达到按强度考虑的极限值时，构件就会因屈曲而丧失承载力，即整体失稳破坏。稳定问题是钢结构中的一个突出问题，设计时应给予极大的重视。

材料力学中讨论了理想的轴心受压杆的整体稳定计算，但实际工程中并不存在这种理想的压杆。实际工程中的轴心受压构件常受到以下主要的不利因素的影响：

(a)初始缺陷

初始缺陷包括初弯曲和初偏心。构件在制造、运输和安装过程中，不可避免地会产生微小的初弯曲；由于构造或施工的原因，轴向压力没有通过构件截面的形心而形成偏心。

这样，在轴向压力作用下，构件侧向挠度从加载起就会不断增加，使得构件除受有轴向压力作用外，实际上还存在因构件挠曲而产生的弯矩(如图11-88)，从而降低了构件的稳定承载力。

(b)残余应力

残余应力是指构件受力前，构件内就已经存在自相平衡的初应力。构件的焊接、钢材的轧制、火焰切割等会产生残余应力。图11-89给出了焊接工字形截面构件的残余应力(焊接应力)的分布(“+”号表示残余拉应力，“―”号表示残余压应力)。残余应力通常不会影响构件的静力强度承载力，因它本身自相平衡。但残余压应力将使其所处截面提早发展塑性，导致轴心受压构件的刚度和稳定承载力下降。