【正文】 NNvlV x ??????? ?????? ??????? x大柱剪力：因此平行于綴材面的最，細(xì)比范圍內(nèi)計(jì)算證明，在常用的常 yf23585??的整體穩(wěn)定系數(shù)。 l 1 a I1 Ib a x x 1 1 l 1 a a 12 12 12 12 l 1 2 l 1 2 l1a T= θ 1 γ1 γ1 △ 1 △ 2 a b c d e f 分肢彎曲變形引起的水平位移 △ 2: 因此 ,剪切角 γ1: 綴板的彎曲變形引起的分肢水平位移 △ 1: bb EIalEIalll2412222111111 ????? ??1312 48 EIl??)544(21241112112111211???????????????????????????aIlIEIlEIlEIallbb?a 12 12 12 12 l 1 2 l 1 2 l1a T= θ 1 γ1 γ1 △ 1 △ 2 a b c d e f )554(2112π 211220 ???????????? ???bxx kk。并按相應(yīng)的截面分類查由 xxxfAN0????? 由于不同的綴材體系剪切剛度不同， γ1亦不同，所以換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算就不相同。換算長(zhǎng)細(xì)比，（轉(zhuǎn)角單位剪力作用時(shí)的軸線1220011 。 b s 橫向加勁肋 ≤3h0 h0 ts yf235≤ ；≥ ；。????yx ibih（ 4）由求得的 A、 h、 b，綜合考慮構(gòu)造、局部穩(wěn)定、鋼材規(guī)格等，確定截面尺寸； （ 5）構(gòu)件的截面驗(yàn)算： A、截面有削弱時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算； B、整體穩(wěn)定驗(yàn)算； C、局部穩(wěn)定驗(yàn)算； 對(duì)于熱軋型鋼截面，因板件的寬厚比較大，可不進(jìn)行局部穩(wěn)定的驗(yàn)算。 （ 1）截面積的分布盡量展開，以增加截面的慣性矩 和回轉(zhuǎn)半徑，從而提高柱的整體穩(wěn)定性和剛度； （ 3）便于其他構(gòu)件的連接； 截面的設(shè)計(jì) （ 1）截面面積 A的確定 假定 λ =50~100，當(dāng)壓力大而桿長(zhǎng)小時(shí)取小值，反之取大值，初步確定鋼材種類和截面分類，查得穩(wěn)定系數(shù)，從而： )494( ??? fNA ?（ 2）求兩主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑 —— 等穩(wěn)定要求 ??yyxxlili 00 。 縱向加勁肋與翼緣間的腹板，應(yīng)滿足高厚比限值。時(shí)，??；當(dāng)取時(shí)值，當(dāng)構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比較大式中：10010030,30)444(2350??????????????ywfth B、箱形截面腹板 b b0 t h0 tw )454(235400 ??yw fth C、 T形截面腹板 自由邊受拉時(shí)： tw h0 h0 tw ? ? )464( 0 ???yw fth ?形鋼：熱軋剖分? ? )474( 0 ???yw fth ?形鋼：焊接圓管截面 （三）、軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定不滿足時(shí)的解決措施 增加板件厚度； D t )484(235100 ??yftD對(duì)于 H形、工字形和箱形截面，當(dāng)腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時(shí)，在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)，腹板截面取 有效截面 ，即取腹板計(jì)算高度范圍內(nèi)兩側(cè)各為 部分，但計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時(shí)仍取全截面。其屈曲應(yīng)力可用下式表達(dá)： ? ?。材料泊松比，：板單位寬度的抗彎剛度板的撓度；式中：。 ? y y x x 實(shí)軸 虛軸 單角鋼的單面連接時(shí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的折減系數(shù)： ?按軸心受力計(jì)算強(qiáng)度和連接乘以系數(shù) ； ?按軸心受壓計(jì)算穩(wěn)定性： 等邊角鋼乘以系數(shù) + ，且不大于 ； 短邊相連的不等邊角鋼乘以系數(shù) +，且不大于 ； 長(zhǎng)邊相連的不等邊角鋼乘以系數(shù) ； ?對(duì)中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿， 按 最小回轉(zhuǎn)半徑 計(jì)算 λ， 當(dāng) λ 20時(shí)，取 λ =20?；??tbtbyx ??② 、截面為單軸對(duì)稱構(gòu)件： x x y y xoxx ilx ??軸：繞非對(duì)稱軸繞對(duì)稱軸 y軸屈曲時(shí)，一般為 彎扭屈曲 ，其臨界力低于彎曲屈曲，所以計(jì)算時(shí)，以換算長(zhǎng)細(xì)比 λ yz代替 λ y ，計(jì)算公式如下： x x y y b t ? ? ? ? ? ? )254(1421 2122202022222 ??????? ??????zyzyzyyz ie ???????? ?2220202202 )264(yxtziieilIIAi?????? ???。 （四） 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的柱子曲線 我國規(guī)范給定的臨界應(yīng)力 σ cr，是按 最大強(qiáng)度準(zhǔn)則 ，并通過數(shù)值分析確定的。 x x y y 100 00lv ? 0 ycrf?λ 歐拉臨界曲線 對(duì) x軸 僅考慮初彎曲的柱子曲線 對(duì) y軸 微彎狀態(tài)下建立微分方程： 初偏心的影響 N N l/2 l/2 x y v e0 x y e0 0 ? ? 00 ????? eyNyEI)214(0222???????ekykyEINk ，得：引入解微分方程，即得： ?????? ?? 12s e c0 kleye0 y N N N?(e 0+ y) x y 0 x )224(12s e c0m a x ?????????????????????ENNeyv ?所以，壓桿長(zhǎng)度中點(diǎn)（ x=l/2）最大撓度 v： 其壓力 — 撓度曲線如圖： 曲線的特點(diǎn)與初彎曲壓桿相同，只不過曲線過圓點(diǎn)，可以認(rèn)為初偏心與初彎曲的影響類似，但其影響程度不同，初偏心的影響隨桿長(zhǎng)的增大而減小，初彎曲對(duì)中等長(zhǎng)細(xì)比桿件影響較大。；初彎曲率，式中：????WWAv 000 ?? 解式 519，其有效根，即為以 截面邊緣屈服為準(zhǔn)則的臨界應(yīng)力： 上式稱為柏利 (Perry)公式。③ 初彎曲的存在使壓桿承載力低于歐拉臨界力 NE。 可將其畫成無量綱曲線 (柱子曲線 )，如下； 0 ycrf?λ n 歐拉臨界曲線 σ crx σ cry σE 僅考慮殘余應(yīng)力 的柱子曲線 假定：兩端鉸支壓桿的初彎曲曲線為： 初彎曲的影響 1 0 0 0)124(s i n0000lvvlxvy????規(guī)范規(guī)定：。 )94(424)(222222222????????kEt b hhkbtEIIExxxxxexxc r x???????軸屈曲時(shí)：對(duì) 柱屈曲可能的彎曲形式有兩種： 沿強(qiáng)軸（ x軸） 和 沿弱軸（ y軸） 因此，臨界應(yīng)力為： )104(12212)(2 322332222????????kEtbkbtEIIEyyyyyeyyc r y ???????軸屈曲時(shí)：對(duì)f y a c a’ c’ b’ σ1 σrt b σrc ? ?)114(22)(2 ?????????kfbtkkbtb t frtrcyrtrcyc r yc r x?????? 或 顯然，殘余應(yīng)力對(duì)弱軸的影響要大于對(duì)強(qiáng)軸的影響 （ k1） 。 如前所述，如果將鋼材視為理想的彈塑性材料， 則壓桿的臨界力與長(zhǎng)細(xì)比的關(guān)系曲線 （柱子曲線） 應(yīng)為： σ ε fy 0 fy=fp 0 ycrf?yy fE?? ?λ 歐拉臨界曲線 初始缺陷 幾何缺陷： 初彎曲 、 初偏心 等； 力學(xué)缺陷： 殘余應(yīng)力 、材料不均勻等。 所以應(yīng)力、應(yīng)變?nèi)孛嬖黾?，無退降區(qū)，切線模量 Et通用于全截面。又因?yàn)?EEt，且彎曲拉、壓應(yīng)力平衡，所以中和軸向受拉一側(cè)移動(dòng)。 由材料力學(xué)知： Ncr Ncr l y y1 y2 Ncr Ncr M=Ncr?y x EIMdxyd ??212剪力 V產(chǎn)生的軸線轉(zhuǎn)角為： dxdMGAVGAdxdy ????? ??? 2。構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比，其?][ ? 保證構(gòu)件在運(yùn)輸、安裝、使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過大變形。 167。第四章 了解 “ 軸心受力構(gòu)件 ” 的應(yīng)用和截面形式； 掌握軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算 ； 了解 “ 軸心受壓構(gòu)件 ” 穩(wěn)定理論的基本概念和分析方法； 掌握現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于 “ 軸心受壓構(gòu)件 ” 設(shè)計(jì)計(jì)算方法 ， 重點(diǎn)及難點(diǎn)是構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定； 掌握格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)方法 。 實(shí)腹式截面 格構(gòu)式截面 截面由兩個(gè)或多個(gè)型鋼肢件通過綴材連接而成。 軸心受力構(gòu)件 軸心受拉構(gòu)件 軸心受壓構(gòu)件 強(qiáng)度 （ 承載能力極限狀態(tài) ） 剛度 （ 正常使用極限狀態(tài) ） 強(qiáng)度 剛度 （ 正常使用極限狀態(tài) ） 穩(wěn)定 （ 承載能力極限狀態(tài) ） 二、剛度計(jì)算（正常使用極限狀態(tài)） 截面的回轉(zhuǎn)半徑；?? AIi)24(][il 0 ?????構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；?0l取值詳見規(guī)范或教材。 l N N F F F N N Ncr Ncr Ncr A 穩(wěn)定平衡狀態(tài) B 隨遇平衡狀態(tài) C 臨界狀態(tài) 下面推導(dǎo)臨界力 Ncr