第一节第二节

1、第四章 轴心受力构件第一节第一节 概述概述在钢结构中，屋架、托架、塔架、和网架等各种类型的平面或空间钢桁架以及支撑系统（图4-1-1a)。通常均由轴心受拉和轴心受压构件组成。其受力情况如图（4-1-1b)所示。 轴心受拉构件一般由强度强度控制设计。轴心受压构件常按稳定稳定控制设计。 轴心受力构件常用截面形式轴心受力构件常用截面形式实腹式、格构式实腹式、格构式柱的组成柱的组成工作平台以及单层，多层和高层房屋骨架的柱，承受梁或桁架传来的荷载，当荷载为对称布置且不考虑承受水平荷载时，这些柱属于轴心受压构件。柱通常由柱头，柱身和柱脚三部份组成，如图所示。 (a)(a)型钢型钢(b)(b)组合截面组合截

2、面1 1、实腹式构件截面形式、实腹式构件截面形式轴心受力实腹式构件的截面形式轴心受力实腹式构件的截面形式(c)(c)双角钢双角钢(d)(d)冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢轴心受力实腹式构件的截面形式轴心受力实腹式构件的截面形式2.2.格构式构件的常用截面形式格构式构件的常用截面形式格构式构件常用截面形式格构式构件常用截面形式缀板柱缀板柱3 3、格构式构件缀材布置、格构式构件缀材布置缀条、缀板缀条、缀板l01l1l1格构式构件的缀材布置格构式构件的缀材布置(a) (a) 缀条柱；缀条柱；(b)(b)缀板柱缀板柱小结：小结：轴心受力构件其截面组成型式 冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢一般由厚度为1.56mm的钢

3、板或钢带（成卷供应的薄钢板）经冷弯或模压制成，其截面各部分厚度相同，转角处呈圆弧形。 实腹式构件实腹式构件具有整体连通的截面，构造简单，制造方便，整体受力和抗剪性能好，但截面尺寸大时钢材用量多。其中最常用的是工字形和箱形截面。 格构式格构式中一般由两个或多个分肢用缀材联系组成，构造复杂，但省料。分肢通常采用轧制槽钢或工字钢，承受荷载大时可采用焊接工字型或槽形组合截面；缀材分缀条和缀板两类，缀条常采用单角钢，缀板常采用钢板，其作用是将各分肢连成整体，使其共同受力。 第二节第二节 轴心受拉构件轴心受拉构件 强度要求强度要求就是使构件截面上的最大应力不超过钢材强度的设计值。 刚度要求刚度要求就是使构

4、件的长细比不超过容许长细比。 轴心受拉构件轴心受拉构件一般由强度控制设计。设计轴心受拉构件时除了根据结构用途、构件受力大小和材料供应情况选用合理的截面型式外，对所选截面应进行强度和刚度计算，使之符合要求。 轴心受压构件轴心受压构件常由稳定控制设计。设计轴心受压构件时，除使所选截面满足强度和刚度要求外，尚应满足构件整体稳定和局部稳定要求。整体稳定和局部稳定是受压构件设计的重要内容，将分别在第三节讨论。 fANnf 钢材强度设计值，钢材强度设计值， ；An 构件净截面面积构件净截面面积一、轴心受拉构件的强度计算一、轴心受拉构件的强度计算有孔洞拉杆的截面应力分布有孔洞拉杆的截面应力分布(a) (a)

5、 弹性状态应力；弹性状态应力；(b)(b)极限状态应力极限状态应力/yRff a a）构件净截面面积计算）构件净截面面积计算An 取取-、-截面的较小面积计算截面的较小面积计算(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)净截面面积计算净截面面积计算一个螺栓受力一个螺栓受力 N/n第一排受力第一排受力 ；孔前孔前:孔后孔后:b b）摩擦型高强螺栓连接的构件摩擦型高强螺栓连接的构件n1 1计算截面上的螺栓数。计算截面上的螺栓数。n连接一侧螺栓数；连接一侧螺栓数；计算截面上的力为：计算截面上的力为： )/5 . 01 (1nnNNNnn1 1Nnn121Nnn121孔前传力孔前传力NN高强度螺栓

6、的孔前传力高强度螺栓的孔前传力fANnfAN摩擦型高强螺栓净截面强度：摩擦型高强螺栓净截面强度：摩擦型高强螺栓还应验算毛截面强度：摩擦型高强螺栓还应验算毛截面强度：)/5 . 01 (1nnNNN-计算截面上的受到的力计算截面上的受到的力il00l 构件计算长度构件计算长度i-截面的回转半径截面的回转半径 构件的最大长细比构件的最大长细比00yyyxxxilil二、轴心受拉构件的二、轴心受拉构件的刚度刚度项项次次构件名称构件名称承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构直接承受动力直接承受动力荷载的结构荷载的结构一般建筑结构一般建筑结构有重级工作制吊车的厂房有重级工作制吊车的厂房1 1桁架的杆件桁架的杆件3503502502502502502 2吊车梁或吊车桁架以吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑下的柱间支撑3003002002003 3其他拉杆、支撑、系其他拉杆、支撑、系杆杆( (张紧的圆钢除外张紧的圆钢除外) )400400350350表表4.1 4.1 受拉构件的容许长细比受拉构件的容许长细比轴心拉杆的设计轴心拉杆的设计 受拉构件受拉构件的极限承载力一般由强度控制，设计时只考的极限承载力一般由强度控制，设计时只考虑虑强度和刚度强度和刚度。 钢材比其他材料更适于受拉，所以钢拉杆不但用于钢钢材比其他材料更适于受拉，所以钢拉杆不但用于钢