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钢结构厂房轴心受力及破坏有哪些特征

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2020.11.11
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钢结构厂房轴心受力及破坏有哪些特征?只承受轴向拉力或压力的构件称为轴心受力构件,在进行钢结构厂房设计时,应着重联系钢材的材性性能特点,理解钢…

钢结构厂房轴心受力及破坏有哪些特征?只承受轴向拉力或压力的构件称为轴心受力构件,在进行钢结构厂房设计时,应着重联系钢材的材性性能特点,理解钢结构厂房轴心受力构件的受力及破坏特征。


钢结构厂房轴心受力及破坏有哪些特征

(1)轴心受力构件的刚度性能一般用长细比度量,对轴心受压构件而言,长细比太大除可能影响正常使用而外,还使得其整体稳定承栽力降低,因此需要对构件的长细比加以限制。同时,在选择轴心受压构件的截面形式时,应优先考虑板件较薄而比较宽大的开展截面,以保证在相同的截面积下获得较高的回转半径及较小的长细比。

(2)由于钢材的强度较高,根据强度条件所选择的截面一般比较小,因此轴心受力构件一般比较细长,对于受拉构件,细长的杆件对受力影响不大。但对于受压构件,则可能由于其整体稳定临界力较低而在其截面应力尚未达到其强度值时即发生屈曲。材料力学中讨论的理想轴心受压构件在实际工程中是不存在的,实际工程中的轴心受压构件必然存在杆件的初始弯曲、荷载的初始偏心以及残余应力的影响,这些初始缺陷将降低杆件的整体稳定承戴力。因此,实际工程中轴心受压构件的柱子曲线采用考虑各种初始缺陷综合影响的等效初弯曲率得到,根据不同的截面形式,标准采用4条柱子曲线来计算轴心受压构件的整体稳定承载力。


钢结构厂房轴心受力及破坏有哪些特征

(3)为了提高整体稳定承载力,轴心受压构件一般设计成板件较薄而比较宽大的开展截面,当这些截面组成板件的宽厚比(或高厚比)特别大时,在压力作用下会发生薄板的屈曲,即板件的局部失稳。轴心受压构件翼缘和腹板的临界力可以采用弹性稳定理论求解,为了便于工程应用,标准将受压板件的局部稳定验算简化为限制其宽厚比(或高厚比)的方来实现。但是一般受压构件腹板板件的局部失稳并不意味着整个构件丧失承载能力,在某些条件下,也可以利用腹板的屈曲后强度进行设计。

(4)轴心受力构件分为实腹式和格构式,相同截面面积的条件下,格构式轴心受力构件可以通过调整多个肢之间的间距以得到更大的截面惯性矩(即裁面刚度)。但格构式构件在整体失稳时剪切变形比较大,为了考虑剪切变形对受压构件整体稳定承载力的影响,格构式轴心受压构件的整体稳定验算需采用长细比。

(5)钢结构厂房各基本构件之间以及构件与基础之间的连接节点是传力的关键部位,教材中给出的节点构造图虽是常用形式,但连接节点及柱脚的构造并没有固定的模式。


钢结构厂房轴心受力及破坏有哪些特征

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