D 管 径,
t 壁 厚,
fy 屈服强度
小结：实腹式轴心受压构件
强度
N An
f
fy
R
N A f
高强度螺栓摩擦 型连接：
N ' An 1 0.5 n1 稳定性
N f
A
小结：实腹式轴心受压构件
局部稳定性
轴心受压 翼缘局稳
工字型 b t
10 0.1
15 0.2
w
235 fy
焊接T型钢：h0 tw 13 0.17
235 fy
5 实腹式轴心受压构件的截面设计
5.1 设计原则：
截面形式为双轴对称的型钢截面和实腹式组合截面。 为取得合理而经济的效果，设计时可按以下原则：
（1）等稳定性──使杆件在两个主轴方向的稳定承载 力相同，以充分发挥其承载能力。尽可能使两方向的
①净截面强度 N ' An 1 0.5n1 n N An f
n—连接一侧的高强螺栓总数； n1—计算截面处（最外列螺栓）的高强螺栓数。
②毛截面强度 N A f
2 轴心受力构件的强度和刚度
2.2轴心受拉构件和轴心受压构件的刚度 刚度计算公式：λ ≤ ［λ］
λ－构件最不利方向的长细比, 为两主轴方向长细比的最大值:
1 概述
2 轴心受力构件的强度和刚度
2.1 轴心受拉构件和轴心受压构件的强度
强度计算公式：
N An
f
fy
R
式中： N－轴心拉力或轴心压力
An－构件的净截面面积 f－钢材的抗拉或抗压强度设计值
f fy R
R —抗力分项系数
2 轴心受力构件的强度和刚度
2.1 轴心受拉构件和轴心受压构件的强度 摩擦型高强螺栓连接的构件作下两项强度验算：
1）弯曲屈曲的临界应力
（1）弹性弯曲屈曲的临界应力—欧拉公式
E
Ncr A
π 2 EI l2A
π2E
2
cr
条件： cr p
y
（2）弹塑性弯曲屈曲的临界应力 Ay B
p
cr
Ncr A
π2Et I l2A
π 2 Et
2
p C
D
E
式中Et为切线模量。
条件： p cr y
AB段： 强度破坏 BCDE段：稳定破坏
2）扭转屈曲的临界应力
z
π2E
2z
3）弯扭屈曲的临界应力
yz
π2E
2 yz
3 轴心受压构件整体稳定计算
3.2 实际轴心受压构件的极限承载力
考虑因素 1、截面的残余应力影响：柱的抗弯刚度降低 2、压杆的初弯曲影响：对中长杆的影响大 3、压杆的初偏心影响：对短杆有影响
3 轴心受压构件整体稳定计算
100,取 100
b 翼缘板自由外伸宽度
t 翼缘板厚度
对 双 腹 壁 箱 形 截 面b： 0 t
40
235 fy
4 实腹式轴心受压构件的局部稳定计算
一、翼缘自由外伸宽厚比的限值
《规范》采用
T型截面
b t
10 0.1
235 fy
构件两方向长细比较大 值
30取 30，
100,取 100
l0 i
l
－相应方向的构件计算长度，
0
l
0
=μl，μ为计
算长度系数；
i－相应方向的截面回转半径，
i
I A
［λ］－受拉构件或受压构件的容许长细比。
3 轴心受压构件整体稳定计算
3.1 理想轴心受压构件的屈曲临界力
屈曲变形类型
弯曲屈曲： 双轴对称（工字形） 扭转屈曲： 双轴对称（十字形） 弯扭屈曲： 单轴对称（T字形）
12 1
2
t
2
b
f y
3）局部稳定验算方法（保证措施）： 限制板件宽厚比，见下页表。
4 实腹式轴心受压构件的局部稳定计算
一、翼缘自由外伸宽厚比的限值
轴心压杆：一般在弹塑性阶段工作，按等稳准则得
《规范》采用
工字型截面受压翼缘
b t
10 0.1
235 fy
构件两方向长细比较大 值
30取 30，
235 fy
对 双 腹 壁 箱 形 截 面b： 0 t
40
235 fy
T型截面 b t
10 0.1
235 fy
小结：实腹式轴心受压构件
局部稳定性
轴心受压 腹板局稳
工字形截面h：0 t
25 0.5
w
235 fy
对 双 腹 壁 箱 形 截 面 ：h0 tw 40
235 fy
对T形截面：
热轧部分 T型钢：h0 t
3.2 实际轴心受压构件的极限承载力
将轴心压杆按具有残余应力,初弯曲和初偏心等缺
陷的小偏心压杆，考虑杆端约束条件。
计算公式
N cr cr f y
A R
fy R
N f
A
f
屈曲类型：与构件截面类型、尺寸、钢材级别、长细比情况决定
3.2 实际轴心受压构件的极限承载力
1、截面的残余应力影响：柱的抗弯刚度降低
（截面类型a、b、c 、d） a类抗稳能力最强，然后依次递减
2、压杆的初弯曲影响：对中长杆的影响大
3、压杆的初偏心影响：对短杆有影响
（长细比=l0/i）
4、杆端约束的影响：采用计算长度系数μ把两端有约束
的 杆转化为等效的两端铰接的杆
(l0=ul)
确定方法:采用有限元概念,根据内外力平衡条件, 用数值分析方法模拟计算列表给出。
3.2 实际轴心受压构件的极限承载力
N f
A
：与构件截面类型、尺寸、钢材级别、长细比情况决定
取截面两主轴稳定性系 数较小者
例题分析
4 实腹式轴心受压构件的局部稳定计算
1）局部稳定临界应力表达式
cr
kπ2 E 12 1
2
t 2 b
2）局部稳定验算原则： 不先于整体稳定破坏，即
kπ2E
b 翼缘板自由外伸宽度
t 翼缘板厚度
二、腹板宽厚比的限值
对工字形截面：h0 t
25 0.5
w
235 fy
以上 取两方向较大者
30取 30， 100,取 100
对双腹壁箱形截面：h0 tw 40
235 fy
与无 关 ， 定 值 偏 于 安 全 ，
b
b0
b
4 实腹式轴心受压构件的局部稳定计算
临时天桥
轴心受力构件
1 概述 2 轴心受力构件的强度和刚度 3 轴心受压构件整体稳定计算 4 实腹式轴心受压构件的局部稳定计算 5 实腹式轴心压杆的截面设计 6 格构式轴心受压构件的截面设计
截面型式
1 概述
热扎型钢
截面型式
1 概述
冷弯薄壁型钢
型钢或钢板组合截面
截面型式
格 构 式 组 合 截 面
二、腹板宽厚比的限值
对T形截面：
热轧部分 T型钢：h0 t
15 0.2
w
235 fy
焊接T型钢：h0 tw 13 0.17
235 fy
以上 取两方向较大者
b
b0
30取 30， 100,取 100
b
4 实腹式轴心受压构件的局部稳定计算
三、圆管的径厚比
D t
100(235 f y )