2、腹板高厚比限值
式中 ——构件最大长细比。 当＜30时，取 =30 当＞100时，取 =100。
fy——构件钢材的屈服点。
235/—fy —不同钢材时的换算系数。
工字形
h0 (250.5) 235
tw
fy
箱形截面 h0/tw4023/5 fy
T形截面
b0/t4023/5 fy
h0(1 50.2)
tw
所以，该轴心受压柱的整体稳定不满足要求。
4.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定
一、概述
宽肢薄壁构件
回转半径大，提高构件的整体 稳定承载力，节省钢材。
板件过薄，在构件达到临界应 力前，板件可能先发生屈曲而 失去稳定——局部失稳。
局部失稳 危害性
受压构件中板件的宽厚比较大，当压力达到 某一数值（小于临界力）时，板件不能继续 维持平面平衡状态而产生凸曲现象，这种现 象称为板件的局部失稳现象。
E－－材料的弹性模量
l0－－构件的计算长度
l0 l 取值见表3-9
I－－构件截面绕屈曲方向
中和轴的惯性矩
EI－－构件的抗弯刚度
l0 －－构件长细比
i i －－截面绕屈曲方向
的回转半径
三、实际轴心受压构件的受力性能
1、实际轴心受压构件与理想构件的区别
存在残余应力 存在初弯曲 存在初偏心 2、失稳过程
4柱轴心受力构件
课程主要内容
1
绪论
6 结构类型简介及识图
主
2 钢结构的材料 7 钢结构的加工制作
要
Hale Waihona Puke 学 习3 钢结构的连接
8 钢结构的安装
情
境
4 柱(轴心受力构件) 9 涂装工程
5
梁(受弯构件)
10 钢结构工程施工质量验收
二、轴心受力构件的刚度
轴心受力构件的刚度是以他的长细比来衡量的。
一、关于稳定问题的概述
(a)稳定：扰动变形可以恢复； (b)临界(中性平衡)：维持扰动状态； (c)不稳定：扰动变形持续增加；
二、理想轴心受压构件的受力性能
1、理想轴心受压构件 杆件本身是绝对直杆，材料均匀，各向同性； 无荷载偏心，无初始应力，压力作用线与形心纵轴重合；
2、整体失稳（屈曲）现象 轴心压杆在截面上的平均应力低于屈服点的
I x 6 1 3 2 0 0 3 2 ( 2 5 0 1 2 1 0 3 2 5 0 1 0 1 5 5 2 ) 1 . 3 4 1 0 8 m m 4 Iy 31 0 6 3 2 0 2 1 1 2 02 3 5 2 .0 6 17 m 04m
ix IA x 16 .3 8 4 1 1 0 0 28140m m
N > Ncr
○ ○
○ ○
○ ○
○ ○
直
直
弯 平失 弯
线
线
曲 衡去 曲
平
平
平
直破
。衡
。衡
。衡
。线 坏
特点： a.存在两种平衡状态
直线平衡
曲线平衡 b.失稳前后变形状 态不同
（2）第二类稳定问题 只存在曲线平衡状态，失稳前后变形状态一样
5、欧拉临界力和临界应力
Ncrl20 2 EI22EA crN A cr 22E
iy
Iy A
2 6.6 81 12 7 0 06.1 8mm
xli0xx
500035.71 140
y
l0y iy
250070 35.71
构件属于b类截面，查表得
z 0.916 y 0.751
A N 1 6 2 8 0 0 0 .7 1 5 0 1 3 2 3 4 M P a 2 1 5 M P a
N crfy crfy f
A E fy
fy E
（4-34a）
cr
fy
3、 值的确定
（4-34b）
临界应力和屈服 应力之比值
（1）钢种不同不同 分钢种确定。
主要因素
（2）截面的种类
（3）构件的长细比
4、 值的确定步骤
使用规范图表查稳定系数。
① 计算长细比 ② 确定截面类别
P304附表2－1、2
l0 i
i I A
③ 按钢种、截面类别和查表P306附表2－3～6得
例题4.2 验算下图所示轴心受压柱 的整体稳定。柱两端铰接，柱长 5m，焊接工字形组合截面，火焰 切割边翼缘，承受轴心压力设计值 N=1200KN，采用Q235钢，在柱 中央有一侧向（x轴方向）支撑。
解：
A 6 3 0 0 2 5 0 1 0 2 6 8 0 0 m m 2
虽无整体失稳危险，但由于截面某个板件失 稳而退出工作后，将使截面有效承载部分减 小，同时还使截面不对称，将促进构件整体 发生破坏。
因此，组成实腹式截面的板件局部稳定也必 须保证，它也属于承载力的一部分。
如何保证？ 限制板件的宽厚比。
二、轴心受压板件宽厚比限值
1、翼缘宽厚比限值
b 1/t(1 00.1) 23 /fy 5
23/f5y（热轧）
h0(1 30.17)
tw
23/f5 y （焊接）
4.5 实腹式轴心受压构件的截面设计
l0
i
式中 ---构件最不利方向的长细比，一般为 两主轴方向长细比的较大值.x = lox/ ix，y = loy/ iy
lo-----相应方向的构件计算长度 i -----相应方向的截面回转半径 [] -----受拉或受压构件的容许长细比。
例题 4.1 试确定如图所示截面的轴心受拉杆的最大承 载能力设计值和最大容许计算长度，钢材为Q235， 容许长细比为350。
解：最大承载能力设计值： f=215N/mm2 查附表：A=2×19.26=38.52cm2
ix=3.05cm,iy=4.52cm 按强度条件N＝ fA=215*38.52=828.18KN
查表： 350
按刚度要求， l o x i x 3 5 0 3 .0 5 1 0 .6 7 5 m
4.3 实腹式轴心受压构件的整体稳定
情况下，由于变形（可能是弯曲，也可能是扭转 或弯扭）过大，处于不稳定状态而丧失承载能力。 这种现象称为整体失稳。
3、整体失稳（屈曲）形式
弯曲失稳 双轴对称截面的轴压杆
扭转失稳 长细比不大，而板件较薄的十字形截面
弯扭失稳 截面无对称或单轴对称
4、两类稳定问题
（1）第一类稳定问题
N ＜Ncr
Ncr
Ncr
第二类稳定问题
N
○ ○
y0
。
3、初始缺陷对构件屈曲临界力的影响
四、实际轴心受压构件稳定性的实用计算方法
1、计算公式
N f
A
N—轴心受压柱的计算压力 A—毛截面面积 —稳定系数。与截面类型、构件长细比、所用钢种
有关，从附录二查得P306。 ƒ—材料设计强度
2、 值的意义
N A
E cr
材料 抗力分项系数