鋼結構廠房軸心受力及破壞有哪些特征

鋼結構廠房軸心受力及破壞有哪些特征？只承受軸向拉力或壓力的構件稱為軸心受力構件,在進行鋼結構廠房設計時,應著重聯系鋼材的材性性能特點,理解鋼結構廠房軸心受力構件的受力及破壞特征。

(1)軸心受力構件的剛度性能一般用長細比度量,對軸心受壓構件而言,長細比太大除可能影響正常使用而外,還使得其整體穩定承栽力降低,因此需要對構件的長細比加以限制。同時,在選擇軸心受壓構件的截面形式時,應優先考慮板件較薄而比較寬大的開展截面,以保證在相同的截面積下獲得較高的回轉半徑及較小的長細比。

(2)由于鋼材的強度較高,根據強度條件所選擇的截面一般比較小,因此軸心受力構件一般比較細長,對于受拉構件,細長的桿件對受力影響不大。但對于受壓構件,則可能由于其整體穩定臨界力較低而在其截面應力尚未達到其強度值時即發生屈曲。材料力學中討論的理想軸心受壓構件在實際工程中是不存在的,實際工程中的軸心受壓構件必然存在桿件的初始彎曲、荷載的初始偏心以及殘余應力的影響,這些初始缺陷將降低桿件的整體穩定承戴力。因此,實際工程中軸心受壓構件的柱子曲線采用考慮各種初始缺陷綜合影響的等效初彎曲率得到,根據不同的截面形式,標準采用4條柱子曲線來計算軸心受壓構件的整體穩定承載力。

(3)為了提高整體穩定承載力,軸心受壓構件一般設計成板件較薄而比較寬大的開展截面,當這些截面組成板件的寬厚比(或高厚比)特別大時,在壓力作用下會發生薄板的屈曲,即板件的局部失穩。軸心受壓構件翼緣和腹板的臨界力可以采用彈性穩定理論求解,為了便于工程應用,標準將受壓板件的局部穩定驗算簡化為限制其寬厚比(或高厚比)的方來實現。但是一般受壓構件腹板板件的局部失穩并不意味著整個構件喪失承載能力,在某些條件下,也可以利用腹板的屈曲后強度進行設計。

(4)軸心受力構件分為實腹式和格構式,相同截面面積的條件下,格構式軸心受力構件可以通過調整多個肢之間的間距以得到更大的截面慣性矩(即裁面剛度)。但格構式構件在整體失穩時剪切變形比較大,為了考慮剪切變形對受壓構件整體穩定承載力的影響,格構式軸心受壓構件的整體穩定驗算需采用長細比。

(5)鋼結構廠房各基本構件之間以及構件與基礎之間的連接節點是傳力的關鍵部位,教材中給出的節點構造圖雖是常用形式,但連接節點及柱腳的構造并沒有固定的模式。

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