(2)刚度
为了防止在制作、运输、安装和使用过程中出现过大挠度与变形,拉杆设计时应保证一定的刚度。钢结构设计中通过限制拉杆长细比来实现这一要求,其表达式为
λx=l0x/ix≤[λ] (15-2-20)
λy=l0y/iy≤Iλ]
式中:λx λy--拉杆的长细比;
l0x,l0y--拉杆的计算长度;
ix,iy——截面的回转半径;
[λ]——拉杆的容许长细比。
(二)轴心受压构件一压杆与柱
1.截面形式
设计轴心压杆截面形式时,注意以下要点:
(1)材料布置尽可能离开截面形心,以在相同面积下得到较大的截面惯性矩和回转半径。
(2)使相对截面两主轴的稳定性尽可能比较接近,一般可取相对两主轴的长细比近似相等(压杆稳定性尚与截面分类有关)。
(3)为减少扭转,尽量采用单轴对称或双轴对称截面。
(4)便于与其他构件的连接,能防止或减小因连接不当使压杆产生的附加偏心或扭转。
2.实腹式轴心受压构件计算
(1)强度
轴心受压构件的强度计算公式与轴心受拉构件相同,参见式(5—2—19)及相关说明。
(2)整体稳定
轴心受压构件的整体稳定计算公式如下:
N/φA≤f (15-2-21)
式中 N--轴心压力:
φ——轴心受压构件的稳定系数;
A--构件的毛截面面积。
因为构件稳定是整体承载力的问题,计算中采用毛截面而非净截面,这是与截面强度计算不同之处。
轴心受压稳定系数根据构件长细比、截面分类、钢材屈服强度查表或计算得到。轴心受压构件稳定承载力的大小与构件长细比密切相关,相同截面、相同端部约束的构件,长细比越大,稳定承载力越低。对于双轴对称截面构件,长细比计算公式为
λx=l0x/ix (15-2-22a)
λyx=l0y/iy (15-2-22b)
式中 l0x,l0y——构件对两主轴的计算长度;
ix,iy --构件截面对两主轴的回转半径。
对单轴对称截面,绕对称轴的失稳应考虑扭转效应而采用换算长细比。
构件稳定承载力不只依赖于长细比一个参数。钢结构设计规范将截面分为a、b,c、d四类,分类依据是钢板厚度、截面形式、制作(成形)方式、失稳方向等。例如对于轧制工字形钢,翼缘宽度不超过截面高度0.8倍时,沿构件纵向的残余应力对绕弱轴的稳定更为不利,所以确定稳定系数的截面分类时,计算绕强轴的稳定时按。类截面确定稳定系数,计算绕弱轴的稳定时按b类截面确定稳定系数。
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