本文作者:廊坊加固設計公司

鋼結構受壓計算(偏心受壓構件的穩(wěn)定性計算)

鋼結構受壓計算(偏心受壓構件的穩(wěn)定性計算)

鋼結構的穩(wěn)定性計算是確保結構安全的關鍵,。在偏心受壓構件中,,由于荷載作用點與截面中心不重合,,導致截面應力分布不均,。為了評估構件的承載能力,,需采用多種方法進行穩(wěn)定性計算,,包括彈性穩(wěn)定分析,、彈塑性穩(wěn)定分析和極限承載力計算,。這些方法基于材料力學原理和結構工程知識,,通過引入不同的簡化假設和計算模型來預測構件在不同加載條件下的變形,、應力及破壞模式。

一,、鋼結構受壓構件的類型

  1. 軸心受壓構件
    • 軸心受壓構件是指所受壓力的作用線與構件的軸心線重合的構件,。例如,結構中的一些豎向支撐柱,,在理想情況下只承受軸向壓力,。
  2. 偏心受壓構件
    • 偏心受壓構件是指壓力作用線與構件軸心線不重合的構件。這種構件除了承受軸向壓力外,,還承受由于偏心而產(chǎn)生的彎矩,。在框架結構中的柱,很多情況下屬于偏心受壓構件,,因為柱上除了軸向力外,,梁傳來的荷載會使柱產(chǎn)生彎矩。

二,、軸心受壓構件的計算

  1. 強度計算
    • 根據(jù)材料力學中的強度理論,,軸心受壓構件的強度計算公式為?為截面的回轉半徑,II為截面慣性矩,。
    • 局部穩(wěn)定性也需要考慮,。對于軋制型鋼構件,由于其截面形狀是按局部穩(wěn)定條件確定的,,一般不需要進行局部穩(wěn)定性計算,。但對于組合截面構件,如焊接工字形截面等,,需要通過限制板件的寬厚比等措施來保證局部穩(wěn)定性,。

三,、偏心受壓構件的計算

  1. 強度計算
    • 偏心受壓構件在軸力NN和彎矩MM共同作用下的強度計算公式為NAn±MWnf\frac{N}{A_n}\pm\frac{M}{W_n}\leq f
    • 其中,,WnW_n為凈截面模量,。對于雙向偏心受壓構件(同時存在兩個方向的偏心),有更復雜的強度計算公式,,考慮兩個方向的軸力,、彎矩以及截面的雙向抵抗能力。
  2. 穩(wěn)定性計算
    • 偏心受壓構件的穩(wěn)定性計算比軸心受壓構件復雜得多,。通常采用二階彈性分析方法考慮由于構件變形引起的附加彎矩的影響,。
    • 對于彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性,計算公式為NφxA+βmxMxγxW1x(1?0.8NNEx)f\frac{N}{\varphi _x A}+\frac{\beta _{mx}M_x}{\gamma _x W_{1x}(1 - 0.8\frac{N}{N'_{Ex}})}\leq f,。
    • 其中,,φx\varphi _x為彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù),βmx\beta _{mx}