第 4 章:轴向载荷部件
4.1 概述
轴向载荷轴承部件的应用
轴向受载荷构件包括:轴向受拉构件和轴向受压缩构件。
轴向受力构件广泛用于钢结构中,例如桁架、塔和格栅等结构系统中的杆件。
桁架
网格
轴向载荷部件的横截面形状
截面形式可分为实体型和格构型(截面由两个或多个钢构件通过拉结材料连接而成)两大类。
实体横截面
格构部分
轴向承重构件的设计内容
轴心受拉构件的设计一般包括:强度计算和刚度计算。
轴心受拉构件的设计一般包括:强度计算、刚度计算、构件整体稳定性计算和板的局部稳定性计算。
4.2 轴向受载部件的强度和刚度
轴向载荷部件的强度计算
构件的强度极限状态是当净截面平均应力达到屈服强度时,设计时应满足以下要求:
N——轴向拉力或压力设计值;
An—构件的净截面积;
f——钢材的抗拉强度设计值。
螺栓平行布置,按最危险正交截面(Ⅰ-Ⅰ)计算:
交错布置的螺栓可能沿正交截面(II)或沿齿形截面(II-II)失效。以截面较小面积进行计算:
对于高强螺栓的摩擦型连接,可以认为连接力传递的摩擦力均匀分布在螺孔四周,因此有一半的力已经传递到孔前的接触面上。因此,最外排螺栓危险截面的净截面强度应按下式计算:
对于采用高强度螺栓摩擦连接的构件,除应按上式验算净截面强度外,还应按下式验算总截面强度:
A——构件总截面尺寸
对于轴心受压构件,当截面没有削弱时钢结构受压构件长细比,可以不计算强度。
轴向载荷部件的刚度计算
为了满足结构正常的使用要求,承受轴向载荷的构件应具有一定的刚度,以保证构件在运输、安装和使用过程中不产生过大的变形。
拉伸或压缩构件的刚度是通过保证其长细比λ来实现的,即:
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第 1 章:钢结构概述
第 2 章:钢结构材料
第三章:钢结构连接