第六章轴心受力构件 轴心受力构件的设计 强度(承载能力极限状态) 轴(轴心受拉构件刚度(正常使用极限状态) 力 「强度1(承载能力极限状态 构轴心受压构件稳定 件 刚度(正常使用极限状态) 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第六章 轴心受力构件 轴 心 受 力 构 件 轴心受拉构件 轴心受压构件 强度 （承载能力极限状态） 刚度 （正常使用极限状态） 强度 刚度 （正常使用极限状态） 稳定 （承载能力极限状态） 轴心受力构件的设计
第六章轴心受力构件 §6.2轴心受力构件的强度和刚度 621轴心受力构件的强度计算 轴心受力构件以截面上的平均应力达到钢材的屈服强度作为强 度计算准则。 1.截面无削弱 构件以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时,作用在轴心受力构件中的外力N应满足: f(6.) 轴心力设计值 A构件的毛截面面积; ∫—钢材抗拉或抗压强度设计值 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第六章 轴心受力构件 §6.2 轴心受力构件的强度和刚度 轴心受力构件以截面上的平均应力达到钢材的屈服强度作为强 度计算准则。 N σ f A = （6.2.1） N —— 轴心力设计值； A—— 构件的毛截面面积； f —— 钢材抗拉或抗压强度设计值。 6.2.1 轴心受力构件的强度计算 1. 截面无削弱 构件以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时，作用在轴心受力构件中的外力N应满足：
第六章轴心受力构件 2.有孔洞等削弱 ◎弹性阶段一应力分布不均匀; ◎极限状态一净截面上的应力为均匀屈服应力。 Omax =3 ao (a)弹性状态应力 (b)极限状态应力 图621截面削弱处的应力分布 构件以净截面的平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时应满足 < (6.22) 构件的净截面面积 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第六章 轴心受力构件 2. 有孔洞等削弱 ◎ 弹性阶段－应力分布不均匀； ◎ 极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力。 n = N A f / （5.2.2） 图6.2.1 截面削弱处的应力分布 N N N N 0 max =3 0 fy (a)弹性状态应力 (b)极限状态应力 构件以净截面的平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时应满足 n N σ f A = （6.2.2） An—— 构件的净截面面积
第六章轴心受力构件 轴心受力构件采用螺栓连接时最危险净截面的计算 螺栓并列布置按最危险的正 交截面(I一I)计算: h1=(b-n1:a) 螺栓错列布置可能沿正交截面 Ⅱ (-|)破坏,也可能沿齿 状截面(Ⅱ一Ⅱ)破坏,取截N 面的较小面积计算: A.=2c4+ , +C-n n2 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第六章 轴心受力构件 A b n d t n1 1 0 = − ( ) 轴心受力构件采用螺栓连接时最危险净截面的计算 螺栓并列布置按最危险的正 交截面（Ⅰ－Ⅰ）计算： 螺栓错列布置可能沿正交截面 （Ｉ－Ｉ）破坏，也可能沿齿 状截面（Ⅱ－Ⅱ）破坏，取截 面的较小面积计算： ( ) 2 2 n 4 2 1 2 2 0 A c n c c n d t 2 1 ; = + − + − N N b t t1 b1 1 1 N N t t1 b c2 c3 c 4 c 1 1 1 Ⅱ Ⅱ
第六章轴心受力构件 对于高强螺栓的摩擦型连接,可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周,故在孔前接触面已传递一半的力,因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算 N′ ≤f其中:A21=(b-n1d)t ∫-钢材强度设计值;d-螺栓孔直径; b-主板宽度;t-主板厚度。 N′=N1 0.5n 图62.3摩擦型高强螺栓孔前传力 计算截面上的螺栓数;对于高强度螺栓摩擦型连接的构件, n-连接一侧的螺栓总数。除按上式验算净截面强度外,还应 0.5为孔前传力系数 按式(621验算毛截面强度。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第六章 轴心受力构件 对于高强螺栓的摩擦型连接，可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周，故在孔前接触面已传递一半的力，因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算： 图6.2.3 摩擦型高强螺栓孔前传力 ,1 1 0 ( ) ,1 0 ; ; n n N f A b n d t A f d b t = = − − − − − 其中： 钢材强度设计值 螺栓孔直径； 主板宽度； 主板厚度。 1 1 0.5 1 n N N n n n = − − − 计算截面上的螺栓数； 连接一侧的螺栓总数。 0.5为孔前传力系数 对于高强度螺栓摩擦型连接的构件， 除按上式验算净截面强度外，还应 按式(6.2.1)验算毛截面强度