工业产品构件轴心受力分析方案

轴心受力构件是指承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件，根据轴向力的不同，分为轴心受拉构件和轴心受力构件。

工业产品构件轴心受力分析方案

• 强度计算
  • 受拉构件、受压构件均需计算
  • 直接连接构件
    • 毛截面屈服
      • • 7.1.1
      • 桁架的单角钢腹杆，单边连接
        • • 7.6.1
    • 净截面断裂
      • • • 《兰》P501例题
        • An：找最危险截面，Ⅰ截面与Ⅱ截面最小处
    • 面积折减：非直接传力、计算危险截面强度η
      • 角钢单边连接0.85
      • 工字型翼缘连接0.9，腹板连接0.7
  • 高强度螺栓摩擦型连接构件
    • 毛截面屈服
      • • 7.1.1
    • 净截面断裂
      • • 7.1.1
      • 如果计算Ⅱ截面，还需减去Ⅰ截面传力《兰》P504例题
• 稳定性计算
  • ψ：稳定系数，根据λ、钢材屈服强度、截面分类（7.2.1）查表附录D
  • 长细比λ
    • 实腹式双轴对称构件：形剪重合
      • 弯曲屈曲：λ=lox/ix，λ=loy/iy
        • 7.2.2—1
      • 扭转屈曲
        • 十字形截面宽厚比≤15εk，只计弯曲屈曲
        • 十字形截面宽厚比＞15εk，计算扭转屈曲
        • 扭转屈曲计算长度：两端铰支l，两端嵌固0.5l
    • 实腹式单轴对称构件：T形、槽型、角钢
      • 绕非对称主轴：仅计算弯曲屈曲 7.2.2—1
      • 绕对称主轴：计算弯扭屈曲 式7.2.2—4
        • 单角钢仅计算弯曲屈曲
        • 双角钢组合T形截面：7.2.2-5~13
      • 塔架、单边连接单角钢、交叉斜杆中的压杆，两杆截面相同，交叉点连续，采用等效长细比λe 7.6.2
    • 实腹式无对称轴，剪心和形心不重合 7.2.2第3款
    • 不等边角钢弯扭屈曲简化计算 7.2.2第4款
    • 格构式：填板连接成的双角钢、双槽钢也属于格构式
      • 实轴：λ=lox/ix，λ=loy/iy 7.2.2-1
      • 虚轴：换算长细比 7.2.3
        • 双肢组合构件
        • 四肢组合构件
        • 三肢组合构件：缀条
    • （了解）两端铰支的梭形圆管、方管，换算长细比 λe 7.2.8
    • （了解）两端铰支的三肢钢管梭形格构柱，换算长细比 λo 7.2.9
    • 塔架
      • 单角钢主杆 7.4.4
        • 两个侧面腹杆体系节点全部重合
          • iy为最小回转半径（非对称轴）
        • 两个侧面腹杆体系节点部分重合
          • iy为平行肢回转半径
        • 两个侧面腹杆体系节点不重合
      • 单角钢人字形、V形主斜杆 7.4.5
        • 辅助杆多于2道，连接相邻侧面主斜杆，减小计算长度
        • 连接多于2道辅助杆时，长细比乘以1.1的放大系数
  • 计算长度Lo
    • 特殊
      • 无节点板的腹杆，在任意平面计算长度取L 7.4.1
      • 端部缩头、压扁的圆管腹杆，计算长度取L 表7.4.1-2 小注2
    • 桁架弦杆、单系腹杆 表7.4.1-1
      • 弦杆
        • 平面内：L
        • 平面外：
          • 侧向支承点之间的距离
          • 侧向支承点之间距离为节间长度的2倍 两节间弦杆轴心压力不同时:7.4.3
      • 支座斜杆、支座竖杆
        • 平面内：L
        • 平面外：L
        • 斜平面：L 只有两种情况需要验算
          • 两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆
          • 两主轴均不在桁架平面内的双角钢十字形截面腹杆
      • 其他腹杆
        • 平面内：0.8L
        • 平面外：L
        • 斜平面：0.9L 只有两种情况需要验算
          • 两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆
          • 两主轴均不在桁架平面内的双角钢十字形截面腹杆
    • 钢管桁架构件 表7.4.1-2
      • 平面桁架弦杆
        • 平面内：0.9L
        • 平面外：平面外支撑点间长度
      • 平面桁架支座斜杆、支座竖杆
        • 平面内：L
        • 平面外：L
      • 平面桁架其他腹杆
        • 平面内：0.8L
        • 平面外：L
      • 立体桁架
        • 弦杆：0.9L
          • 对平面外尚应以0.9L1(平面外支撑点间长度)按格构式验算压杆稳定性（格构7.2.3）
        • 支座斜杆、支座竖杆：L
        • 其他腹杆：0.8L
    • 桁架交叉腹杆
      • 平面内：节点中心到交叉点（0.5L） 7.4.2
      • 平面外： 7.4.2 1.两交叉杆长度相等且 在中点相交
        • 计算压杆连续+另一压杆在交叉点连续
          • • No≤N 相交杆轴力大于计算杆时，取计算杆数值
        • 计算压杆连续+另一压杆在交叉点中断
          • • No≤N
        • 计算压杆连续+另一拉杆在交叉点连续
        • 计算压杆连续+另一拉杆在交叉点中断
        • 计算压杆中断+另一拉杆连续
          • Lo=0.5L
            • 注意No≥N，弯曲刚度前提
        • 计算拉杆：Lo=L
      • 斜平面：0.5L 7.4.2
    • 再分式腹杆体系受压主斜杆，K形腹杆体系的竖杆
      • 平面内：节点中心间距
      • 平面外：
        • • 7.4.3
    • 再分式腹杆体系受拉主斜杆
      • 平面内：节点中心间距
      • 平面外：
        • 侧向支承点距离 7.4.3条文说明
    • 排架轴心受压柱计算长度折减 （上端与梁或桁架铰接，不能侧向移动） 7.4.8
      • 柱脚铰接：取1.0
      • 柱底板厚度≥2倍柱翼缘厚度：取0.8
  • η：单角钢折减系数 桁架的单角钢腹杆，单边连接 7.6.1
    • 等边角钢
      • • λ≥20
    • 短边相连的不等边角钢
      • • λ≥20
    • 长边相连的不等边角钢
  • ρe：单角钢折减系数 当肢件宽厚比ω/t＞14εk时
• 容许长细比
  • 限值：表7.4.6 表7.4.7
  • 单角钢受压构件 7.4.6
    • Lo(见上表计算长度)/ix(角钢最小回转半径)
  • 单角钢受拉构件 7.4.7
    • Lo(见上表计算长度)/ix(角钢最小回转半径)
  • 承受静力荷载受拉构件，仅计算竖向平面内长细比，对腹杆提供平面外支点的弦杆除外
  • 单角钢交叉构件
    • 验算平面内长细比
      • Lo(见上表平面内计算长度)0.5L/ix（单角钢最小回转半径）
    • 验算平面外长细比 7.4.6
      • Lo(见上表平面外计算长度)/iu（单角钢平行轴回转半径）
    • 验算斜平面长细比
      • Lo(见上表斜平面计算长度)0.5L/ix（单角钢最小回转半径）
    • 平面外为控制值，仅需验算平面外长细比即可
• 局部稳定
  • 板件宽厚比7.3.1
    • H形截面
      • 腹板
      • 翼缘
    • 箱型截面壁板
    • T形截面
      • 腹板
        • 热轧剖分T形钢
        • 焊接T形钢
      • 翼缘
    • 等边角钢
      • λ≤80εk
      • λ＞80εk
    • 宽厚比放大 7.3.2：当轴心受压构件N≤ψAf时，可将宽厚比限值放宽
    • 塔架7.4.4-4
  • 宽厚比超限后的处理
    • 采用纵向加劲肋加强
    • 考虑屈曲后强度 7.3.3
      • 强度计算
        • • • 截面系数ρ的计算
      • 稳定性计算
        • • • 截面系数ρ的计算
      • 当塔架的主杆宽厚比符合要求，应按考虑屈曲后强度计算主杆承载力 7.4.4-4