鋼結構實腹式壓彎構件的穩定計算

鋼結構實腹式壓彎構件的穩定計算

壓彎構件的截面上既有壓力作用又有彎矩作用。當彎矩作用在截面的一個主軸平面內時，稱為單向壓彎構件;彎矩作用在截面的兩個主軸平面內時，稱為雙向壓彎構件。壓彎構件除了需要計算強度和剛度外，還需計算整體穩定和局部穩定。

一、鋼結構單向實腹式壓彎構件的整體穩定

單向實腹式壓彎構件在偏心壓力的作用下，在彎矩作用平面內一開始就產生也曲變形，其整體穩定的喪失可能有以下兩種情況:

一是在彎矩作用平面內變形很大，并持續發展以至失去穩定承載能力。

二是在彎矩作用平面外發生彎曲，并伴隨著扭轉，出現彎扭狀態而失去穩定。

為了保證壓彎構件的整體穩定，應分別進行彎矩作用平面內和彎矩作用平面外的穩定計算。

二、鋼結構彎矩作用平面內的穩定計算

在第五章第三節中已提到了偏心壓桿按壓潰理論確定其臨界力的概念。在圖5一13所示的兩端為校支并作用著等彎矩M=Ne構件，在桿中央截面處內力為N和Mm=N,此時壓彎構件截面上的應力分布將是不均勻的(圖5-13c)。當最大的邊緣壓

應力達到鋼材的屈服點時，外力還可以繼續增加，此時在截面一側或兩側將出現塑性區域。根據鋼材為理想的彈塑性體的假定，該塑性區的應力等于f，且不變化，但隨著外力繼續增大，塑性區城不斷向截面中部擴展。實腹式壓彎構件就是在截面塑性區域不斷發展而使彈性區城縮小到一定范圍時喪失整體穩定的，考慮到長細比較大的壓有構件在較大的偏心彎矩作用下的變形過大，會不滿足使用要求，故在設計上限制了截面上塑性區發展的高度，此時所作用的載荷作為極限承載力。

采用了前述的計算假定(見第五章第三節)并考慮了附加撓度，此外對構件承載能力有影響的初始缺陷可采用一個總的偏心值來表示。這樣壓彎構件在彈性階段，即載面邊緣應力剛屈服。