建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型輔導(dǎo)精選(2)

　　第二節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件設(shè)計

　　基本構(gòu)件是組成結(jié)構(gòu)體系的單元。按受力特征來劃分主要有以下三類：軸心受力構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件和受彎構(gòu)件。

　　(一)軸心受力構(gòu)件

　　當構(gòu)件所受外力的作用點與構(gòu)件截面的形心重合時，則構(gòu)件橫截面產(chǎn)生的應(yīng)力為均勻 分布，這種構(gòu)件稱為軸心受力構(gòu)件。可分為：

　　1. 軸心受拉構(gòu)件

　　如圖2-1所示構(gòu)件，外力F使構(gòu)件橫斷面僅產(chǎn)生均勻拉應(yīng)力時即為軸心受拉構(gòu)件。常用于桁架的下弦桿及受拉斜腹桿。

　　如圖構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力

　　此構(gòu)件的承載能力為 σ1≤[σ]

　　[σ]—材料的允許應(yīng)力。這種構(gòu)件最能充分發(fā)揮材料的強度。

　　2. 軸心受壓構(gòu)件

　　外力以壓力的方式作用在構(gòu)件的軸心處，使構(gòu)件產(chǎn)生均勻壓應(yīng)力時，即為軸心受壓構(gòu)件。

　　其截面應(yīng)力為：

　　軸心受壓構(gòu)件截面應(yīng)力σ1尚未達到材料的強度設(shè)計值[σ]前就會因彎折而失去承載能力這種現(xiàn)象稱為喪失穩(wěn)定性。因此其際承載力是由穩(wěn)定性控制，穩(wěn)定系數(shù)φ<1，故其承載力的表達式為：

　　式(2-3)中的φ即為按穩(wěn)定考慮構(gòu)件臨界應(yīng)力時的承載力與強度承載力的比值，稱為穩(wěn)定系數(shù)。由此可見相同材料的拉桿與壓桿受同樣的荷載F作用時，拉桿所需的截面尺寸要比壓桿小。

　　拉桿所需截面為：

　　壓桿所需截面為：

　　[σ]—材料的強度設(shè)計值(即允許應(yīng)力)。

　　φ<1， 故A2>A1

　　φ值與桿件的長細比λ有關(guān);λ=l0/i

　　l0—桿件計算長度，

　　i——截面的回轉(zhuǎn)半徑; λ越大，φ越小。則實際承載力越小。

　　一般提高壓桿承載力的措施為：

　　(1)選用有較大i值的截面，即面積分布盡量遠離中和軸;

　　(2)改變柱端固接條件或增設(shè)中間支承以改變桿件計算長度l0。

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