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钢结构轴心受压构件长细比λ的影响与计算详解

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结构的长细比λ等于μl除以i,其中i是回转半径。在钢结构的轴心受压构件中,屈曲应力仅与长细比相关。长细比多数情况下是针对构件而言的,计算公式已由 coffee 兄给出。至于其概念,从计算公式中可简单看出:长细比就是构件计算长度与相应回转半径的比值。从这个公式能看出,长细比的概念把构件的端部约束情况、构件本身的长度以及构件的截面特性都综合考虑在内了。长细比这个概念对受压杆件稳定计算的影响较为明显,因为构件的长细比越大钢结构柱线刚度计算,就越容易失稳。我们可以查看关于轴压和压弯构件的计算公式,其中都包含与长细比有关的参数。受拉构件规范给出了长细比限制要求,目的是确保构件在运输和安装状态下具备刚度。对于稳定要求较高的构件,规范所给的稳定限值较小。长细比即柔度钢结构柱线刚度计算,用λ表示,λ=l/i;其中 l 为压杆长度,i=sqrt(I/A),A 为截面面积,I 为截面惯性矩。在进行钢结构受压构件验算时,看到例子上写的是先计算长细比。

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GB50017 规定:5.3.8 中受压构件的容许长细比,柱为 150。PKPM 中钢柱非抗震时容许值为 150,6 度抗震时容许值为 120,7 度抗震时多层容许值为 120、高层为 80,8 度抗震时多层容许值为 120、高层为 60,9 度抗震时多层容许值为 100、高层为 60。从长细比本身来看,在门钢 CECS 上有 180、220 的说法,但曾想过把长细比从 150 放到 180 是什么概念?同一截面,二者的承载力存在约 25%的差异!大家都知道长细比增大会导致稳定系数降低,进而使承载力降低,自己推导一下就能看出承载力的降低情况。倘若再出现其他情况(例如偏心等),相差的数值会更大!与长细比受控制的构件相比,放宽那点长细比给构件带来的影响,远远小于承载力降低对构件的影响!所以要按照 GB50017 和 GB50018 的要求使用 150 !这就是轻钢也取 150 的原因。在钢结构设计手册等其他指导性工具书中,也持有这样的观点。

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