第5章;学习目标;学习目标;轴心受力构件的类型;5.1轴心受力构件的类型;拓展阅读;5.1轴心受力构件的类型;;轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;5.2轴心受力构件的强度和刚度;轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.2轴心受力构件的强度和刚度;截面）在一定条件下才可能发生扭转屈曲。弯扭屈曲是指单轴对称截面绕对称轴屈曲时，杆件（如角钢、槽钢和T形钢等）在发生弯曲变形的同时必然伴随着扭转。;2.临界力与临界应力
常用的轴心压杆的屈曲形式是弯曲屈曲，因此弯曲屈曲是确定轴心压杆稳定承载力的主要依据。
如图5-5（a）所示，当两端铰支的理想轴心压杆的轴心压力N较小时，杆件处于稳定状态，只有轴心压缩变形，杆轴保持平衡，若对杆件施以横向力，则杆件会偏离平衡位置产生微弯，但撤出横向力后，杆件将恢复到直线平衡状态。当N逐渐增大到某一数值时，对杆件施以横向力后，杆件微微弯曲，撤出横向力后，杆件不能恢复到直线状态，依然保持着弯曲平衡状态\[见图5-5（b）\]，轴心压杆处于由稳定平衡过渡到不稳定平衡的一个临界状态，此时的外力N为临界力。当N超过临界力时，杆件将在横向力的作用下不断弯曲直至丧失稳定的平衡状态，失去稳定性。;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;1.计算公式
理想的轴心受压杆件在实际工程中是不存在的。实际的压杆不可避免地存在初始缺陷，这些缺陷（如初始弯曲、初始偏心、残余应力等）影响着轴心压杆整体稳定承载力。
（1）初始弯曲的影响。实际轴心受压构件都存在微小的弯曲，其稳定分析属于二阶分析。杆件在轴心压力和弯矩的共同作用下，稳定承载力会降低。研究表明，杆件越长，初始弯曲的不利影响越大。《钢结构设计标准》（GB50017—2017）考虑的初始弯曲为杆长的1/1000。;（2）初始偏心的影响。由于各种原因，杆端的轴心压力不可避免地偏离截面的形心。有初始偏心的杆件的临界力低于无偏心的轴心受压杆件，且偏心越大，临界力降低越多。其影响本质和初始弯曲一样，但影响程度有差别，对长杆的影响远不如初始弯曲大。
（3）残余应力的影响。钢结构构件中普遍存在一种在结构受力前就在内部处于自相平衡的初应力，即残余应力。它不仅会在焊接中产生，而且在诸如钢材轧制、火焰切割或冷弯、校正等过程中也会产生，杆件中的残余应力应是它们的总和。残余应力对强度无影响，但会使压杆截面提前出现塑性区，降低压杆的临界力或临界应力。
;考虑到以上因素，《钢结构设计标准》（GB50017—2017）规定取具有一定初始弯曲和残余应力的杆件，用弹塑性的方法计算其稳定承载力。轴心受压杆件所受应力应不大于整体稳定的临界应力，考虑抗力分项系数γR得到如下计算公式：
式中，N为轴心压力设计值；A为构件的毛截面面积；f为钢材的抗压强度设计值；
为轴心受压构件稳定系数。;2.φ值的计算
《钢结构设计标准》（GB50017—2017）根据不同截面形状和尺寸、不同加工条件和相应的残余应力分布和大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的最大初弯曲，按照最大强度准则，针对多种实腹式轴心受压构件弯曲失稳算出了近200条呈带状分布的φλ曲线，即柱子曲线。通过数理统计将这些曲线归纳为4组，代表a、b、c、d四种截面分类（按板件厚度t40mm和t≥40mm，分别列入表5-4和表5-5），并取每组的平均值作为代表曲线，绘出4条柱子曲线，如图5-6所示。为便于设计应用，《钢结构设计标准》（GB50017—2017）将其制成λ/εkφ表供查用。为适应不同钢种，构件长细比λ采用λ/εk，εk取值如表5-6所示。;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;5.3轴心受压构件的整体稳定;实腹式轴心受压构件的局部稳定;5.4实腹式轴心受压构件的局