軸心受力構(gòu)件是指主要承受通過構(gòu)件截面形心軸線的軸向力作用的構(gòu)件,當(dāng)這種軸向力為拉力時(shí),稱為軸心受拉構(gòu)件,簡稱軸拉桿;當(dāng)這種軸向力為壓力時(shí),稱為軸心受壓構(gòu)件,簡稱軸桿。
軸心受力構(gòu)件的設(shè)計(jì)必須同時(shí)滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)包括強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)要求在荷載設(shè)計(jì)值作用下,構(gòu)件的受拉強(qiáng)度或受壓強(qiáng)度不超過相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;驗(yàn)算穩(wěn)定性,保證構(gòu)件不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn),同時(shí)組成構(gòu)件的板件不會(huì)出現(xiàn)局部受壓失穩(wěn)。
軸心受力構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的驗(yàn)算主要是指剛度驗(yàn)算,設(shè)計(jì)時(shí)要求構(gòu)件具有足夠的長細(xì)比,即在荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,梁的最大長細(xì)比不超過規(guī)范規(guī)定的容許值。
在鋼結(jié)構(gòu)中,軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用十分廣泛,例如屋架、托架、桁架、塔架和網(wǎng)架、網(wǎng)殼等各種類型的平面或空間格構(gòu)式體系以及支撐系統(tǒng)中均有應(yīng)用。這類結(jié)構(gòu)通常假設(shè)其節(jié)點(diǎn)為鉸接連接,當(dāng)無節(jié)間荷載作用時(shí),只承受軸向拉力和壓力作用,即為軸拉桿和軸壓桿。
支承屋蓋、樓蓋或工作平臺(tái)的豎向受壓構(gòu)件通常稱為柱,軸壓桿件也經(jīng)常用作工業(yè)建筑的工作平臺(tái)支柱。柱由柱頭、柱身和柱腳三部分組成。柱頭用來支承平臺(tái)梁或者桁架,柱腳用來將荷載傳至基礎(chǔ)。
軸心受力構(gòu)件的常用截面形式可分為實(shí)腹式和空腹式兩大類。
實(shí)腹式構(gòu)件具有整體連通的主承載截面,常見的有三種截面形式。①熱軋型鋼截面,②冷彎型鋼截面,③型鋼或鋼板連接而成的組合截面。
空腹式構(gòu)件:是指腹板在構(gòu)件長度方向有斷開或削弱的構(gòu)件,包括格構(gòu)式構(gòu)件、桁架、蜂窩梁、腹板連續(xù)開孔并且無補(bǔ)強(qiáng)的梁柱等構(gòu)件。
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