二、建筑結構基本構件與結構設計

　　組成結構體系的單元體稱(chēng)為基本構件。按受力特征來(lái)劃分主要有以下三類(lèi)：軸心受力陶件、偏心受力構件和受彎構件。

　　按其主要受力性質(zhì)常常又劃分為：拉桿、壓桿和受彎構件。

　�。ㄒ唬┹S心受力構件

　　當構件所受外力的作用點(diǎn)與構件截面的形心重合時(shí)，則構件橫截面產(chǎn)生的應力為均勻分布，這種構件稱(chēng)為軸心受力構件�？煞譃椋�

　　1.軸心受拉構件

　　構件所受的力，使構件橫斷面僅產(chǎn)生均勻拉應力時(shí)即為軸心受拉構件。常用于桁架的下弦桿及受拉斜腹桿。

　　σ1=F/bh此構件的承載能力為σ1≤[σ]

　　式中[σ]——材料的允許應力，這種構件最能充分發(fā)揮材料的強度。

　　2.軸心受壓構件

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

　　其截面應力為：σ1=F/bh

　　但軸心受壓構件的實(shí)際承載力是由穩定性控制，穩定系數Ψ≤1，故其承載力的表達式為：σ2=F/Ψbh≤[σ]（6-3）

　　這是因為受壓構件承載時(shí)，截面應力尚未達到材料的強度設計值前就會(huì )因彎折而失去承載能力，這種現象稱(chēng)為喪失穩定性。上式中的Ψ值即為按穩定考慮的承載力與強度承載力的比值，稱(chēng)為穩定系數。

　　由此可見(jiàn)相同材料的拉桿與壓桿受同樣的荷載F作用時(shí)，拉桿所需的截面尺寸要比壓桿小。

　　拉桿所需截面為：A1=F/[σ]

　　壓桿所需截面為：A2=F/Ψ[σ]

　　式中[σ]——材料的強度設計值（即允許應力）。

　　Ψ<1，故A2>A1

　　Ψ值與桿件的長(cháng)細比λ有關(guān)，λ=l0/i；

　　式中l0——桿件計算長(cháng)度；

　　i——截面的回轉半徑，i=；

　　I——截面的慣性矩，矩形截面時(shí)：I=bh3，A=b*h

　　所以i===h=0.289h

　　λ越大，Ψ越小。則實(shí)際承載力越小。

建設工程教育網(wǎng)整理