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如何选择合适的截面形状?

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于 ,所以在截面积一定的情况下,要尽量增大惯性矩I。例如采用图7.8所示,尽量使截面材料远离中性轴。否则,各条型钢将变为分散单独的受压杆件,反而降低了稳定性。图7.8图7.9当压杆在各个弯曲平面内的支撑情况相同时,为了避免在最小刚度平面内先发生失稳,应尽量使各个方向的惯性矩I相同,例如采用圆形、方形截面。若压杆的两个弯曲平面支承情况不同,则采用两个方向惯性矩不同的截面,与相应的支承情况对应。

如何选择合适的截面形状?

从细长压杆的欧拉公式和中长杆的经验公式可以看到,这两类压杆临界应力的大小均与长细比λ有关,长细比愈小,则临界应力愈高,压杆抵抗失稳的能力愈强。由于长细比 ,所以提高回转半径i的数值就能减小长细比λ的值。由于 ,所以在截面积一定的情况下,要尽量增大惯性矩I。例如采用图7.8所示,尽量使截面材料远离中性轴。

当然,对于圆环截面压杆,也不能为了取得较大的惯性矩I和回转半径i,而无限制地增加圆环截面的直径并减小其壁厚,这将使其变为薄壁圆管而有引起局部失稳、发生局部折皱的危险。对由型钢组成的组合压杆,也要用足够的缀条或缀板把分开放置的型钢联成一个整体,如图7.9所示。否则,各条型钢将变为分散单独的受压杆件,反而降低了稳定性。

图7.8(www.xing528.com)

图7.9

当压杆在各个弯曲平面内的支撑情况相同时,为了避免在最小刚度平面内先发生失稳,应尽量使各个方向的惯性矩I相同,例如采用圆形、方形截面。

若压杆的两个弯曲平面支承情况不同,则采用两个方向惯性矩不同的截面,与相应的支承情况对应。例如采用矩形、工字形截面。在具体确定截面尺寸时,抗弯刚度大的方向对应支承固结程度低的方向,抗弯刚度小的方向对应支承固结强的方向,尽可能使两个方向的柔度相等或接近,抗失稳的能力大体相同。

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