受压杆件长细比的计算
【干货】计算长度、长细比、平面内平面外、回转半径解析
计算长度、长细比、平面内平面外、回转半径解析计算长度：构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。
计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。
计算长度是从压杆稳定计算中引出的概念。
计算长度等于压杆失稳时两个相邻反弯点间的距离。
计算长度=K*几何长度。
K为计算长度系数。
记住铰支座可以看成是反弯点，这样两端铰接压杆的计算长度等于两个铰支座的距离，即等于几何长度。
此时，k=1。
K可以大于1，也可小于1.1、在很多教材中规定，不同端部约束条件下轴心受压构件（柱）的计算长度系数：如两端铰接L=1.0；两端固定L=0.5；一端铰支一端固定L=0.7；悬臂L=2.0等2、钢结构规范附录D中柱的计算长度系数，需要根据K1、K2值查表第1条中所列的计算长度系数是理想条件下的；第2条是考虑上下端既不是固定也不是铰接而进行的一种修正。
此外，需要注意国内钢结构的压杆和拉杆都需要按计算长度来计算长细比，实际上拉杆没有失稳的问题，也自然不会有计算长度了，应直接取几何长度。
美国钢结构规范中规定拉杆的长细比直接按几何长度计算，概念正确！平面外与平面内实际上这是钢结构中常用的简化术语。
以钢梁和钢屋架为例，全称应该分别是弯矩作用平面内和弯矩作用平面外，即在竖向平面内失稳的计算长度称为平面内计算长度。
对于三角形钢屋架中央的竖杆还有斜平面计算长度呢，详细看一下有关的参考书吧钢结构杆件截面形心有两个轴，x、y轴，绕这两个轴就有两个回转半径。
受压杆要计算在这两个方向的压杆稳定及纵向弯曲系数，就需要这两个方的计算长度。
在主平面（一般是绕x轴）方向的叫平面内，另一个方向就叫平面外。
例如钢屋架的上弦杆，平面内的计算长度就是节点间的距离，而另方向支撑点间的距离就是平面外的计算长度。
平面内,平面外,举个简单的例子,也就是你在看pkpm的手册里面,特别是关于板这个概念用得多.1、关于板的面内面外,通常刚性板假定面内刚度无穷大,面外刚度为零,面内就是你站在地面,目光平视看到的板的方向就是面内方向,即水平方向的板的刚度,(个人认为)这个时候如果视板为一个构件,简单的认为其轴向刚度无穷大.面外方向就是水平板的垂直方向,就是你站在楼板上,你自身身体的方向,就是面外方向,这个时候视为其抗弯刚度为零(GA和EA一般是不考虑的),也即分析时不考虑.框架结构分析时,特别是在大学期间手算框架时有明显的体现的,2、还有一种是在柱子的计算中提得比较多,即所谓的弯矩作用平面内和弯矩作用平面外.对单向偏压构件,弯矩所在的平面即弯矩作用平面内,是按照压弯构件计算的,弯矩作用平面内就是取一个柱横截面,做一个垂直于柱横截面的平面,弯矩在这个平面内,这个平面就是弯矩作用平面.规范规定在弯矩作用平面外按轴压构件验算,弯矩作用平面外就是与前面所述的包含了弯矩的那个作用面相垂直的平面,当然也垂直于柱截面.(我认为在通常的平面简化计算中这个解释还是比较圆满的)回转半径回转半径是指物体微分质量假设的集中点到转动轴间的距离，它的大小等于转动惯量除总质量后再开平方。
关于受压杆件长细比的计算
关于609钢管长细比的计算
1、长细比计算步骤
首先计算出惯性矩I ，对于圆管的惯性矩可根据下列公式计算：
)1(64
44
απ-=D I 其中D d /=α，d 为圆管内径，D 为圆管外径。
A I
=
i 其中A 为截面面积，对于圆管截面22)1(4απ-=
D A
长细比λ计算公式: i l
μλ=
式中l 为竿的长度，μ为长度因数，其值由竿端约束情况决定。
例如，两端铰支的细长压杆，μ=1；一段固定、一段自由的细长压杆，μ=2；两端固定的细长压杆，μ=0.5；一段固定一段铰支的细长压杆，μ=0.7。
受压杆件的容许长细比
2、609钢管参数参数
钢管外径D=609mm ，内径d=603mm ，壁厚3mm ，钢材为Q235级钢。
3、长细比计算
钢管惯性矩)1(6444
απ-=D I =3.14*6094*[1-(603/609)
4]/64=262053178.4mm4
截
面面积22
)1(4απ-=D A =3.14*6092*[1-(603/609)]2/4=28.26mm2
A I
=i =3045.15
=2*5916/3045.15=3.9<200
i l
μλ=。
构件长细比对截面曲率影响的系数
构件长细比对截面曲率影响的系数一、概述在结构工程中，构件的长细比是一个重要的参数，它反映了构件在承受荷载时的受力状态。
而截面曲率则是描述构件在受力下产生的弯曲程度的参数。
构件的长细比对截面曲率影响的系数，即反映了构件长细比对截面曲率影响程度的系数，对于工程设计和结构分析具有重要意义。
二、长细比的影响1. 长细比的定义长细比（L/D）是指构件在承受荷载时的尺寸比值，通常用长度（L）与最小截面尺寸（D）之比表示。
长细比越大，构件在受力时承受的弯曲效应越显著。
2. 长细比对截面曲率的影响长细比的增大将导致构件截面的曲率增大。
在同一荷载作用下，长细比较大的构件截面曲率比长细比较小的构件大，即长细比和截面曲率呈正相关关系。
三、截面曲率影响系数的计算方法1. 理论公式根据构件长细比对截面曲率影响的理论研究，可以得出构件长细比对截面曲率影响的系数的计算公式为：ξ = k1 * (L/D)^k2其中，ξ为构件长细比对截面曲率影响的系数，k1和k2为经验系数，L/D为构件长细比。
2. 实例计算以某混凝土构件为例，其长细比为20，希望计算其长细比对截面曲率影响的系数。
根据经验系数和构件长细比的公式，可以计算出具体的截面曲率影响系数。
四、个人观点和理解从专业的角度来看，构件长细比对截面曲率影响的系数是一个重要的参数，它反映了构件在受力时的变形和弯曲程度。
在工程设计和结构分析中，我们需要充分考虑构件的长细比和截面曲率影响系数，以保证结构的安全可靠性。
总结构件长细比对截面曲率影响的系数是一个重要的工程参数，其计算方法可以帮助工程师更好地理解构件受力状态。
在实际工程中，应该根据具体情况合理选择长细比对截面曲率影响的系数，以确保结构的安全性和可靠性。
通过以上的讨论，我们对构件长细比对截面曲率影响的系数有了更深入的了解，希望这对你有所帮助。
五、构件长细比和截面曲率的工程应用1. 结构设计中的应用在结构设计中，设计师需要根据构件所承受的荷载和工作环境等条件，合理选择构件的长细比和截面曲率影响系数。
网架结构杆件和节点的设计与构造
(2) 拉力支座节点
常用的拉力支座节点有下列两种型式： 1）平板拉力支座节点 对于较小跨度网架，支座拉力较小，可采
用与平板压力支座相同的构造，利用连接 支座与支承校的锚栓来承受拉力。 2）弧形拉力支座节点 弧形拉力支座节点的构造与弧形压力支座 相似。
6mm时，圆钢管杆件与空心球之间可采用 角焊缝连接，圆钢管内可不加设短衬管。 此时，按与杆件截面等强的条件可计算所
需角焊缝焊脚尺寸hf：
角焊缝的焊角尺寸hf还应符合以下要
求：
① 当t≤4mm时，hf≤1.5t，且不宜小于
4mm；
② 当t＞4mm时，hf≤1.2t，且不宜小于 6mm。t为与空心球相连的圆钢管杆件的壁
3）螺栓球节点的设计
（1）螺栓钢球体的设计 螺栓钢球体直径的大小主要取决于高强度
螺栓的直径，高强度螺栓拧入球体的长度 及相邻两杆件轴线之间的夹角。 当网架中各杆件所需高强度螺栓直径确定 以后，螺栓钢球直径的大小应同时满足两 个条件： ① 保证相邻两螺栓在球体内不相碰； ② 保证套筒与钢球之间有足够的接触面。
式中，Nmax——网架杆件（弦杆或腹杆）中的最大拉力
设计值，N；
Nbt——高强度螺栓的抗拉承载力设计值，N；
ψ——螺栓直径对承载力影响系数，当螺栓直径<30mm时， ψ=1.0；
当螺栓直径>30mm时，ψ=0.93。
fbt——高强度螺栓经热处理后的抗拉强度设计值：对40Cr
钢、40B钢、20MnTiB钢为430N/mm2；对45号钢为 365N/mm2；
网架杆件的最小截面尺寸应根据网架跨度 及网格大小确定，
角钢不宜小于∟50×3， 圆钢管不宜小于Φ48×2。 薄壁型钢的壁厚不应小于2mm。
五、网架结构的节点设计与构造
受压杆件长细比的计算
关于受压杆件长细比的计算
首先计算出惯性矩I，对于圆管的惯性矩可根据下列公式计算：
其中 ，d为圆管内径，D为圆管外径。
其中A为截面面积，对于圆管截面
长细比λ计算公式:
式中l为竿的长度，μ为长度因数，其值由竿端约束情况决定。例如，两端铰支的细长压杆，μ=1；一段固定、一段自由的细长压杆，μ=2；两端固定的细长压杆，μ=；一段固定一段铰支的细长压杆，μ=。
受压杆件的容许长细比
项 次
构件名称
容许0
柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑
2
支撑（吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外）
200
用以减少受压构件长细比的杆件
轻钢结构构件长细比及变形规定
注:1.承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。
2.在直接或间接承受动力荷载的结构中，计算单角钢受拉构件的长细比时，应采用 点相互连接的受拉杆件平面外的长细比时，应采用角钢肢边平行轴的回转半径。
3.中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。
4.受拉构件在永久荷载和风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜超过250。
注：1.桁架（包括空间桁架）的受压腹杆，当其内力等于或小于承受能力的50%时，容 2.在直接或间接承受动力荷载的结构中，计算单角钢受压构件的长细比时，应采用 点相互连接的受拉杆件平面外的长细比时，应采用角钢肢边平行轴的回转半径。
3.跨度大于或等于60m的桁架，其受压弦杆和端部压杆的容许长细比宜取100，其他 受动力荷载的结构）或120（直接承受动力荷载）。
4.表中括号内数值适用于多层轻钢结构。
应采用角钢的最小回转半径；但在计算单角钢交叉半径。
时，容许长细比可取为200。
应采用角钢的最小回转半径；但在计算单角钢交叉半径。
，其他受压腹杆可取150（承受静力荷载或间接承。
钢管件长细比验算
倒推法计算构件容许长度
构件惯性矩Ix= 构件惯性矩Iy= 长度因素u= ������ 构件截面面积A= 长细比 = 21.69 45.06 1 5.04 200
������=������������/������=������������/√(������/������)
构件长度lx= I:构件截面惯性矩，可用CAD的massprop命令得出，mm4 A:构件截面面积，mm2 u:长度因素，两端铰支u=1（温室构件通常均为此情况）； 一端固定，一端自由u=2； 两端固定u=0.5； 一端固定，一端铰支u=0.7
������������/√(������/������)
=
414.901 cm
构件长度ly= 598.0126 cm最来自取值L=4149 mm
去lx和ly中的较小值
受压构件的容许长细比
构件名称 容许值 柱、桁架和天窗架结构 150 柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑 支撑（吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑外） 200 用以减少受压构件长细比的杆件
角钢长细比总结
2.4角钢轴心受力稳定性计算：
1确定计算长度Lx，Ly，（平面内，平面外）
桁架弦杆和单系腹杆（节点板连接）：
单角钢及十字角钢一般取0.9L（如果是支座杆件仍取L），无接点板的腹杆任意平面内都取几何长度L，表5.3.1 p51页）；
双角钢T型（往往i大的方向L也长）
腹杆的计算长度，在桁架上下弦均受压的时（比如格构柱）取几何长度L
再分式腹杆：
平面内lo=节间长度；平面外lo=l1（0.75+0.25N2/N1）;
交叉腹杆：
平面内lo=节点到交叉点的距离；平面外lo按5.3.2根据情况计算。
2确定ix，iy，
长细比计算时：
单角钢（受压受拉一样）取最小回转半径imin=iv（交叉点相互连接平面外可取iy或ix）
十字角钢取为最小imin=iu，
T型双角钢取对应的i；
确定填板数量时：
T型双角钢i取i1；
十字角钢取为最小iv0；
3求出λ=L/i
注意单角钢绕对称轴时的λ要转换为λyz（p40页5.1.2-3）
注意T型角钢绕对称轴时的λ要转换为λyz（p41页5.1.2-3）
角钢构件均属于B类，则取λ大值查p130页附录C-2，注意fy=不=235 要转换下。
如果不同类型，分别查表得出φ比大小，取小值，根据N/φA=σ，例题见兰p331页。
钢网壳结构杆件计算长度及容许长细比的确定
钢网壳结构杆件计算长度及容许长细比的确定
董继斌;刘善维
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】1998()8
【摘要】对杆件稳定计算中的两个重要因素——杆件计算长度和容许长细比进行分析研究,提出杆件计算长度的近似计算方法,并给出网壳结构杆件在壳体曲面内及曲面法线方向的计算长度系数的取值和容许长细比数值,供设计人员采用.
【总页数】5页(P44-48)
【关键词】网壳;杆件稳定;计算长度;容许多细比;钢结构
【作者】董继斌;刘善维
【作者单位】煤炭工业部太原设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU391
【相关文献】
1.刍议正放四角锥螺栓球空间网架结构杆件长细比问题 [J], 周伟
2.长细钢柱计算长度系数确定方法及应用 [J], 张艳辉
3.带杆件弯曲的网壳结构稳定极限承载分析 [J], 裴云亮;柳锋;任参;邴卿德
4.钢网架和钢网壳结构中杆件截面的简捷设计法 [J], 姚谏;董石麟
5.某工程单层椭圆锥面网壳中竖向杆件计算长度的探讨 [J], 李元齐;董石麟
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长细比的概念
长细比的概念是：构件计算长度/回转半径=回转半径
这是个评价构件刚度性能的指标，就像一根杆件长细比越大则越趋于细长，越小越是短、粗、胖，也就越不易发生屈曲和变形
这样看来要解决长细比的问题就在于：1减小构件的计算长度，2增大回转半径
解决办法：
A、针对情况1减小构件的计算长度，可以增加系杆和侧向支撑
原因在于如果在构件的中部增加了支撑后这样构件的计算长度则变成了从支撑一段到另一端的距离，既原长度的一半，这样结构的回转半径回相应的减小了。
或者适当的减小构件的长度，当然要根据你设计的要求来衡量这种办法是否可行
B、针对情况2增大回转半径，可以增加钢板的厚度，和H型钢的翼缘或腹板的尺寸，最直接的办法是增大腹板的长度，但要适当
原因在于回转半径的物理意义在于表征构件截面的抗扭能力，越是厚的构件截面越舒展、扩张，抗扭越好，而且在公示中腹板的大小直接影响回转半径，但是过分的增加会使构件不能满足侧向抗弯、抗扭，所以要适当。
以上是理论
针对你说的问题，你试试用变截面的焊接钢柱试试，因为门式钢架在设计的时候肯定会因为承载力和高度的问题使截面很大，但是通过弯矩和轴力图你会看见，只有下部的承载力很大，上部的需求很小，如果你上下一边大设计自然就没法减小用钢量了，你用变截面的设计方法，就解决了这个问题。
再有是不是你计算的时候对于计算长度的理解有问题，并不是构件有多长就是计算长度，是要按支撑之间的距离计算的，比如一个构件，在中部用支撑了，那在支撑的平面内计算长度要减半的。
在能增加截面尺寸的时候要适当增加，而且要有10%~20%的安全储备，这样设计才合理，在增加的时候，最直接的办法是增加腹板尺寸，而不是厚度，这样回转半径自然就上去了。
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项次ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
构件名称
容许长细比
1
柱、桁架和天窗架结构
150
柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑
2
支撑（吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外）
200
用以减少受压构件长细比的杆件
关于受压杆件长细比的计算
首先计算出惯性矩I，对于圆管的惯性矩可根据下列公式计算：
其中 ，d为圆管内径，D为圆管外径。
其中A为截面面积，对于圆管截面
长细比λ计算公式:
式中l为竿的长度，μ为长度因数，其值由竿端约束情况决定。例如，两端铰支的细长压杆，μ=1；一段固定、一段自由的细长压杆，μ=2；两端固定的细长压杆，μ=0.5；一段固定一段铰支的细长压杆，μ=0.7。