關于壓桿構造長細比控制的一點看法
【摘要】同直徑空心管材，壁厚越大，桿件回轉半徑越小，即同等約束條件下，長細比比值比壁厚小的桿件大，作為壓桿長細比構造條件控制情況，會得到同等條件下壁厚大的管材不如壁厚小的桿件的結論，本文從實際軸心受壓構件受壓穩定性角度論述單用構造長細比選壓桿構件截面的方法不妥。 【關鍵詞】長細比；壓桿；回轉半徑；桿件；鋼結構
一、前言
在工程設計實際工作中，經常會遇到選用桿件作為支撐桿件減小主桿件的面外計算長度。鋼結構設計規范GB50017-2003第5.3.8條提出受壓構件長細比在不同場合不宜超過的具體數值，筆者在選用壓桿桿件時發現外部約束條件相同時，長細比僅取決于桿件截面回轉半徑i值，回轉半徑i值越大，長細比越小，即越滿足表5.3.8要求。但根據回轉半徑i=知，對于同直徑圓管，壁厚越大，回轉半徑i值越小，長細比越大，越不能滿足要求。對此根據工程直觀經驗，同直徑圓管桿件，壁厚大，材料用量多，因長細比不滿足要求反而不及薄壁桿件嗎？在
受彎構件中，截面抵抗矩越大，承載能力越強，到了壓桿怎么會出現相反情況，筆者產生了疑問，產生進一步求證解疑的想法，見下文：
二、計算過程
壓桿穩定理論中，長細比對軸心受壓桿件穩定性的影響可根據鋼結構設計規范5.1.2條N/f計算，其中軸心受壓穩定系數φ值受三方面影響，長細比、鋼材屈服強度和截面分類。另兩因素可假設都相同，且假設分別考慮直徑100mm，壁厚分別為4mm、5mm、6mm的Q235鋼材，a類截面的圓管，計算長度5米，在外界條件相同情況下可進行軸心受壓穩定性計算比較，對應計算值見下表：
從表格計算結果可以看出，壁厚越大，長細比計算值越大，受壓穩定系數值越小，但不表示受壓穩定性的能力越差，受壓穩定性能力是由 。若按構造長細比限值，就不滿足鋼結構設計規范5.3.8作為桁架中受壓桿件的要求，實際作為受壓桿件，它受壓穩定性能力強于壁厚比它薄的同直徑桿件。即軸心受壓桿件單用長細比數值指標選用桿件截面，不適用同直徑不同壁厚的場合。
三、結論及建議
根據以上演算實例，相同的結論可以推廣到截面為方形和其他形狀的同外形尺寸不同壁厚桿件的軸心受壓構件。故在實際工程設計中筆者提出：
1）單一使用長細比數值指標作為桿件構造控制條件不妥，針對同直徑不同壁厚桿件應用長細比控制指標會形成錯判。
2）對軸心受壓桿件長細比數值指標決定受壓穩定系數φ，而實際受壓穩定性能力控制參數是構造控制條件的臨界狀態。
參考文獻
[1]鋼結構設計規范GB50017-2003
[2]周緒紅，萬紅霞，莫濤.軸心壓桿截面設計時選定長細比 的簡便方法.鋼結構，1996年第4期
