关于压杆构造长细比控制的一点看法
【摘要】同直径空心管材，壁厚越大，杆件回转半径越小，即同等约束条件下，长细比比值比壁厚小的杆件大，作为压杆长细比构造条件控制情况，会得到同等条件下壁厚大的管材不如壁厚小的杆件的结论，本文从实际轴心受压构件受压稳定性角度论述单用构造长细比选压杆构件截面的方法不妥。 【关键词】长细比；压杆；回转半径；杆件；钢结构
一、前言
在工程设计实际工作中，经常会遇到选用杆件作为支撑杆件减小主杆件的面外计算长度。钢结构设计规范GB50017-2003第5.3.8条提出受压构件长细比在不同场合不宜超过的具体数值，笔者在选用压杆杆件时发现外部约束条件相同时，长细比仅取决于杆件截面回转半径i值，回转半径i值越大，长细比越小，即越满足表5.3.8要求。但根据回转半径i=知，对于同直径圆管，壁厚越大，回转半径i值越小，长细比越大，越不能满足要求。对此根据工程直观经验，同直径圆管杆件，壁厚大，材料用量多，因长细比不满足要求反而不及薄壁杆件吗？在
受弯构件中，截面抵抗矩越大，承载能力越强，到了压杆怎么会出现相反情况，笔者产生了疑问，产生进一步求证解疑的想法，见下文：
二、计算过程
压杆稳定理论中，长细比对轴心受压杆件稳定性的影响可根据钢结构设计规范5.1.2条N/f计算，其中轴心受压稳定系数φ值受三方面影响，长细比、钢材屈服强度和截面分类。另两因素可假设都相同，且假设分别考虑直径100mm，壁厚分别为4mm、5mm、6mm的Q235钢材，a类截面的圆管，计算长度5米，在外界条件相同情况下可进行轴心受压稳定性计算比较，对应计算值见下表：
从表格计算结果可以看出，壁厚越大，长细比计算值越大，受压稳定系数值越小，但不表示受压稳定性的能力越差，受压稳定性能力是由 。若按构造长细比限值，就不满足钢结构设计规范5.3.8作为桁架中受压杆件的要求，实际作为受压杆件，它受压稳定性能力强于壁厚比它薄的同直径杆件。即轴心受压杆件单用长细比数值指标选用杆件截面，不适用同直径不同壁厚的场合。
三、结论及建议
根据以上演算实例，相同的结论可以推广到截面为方形和其他形状的同外形尺寸不同壁厚杆件的轴心受压构件。故在实际工程设计中笔者提出：
1）单一使用长细比数值指标作为杆件构造控制条件不妥，针对同直径不同壁厚杆件应用长细比控制指标会形成错判。
2）对轴心受压杆件长细比数值指标决定受压稳定系数φ，而实际受压稳定性能力控制参数是构造控制条件的临界状态。
参考文献
[1]钢结构设计规范GB50017-2003
[2]周绪红，万红霞，莫涛.轴心压杆截面设计时选定长细比 的简便方法.钢结构，1996年第4期
