轴心受拉构件

涉及符号

由材料力学公式知道 $N = A f_{y}$ ，在设计中取一定的安全系数，则改 $f_{y}$ 为设计值 $f_{d}$ 即可。得

N = A f_{d}

众所周知，钢筋强度达到 $f_{y}$ 时还不会破坏，只是屈服。我们在上述公式中使用 $f_{y}$ 作为控制强度，是因为屈服后长度明显变化，构件实际上不能继续使用。

当截面由削弱时，该截面由于面积更小，更容易达到屈服强度；但是其伸长量占比较小，屈服后构件仍可继续使用；故应该使用承载力极限，而非屈服极限。

N_{u} = min (A f_{y}, A_{n} f_{u})

考虑到 $f_{y} = f_{d} γ_{R}$ ， $f_{u} = f_{u d} γ_{u R}$ ，且各国规范中通常 $γ_{R} \approx 0.8 γ_{u R}$ ，则得

N = A_{n} f_{d} \times (0.8 \frac{f_{u}}{f_{y}})

大多数情况下 $f_{u} \leq 1.25 f_{y}$ ，则

N \leq A_{n} f_{d}

除非给定 $f_{u} / f_{y} \leq 1.25$ ，否则可以按该式计算。

考虑以下情形：两块工字钢需要进行连接。有两种方案：

前者整体性比较好，而后者则大为不同：靠近翼缘的部分应力比较集中，而腹板应力比较小。由此将造成承载力的减弱，即

N = η A_{n} f_{d} ≜ A_{e} f_{d}

实验表明， $η$ 的取值与构件连接长度 $l$ 、连接板至构件形心距离 $a$ 有关，计算公式可以按照下式：

η = 1 - \frac{a}{l}

TIP

$η$ 也可以按《钢结构设计标准》取值：

避免构件在制作、运输、安装过程出现刚度不足现象，要求构件长细比 $λ$ 不大于一定值（查规范）。