按照正常使用极限状态的要求,轴心受力构件应具有一定的刚度,防止产生过大的变形。轴心受力构件的刚度通常采用长细比λ来衡量,长细比越小,表示构件的刚度越大,反之则刚度越小。

构件的容许长细比[λ],是按照构件的受力性质、构件类别和荷载性质确定的。对于受压构件,长细比显得尤为重要,因为受压构件一旦发生弯曲变形,因变形而增加的附加弯矩影响比受拉构件严重,长细比过大会使稳定承载力降低很多。构件的容许长细比按表5.1或表5.2中采用。轴心受力构件对主轴x轴、y轴的长细比λx,λy分别应满足式(5.3)的要求:

式中　l0x,l0y——分别为构件对主轴x轴和y轴的计算长度;

ix,iy——分别为截面对主轴x轴和y轴的回转半径。

表5.1　受压构件的容许长细比

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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载能力的50%时,容许长细比可取为200。
②计算单角钢受压构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径;但在计算单角钢交叉受压杆件平面外的长细比时,应采用与角钢肢边平行轴的回转半径。
③跨度等于或大于60m的桁架,其受压弦杆和端压杆的长细比宜取为100,其他受压腹杆可取为150(承受静力荷载)或120(承受动力荷载)。

表5.2　受拉构件的容许长细比

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,单角钢受拉构件长细比的计算方法与表5.1的注②相同。
③中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。
④在设有夹钳吊车或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中,支撑(表中第2项除外)的长细比不宜超过300。
⑤受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时,其长细比不宜超过250。
⑥跨度等于或大于60m的桁架,其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300(承受静力荷载)或250(承受动力荷载)。

一般而言,设计轴心受拉构件时,应根据结构用途、构件受力大小和材料选用合理的截面形式,并对所选截面进行强度和刚度计算。而设计轴心受压构件时,除了使截面满足强度和刚度的要求之外,必须注意要使构件满足整体稳定和局部稳定的要求。实际上,只有长细比很小的以及有孔洞削弱的轴心受压构件才有可能发生强度破坏。多数情况下,轴心受压构件是由整体稳定控制其承载能力,而且轴心受压构件丧失整体稳定极具突然性,容易造成严重后果,在设计时应予以特别重视。