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钢柱屈曲承载力计算器

§ 规范依据:EN 1993-1-1(非中国规范)— 各国公式形式不同,不能直接换算数值,需按各自公式重算。

两端固接的计算长度只有铰接的一半,欧拉临界力差 4 倍;但设计承载力差多少,要看长细比。

速答

默认参数下:截面面积 A 7810 mm² · 弱轴惯性矩 I 56960000 mm⁴ · 屈服强度 fy 235 MPa 等轴压稳定承载力 1548.4 kN

改成你工地的尺寸 ↓

输入参数

mm²
mm⁴
MPa

计算结果

轴压稳定承载力
1548.4kN
计算长度 Lcr4000mm
回转半径 r85.4mm
长细比 λ46.8
参考长细比 λ193.9
相对长细比 λ̄0.499
稳定系数 χ0.844
欧拉临界力 Pcr7379kN
全截面屈服 Npl1835kN
稳定承载力 Nb,Rd1548kN
强度发挥比例84%
这个数是怎么算出来的

柱子的破坏往往不是「压坏」,是「压弯」—— 钢结构受压构件几乎全部是稳定控制。长细比 λ = Lcr/r 是分水岭:λ 小于 40 属于短柱(曲线 a 能发挥屈服的 95%,曲线 c 约 88%);λ 超过 120 就是细长柱,曲线 c 的稳定系数掉到 0.4 左右,只能发挥四成强度。最容易低估的是计算长度:两端铰接 K=1.0、两端固接 K=0.5,欧拉临界力差 (1/0.5)² = 4 倍。但设计承载力 Nb,Rd 不是 4 倍 —— 本例 λ 只有 46.8,把 K 从 1.0 改成 0.5,χ 从 0.844 升到 0.975,承载力只多 16%。越细长的柱子才越接近 4 倍,因为那时 Nb 近似按 1/λ̄² 走。所以「固接省一半钢」这句话只对长柱成立。实际工程里也很难做到真正固接(螺栓连接会滑移、底板会转动),规范一般不让你取 0.5,通常按 0.7~0.8 用。 欧拉公式给的 Pcr 是理论值,不含初始缺陷、残余应力和初偏心 ——所以它永远大于实际承载力(本例 Pcr 7379 kN 对 Nb,Rd 1548 kN,差 4.8 倍)。欧拉公式的价值是告诉你「弹性失稳的上限在哪」,不能直接当承载力用。

接着算:钢梁跨度与截面计算器 · 截面特性计算器

计算公式

计算长度Lcr = K·L
长细比λ = Lcr/r,r = √(I/A)
参考长细比λ1 = 93.9·√(235/fy)
稳定系数Φ = 0.5[1+α(λ̄−0.2)+λ̄²],χ = 1/(Φ+√(Φ²−λ̄²)) ≤ 1
稳定承载力Nb,Rd = χ·A·fy/γM1
欧拉临界力Pcr = π²EI/Lcr²
HEB200(A=7810 mm²、I=5696 cm⁴)、fy=235 MPa、柱长 4000 mm、两端铰接、曲线 c:回转半径 85.4 mm,长细比 46.8,相对长细比 0.499,稳定系数 0.844,欧拉临界力 7379 kN,稳定承载力 1548 kN。

依据

常见问题

屈曲和屈服有什么区别?
屈服是材料压到强度极限,应力达到 fy,构件还能继续承载(进入塑性);屈曲是几何失稳,构件突然侧向鼓出,承载力断崖式下降。短柱(λ<40)先屈服,破坏有预兆;细长柱(λ>120)先屈曲,往往在远低于屈服荷载时就突然垮塌。这就是为什么受压构件要算稳定,受拉构件不用。
计算长度系数 K 怎么取?
理论值:两端铰接 1.0、两端固接 0.5、一端固接一端铰接 0.7、悬臂 2.0。但实际取值要保守:真正固接需要底板和基础都足够刚,且连接不滑移。规范通常不允许直接用 0.5,工程中两端固接按 0.7~0.8 取。框架柱还要按侧移还是无侧移区分:无侧移框架 K 可取 0.5~0.85,有侧移框架 1.2~2.0。
为什么欧拉临界力不能用?
因为欧拉公式假设理想直杆:没有初始弯曲、没有残余应力、荷载严格对中。真实构件三者都有,承载力会明显低于理论值 —— 本例 Pcr 7379 kN,实际稳定承载力只有 1548 kN。EN 的稳定系数 χ 就是把这些缺陷折算进去的:曲线 a 到 c 分别对应不同的缺陷程度,热轧 H 型钢用 a(缺陷小),焊接截面用 b 或 c(残余应力大)。用欧拉公式会导致严重不安全,它只在判断「长细比是否过大」时有用。
长细比多少算超标?
受压构件一般控制在 150 以内(有些规范对主要承重构件要求 120),受拉构件 250~350。超标不一定是强度不够,而是太柔:运输吊装会变形、使用时容易振动、对偶然侧向力没有抵抗能力。超标的处理办法按性价比排序:减小计算长度(加支撑或改变约束)最有效,其次是加大截面惯性矩(选更高的截面而不是更厚的板)。

算完这个,通常还要算

工地上这几件事是连着做的 —— 顺着点下去就是一条完整流程。

钢构:跨度到连接第 3 / 4 步

  1. 1钢梁跨度与截面计算器
  2. 2截面特性计算器
  3. 3钢柱屈曲承载力计算器
  4. 4角焊缝强度计算器
钢柱屈曲承载力计算器:轴压稳定承载力 1548.4 kN
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引用本页

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建筑计算器. 钢柱屈曲承载力计算器[EB/OL]. 2026-10-25. https://jianzhujisuan.com/zh/column-buckling

本页计算结果为工程量估算参考,不构成设计依据。实际施工与结算须以设计图纸、现行国家标准及经审批的专项施工方案为准。涉及结构安全、支护、模板支撑的计算,必须由具备相应资质的专业人员复核。