圆钢管的长细比(Slenderness Ratio)是用来描述钢管在轴向受压时的稳定性,计算公式为:
[ lambda = frac{mu l}{i} ]
其中:
(lambda) 是长细比
(mu) 是长度因数,根据杆件端部的约束情况而定:
两端铰支: (mu = 1)
一端固定、一端自由: (mu = 2)
两端固定: (mu = infty)
(l) 是钢管的有效长度
(i) 是钢管的回转半径,计算公式为 (i = sqrt{frac{I}{A}}),其中 (I) 是惯性矩,(A) 是截面积。
对于圆钢管,惯性矩 (I) 和截面积 (A) 的计算公式分别为:
[ I = frac{pD^4}{64}(1 - left(frac{d}{D}right)^4) ]
[ A = frac{pD^2}{4}(1 - left(frac{d}{D}right)^2) ]
其中:
(p) 是钢管的密度
(d) 是圆管的内径
(D) 是圆管的外径
因此,回转半径 (i) 可以表示为:
[ i = sqrt{frac{I}{A}} = sqrt{frac{frac{pD^4}{64}(1 - left(frac{d}{D}right)^4)}{frac{pD^2}{4}(1 - left(frac{d}{D}right)^2)}} = sqrt{4 left(1 - left(frac{d}{D}right)^4right) / left(1 - left(frac{d}{D}right)^2right)} ]
将 (i) 代入长细比的公式中,即可得到圆钢管的长细比。