结构一注总结钢结构
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焊缝连接
(部份焊透)对接焊:焊缝的力通过板件截面传递;
角接焊:焊缝的力通过板件的侧面传递;
1、焊缝品级的规定,按7.1.1执行。
当连接的板件的强度品级不同时,按强度较低者选焊
条类型()。
2、对接与T形对接焊缝
1)焊缝厚度,按最小板件确信;
2)焊缝的计算长度,视有无引弧板、引出板而定;
3)焊缝强度,若是是无垫板单面施焊或施工条件较差,应该相应折减;关于T形对接焊,其强度按较厚板确信;关于腹板与翼板不同厚的工字形轴心受力钢对接时,强度按较厚者确信(因为现在截面中所有焊缝应力一样大)。
4)剪应力的计算,视剪力(外力)沿焊缝均匀散布而定——如牛腿对接时,按材料力学公式计算;力与焊缝斜交时引发的剪应力,按平均剪应力算;
5)其它要求,当对接的两板厚度或宽度不一样大时,按8.2.4采取过渡方法。
3、角焊缝
1)焊缝高度按(最大、小值)和侧面角焊缝长度(最大、小值)按8.2.7确信;关于非直角T形角焊缝,其计算高度按执行;
2)焊缝的计算长度,视这条焊缝中有无起弧点、终弧点而定;关于有2h f绕角焊者可不减h f;
3)焊缝强度,关于施工条件较差、轴心受力的单肢角钢焊接应该相应折减;关于不直同意动力的正面焊缝,强度应该乘以;关于不直同意动力的边缘斜面焊缝,强度应该乘以~(见《施》P242)。
4)剪应力的计算,一概按平均剪应力计算;
5)其它要求,当仅有侧面焊时,两条侧面焊的最大间距按8.2.10执行;搭接连接的最小搭接长度按执行;角钢连接时,肢背与肢尖所经受的力按批注执行。
4、部份焊透的对接与T形对接
1)计算时按角焊缝计算,但应该注意以下的规定;
2)焊缝强度,允许值按角焊缝查取。
在受到垂直于焊缝的压力作历时受压承载力乘以(因为通过焊件能够传递一部份内力);当熔合线处焊缝截面边长等于或接近最短
距离s(¬)时受剪承载力乘以;
3)焊缝计算高度按7.1.5确信,并应该符合要求,而且这种焊缝不宜直同意动载。
螺栓连接
1、一般螺栓
1)受剪连接
单个螺栓的抗剪强度应该取螺杆自身各剪面抗剪承载之和与连接件的承压强度的较小值;同时还应验算连接件被螺栓孔(螺栓孔一样比螺栓大1.5mm左右)减弱后的强度(应该取最不利截面的强度)。
注:如M20螺栓,抗剪直径应该用20mm,而抗拉有效直径小于20mm,螺栓孔直径约为21.5mm。
关于2)受拉连接
单个螺栓的抗拉强度应该按其有效直径计算。
受拉连接的螺栓群分为大偏心受拉和小偏心受拉。
受偏心拉力时,一样先假设按小偏心受拉试算,所有外力对螺栓群形心取矩,假设最外排螺栓没有显现受压,那么假设成功;假设最外排显现受压,所有外力对最外排螺栓取矩,那么按大偏心受压计算。
受弯而不受拉时,直接按大偏心计算。
此部份计算可参考《施》P256。
3)同时受拉、剪连接
在知足受剪局部承压强度的前提下,还要知足7.2.1_3的要求。
螺栓拉力计算同2)。
再强调一次,关于大、小偏拉,外力取矩点是不同的,前者是最外排“受压”螺栓,后者是螺栓群形心。
2、高强螺栓摩擦型
1)受剪连接
高强螺栓摩擦型连接的抗剪强度由摩擦力提供,帮不无承压承载力之说。
螺栓的预压力和摩擦系数按7.2.2查取。
抗剪验算时,应该验螺栓摩擦承载力、全截面受拉承载力、被减弱截面承载力。
由于孔前有的孔前传力系数,因此,全截面和被减弱截面都有可能是最危险截面,二者都应该验算。
2)受拉
验算同一样螺栓一样,其受拉承载为倍预拉力。
3)同时受拉、剪连接
知足7.2.2_3的要求。
3、高强螺栓承压型
螺栓承压型连接的验算按7.2.3执行。
其计算方式与一般螺栓相同,仅有以下几点区别:
1)不能用于直接经受动力的结构。
因为当达到其承载力设计值(其设计值较高)时,发生了较大的变形。
2)受剪截面在螺纹处时,受剪截面用有效直径,承压截面仍是用公称直径。
一般螺栓的抗剪强度是依如实验统计得出的,无此问题。
3)同时经受拉力和剪力时,其承压设计强度应该降以。
4、连接长度大于15d0时折减系数
此系数的计算按7.2.4执行,折减时仅折减抗剪强度,最小为。
另外,单角钢连接时,也应该乘以系数。
5、螺栓数量的调整
1)用拼接板连接两块厚度不同的板时,利用填板一侧的螺栓(高强螺栓摩擦型除外)数量应该增加10%。
2)采纳搭接或单向拼接板连接时,由于偏心的阻碍,螺栓(高强螺栓摩擦型除外)数量应该增加10%。
3)用短角钢连接型钢的外伸肢时,短角钢两肢中的其中一肢上的螺栓应该增加50%。
6、螺栓的间距
永久性连接中,连接一端的螺栓不宜少于两个。
螺栓的间距应该符合8.3.4的要求。
关于型钢上的螺栓,还应该考虑拧紧螺栓时的净空要求,知足必然的线距(此线距可查看相关教材)。
7、是不是适用于直接经受动力或受反复作使劲的构件
依照8.3.5和,一般C级螺栓和高强承压型连接均不宜于用直接经受动力或受反复作使劲的构件。
另外,直接经受动力受拉的连接,应该采纳双螺帽。
轴心受力构件
一、计算长度
1)桁架杆件的计算长度
桁架杆件的计算长度按5.3.1、计算。
分为平面内、平面外、斜向的计算长度,构件分为弦杆、支座腹杆、其它腹杆、交叉斜杆。
2、允许长细比
所有构件的允许长细比按5.3.8(受压构件)和(受拉构件)执行。
在查取表中数值时,应该注意其“注”的规定。
3、轴心受拉构件
1)承载力
承载力按5.1.1进行验算。
关于高强摩擦螺栓连接,应该验算毛截面和净截面的承载力。
2)长细比验算
长细比验算时,第一求出计算长度,再依照5.3.9验算其长细比。
4、实腹轴心受压构件
1)承载力
承载力按5.1.1进行验算。
关于高强摩擦螺栓连接,应该验算毛截面和净截面的承载力。
2)整体稳固性
速体稳固性按5.1.2进行计算。
关于无对称轴截面构件,不宜受轴压;关于单对称轴截面构件,沿对称轴的长细应该考虑其扭转效应而采纳换算长细比(列出了经常使用截面计算换算长细比的方式)。
关于单角钢构件,有两个平面轴和两个主轴。
当验算长细比时不考虑弯扭效应,关于无中间支点者应该验算斜平面长细比,关于有中间支点者(如交叉杆和再分式腹杆)应该验算面外稳固性和斜平面稳固性。
当验算稳固性时,按3.4.2条考虑折减(关于要验算两个方向的稳固性情形,拆减系数应该别离计算)后,能够不考虑弯扭效应。
当无中间节点时,斜向计算长度按表取;当有中间节点时,平面外计算长度按或相关公式计算,平面内和斜平面内计算长度取节点间距离。
3)局部稳固性
开口截面翼缘的宽厚比按5.4.1验算;I、工形截面腹板的高厚比按验算;箱形截面的翼缘宽厚比按验算;箱形截面腹板高厚比按验算;T形截面腹板高厚比按验算。
应该注
意翼缘与腹板计算宽度的取值方式,关于焊接构件和轧制构件是不同的。
管形截面的径厚比按验算。
当验算H、I、箱形截面的腹板局部稳固性不能知足要求时,可采纳考虑腹板屈曲后强度或设纵向加劲肋的方式按验算。
在任何情形下,当腹板的高厚比大于80(235/f y)1/2时,应该按设横向加劲肋。
4)填板连接的双角钢或双槽钢可按实腹构件计算,填板间距应该知足5.1.5要求。
5、格构式轴压构件
1)整体稳固性
整体稳固性验算分为沿实轴和沿虚轴的稳固性验算,其中沿实轴的稳固性验算同实腹受压柱,沿虑轴的稳固性验算时的长细比采纳按5.1.3条计算的换算长细比(分为缀板式和缀条式)。
计算出的长细比应该知足长细限值,并应该知足稳固性验算。
2)分肢稳固性
分肢的计算长度,当为焊接缀板时取为缀板净距,当为螺栓连接缀板时为最外排螺栓间离;当为缀条时按肢中和轴距和缀条角度计算。
分肢的回转半径取其最小回转半径。
计算出的长细比应该知足5.1.4要求。
3)失稳时的剪力
失稳时构件发生挠曲,竖向力再也不与构件平行,现在便会产生剪力,此剪力的大小按
5.1.6计算,此剪力全数由缀材经受。
关于缀条,此剪力转化为缀条的轴力,可按力平
稳计算缀条所受轴力,此轴力可能受拉也可能受压,因此按受压构件计算(计算长度按肢中和轴距和缀条角度计算,回转半径取最小回转半径)。
关于缀板,此剪力转化为缀板的剪力和连接处的弯矩,可按分肢支点中点和缀板中点为反弯点(弯矩为0)的局部计算模型按力矩平稳来计算。
具体计算方式可参见《施》311~313。
缀条的连接,关于单角钢,一样只采纳两条侧焊缝(受剪)。
缀板的连接,一样采纳三面围焊,但计算时一样按绕角正面焊(受弯、剪)来计算。
4)支撑力
当需要减小柱的计算长度而采纳支撑时,支撑的轴力按5.1.7计算。
5)其它
剪力较大或宽度较大的格构柱宜采纳缀条连接。
缀板的线刚度与较大分肢线刚度比应该符合8.4.1要求。
格构柱应该设横隔,横隔的设置应该符合要求。
受弯构件
1、强度验算
强度验算包括抗弯正应力验算、受弯正截面剪应力验算、局部承压验算、前三种应力作用下的折算应力验算。
2、稳固性验算
1)梁受压缘受到其上板的约束无侧向位移时、梁压缘面外自由长度与压缘宽度之比小于表4.2.1规按时,可不进行整体稳固性验算,不然应该进行整体稳固性验算。
2)一样截面在最大刚度主平面受弯和双向受弯时的稳固性验算按4.2.2、执行;箱形截面的整体稳固性一样通过的尺寸构造(高宽比与长宽比)要求保证。
3、腹板局部稳固验算
1)关于加劲肋的设置
h0 /t w≤80(235/f y)1/2,仅在有局部压应力的部位设构造横向加劲肋;
80(235/f y)1/2<h0 /t w≤170(235/f y)1/2(受压缘扭转受到约束)
≤150(235/f y)1/2(受压缘扭转不受到约束)
应该设知足4.3.6要求的横向加劲肋,并符合计算要求;
局部压应力专门大的梁,宜在受压区设短加劲肋;
h0 /t w在任何时候不可大于250;
在支座处宜设支承加劲肋。
2)支承加劲肋的设计
支承加劲的宽度与厚度应该符合4.3.6要求。
一样支承加劲还应该按切角,其验算包括以面角焊缝的组合应力验算、十字截面受压稳固性计算()、承压验算。
突缘支座应该符合的外伸长度的要求,其验算包括单面角焊缝(焊缝长度一样为h0-1cm)的抗剪验算、T形截面受压稳固性验算(关于端部通过螺栓与柱连接的情形可不验算)、承压验算。
3)验算
腹板局部稳固性的验算分为三种情形:仅有横和加劲肋的区格、同时有纵、横向加劲肋的区格(分为压缘区格的拉缘区格)、局部短加劲肋区格。
按4.3.3~验算。
4)加劲肋的构造间距或位置
横向加劲肋的最小间距为,最大间距为2 h0和 h0(无局部压应力且h0 /t w≤100);纵向加劲肋应该位于截面受压区的中心位置,其距腹析受压边缘的距离为h c/ ~h c/2,其
中h c为腹板受压区高度,关于双对称的截面(如工字形截面)h c =h0/2。
4、翼缘局部稳定性验算
关于一样开口截面通过限制压缘外伸长度与厚度之比来保证:
当抗弯正应力强度时取塑性进展系数时,b /t≤15(235/f y)1/2
当抗弯正应力强度时取塑性进展系数大于时,b /t≤13(235/f y)1/2
进行塑性设计时,b /t≤9(235/f y)1/2
关于箱形截面通过限制压缘无支承宽度与厚度之比来保证(可通过设纵向加劲肋减小无支承宽度):
非塑性设计时,b0 /t≤40(235/f y)1/2
塑性设计时,b0 /t≤30(235/f y)1/2
五、组合梁屈曲后强度验算
1)不直同意动力荷载的组合梁能够考虑其腹板屈曲后强度。
所谓腹板屈曲后强度确实是指腹板发生局部屈曲后仍然具有的强度。
现在,腹板能够不按局部屈曲的要求设置加劲肋。
2)其强度应该按4.4.1条验算,仍应该知足整体稳固性要求。
3)关于中间集中压力作用下的横向加劲肋,其应该按轴心受压构件验算面外稳固性,其轴心压力按4.4.2-1计算。
4)支座加劲应该按偏压弯构件验算面外稳固性,压力为支反力,并考虑应力场水平力H:H可按4.4.2-2计算;
当设置封头肋板时,H可取为0,封头肋板的截面面积应该知足4.4.2-3要求;
关于中间横向加劲肋间距大于倍腹板高度和不设中间横向加劲肋的腹板,当其知足局部稳固性应力验算时,可取H=0。
6、挠度验算
1)挠度验算时,荷载取标准值;
2)挠度验算分为所有荷载作用下的挠度验算(观感要求,可减去起拱度)、活载作用下的挠度验算(正常利用)。
3)关于檩条,假设其中间有拉条,那么只验算其垂直于屋面方向的挠度,假设无拉条,只应应该验算两个方向的总挠度。
拉弯、压弯构件
1、强度验算
强度验算按5.2.1进行,采纳净截面。
2、柱的计算长度
1)对柱是不是为强支撑、弱支撑和无支撑的判别,按5.3.3执行。
2)关于无撑框架,当采纳一阶弹性分析时,其计算长度系数按“无支撑”类查取;当采纳二阶弹性分析时,其计算长度系数取为。
3)关于单阶和三阶柱,应该先计算并查出下柱的计算长度系数并乘以折减系数后,再据此计算上柱、中柱的计算长度系数。
4)关于有摇摆柱弱支撑和无支撑结构,应该对非摇摆柱的计算长度乘以增大系数,摇摆柱的计算长度取其几何长度。
3、实腹柱稳固性验算
1)平面内稳固性验算,按式5.2.2-1执行,注意W1x的取值(压应力较大侧)。
关于单轴对称截面构件(弯矩作用在对称轴平面内),当其翼缘受压时,还应该知足的要求。
2)平面外的稳固性验算,按5.2.2-3执行。
其中的轴心受压稳固系数,关于单轴对称截面构件(弯矩作用在对称轴平面内),应该按考虑扭转作用的长细比查值。
3)等效弯矩系数
关于不考虑二阶效应的无支撑框架柱和弱支撑框架柱,应该取为,两头有支承(面内稳固验算时为面内支承,面外稳固验算时为面外支撑)的应该视端弯矩和横向荷载(弯矩和横同荷载均指面内的荷载)情形而定。
4)双向受弯的双对称截面柱稳固性按5.2.5验算。
4、格构柱稳固性验算
1)弯矩绕实轴作历时,弯矩作用平面内、外的稳固性均与实腹式相同。
可是在验算平面外的稳固性时,其面外长细比应该取换算长细比。
2)弯矩绕虑轴作历时,弯矩作用平面内稳固性按5.2.3验算,面内长细比应该采纳换算长细比。
弯矩作用平面外稳固性仅验算轴力较大分肢的稳固性,长细比应该按面外(计算长度视侧向支承情形而定)和面内(计算长度视缀材布置而定)计算的较大值采纳。
5、局部稳固验算
1)实腹柱和格构柱中的分肢实腹柱均应该验算其局部稳固性。
2)局部稳固性的验算按节进行(主若是通过限制宽厚比来保证其局部稳固性)。
塑性设计
1、承载力验算时,荷载采纳设计值,内力考虑塑性重散布;正常利用验算时,荷载采纳标
准值,按弹性计算。
2、按塑性设计的钢材应该知足9.1.3的延性相关要示。
3、按塑性设计的翼缘和腹板的宽厚比应该知足表9.1.4的要求,以知足局部稳固。
4、节供了受弯强度、受剪强度、压弯强度、压弯构件平面内稳固、压弯构件平面外稳固的
计算公式。
注意受剪是按仅腹板受平均剪应力计算。
另外,要会计算塑性截面模量。
五、受压构件的长细比,不宜大于130(235/f y)1/2
6、在显现塑性铰的截面处,必需设侧向支撑,此支承与相邻支承点间的构件长细比应该知足9.3.2要求,以知足面外稳固性。
其它的对没有塑性铰的构件区段,应该按非塑性设计的构件进行面外稳固验算。
钢管结构
见标准
疲劳验算
一、疲劳验算时彩和标准值,不计冲击作用(3.1.5、)。
二、直同意动力荷载重复作用,循环次数≥是5*104次时,应进行疲劳验算。
关于不显现拉应力的部位可不进行疲劳验算(6.1.3)。
3、应力幅和允许疲劳应力按6.2.1计算。
其中允许应力幅与应力验算部份的应力集中情形有关。
对角焊缝应该进行疲劳验算。
4、吊车梁的循环次数规定为2*106,其允许应力可依照构件或连接类别直接查取。
吊车梁的应力幅应该乘以欠载系数。
钢-砼组合梁
1、一样不正接承受动载。
二、混凝土翼缘有效宽度按11.1.2确信。
3、按全截面塑性计算进展进行组合梁的强度计算。
4、组合梁中的钢梁的受压区应知足塑性设计时板件的宽厚比要求(9.1.4)。
五、完全抗剪(分塑性中和轴在混凝土翼缘内、外两种情形)和部份抗剪组合梁的抗弯验算按11.2.1和计算。
组合梁的抗剪按仅腹板受平均剪应力计算。
六、抗剪连接件宜采纳栓钉,也可用槽钢、弯筋等。
每一个连接件的剪力承载和设计值按
11.3.1计算。
关于压型钢板的混凝土组合梁,其连接件根部周围无混凝土约束,其抗剪承载力设计值应该乘以按计算的拆减系数。
7、剪力连接件是按剪跨区设置的,剪跨区以弯矩绝对最大点和零弯矩点为界。
剪跨区内的总剪力按11.3.4计算,进而取得每一个剪跨区内所需要的连接件。
八、组合梁的挠度应该按标准组合和长期组合下的较大值来确信。
两种组合下,组合梁的折算刚度是不同的(具体在于混凝土缘是如何等效为钢缘的)。
什么缘故要折减,一是考虑到混凝土的收缩、徐变特性,另外一方面是考连接件的滑移。
九、组合梁的总高、混凝土板托高度、混凝土板托顶宽度按应该符合11.5.1条要求。
边梁混凝土翼缘外伸长度应该符合要求。
10、连接件的高度、间距、与混凝土翼缘的边距、与钢梁上缘边距、顶面爱惜层厚度应该符合11.5.4要求。