第六章正常使用极限状态
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[v] ≤ l l
梁的刚度属于正常使用极限状态, 梁的刚度属于正常使用极限状态,故计算时应采用 正常使用荷载,即取荷载标准值,不乘荷载分项系数, 正常使用荷载,即取荷载标准值,不乘荷载分项系数, 且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。 且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。对动力荷载标准值 不乘动力系数。 不乘动力系数。
对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下, 对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下, 当不考虑地震作用时, 当不考虑地震作用时,顶点质心的侧移要求不超过建 筑总高的1/500,质心层间位移要求不超过楼层高度的 筑总高的 , 1/400。对于考虑地震作用的,在第一阶段抗震设计时, 。对于考虑地震作用的,在第一阶段抗震设计时, 其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的1/250。在第 。 其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的 二阶段抗震设计时, 二阶段抗震设计时,其层间侧移标准值要求不超过楼 层高度的1/70。此值允许塑性在结构中有一定程度的发 。 层高度的
四、钢框架的变形限制
单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接, 单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接, 而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。 而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。钢框架的变形限 制主要是柱顶侧移。 制主要是柱顶侧移。 多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容, 多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容, 一是限制结构顶点位移的侧移量, 一是限制结构顶点位移的侧移量,二是限制层间侧移 量。
在计算构件长细比时, 在计算构件长细比时,
λmax = (l0 / i)max ≤ [λ]
三、梁和桁架的变形限制 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作, 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作,若刚度不 足时将出现挠度过大,给人感觉不舒适和不安全; 足时将出现挠度过大,给人感觉不舒适和不安全;同时 还可能引起过大的振动,使某些附着物如顶棚抹灰脱落。 还可能引起过大的振动,使某些附着物如顶棚抹灰脱落。 吊车梁若挠度过大,轴道将随之变形, 吊车梁若挠度过大,轴道将随之变形,可能影响吊车的 正常运行。因此对梁的最大挠度v 正常运行。因此对梁的最大挠度 max或最大相对挠度 vmax/ l, 应加以限制,即应符合下式要求: 应加以限制,即应符合下式要求:
结构出现下列情况之一即认为超过了正常使用极限状态: 结构出现下列情况之一即认为超过了正常使用极限状态: 1、过大的变形、侧移(影响非结构构件、不安全感、 过大的变形、侧移(影响非结构构件、不安全感、 不能正常使用(吊车) 不能正常使用(吊车)等); 2、过大的振动(不舒适); 过大的振动(不舒适); 3、其他正常使用要求。(侵蚀介质造成的耐久性破坏) 其他正常使用要求。(侵蚀介质造成的耐久性破坏) 。(侵蚀介质造成的耐久性破坏 通常是按承载能力极限状态设计结构构件, 通常是按承载能力极限状态设计结构构件,再按正常 使用极限状态进行校核。 使用极限状态进行校核。
但保证不致发生倒塌。 展,但保证不致发生倒塌。
五、振动的限制
《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98) 高层民用建筑钢结构技术规程》 ) 对压型钢板组合楼板的振动采用限制其自振频率的 方法。自振频率可按下式计算: 方法。自振频率可按下式计算:
f =1/(0.18 w) ≤15Hz
W——永久荷载产生的挠度,cm。 永久荷载产生的挠度, 。 永久荷载产生的挠度
第六章 钢结构的正常使用极限状态
一、正常使用极限状态 正常使用极限状态 结构或构件虽然能够保持一定的承载能力, 但在正 结构或构件虽然能够保持一定的承载能力 , 常荷载作用下长生的变形使结构或构件已不能满足正常使 用的要求( 用的要求(静力作用产生的过大变形和动力作用产生的剧 烈振动等) 不发生过大变形、振动、裂缝。 烈振动等)。不发生过大变形、振动、裂缝。
二、拉杆、压杆的刚度的要求 拉杆、 轴心受力构件的刚度通常用长细比来度量, 轴心受力构件的刚度通常用长细比来度量,长细 比是构件的计算长度l 与构件截面最小回转半径i的比 比是构件的计算长度 0与构件截面最小回转半径 的比 愈小, 值,即λ=l0/i,λ愈小,表示构件刚度愈大,反之则刚 l i 愈小 表示构件刚度愈大, 度愈小。长细比过大会使构件在使用过程中由于自重 度愈小。 产生弯曲变形, 产生弯曲变形,在动力荷载作用下会产生振幅较大的 振动,在运输和安装过程中易产生挠曲变形, 振动,在运输和安装过程中易产生挠曲变形,因此设 计时要控制构件的长细比,使其不超过规范规定的容 计时要控制构件的长细比, 许长细比[λ]。 许长细比 。
梁的刚度属于正常使用极限状态, 梁的刚度属于正常使用极限状态,故计算时应采用 正常使用荷载,即取荷载标准值,不乘荷载分项系数, 正常使用荷载,即取荷载标准值,不乘荷载分项系数, 且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。 且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。对动力荷载标准值 不乘动力系数。 不乘动力系数。
对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下, 对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下, 当不考虑地震作用时, 当不考虑地震作用时,顶点质心的侧移要求不超过建 筑总高的1/500,质心层间位移要求不超过楼层高度的 筑总高的 , 1/400。对于考虑地震作用的,在第一阶段抗震设计时, 。对于考虑地震作用的,在第一阶段抗震设计时, 其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的1/250。在第 。 其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的 二阶段抗震设计时, 二阶段抗震设计时,其层间侧移标准值要求不超过楼 层高度的1/70。此值允许塑性在结构中有一定程度的发 。 层高度的
四、钢框架的变形限制
单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接, 单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接, 而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。 而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。钢框架的变形限 制主要是柱顶侧移。 制主要是柱顶侧移。 多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容, 多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容, 一是限制结构顶点位移的侧移量, 一是限制结构顶点位移的侧移量,二是限制层间侧移 量。
在计算构件长细比时, 在计算构件长细比时,
λmax = (l0 / i)max ≤ [λ]
三、梁和桁架的变形限制 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作, 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作,若刚度不 足时将出现挠度过大,给人感觉不舒适和不安全; 足时将出现挠度过大,给人感觉不舒适和不安全;同时 还可能引起过大的振动,使某些附着物如顶棚抹灰脱落。 还可能引起过大的振动,使某些附着物如顶棚抹灰脱落。 吊车梁若挠度过大,轴道将随之变形, 吊车梁若挠度过大,轴道将随之变形,可能影响吊车的 正常运行。因此对梁的最大挠度v 正常运行。因此对梁的最大挠度 max或最大相对挠度 vmax/ l, 应加以限制,即应符合下式要求: 应加以限制,即应符合下式要求:
结构出现下列情况之一即认为超过了正常使用极限状态: 结构出现下列情况之一即认为超过了正常使用极限状态: 1、过大的变形、侧移(影响非结构构件、不安全感、 过大的变形、侧移(影响非结构构件、不安全感、 不能正常使用(吊车) 不能正常使用(吊车)等); 2、过大的振动(不舒适); 过大的振动(不舒适); 3、其他正常使用要求。(侵蚀介质造成的耐久性破坏) 其他正常使用要求。(侵蚀介质造成的耐久性破坏) 。(侵蚀介质造成的耐久性破坏 通常是按承载能力极限状态设计结构构件, 通常是按承载能力极限状态设计结构构件,再按正常 使用极限状态进行校核。 使用极限状态进行校核。
但保证不致发生倒塌。 展,但保证不致发生倒塌。
五、振动的限制
《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98) 高层民用建筑钢结构技术规程》 ) 对压型钢板组合楼板的振动采用限制其自振频率的 方法。自振频率可按下式计算: 方法。自振频率可按下式计算:
f =1/(0.18 w) ≤15Hz
W——永久荷载产生的挠度,cm。 永久荷载产生的挠度, 。 永久荷载产生的挠度
第六章 钢结构的正常使用极限状态
一、正常使用极限状态 正常使用极限状态 结构或构件虽然能够保持一定的承载能力, 但在正 结构或构件虽然能够保持一定的承载能力 , 常荷载作用下长生的变形使结构或构件已不能满足正常使 用的要求( 用的要求(静力作用产生的过大变形和动力作用产生的剧 烈振动等) 不发生过大变形、振动、裂缝。 烈振动等)。不发生过大变形、振动、裂缝。
二、拉杆、压杆的刚度的要求 拉杆、 轴心受力构件的刚度通常用长细比来度量, 轴心受力构件的刚度通常用长细比来度量,长细 比是构件的计算长度l 与构件截面最小回转半径i的比 比是构件的计算长度 0与构件截面最小回转半径 的比 愈小, 值,即λ=l0/i,λ愈小,表示构件刚度愈大,反之则刚 l i 愈小 表示构件刚度愈大, 度愈小。长细比过大会使构件在使用过程中由于自重 度愈小。 产生弯曲变形, 产生弯曲变形,在动力荷载作用下会产生振幅较大的 振动,在运输和安装过程中易产生挠曲变形, 振动,在运输和安装过程中易产生挠曲变形,因此设 计时要控制构件的长细比,使其不超过规范规定的容 计时要控制构件的长细比, 许长细比[λ]。 许长细比 。