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文档简介
钢结构SteelStructure土木工程学院钢结构课程组洛阳理工学院luoyangInstituteofScienceandTechnology第一章绪论一、钢结构的特点强度高、自重小塑性、韧性好材质均匀,工作可靠性高适于机械化加工、工业化生产程度高有利保护环境、节约资源密闭性好耐热不耐火易锈蚀二、钢结构的应用概况根据钢结构的特点,它主要适用于下列结构:(1)承受荷载很大或跨度大,高度大的结构(2)承受动力荷载作用或经常移动的结构(3)经常拆装的拼装式结构(4)对密闭性要求高的结构(5)高温车间或需承受一定高温的结构(6)轻型结构1、建筑结构功能要求(1)安全性:(2)适用性:(3)耐久性:三、钢结构的设计原理及方法2、结构的可靠度我国《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定,在规定条件下,完成预定功能的概率ps,称为结构的可靠度。可靠度是对结构可靠性的概率度量。极限状态当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
我国现行的《钢结构设计规范》采用以概率理论为基础,用分项系数表达的极限状态的设计方法极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态结构的极限状态可以分为下列两类:承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形,包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,包括出现影响正常使用或影响外观的变形,出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动。可靠指标β可靠指标1.3钢结构的设计原理和计算方法β与失效概率Pf
间存在着一一对应关系,
1)β减小时,失效概率Pf增大;
2)β增大时,失效概率Pf减小。(1)承载能力极限状态可变荷载效应控制的组合:永久荷载效应控制的组合:荷载用设计值—结构重要性系数,安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1;安全等级为二级或设计使用年限为50年及结构构件,不应小于1.0;安全等级为三级或设计使用年限为5年结构构件,不应小于0.9;1.3钢结构的设计原理和计算方法—永久荷载分项系数,当永久荷载效应对结构构件的承载力不利时取1.2,但对由永久荷载效应控制的组合则取1.35。当永久荷载效应对结构构件的承载力有利时取1.0;验算结构倾覆、滑移或漂浮时取0.9;—可变荷载分项系数,当可变荷载效应对结构构件的承载力不利时取1.4(当楼面活荷载大于4.0时,取1.3);有利时,取为0。—可变荷载组合系数。对于一般排架、框架结构,可采用简化式计算,由可变荷载效应控制的组合:—简化式中采用的荷载组合值系数,一般情况下可采用0.9;当只有1个可变荷载时,取为1.0。
(2)正常使用极限状态荷载用标准值3、良好的工艺性能(包括冷加工、热加工以及焊接性能)一、对钢材的基本要求:1、具有较高的抗拉强度fu和屈服点fy
(结构的承载力大,所需的截面小,结构的自重轻).2、具有较好的塑性、韧性(塑性好,不易发生脆性破坏;韧性好,利于承受动力荷载).根据具体工作条件,有时还要求具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。第2章建筑钢材2、脆性破坏:破坏前没有任何预兆,破坏是突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。二、钢材的破坏形式:塑性破坏和脆性破坏。在设计、施工和使用钢结构时,注意防止脆性破坏。1、塑性破坏:断口呈纤维状,色泽发暗。破坏前有明显的变形,破坏历时时间长,可以采取补救措施。三、建筑钢材的主要机械性能强度和塑性、冷弯性能、冲击韧性常温静载单向拉伸试验冷弯试验冲击试验三、建筑钢材的主要机械性能强度和塑性常温静载单向拉伸试验冷弯试验冲击试验冷弯性能冲击韧性σ—τ曲线强度指标:fy屈服强度,fu抗拉强度塑性指标:伸长率δ,截面收缩率ψ作为钢材设计应力极限即强度的标准值强度的安全储备反映钢材塑性(或延性)冷弯指标:冷弯180°反映钢材弯曲塑性变形能力和钢材质量的综合指标韧性指标:冲击韧性值反映在动荷载作用下,钢材抵抗脆性破坏的能力是钢材强度和塑性的综合指标低温冲击韧性四、各种因素对钢材主要性能的影响1、化学成分
碳硅强度塑性、韧性和疲劳,焊接性和抗腐蚀性强度塑性和韧性无明显影响。锰强度和硬度能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性有益元素磷硫强度、屈强比、硬度塑性和韧性低温冷脆热脆性各种机械性能氧氮强度塑性特别是韧性热脆性强度塑性特别是韧性低温冷脆有害元素2.4影响钢材机械性能的因素
3、冶炼、浇注和轧制的影响
按脱氧程度或方法不同而分为沸腾钢(F)、镇定钢(Z)、和特殊镇定钢(TZ)。薄钢板的强度比厚钢板的强度高。冶炼缺陷:偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹和分层。4、钢材硬化冷作硬化时效硬化人工时效
钢结构设计规范(GB50017—2003)将钢材分为四组,钢板越厚,设计强度越低。5、温度影响
温度升高,钢材强度是降低、应变增大;反之,温度降低,钢材强度略有增加,塑性和韧性降低而变脆。
蓝脆:在250度左右时
徐变:当温度在260—320度时当温度达到600度时强度很低,不能承担荷载。2.4影响钢材机械性能的因素
(1)温度升高(2)温度降低当温度低于常温时,钢材的脆性倾向随温度降低而增加---低温冷脆6、复杂应力、应力集中及残余应力(1)复杂应力的影响钢材常是在两向或三向的复杂应力状态下工作,这时钢材的屈服并不取决于某一个方向的应力,而是由反映各方向应力综合影响的相当应力(也称折算应力)来表示。
当σeq<fy时,钢材处于弹性阶段;
当σeq≥fy时,钢材处于塑性阶段。(2)应力集中
应力集中是造成构件脆性破坏的主要原因之一。2.4影响钢材机械性能的因素
钢结构中应力集中现象不可避免,但只要在设计和施工时注意采取合理的构件形状和构造措施,使截面的变化平缓过渡,就能降低应力集中的影响。另外,在常温下承受静力荷载作用的钢结构,由于建筑钢材的塑性较好,当应力在局部达到屈服应力后,钢材的塑性变形使应力重分布,应力分布不均匀现象也会趋于平缓。因此,只要符合设计与施工规范的有关规定,计算时可不考虑应力集中的影响。(3)残余应力的影响
对钢材进行热轧、气割、焊接等加工时,由于构件各部分受到不均匀的加热和不均匀的冷却,使同截面上的各部分产生不均匀的膨胀和收缩,从而截面上产生自相平衡的应力称为残余应力。残余应力对构件的静力计算强度无影响。但使构件的刚度及稳定性降低。残余应力与荷载产生的应力叠加会产生二向或三向应力,使构件处于复杂应力状态,降低钢材的冲击韧性和抗疲劳破坏能力,加剧低温脆断。2.4影响钢材机械性能的因素
6、钢材的疲劳疲劳破坏前构件没有明显的变形特征,属于脆性破坏。疲劳强度与应力幅、应力比、应力集中程度和应力循环次数有关。疲劳计算采用容许应力幅法,荷载采用标准值,不考虑荷载分项系数和动力系数,应力按弹性工作计算。五、钢志材的种说类、规梳格及选停用我国在台建筑钢拘结构中跳主要采矛用的钢怖材:碳素珍结构态钢、控低合极金高键强度犹结构筑钢。1、循钢肺材的蔽种类钢材彩的牌原号Q率X享X桃X代表屈糠服强度赢的字母消;脱氧方炎法符号质量等夏级符号屈服纠点的分数值例如:Q23仿5AFZ向钢亏的牌土号:当钢伐板厚照度较够大时胸,为盈防止妙钢材姻在焊岂接或蜘在厚肯度方涛向承杨受拉娱力而愉发生像分层衬撕裂怠,要政求采绘用一醋种能影抗层会状撕巴裂的遍钢材找,Z向钢居。Z馒X截面泻收缩嫂率代表Z向钢结构的妙重要性荷载特慰征连接方启法结构所栋处的温咽度和环屠境钢材的端厚度2、钢材布的选用缸原则第3章昆钢结菊构的掏连接钢结删构的五连接帖方法龟:焊接经和螺垄栓连刮接。螺栓膊连接普通螺鸽栓连接高强充度螺忙栓连拨接A、B级(精撤制螺栓旬)C级(粗硬制螺栓炎)摩擦型棵连接承压型妥连接依靠饺板间愤的摩践擦力笼传递强剪力依靠攀栓杆垄受剪肃、孔市壁承锤压传呜递剪拥力依靠栓尝杆受剪若、孔壁等承压传找递剪力高强度姜螺栓的订性能等掏级高强叼螺栓兼的性鞋能等喜级有8.属8级、10.派9级。小数外点前8、10——螺栓材粘料的最纷低抗拉吊强度;小数雨点后0.8、0.存9——屈强比一、焊马缝连接电弧焊摄:手工电武弧焊、疼自动或昆半自动套埋弧焊段、气体核保护焊。手工电总弧焊常送用的焊评条有碳钢姑焊条和低合玻金钢肠焊条牌号圣有E43型、E5船0型和E55型等1、焊接绞方法焊条释应与诸焊件锻钢材疫相适突应(社等强添度要孕求)傲。Q23婶5—E4沈3×规×焊条索;Q34址5—E50祝××焊条Q39怠0(Q42茄0)—E5爽5×挨×焊条E——焊条;绪型号由劫四部分菜组成E××车××前两息位数—焊缝杜金属堤最小挡抗拉姐强度(43裙kg/鸭mm2好);后两撕位数—焊接陕位置龄、电参流及锡药皮框类型胜。不同摸钢种迷的钢恳材相皱焊接闸时,向宜采顷用与低强度钢材相汇适应的领焊条(听被连闯接钢奔材的骨相互催位置姜)对接连剃接搭接排连接T型连接角部连猫接焊缝互连接幼形式2、焊爱缝连杂接形霜式及浅焊缝介形式焊缝连格接形式焊缝形僻式对接焊菊缝角殊焊俗缝按受丢力方汤向划蜂分正对接弹焊缝液:焊往缝垂直于力争线斜对接扮焊缝栋:焊饥缝倾斜于力湖线正面角焊皱缝:慕焊缝垂直于力惜线侧面角焊舍缝:忧焊缝平行于力线按焊缝达的施焊娃方位平焊(攻俯焊)立焊横焊仰焊质量招最难口保证焊缝逮质量抖等级轻分三级焊缝姨的符百号由引出线粪和基本库符号组成必剃要时加邀上辅助符情号、补并充符号插和尺寸年符号3、对灾接焊矩缝构屑造与茫计算坡口形挖式与焊件瞒厚度有关熟。引弧板墓可消除起弧、望灭弧的影响的。对接焊克缝的计普算长度用引骆弧板利:不用引甘弧板:在对接恨焊缝的冒拼接处呼,当两禾块焊件米的宽度岁或厚度旁相差4m膨m以上河时,为应分异别把齿较宽远或较成厚一竿侧的菊板件舍做成凝不大猜于1:2.5的斜处边与四窄或收薄的飞焊件雕焊接灭。(承纵受动厦力荷银载且围需要灭进行昨疲劳脑计算可的结杰构不伯大于1:4)(1)对接告焊缝构钱造不用捉引弧恐板的住一、认二级库焊缝咸需要禁焊缝弯强度折验算牌。三级住焊缝滥都需植要进滴行强谁度验袄算。对接焊过缝的计头算公式倡与构件胁强度公游式相同喘。①焊缩慧缝可遮视为攀构件扮的组窄成部馆分;②焊矿缝中划应力齐分布拢基本颗同构央件。(2)航对接堪焊缝谷的计恩算轴心受翁力对接津焊缝截面剪惯应力矩形截奏面截面正咬应力Ww胀--原-焊缝我截面脚模量Sw-低--焊缝截换面面积默矩Iw-侵--焊缝截补面惯性鞠矩---焊缝疲抗剪扯强度润设计窜值承受唇弯矩赢和剪哭力共您同作径用的仆对接付焊缝工字额形截捷面最大结正应点力同伶矩形旬截面匪要求最大埋剪应盼力同留矩形气截面在腹擦板与顶翼缘受交接竭处,投验算姨折算病应力t1Sw1--孩-翼缘对喉中和轴屋的面积矩b4、角扁焊缝可的构丸造和谱计算——角焊缝的焊脚尺寸——角焊缝的计算厚度,对直角角焊缝:按两焊翠脚边的龙夹角划虽分直角角焊缝角焊缝
斜角角焊缝(1)角焊缝凯的形式歉和构造直角角焊缝按截面形式划分普通型平坦型
凹面型按其长度方向和外力作用方向划分正面角焊缝侧面角焊缝斜向角焊缝最大焊烈脚尺寸韵要求对边府缘角隔焊缝②①角焊缝智的构造委要求最小牛焊脚垃尺寸洽要求对自动焊:对T型连接的单面角焊缝:当焊件厚度设计:侧面角益焊缝最幸大计算票长度超出余部分惕在计璃算中躁不考贤虑。若内力倾沿角焊劲缝全长分责布,则惕计算旷长度不受问此限。角焊缝分的最小见计算长捷度在搭接捐连接中挎,搭接阶长度L≥沉5tmi船n且≥25备mm。搭接连芬接的构呜造要求3.够4角焊缝雨的构造组和计算当板件蚀端部仅有西两侧闹面角扛焊缝时,lw补≥b(两拆侧焊步缝距际离)同时围焊的转角材处必须连续施嘴焊。非围焊核时,可依在构件尼转角处邪作长度2hf的绕角遥焊焊缝实际长度取为5mm的倍数,如192mm取为195mm,196mm取为200mm。主要薪受剪愚应力坚,分香布不烛均,丈两头纹大中德间小恩,焊缝越辩长应力联不均匀金程度越剧高强度急相对较低,塑卸性较咬好破坏蒸常发仁生在撤近似温45闯°斜槽平面俗上(2)角盟焊缝饱的计楼算侧面角责焊缝正面苍角焊鹊缝角焊悦缝应咬力状刘态远桃比侧竹焊缝丛复杂正、恢剪应辣力都裕有,两且分自布很皇不均柱匀根部弯应力向集中米最厉程害,谢常常躬是开值裂的守起源魂点焊缝走破坏强度其高,但央塑性胡差正面角乓焊缝的骨承载力高于侧面角小焊缝,疗我国取1.拨22倍。端焊缝侧焊缝
计算截面均取焊缝45°喉部为有效截面(假定破坏截面)有效焊缝高度he=0.7hf(焊缝高度)hfhfhe有效截面计算予焊缝忌长度lw=每条连也续焊缝恐的长度血-2hf(每端叔扣hf)角焊导缝的渗计算姑截面hfhehfh1h2deh-芹--焊缝厚释度、h1—熔深h2—凸度、d—焊趾街、e—焊根则得直怠角角焊巧缝在各织种应力谦共同下振的计算泽式
—正面角焊缝的强度增大系数,直接承受动力荷载时取1.0。对正面底角焊缝对侧宋面角军焊缝角焊诸缝的祥基本讯计算朵公式壶。只顶要将半焊缝侄应力董分解德为垂华直于稳焊缝稠长度照方向特的应堪力和角平行面于焊棕缝长抚度方制向的恳应力假,基建本公源式就院可适犁用于注任何喂受力端状态眼。(作司用力言平行矛于焊遍缝方嚼向)侧面垄角焊隙缝角焊缝露受轴心罗力作用宜时的计押算正面里角焊谈缝--准-正面角辈焊缝强孤度增大朵系数,1.项22。当承子受动蚂力荷凤载时畅:斜向角饥焊缝3.4角焊邀缝的衣构造醒和计恒算--战-斜向角勉焊缝强糟度增大挪系数。角钢角宫焊缝连港接(桁架的膝杆件,计算焊池缝长度)(a)恢三面踢围焊N=间N1+N2+取N3肢背、肢尖焊缝承担的力端面焊缝承担的力3.4角焊缝屈的构造章和计算由得端面焊缝承担的3.伏4角焊乒缝的欠构造换和计砖算肢尖、肢背所需焊缝长度、两面努侧焊3.像4角焊缝学的构造躺和计算肢尖、肢背所需焊缝长度、承受弯瞎矩、剪垒力和轴伶力共同套作用时T形连唇接的像角焊思缝计惑算已知:M、V、N、问橡题:皆验算帅焊缝柿强度NNxNyM解:幻玉将外下力向次心简舌化b)M作用广下a)Nx作用下丙,焊缝妨是正面渴角焊缝NxM(2)强度瓦条件c)Ny作用下件,焊缝绳是侧面缘瑞角焊缝Ny3.4角焊缝押的构造畏和计算5、洲焊接符残余因应力艘和残蚂余变目形、焊接友残余好应力--制-由于焊旺接时产壤生不均觉匀温度泰场,导茶致焊件载不均匀胀疯缩,冷耽却后引瞧起的内枪部残存内应力。焊接残纤余变形---焊接杂冷却侦后引滥起的湿产生视的变娃形。焊接残勿余应力武的分类食:纵向坡、横向晌和厚度复方向具备狱条件锄:2、变形队受到约星束3、塑性秩变形1、不均日匀温度傲场焊接放残余唤应力组和残校余变姥形的朝危害焊接毙残余项应力网的影才响∴残输余应彩力对摄构件交静力色强度奇无影叹响∴残丝式余应声力存缴在降暗低结泛构刚皆度∴稳定窃承载力范降低∴疲劳榴强度自降低∴低温冷哲脆减少详焊接计应力苏和焊爹接变坐形的雪措施1、设计魔方面⑴括尺缩慧寸适佛当,壤宜采曲用细喘长焊堤缝。⑵虚位置合尚理,焊适缝应布盘置在结舅构对称贺位置上圆。⑶肿焊缝数园量宜少龄,不宜陆过分集撑中⑷枣应桑尽量耕避免苹三向梳焊缝银相交弊。2、工射艺措库施⑴选香择合理育的施焊类程序⑵反慨变形法⑶蚕焊件割预热朗法退火法⑷锤姥击法⑸垃局部炮加热矮法6、普通青螺栓连洞接的构丙造螺栓的贩排列要愉满足以墓下三个洗方面的兰要求:(1)受力偷要求:(2)构造结要求:(3)施白工要舅求:螺栓的份排列:并列错列最小路栓距墙为3d0,最小分端距策为2d0普通螺祝栓连接隶的工作校性能和吹计算
剪力螺栓(抗剪螺栓):螺栓杆垂直于力线按受力情况分为拉力螺栓(抗拉螺栓):螺栓杆平行于力线
既受剪又受拉的螺栓3.6普通抓螺栓踩连接怨的构担造和严计算破坏形冷式受剪螺线栓连接1)栓杆劈燕被剪断2)钢板缓被挤压截破坏(膛螺栓承插压破坏释)3)钢洁板被掉拉断4)钢溜板被敲剪坏5)螺杆爽弯曲桐破坏计算螺晋栓承载僚力计算棚构件汉的净价截面蹦承载疮力限制端蹦距和栓伤距限制决板叠蜡厚度羊不大宫于5d抗剪连京接——板件驰之间洒有相互错晴动的趋势抗拉驶连接——板件之门间有相互兵脱开的趋势3.6普通螺甲栓连接列的构造氧和计算单个姥普通睬螺栓运抗剪手承载谣力受剪亦承载快力设含计值承压腰承载衰力设瓦计值单个合螺栓仪承载低力设孝计值受剪螺梅栓连接谷受轴心亩剪力作棵用常见栏的是双愚盖板对削接连接光和搭接爸连接受剪续螺栓特连接捆受轴这心剪渣力作昨用时泡:②构件烤净截炕面强恳度验徒算An---构件或泡连接件锈在所验晒算截面猴处的净机截面面呈积N-波--构件或耳连接件腐在所验铁算截面凶处的轴其心力设输计值f--自-钢材的藏抗拉强受度设计犹值净截截面强蓬度验题算应亦选择盗构件游或连栗接件原的最期不利蹲截面架,即博最大稼内力阴或净腹截面神最小踏的截昂面。3.揭6普通螺本栓连接在的构造捞和计算螺栓驱并列凭排列牛布置亏时板件3-流3截面1-1截面承奖受轴心遮力为N2-盗2截面拼接毕板3-3截面招受力穴最大错列险螺栓孩排列需验姓算正旗交截秃面和午折线驻截面灾的强疤度3.6普通螺翻栓连接址的构造葬和计算普通螺柴栓群轴心棍受剪的强度呼验算流进程验算净截面强度普通趁螺栓铲群轴心受父剪承载度力确定流程按连接叶处净截详面强度吃确定按螺栓中承载力伙确定取其最晕小值忍。受拉印螺栓畅连接单个引普通征螺栓第的抗汇拉承稼载力受拉光螺栓办连接鉴破坏垄形式择为栓杆被庄拉断①螺栓群况轴心受云拉②弯矩作阻用下假设:毙螺栓受帅力与到煤旋转中习心距离菠成正比3.6普通概螺栓颗连接修的构植造和绿计算中和缸轴位玩置:烫弯矩码指向妻一侧必最外涉排螺欣栓形徒心处大小抢偏心那判别③受拉京螺栓苦群在猪偏心塞力作迟用下胆的计缺算⑴、小牲偏心⑵、糖大偏孔心承压敌承载寻力同时受规剪和受扒拉的螺善栓连接破坏溉形式带有:①栓杆棍受剪兼剂受拉破厅坏②孔启壁承傍压破姨坏NVb=0.跑9nfP摩擦兰型高尼强螺恭栓的脉计算摩擦掌型高饶强螺抬栓受像剪连施接单个高亡强螺栓醋抗剪承蹲载力设践计值摩擦睁型高洪强螺莫栓群原的抗相剪计毯算分析方浓法和计著算公式盒与普通灵螺栓同迟。不同的拔是净截雅面强度容验算(2兆).富构件摆净截启面强乓度验芳算NN++++++++++++NNAN′N′孔前暖传力市分析一个高匀强螺栓皂的抗拉灾承载力姥设计值摩擦型证高强度粘螺栓受猫拉连接中和轴闯位置:叶螺栓群们形心受拉堵力作骨用的粥高强划螺栓敢群计阀算轴心育力作熄用下全:受弯矩候作用的似高强螺虚栓群计休算与普堵通螺填栓连蓄接的祸区别喜:(a)中性轴厦置于形味心轴上(b)Ntb=0任.8戚P(普通扰螺栓Ntb=婶Aeftb)受剪力掏与拉力摘同时作淘用的高脉强螺栓溉群计算螺栓任总数n(1)螺栓跪抗剪计牌算求n时,取珠整数(2)钢板强度计算钢材抗拉或抗压设计强度钢板净截面积bI截面AnI螺栓态并列柄布置螺栓错强列布置a螺栓并列布置螺栓错列布置II截面AnII典型慈节点槽(1)-裙-受螺翁栓群宰分布怨平面避内轴梦力的去剪切页作用轴力N普通两螺栓辨群连役接的货计算纯(1)螺栓的最大拉妹力验算123452列5排螺栓王群绕筒最低什排螺偏栓轴祥线旋忧转典型音节点钓(2)--螺栓票群受节弯矩M的作盆用构件A构件B螺栓群绕形心线旋转时内力分布螺栓群绕最低排螺栓旋转时内力分布形心线最低排螺栓线先假定牙:螺栓勺群绕形热心线转冰动(1)当,螺栓都受拉,原假定正确,验算:要求(2)当鉴,根最低腥排螺筑栓受斩压,五则螺陪栓群贷绕最眼低排蛛螺栓伸中心漫转动重新计慎算螺栓巾的最大片拉力验算:迟要求654321典型节吃点(3)--螺栓群堆受弯矩M和轴拉桌力N的作用(1)采用哥支托认承剪C级螺辣栓承宪拉弯剪力V→支托秩焊缝赞承受进行焊禽缝验算弯矩M、轴报拉力N→螺栓承带受进行螺弄栓验算方法同容前剪力V
→
Nv=V/n弯矩M、轴拉力N
→
Nt,max计算方法同前验算(2)采用A、B级螺栓承受拉弯剪典型荣节点愉(4)--螺栓群桌受弯矩M、剪污力V和轴祥拉力N的作霉用高强科度螺思栓连锣接的纳计算螺栓抗剪验算净截面应力净截面积钢板材料设计强度钢板搭接,承受剪力N共2n个螺栓钢板净截面抗拉强度验算净截面受力第一排螺栓数n1每个孔前摩擦力最外侧螺栓为不利截面典型删节点杂(1)--贩摩擦型腿连接高元强度螺尘栓群受孕剪力N作用形心线12345承受弯琴矩M连接保口持不松链动,所糊有螺栓稳均处于里受拉状鸡态螺栓群梁绕形心足线旋转论!验算虎最上计一排动受拉柏螺栓典型节乔点(2)--两摩擦型狗连接高斗强度螺钟栓群受环弯矩M作用无论容有否逢拉力N,总是绕丙螺栓群芦形心线年旋转!123456剪力V弯矩M拉力N验算典型节遭点(3)-笔摩擦型意连接高朽强度螺谢栓群受睬弯矩M、剪力V、拉力N作用第4章惧轴喂心受贱力构怎件进行轴抬心受力触构件设补计时,闭必须满化足:承载能留力极限介状态和断正常使轨用极限县状态的洋要求承载能碗力极限刘状态:受拉构稼件—以强填度控暗制受压悉构件—应同时渣满足强瞒度和稳屑定要求正常使啊用极限途状态:秩保证构收件的刚等度当没有吩截面削盗弱时承摊载力由愧稳定控旨制对于受匆拉构件苗要正常蔽工作需翁要满足球强度词和刚底度条然件对于受深压构件举要正常底工作需邀要满足强邪度、稳概定和刚窗度条件有截面幕削弱无截面劈燕削弱满足稳校定和刚邪度条件f—钢材强陕度设计乌值;An—构件净魄截面面层积一、轴删心受力裕构件的准强度二、刚剖度计算λ—构件片的最伸大长稳细比—
构件计算长度--截面的回转半径构件的陡计算长滔度系数叮,由构摧件的支芹承条件档确定,耗两端铰材接,取1.0构件斑两个却主轴满方程狸的支咳承条照件不涝同,闹或支愧承点驳的距胃离不历同,远所以忘两个秘主轴绕方向截的计右算长续度也演会不课同。xyyzxz屈曲形抗式:1)弯曲微屈曲板:只发阀生弯药曲变能形,截面谢绕一盒个主惜轴旋驼转;2)扭转送屈曲胁:绕纵轴纱扭转;3)弯扭徐屈曲橡:即有弯岂曲变形悼也有扭德转变形杰。2、轴心喜受压构睛件的整堤体稳定4.2轴心友受力斥构件徒正常当工作密的基火本要叨求弯曲拿屈曲:双轴测对称截闯面,单耕轴对称垃截面绕摸非对称继轴;扭转屈宜曲:十字贤形截面聚;弯扭慢屈曲:单群轴对储称截疤面绕卸对称并轴构件阀屈曲猫形式诵取决皱于截膏面形浸式、识尺寸蓬、生杆件啄长度掉和杆嫂端支劈燕承情谅况。实际轴汤心受压核构件的道整体稳舅定计算由截面类型和确定,根据表截面类型,查表235yfl。构件妻长细锐比应负按照两下列失规定辨确定臭:截面终为双紫轴对弱称或垮极对蜜称的赤构件式中、—构件对主轴x和y的计算长度;、—构件截面对主轴x和y的回转半径4.脑2轴心受脊力构件转正常工愤作的基歇本要求截面为炮单轴对誉称的构喉件绕非对洁称轴的青长细比酒:绕对称扮轴的长汗细比:纠换算长慌细比来伐替轴心细受压赔构件证整体类稳定槽计算象的步拴骤:计算鬼截面勺几何素特征两主轴弃方向的壁惯性矩两主够轴方乎向的剩回转杏半径两主轴沉方向的起计算长字度截面面料积两主债轴方勒向的老长细淋比稳定影门响系数两主轴勤方程的即稳定影步响系数正取最小流值稳定摆验算结论是否辆满足说要求3、实弊腹式陈轴心谷受压永构件死的局台部稳公定对于轴望心受压烛构件,《规范》要求构讯件在丧下失整体倦稳定前宇不发生脊局部失奋稳。对于轴漂心受压罢构件,港局部稳居定通过粮限制其推组成板盐件的高欢厚比和您宽厚比奖来满足捐构件的己局部稳译定。工字形放截面翼缘腹板式中,为构件两方向长细比的较大值。当<30时,取=30;当>100时,取=l00。4、格奏构式班轴心斩受压朝构件格构式胡轴心受弹压构件缀条膀式宁角钢缀板殃式眠钢板斜缀增条与雾肢件宪轴线它成40乳~7飘0角构件胳同一塌截面犁处两暂侧缀争板的建线刚机度之岸各不筐小于鹊分肢恐线刚黄度的6倍格构式旺轴心受蹦压构件树整体稳槐定绕实轴究的稳定绕虚陪轴的哨稳定同实症腹式感构件炼用其实际魔长细比欲求稳定覆影响系滥数用换算振长细帮比求样稳定将影响雷系数考虑喷发生镇弯曲扭失稳扶时所僚产生艺的剪浩力,丸产生渠的附刑加剪赔切变播形对室稳定换承载枣的降乓低。双肢匆缀条耀式格绑构柱A1x–构件中祥垂直与阿虚轴的彻各斜缀饰条的毛浪截面面姓积之和份。λx–双肢对x轴的斜长细匪比;A–柱的毛拜截面面罚积;双肢缀脊板式格匠构柱λ1=l01/i1——分肢唇对最斩小刚诞度轴1-易1的长没细比i1——分肢掘对最粱小刚幸度轴1-偿1的回雷转半值径;l01——分肢的瓦计算长摄度,对蚀于缀条哗取缀条只节点间灿距离;刃对缀板粮构件,可用焊接裤连接取贱缀板间系净距,迁用螺栓卷连接取版相邻缀水板边缘茅螺栓间隶的距离势。分肢虫肢件烫的整谱体稳苍定性缀条令构件因:缀板沿构件奴:且不应纯大于40式中:——构件两暴方向长观细比(遥含对虚哥轴的换薪算长细膏比)中抄的较大至值,当塘时射,亡取步;规范要闪求单肢封的稳定叙性不应嫁低于构掘件的整叛体稳定5柱脚在柱脚垂端增加补靴梁、舰隔板、习肋板等肺传力零资件,可增强遭柱脚刚丙度和传莫力焊缝泼的长度废,同时推将底板术分成了甚多格,阿减小了赚底板的施反力弯果矩,从而扣可使区底板浅更薄累一些乳。底板肺的面炕积按基础络混凝倡土的章承压批强度确定底板邮的厚净度按底板痒的抗咱弯条任件确定靴梁泡按支承膏于柱滴身的织双向哗悬伸撞梁计辅算靴梁沈的高思度取酿决于性与柱梅身的连接漠焊缝话的长雹度隔板围按两萌端支尤承在览靴梁瓶的简支脊梁肋板暮按悬臂梁船计算2)柱脚标的计箭算(1)底板的般计算①底恼板面境积计算底谎板面积译时假设论其压力晶均匀分盟布,其哭面积由育下式确冷定:式中L、寇B——底板的面长和宽N——轴心泼压力厌设计悲值fc——基础描砼抗曾压强腿度设雀计值越;A0——安装地盒锚栓时行的底板堡开孔面嗽积。底板须的宽宫度常锯由构然造确粪定式中a1——柱截面旦的宽度腔或高度t——靴梁板砖的厚度c——底板仿悬伸始部分秃,一婶般取2~10融cm一般尿取1≤伯L/框B≤馒2B应取约整数葬,确基定B后可求向底板的叮长度4.5轴心受隆压柱的咱柱头与腿柱脚②底若板厚合度底板堂的厚娇度由贸底板巧承受灶的反忽力弯旨矩确冒定。按倒梁厕法将底沿板净反畏力P作为往作用虑于底赚板的揉外荷帽载,辟将柱龄端、倒靴梁军、隔拼板和容肋板姐作为薯底板瞎的支掘承。抓根据弹底板娃划分漏情况懒分别梯计算涝。底板厚丧度1tt1图4.4免0底板马的计颜算底板的梨厚度通按常为20双-4偷0m勾m,不得援小于14虫mm4.5轴心受福压柱的庭柱头与挪柱脚第5章皮受弯娃构件受弯颜构件响强度侧包括耕:抗弯渴强度筹、抗铁剪强肿度、浑局部纲承压匙强度卡、折辜算应司力。一、拖受弯负构件怎强度单向叔弯曲警:双向弯橡曲:1、抗波弯强薯度2、抗逝剪强霞度3、局枝部承吗压强销度4、折酬算应箱力受弯构旷件强度浊计算的吃具体内骡容,要僚根据不红同的荷德载作用邮情况计乓算不同吊的内容析。均匀载荷载胖作用下的简菜支梁,辛支座处尘有支承栽加劲肋班,只计滋算其抗弯强漠度和抗缝剪强度。集中荷俘载作用下的简泳支梁,哈集中荷活载作用慨处无支呢承加劲沿肋,只园计算其集中雕力作养用处唤截面虑的抗挥剪强谜度、扰抗剪郑强度泳、腹面板计于算高兆度处欲的局镇部受偿压强熔度、鸭腹板舟与翼脖缘相旅交处位的折抓算应鬼力强忠度。集中荷处载作用下的简旁支梁,复集中荷利载作用采处有支稿承加劲价肋,只睁计算其集中免力作菠用处成截面京的抗鼠剪强创度、锋抗剪是强度充、腹献板与间翼缘简相交吗处的城折算佛应力颠强度。二、摸梁的岂刚度注意用博荷载标句准值三、昌梁整合体稳嫌定梁整债体稳令定系史数按受压竹翼缘确男定的毛坟截面抵术抗矩梁发院生的难弯扭被屈曲影响认梁整辫体稳博定的懂因素1)、,则临界弯矩2)受压区侧向支承点长度,则临界弯矩3)荷辈载性呈质纯弯哀曲时单最低弃,其蒜次是密均布西荷载钥,再过次是盼集中销力4)荷载挽作用位穿置荷载作库用于上翼缘荷载作驼用于下翼逢缘5.2梁的逃强度鼠和刚沿度和糕整体吐稳定提高荡梁的叠稳定湖承载差力的话措施标。加大截么面的宽以度,提冲高Iy加侧雕向支口承,贝减小州受压药翼缘斥的自铜由长疏度注意徐,侧梳向支意承一拍定加队在受涌压翼辫缘加强枪梁受件压翼景缘宽杯度对于非幕纯弯曲滨,单轴娃对称工眼字型截膀面及fy不等势于235的情况用此公陪式计算想的稳定老影响系券数时:梁进揭入非赛弹性些工作剥阶段对于烦非纯丑弯曲液,单侦轴对从称工嚷字型川截面狼及fy不等胀于23夺5的情况用此资公式或计算航的稳著定影文响系躺数时讨:单向弯折曲型钢疤梁的设牛计型钢梁絮一般可杆不验算蒸剪应力茄;局部碰稳定不戏需验算喷;双轴揉对称截炼面梁,老稳定满于足强度擦可不验系算。fMWbxjmax£ÞfWMxbjmax£fMWxnxgmax£ÞfWMnxxgmax£整体稳应定:抗弯强馒度:3、选择雨型钢牙号,查几何缠特征值,进行匠必要坑的验悔算。1、计算Mm画ax、Vm脱ax,确筛定钢惨材种纹类(f)2、计算Wn夺x或Wx四、道梁的腿局部亲稳定1、工字捉型截面茂受压翼御缘的局社部稳定当采匙用塑肆性设缩慧计时当采用凭弹性设束计时横向斤加劲楚肋:防止由剪应力和局部压蛙应力引起的抓腹板失受稳;纵向加互劲肋:防止由弯曲处压应永力引起怨的腹炕板失冶稳,第通常摊布置在受压请区;短加劲册肋:防止局部压势应力引起使的失男稳,奴布置耐在受压区。同时设盟有横向擦和纵向探加劲肋剪时,断纵不贡断横。提高仓梁腹苏板局残部稳绒定可个采取目以下涂措施蒜:①加浓大腹板虑厚度—不经济②设省置加劲爱肋—经济属有效5.4钢板组瓶合梁的轨设计2、工窑字型旨截面尖腹板改的局描部稳架定腹板设优加劲肋帽满足局寒部稳定浇要求梁腹
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