2019結構一注總結鋼結構

2021-03-03 22:55:01 字數 5360 閱讀 2054

螺栓連線

1、 普通螺栓

1) 受剪連線

單個螺栓的抗剪強度應該取螺桿自身各剪面抗剪承載之和與連線件的承壓強度的較小值;同時還應驗算連線件被螺栓孔(螺栓孔一般比螺栓大1.5mm左右)削弱後的強度(應該取最不利截面的強度)。

注:如m20螺栓,抗剪直徑應該用20mm,而抗拉有效直徑小於20mm,螺栓孔直徑約為21.5mm。對於

2) 受拉連線

單個螺栓的抗拉強度應該按其有效直徑計算。受拉連線的螺栓群分為大偏心受拉和小偏心受拉。受偏心拉力時,一般先假設按小偏心受拉試算,所有外力對螺栓群形心取矩,若最外排螺栓沒有出現受壓,則假設成功;若最外排出現受壓,所有外力對最外排螺栓取矩,則按大偏心受壓計算。

受彎而不受拉時,直接按大偏心計算。此部份計算可參考《施》p256。

3) 同時受拉、剪連線

在滿足受剪區域性承壓強度的前提下,還要滿足7.2.1_3的要求。

螺栓拉力計算同2)。再強調一次,對於大、小偏拉,外力取矩點是不同的,前者是最外排「受壓」螺栓,後者是螺栓群形心。

2、 高強螺栓摩擦型

1) 受剪連線

高強螺栓摩擦型連線的抗剪強度由摩擦力提供,幫不無承壓承載力之說。螺栓的預壓力和摩擦係數按7.2.

2查取。抗剪驗算時,應該驗螺栓摩擦承載力、全截面受拉承載力、被削弱截面承載力。由於孔前有0.

5的孔前傳力係數,所以,全截面和被削弱截面都有可能是最危險截面,兩者都應該驗算。

2) 受拉

驗算同一般螺栓一樣,其受拉承載為0.8倍預拉力。

3) 同時受拉、剪連線

滿足7.2.2_3的要求。

3、 高強螺栓承壓型

螺栓承壓型連線的驗算按7.2.3執行。其計算方法與普通螺栓相同,僅有以下幾點區別:

1) 不能用於直接承受動力的結構。因為當達到其承載力設計值(其設計值較高)時,發生了較大的變形。

2) 受剪截面在螺紋處時,受剪截面用有效直徑,承壓截面還是用公稱直徑。普通螺栓的抗剪強度是根據試驗統計得出的,無此問題。

3) 同時承受拉力和剪力時,其承壓設計強度應該降以1.2。

4、 連線長度大於15d0時折減係數

此係數的計算按7.2.4執行,折減時僅折減抗剪強度,最小為0.7。另外,單角鋼連線時,也應該乘以0.85係數。

5、 螺栓數目的調整

1) 用拼接板連線兩塊厚度不同的板時,使用填板一側的螺栓(高強螺栓摩擦型除外)數目應該增加10%。

2) 採用搭接或單向拼接板連線時,由於偏心的影響,螺栓(高強螺栓摩擦型除外)數目應該增加10%。

3) 用短角鋼連線型鋼的外伸肢時,短角鋼兩肢中的其中一肢上的螺栓應該增加50%。

6、 螺栓的間距

永久性連線中,連線一端的螺栓不宜少於兩個。螺栓的間距應該符合8.3.4的要求。對於型鋼上的螺栓,還應該考慮擰緊螺栓時的淨空要求,滿足一定的線距(此線距可檢視相關教材)。

7、 是否適用於直接承受動力或受反覆作用力的構件

根據8.3.5和7.2.3,普通c級螺栓和高強承壓型連線均不宜於用直接承受動力或受反覆作用力的構件。另外,直接承受動力受拉的連線,應該採用雙螺帽。

軸心受力構件

1、計算長度

1) 桁架桿件的計算長度

桁架桿件的計算長度按5.3.1、5.3.2計算。分為平面內、平面外、斜向的計算長度,構件分為弦杆、支座腹杆、其它腹杆、交叉斜桿。

2、 容許長細比

所有構件的容許長細比按5.3.8(受壓構件)和5.3.9(受拉構件)執行。在查取表中數值時,應該注意其「注」的規定。

3、 軸心受拉構件

1) 承載力

承載力按5.1.1進行驗算。對於高強摩擦螺栓連線,應該驗算毛截面和淨截面的承載力。

2) 長細比驗算

長細比驗算時,首先求出計算長度,再根據5.3.9驗算其長細比。

4、 實腹軸心受壓構件

1) 承載力

承載力按5.1.1進行驗算。對於高強摩擦螺栓連線,應該驗算毛截面和淨截面的承載力。

2) 整體穩定性

速體穩定性按5.1.2進行計算。

對於無對稱軸截面構件,不宜受軸壓;對於單對稱軸截面構件,沿對稱軸的長細應該考慮其扭轉效應而採用換算長細比(5.1.2_3列出了常用截面計算換算長細比的方法)。

對於單角鋼構件,有兩個平面軸和兩個主軸。當驗算長細比時不考慮彎扭效應,對於無中間支點者應該驗算斜平面長細比,對於有中間支點者(如交叉杆和再分式腹杆)應該驗算麵外穩定性和斜平面穩定性。當驗算穩定性時,按3.

4.2條考慮折減(對於要驗算兩個方向的穩定性情況,拆減係數應該分別計算)後,可以不考慮彎扭效應。當無中間節點時,斜向計算長度按表5.

3.1取;當有中間節點時,平面外計算長度按5.3.

1或5.3.1相關公式計算,平面內和斜平面內計算長度取節點間距離。

3)區域性穩定性

開口截面翼緣的寬厚比按5.4.1驗算;i、工形截面腹板的高厚比按5.

4.2驗算;箱形截面的翼緣寬厚比按4.3.

8驗算;箱形截面腹板高厚比按5.4.3驗算;t形截面腹板高厚比按5.

4.4驗算。應該注意翼緣與腹板計算寬度的取值方法,對於焊接構件和軋制構件是不同的。

管形截面的徑厚比按5.4.5驗算。

當驗算h、i、箱形截面的腹板區域性穩定性不能滿足要求時,可採用考慮腹板屈曲後強度或設縱向加勁肋的方法按5.4.6驗算。

在任何情況下,當腹板的高厚比大於80(235/fy)1/2時,應該按8.4.2設橫向加勁肋。

4)填板連線的雙角鋼或雙槽鋼可按實腹構件計算,填板間距應該滿足5.1.5要求。

5、 格構式軸壓構件

1) 整體穩定性

整體穩定性驗算分為沿實軸和沿虛軸的穩定性驗算,其中沿實軸的穩定性驗算同實腹受壓柱,沿慮軸的穩定性驗算時的長細比採用按5.1.3條計算的換算長細比(分為綴板式和綴條式)。

計算出的長細比應該滿足長細限值,並應該滿足穩定性驗算。

2) 分肢穩定性

分肢的計算長度,當為焊接綴板時取為綴板淨距,當為螺栓連線綴板時為最外排螺栓間離;當為綴條時按肢中和軸距和綴條角度計算。分肢的迴轉半徑取其最小迴轉半徑。計算出的長細比應該滿足5.

1.4要求。

3) 失穩時的剪力

失穩時構件發生撓曲,豎向力不再與構件平行,此時便會產生剪力,此剪力的大小按5.1.6計算,此剪力全部由綴材承受。

對於綴條,此剪力轉化為綴條的軸力,可按力平衡計算綴條所受軸力,此軸力可能受拉也可能受壓,因此按受壓構件計算(計算長度按肢中和軸距和綴條角度計算,迴轉半徑取最小迴轉半徑)。對於綴板,此剪力轉化為綴板的剪力和連線處的彎矩,可按分肢支點中點和綴板中點為反彎點(彎矩為0)的區域性計算模型按力矩平衡來計算。具體計算方法可參見《施》311~313。

綴條的連線,對於單角鋼,一般只採用兩條側焊縫(受剪)。綴板的連線,一般採用三面圍焊,但計算時一般按繞角正面焊(受彎、剪)來計算。

4) 支撐力

當需要減小柱的計算長度而採用支撐時,支撐的軸力按5.1.7計算。

5) 其它

剪力較大或寬度較大的格構柱宜採用綴條連線。綴板的線剛度與較大分肢線剛度比應該符合8.4.1要求。格構柱應該設橫隔,橫隔的設定應該符合8.4.3要求。

受彎構件

1、 強度驗算

強度驗算包括抗彎正應力驗算、受彎正截面剪應力驗算、區域性承壓驗算、前三種應力作用下的折算應力驗算。

2、 穩定性驗算

1) 梁受壓緣受到其上板的約束無側向位移時、樑壓緣麵外自由長度與壓緣寬度之比小於表4.2.1規定時,可不進行整體穩定性驗算,否則應該進行整體穩定性驗算。

2) 一般截面在最大剛度主平面受彎和雙向受彎時的穩定性驗算按4.2.2、4.

2.3執行;箱形截面的整體穩定性一般通過4.2.

4的尺寸構造(高寬比與長寬比)要求保證。

3、腹板區域性穩定驗算

1)關於加勁肋的設定

h0 /tw≤80(235/fy)1/2,僅在有區域性壓應力的部位設構造橫向加勁肋;

80(235/fy)1/2<h0 /tw≤170(235/fy)1/2(受壓緣扭轉受到約束)

150(235/fy)1/2(受壓緣扭轉不受到約束)

應該設滿足4.3.6要求的橫向加勁肋,並符合計算要求;

區域性壓應力很大的梁,宜在受壓區設短加勁肋;

h0 /tw在任何時候不可大於250;

在支座處宜設支承加勁肋。

2)支承加勁肋的設計

支承加勁的寬度與厚度應該符合4.3.6要求。

一般支承加勁還應該按8.4.11切角,其驗算包括以面角焊縫的組合應力驗算、十字截面受壓穩定性計算(4.

3.7)、承壓驗算。突緣支座應該符合8.

4.12的外伸長度的要求,其驗算包括單面角焊縫(焊縫長度一般為h0-1cm)的抗剪驗算、t形截面受壓穩定性驗算(對於端部通過螺栓與柱連線的情況可不驗算)、承壓驗算。

3) 驗算

腹板區域性穩定性的驗算分為三種情況:僅有橫和加勁肋的區格、同時有縱、橫向加勁肋的區格(分為壓緣區格的拉緣區格)、區域性短加勁肋區格。按4.3.3~4.3.5驗算。

4) 加勁肋的構造間距或位置

橫向加勁肋的最小間距為0.5h0,最大間距為2 h0和2.5 h0(無區域性壓應力且h0 /tw≤100);縱向加勁肋應該位於截面受壓區的中心位置,其距腹析受壓邊緣的距離為hc/2.

5 ~hc/2,其中hc為腹板受壓區高度,對於雙對稱的截面(如工字形截面)hc =h0/2。

4、翼緣區域性穩定性驗算

對於一般開口截面通過限制壓緣外伸長度與厚度之比來保證:

當抗彎正應力強度時取塑性發展係數1.0時,b /t≤15(235/fy)1/2

當抗彎正應力強度時取塑性發展係數大於1.0時,b /t≤13(235/fy)1/2

進行塑性設計時,b /t≤9(235/fy)1/2

對於箱形截面通過限制壓緣無支承寬度與厚度之比來保證(可通過設縱向加勁肋減小無支承寬度):

非塑性設計時,b0 /t≤40(235/fy)1/2

塑性設計時,b0 /t≤30(235/fy)1/2

5、組合梁屈曲後強度驗算

1)不直接受動力荷載的組合梁可以考慮其腹板屈曲後強度。所謂腹板屈曲後強度就是指腹板發生區域性屈曲後仍然具有的強度。此時,腹板可以不按區域性屈曲的要求設定加勁肋。

2)其強度應該按4.4.1條驗算,仍應該滿足整體穩定性要求。

3)對於中間集中壓力作用下的橫向加勁肋,其應該按軸心受壓構件驗算麵外穩定性,其軸心壓力按4.4.2-1計算。

4)支座加勁應該按偏壓彎構件驗算麵外穩定性,壓力為支反力,並考慮應力場水平力h:

h可按4.4.2-2計算;

當設定封頭肋板時,h可取為0,封頭肋板的截面面積應該滿足4.4.2-3要求;

對於中間橫向加勁肋間距大於2.5倍腹板高度和不設中間橫向加勁肋的腹板,當其滿足區域性穩定性應力驗算時,可取h=0。

6、 撓度驗算

1) 撓度驗算時,荷載取標準值;

2) 撓度驗算分為所有荷載作用下的撓度驗算(觀感要求,可減去起拱度)、活載作用下的撓度驗算(正常使用)。

3) 對於檁條,若其中間有拉條,則只驗算其垂直於屋面方向的撓度,若無拉條,只應應該驗算兩個方向的總撓度。

2019一注鋼結構解答

解答 抗規8.2.2條1款,高度h 48.7公尺 50公尺,取0.04 選b解答 鋼規式7.2.2 1及 nvb 0.9nfup 0.9 1.0 0.35 100 31.5 n 110.2 31.5 3.5個取4個 選c解答 鋼規式11.1.2 be b0 b1 b2 174 2 min 6000 ...

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