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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范ppt課件-wenkub.com

2025-01-08 13:03 本頁面
   

【正文】 而栓釘?shù)目辜舫休d力應(yīng)予折減 。 ( 3) 梁與混凝土翼板間產(chǎn)生相對(duì)滑移 , 以致混凝土翼板與鋼梁有各自的中和軸 。 一般規(guī)定 ? 組合梁按截面進(jìn)入全塑性計(jì)算抗彎強(qiáng)度時(shí), GBJ1788根據(jù)原第九章 “ 塑性設(shè)計(jì)的規(guī)定,將鋼梁材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)。 ( 2 ) 樓板為壓型鋼板組合板時(shí) , 組合梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 。 ( 2) 對(duì) T、 Y、 X形節(jié)點(diǎn):根據(jù)大量有限元計(jì)算結(jié)果 , 對(duì)主管軸力影響系數(shù) ?n的計(jì)算公式進(jìn)行了修改 。 之間 , 故將 φ限定在該范圍內(nèi) , 同時(shí) φ確定后支管的橫向間距 g即已相應(yīng)地確定 。 ( 2) GBJ17- 88沒有空間管節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式 , 而目前國(guó)內(nèi)的空間管結(jié)構(gòu)中已大量出現(xiàn) KK節(jié)點(diǎn)和 TT節(jié)點(diǎn) , 增加相應(yīng)的計(jì)算公式是必要的 。 隨著鋼管結(jié)構(gòu)的發(fā)展 , 應(yīng)用到結(jié)構(gòu)中的鋼管節(jié)點(diǎn)的尺寸越來越大;由于試件的尺寸效應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)承載力有影響 , 因此先前節(jié)點(diǎn)尺寸過小的試驗(yàn)數(shù)據(jù)被刪除 , 新的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了補(bǔ)充 , 一個(gè)包含 1546個(gè)圓鋼管節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果和 790個(gè)圓鋼管節(jié)點(diǎn)有限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)庫建立了起來 。 ? 主管和支管均為圓管的直接焊接節(jié)點(diǎn)的承載力是根據(jù)同濟(jì)大學(xué)的研究成果修訂的。 一般規(guī)定 本節(jié)內(nèi)容除 、 , 均是參照上述國(guó)外資料進(jìn)行補(bǔ)充的 。 第 10章 鋼管結(jié)構(gòu) ? 原規(guī)范只有直接焊接的平面桁架式圓管結(jié)構(gòu)的條文 。 同時(shí)增加了對(duì)除銹等級(jí) 、 防腐蝕設(shè)計(jì)和防火設(shè)計(jì)的條文 。隨著今后大型建(構(gòu))筑物的興建,鋼材厚度的增加以及對(duì)結(jié)構(gòu)安全重視程度的提高,鋼結(jié)構(gòu)的防脆斷問題理應(yīng)在設(shè)計(jì)中加以考慮。 但從我國(guó)的調(diào)研結(jié)果看 , 脆斷情況并不嚴(yán)重 , 故規(guī)定在工作溫度 T≤- 30176。 ( 3) 對(duì)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的要求比碳素結(jié)構(gòu)鋼嚴(yán) , 如最大使用厚度更小 , 沖擊試驗(yàn)溫度更低等 , 而且鋼材強(qiáng)度愈高, 要求愈嚴(yán) 。 這些資料在定量的規(guī)定上差別較大 , 很難直接引用 , 但在定性方面即概念設(shè)計(jì)中卻有一些共同規(guī)律可供今后設(shè)計(jì)中參照: ( 1)鋼結(jié)構(gòu)的抗脆斷性能與環(huán)境溫度、結(jié)構(gòu)型式、鋼材厚度、應(yīng)力特征、鋼材性能、加荷速率以及重要性(破壞后果)等多種因素有關(guān)。 大跨度屋蓋結(jié)構(gòu) ? 本節(jié)是新增加的內(nèi)容 , 是我國(guó)大跨度房屋結(jié)構(gòu)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié) , 并明確定義跨度 L≥60m的屋蓋為大跨度屋蓋結(jié)構(gòu) 。 而在鋼骨混凝土規(guī)程中對(duì)此沒有提出要求 。 將鋼柱直接埋入混凝土構(gòu)件 ( 如地下室墻 、 基礎(chǔ)梁等 ) 中的柱腳稱為埋入式柱腳 , 而將鋼柱置于混凝土構(gòu)件上又伸出鋼筋在鋼柱四周外包一段鋼筋混凝土者為外包式柱腳 , 亦稱為非埋入式柱腳 。 對(duì)雙肢柱的插入深度 , 北鋼院原取為 ( 1/ 3~1/ 2) hc。 這種柱腳構(gòu)造簡(jiǎn)單 、 節(jié)約鋼材 、 安全可靠 。至于摩擦系數(shù)的取值,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已普遍采用 ,故列入。 ? 按我國(guó)習(xí)慣,柱腳錨栓不考慮承受剪力,特別是有靴梁的錨栓更不能承受剪力。 意即氣割及鋸割和軋制是屬于同一類的 , 從切割方法對(duì)鋼材邊緣質(zhì)量的影響來看 , 美國(guó)規(guī)范是比較合理的 , 現(xiàn)從我國(guó)國(guó)情出發(fā) , 將手工氣割歸于剪切這一類 。 螺栓連接和鉚釘連接 ? 表 《 鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 ( 1997年征求意見稿 ) 及美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 ( AISC 1989) 進(jìn)行的 , 修改的主要內(nèi)容及理由是: ( 1) 原規(guī)范表中 “ 任意方向 ” 涵義不清 , 今參照橋規(guī)明確為 “ 沿對(duì)角線方向 ” 。 但是 , 若焊縫長(zhǎng)度很大時(shí) , 也有可能端部首先破壞 , 中部焊縫起不到應(yīng)有的傳力作用 。 但鋼管結(jié)構(gòu)有其特殊性 , 不在此限 。 兩焊腳邊夾角 ?> 135176。因?yàn)楹缚p收縮使附近金屬產(chǎn)生很大應(yīng)變和應(yīng)力集中 ,所以焊接接頭中很容易產(chǎn)生層狀撕裂 。 ? 鋼板的最小厚度由 5mm減小為 4mm。 fndl R ?? 25?新規(guī)范參考國(guó)內(nèi)外規(guī)范的規(guī)定 , 認(rèn)為從發(fā)展的趨勢(shì)來看 , 此種支座接觸面的承載力宜與 fy2成正比較為合適 , 故建議采用下式表達(dá): R≤40ndlf2/E (新規(guī)范 ) 上式可寫成為 對(duì) Q235鋼 , E= 206?103N/mm2,f=215N/mm2, 則可寫成為 這與原規(guī)范的計(jì)算式基本一致。 而對(duì)吊車桁架 , 為避免疲勞破壞規(guī)范第 “ 不宜小于 50mm”;在第 20?C地區(qū)的桁架 ,為防冷脆 ” , 規(guī)定 “ 腹桿與弦桿相鄰焊縫焊趾間凈距不宜小于”。 這次 , 規(guī)范修訂組在上述參數(shù)組合的最不利情況 , 重新整理出偏于安全的 N—t表 。 但當(dāng) 時(shí) , 規(guī)范規(guī)定的計(jì)算值將大于試驗(yàn)值 ,不安全 , 故規(guī)定 c/t不能超過 。 ② 當(dāng)節(jié)點(diǎn)板的自由邊長(zhǎng)度 lf與厚度 t之比 時(shí) , ( 一般出現(xiàn)在無豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板 , 如圖 c所示 ) 在 區(qū)穩(wěn)定性很差 , 此時(shí)應(yīng)沿自由邊加勁 。 與受壓桿件相連的節(jié)點(diǎn)板區(qū)域在壓力作用下可能失穩(wěn) 。fu=Nu(Nu為節(jié)點(diǎn)板破壞時(shí)的腹桿軸力 ), 按此法擬合的結(jié)果 , 當(dāng)應(yīng)力擴(kuò)散角 ?=270時(shí)精確度最高 , 計(jì)算值與試驗(yàn)值的比 值平均為 %, 當(dāng) ?=300時(shí)此比值為 %, 考慮到國(guó)外多數(shù)國(guó)家對(duì)應(yīng)力擴(kuò)散角均取為 300, 為與國(guó)際接軌且誤差較小 ,故亦建議取 ?=300。 考慮到桁架節(jié)點(diǎn)板的外形往往不規(guī)則 , 用規(guī)范公式 ( ) 計(jì)算比較麻煩 , 加以一些受動(dòng)力荷載的桁架需要計(jì)算節(jié)點(diǎn)板的疲勞時(shí) , 該公式更不適用 , 故參照國(guó)外多數(shù)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn), 建議對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)板可采用有效寬度法進(jìn)行承載力計(jì)算 。 根據(jù)平衡條件并略去影響很小的 M和V, 則第 i段撕裂面的平均正應(yīng)力 ?i和平均剪應(yīng)力 ?i為 : 折算應(yīng)力為 即 i??iiiiii tlN ???? s ins in ????iiiiii tlN ???? c o sc o s ????uiiiiiiiiir e d ftlNtlN ??????? ?????? 22222 c o s21c o s3s i n3uiii tflN ??? ?2c o s211即 令 (a) 則 由 寫成計(jì)算式則為 (b) 式中 N——作用于板件的拉力; Ai——第 i段撕裂面的凈截面積; ii ?? 2c o s211??uiii tflN ??uiiuiii fAftlNN )()( ?? ??????fANii??? ?I —— 第 i段的拉剪折算系數(shù) , 由公式 ( a) 計(jì)算; —— 第 i段撕裂面與拉力作用線的夾角 。 連接節(jié)點(diǎn)處板件 ( 主要是桁架節(jié)點(diǎn)板 ) 的計(jì)算方法 , 多年來一直是我國(guó)懸而未決的問題 ,直到 1983年前后 , 重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院會(huì)同云南省建筑設(shè)計(jì)院在昆明作了一系列雙角鋼桿件桁架節(jié)點(diǎn)板的試驗(yàn)和理論分析研究 , 擬合出連接節(jié)點(diǎn)處板件在拉力作用下的強(qiáng)度計(jì)算公式和在桿件壓力作用下的穩(wěn)定計(jì)算式 。 此兩種加貼補(bǔ)強(qiáng)板的辦法 , 均有應(yīng)用實(shí)例 。本規(guī)范不包括抗震,取消此 “ 注 ” ,只將公式( b)列入作為最低限值。 對(duì)地震區(qū)的結(jié)構(gòu) ,節(jié)點(diǎn)域的計(jì)算公式參見 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 的規(guī)定 。 , 剪力的影響較小 。這是因?yàn)楦邔愉摻Y(jié)構(gòu)的梁 、 柱一般受力較大 , 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為, 沒有不需要設(shè)置柱橫向加勁肋的情況 。 對(duì)實(shí)際工程中常用的 H型鋼或?qū)捯砭壒ぷ咒摿汉椭?, c1=?, 可偏安全地取 c1= 。 ② 在梁的受拉翼緣處 , 計(jì)算柱的翼緣和腹板仍用等強(qiáng)度準(zhǔn)則 , 柱翼緣板所受拉力為: T=Aftfb 式中 Aft——梁受拉翼緣截面積; fb——梁鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。參照梁的局部壓應(yīng)力計(jì)算式 , 取 be=a+5hy, a為集中壓力在柱外邊緣分布長(zhǎng)度 , 等于梁翼緣板厚度; hy為自柱外邊緣至柱腹板計(jì)算寬度邊緣的距離; tw—柱腹板厚度; fc—柱腹板鋼材抗拉 、 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; Afc—梁受壓翼緣的截面積; fb—梁翼緣鋼材抗拉 、 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 。原規(guī)范沒有本節(jié)內(nèi)容 , 現(xiàn)參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) , 增加了本節(jié) 。 原規(guī)范規(guī)定的計(jì)算式 ( ) 在右側(cè)漏掉了在計(jì)算截面處緊固件數(shù)目 n1, 新規(guī)范已加上 。對(duì)承受靜力載或間接承受動(dòng)力載的梁 ?f =。但國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)并沒有此規(guī)定,而承壓型不一定施加與摩擦型相同的預(yù)拉力,因此矛盾較多,況且現(xiàn)在已有使用經(jīng)驗(yàn)。 ye fAP ??由此得出的 P, 使抗剪承載力有時(shí) ( 當(dāng) μ ? )比同直徑的粗制螺栓還低 , 不合理 , 且與薄鋼規(guī)范的規(guī)定不協(xié)調(diào) , 現(xiàn)改為 由于高強(qiáng)度螺栓材料無明顯的屈服點(diǎn) , 用抗拉強(qiáng)度 fu代替 fy再補(bǔ)充一個(gè)系數(shù) 。 如果是這樣 , 可將板端切成圖 b的形狀并使 b?5mm。因此,不論銳角和鈍角的計(jì)算厚度均統(tǒng)一取為喉部尺寸 he=hfcos?/2。 αααα 新規(guī)范參考美國(guó) 《 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 》 ( AWS) 并與我國(guó)《 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 》 進(jìn)行協(xié)調(diào) , 作了下列修改: ( 1) 規(guī)定銳角角焊縫兩焊腳邊夾角 ??600, 而鈍角角焊縫??1350。 斜角角焊縫的計(jì)算 兩焊腳邊夾角 ?不等于 900的角焊縫稱為斜角角焊縫,這種焊縫一般用于 T形接頭中。 在設(shè)計(jì)規(guī)范的其它條文中沒有提到 , 這是根據(jù)過去工程實(shí)踐和參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 , 例如美國(guó) 《 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 》 AWS中 , 對(duì)要求熔透的與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫 , 不論承受動(dòng)力荷載或靜力載 , 亦不論受拉或受壓 ,均要求無損探傷 , 而我國(guó)的三級(jí)焊縫是不進(jìn)行無損探傷的 。 對(duì)新規(guī)范來說 , 此內(nèi)容已放在 , 故將 “ 構(gòu)造要求 ” 一章的這部份規(guī)定取消 。 因一級(jí)或二級(jí)對(duì)接焊縫的抗拉強(qiáng)度正好與母材的相等 , 而三級(jí)焊縫只有母材強(qiáng)度的 85%。 焊縫質(zhì)量等級(jí)是原 《 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 》 GBJ20583首先提到的 , 不過它只提到一 、 二 、三級(jí)焊縫的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) , 并未提到何種情況需要采用何級(jí)焊縫 , 而原設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ1788也沒有明確規(guī)定 , 導(dǎo)致一些設(shè)計(jì)人員對(duì)焊縫質(zhì)量等級(jí)提出不恰當(dāng)要求 , 影響工程質(zhì)量或者給施工單位造成不必要的困難 。 ? 2. 問題 ( 1) 不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位可不計(jì)算疲勞 。 ??5 .4 受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定 ? 軸心受壓 T形截面腹板原規(guī)定寬厚比 , 對(duì)剖分 T型鋼來說太嚴(yán) , 經(jīng)西建科大試驗(yàn)研究 , 對(duì) T型鋼腹板的寬厚比限制改為: ① 軸心受壓構(gòu)件和彎矩使自由邊受拉的壓彎構(gòu)件 ? 熱軋 T型鋼 , ? 焊接 T型鋼 , yf/23 5)( ???yf/2 3 5)( ??yf/2 3 5)( ??② 彎矩使腹板自由邊受壓的壓彎構(gòu)件 當(dāng) 當(dāng) 后者 ( 腹板自由邊受壓 ) , 由于未作新的研究工作 , 仍保留原規(guī)范的規(guī)定 。 )(3)( 1 oibiboo NNS?????? ????1? o? 為新增條文 ( 1) 考慮有搖擺柱時(shí) , 框架柱值的增大系數(shù) 。 11??xbXy WMAN????? ??b?y?y?yz? 構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度和容許長(zhǎng)細(xì)比 ? 有關(guān)交叉腹桿在桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度 , 參考德國(guó)規(guī)范對(duì)壓桿列出 4種情況 ( 所計(jì)算桿內(nèi)力為 N, 另一桿內(nèi)力為 N0) : 當(dāng) 時(shí) ( 條文中為 不一定等于 的計(jì)算式 ) : ? No為壓力 , 不中斷 , lo=l ( 與原規(guī)范相同 ) ? No為壓力 , 中斷 , lo= l ( 原規(guī)范不允許 ) ? No為拉力 , 不中斷 , lo= ( 與原規(guī)范相同 ) ? No為拉力 , 中斷 , lo= ( 原規(guī)范為 l) NN o ? oN N 確定框架柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度時(shí)分為 ( 1) 無支撐純框架 ① 按一階彈性分析計(jì)算內(nèi)力時(shí) , 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) , 用有側(cè)移框架柱的表查得: ② 采用二階彈性分析方法計(jì)算內(nèi)力時(shí) , 取 。 ( 2)原規(guī)范中 N/NEx,
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