【正文】 格較廉；但型鋼截面尺寸受到一定規(guī)格的限制。有些情況下可采用帶伸臂的梁、連續(xù)梁和框架梁(端部受彈性約束)等。第六章 梁　　 第一節(jié) 梁的應用和型式　　 鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應用鋼梁，即鋼材制造的實腹式受彎構(gòu)件，例如工業(yè)和民用建筑中的樓蓋梁、屋蓋梁、檁條、墻架梁、吊車梁和工作平臺梁(圖6—1)，以及橋梁、水工閘門、起重機、海上采油平臺的梁等。在普通桁架中，其桿件(受拉或受壓)常采用兩個等邊或不等邊角鋼組成的T形截面或十形截面，第140頁也可采用圓管或單角鋼等截面(圖5—4)?！　?軸心受壓柱以及受力較大的軸心受拉或軸心受壓構(gòu)件，通常采用實腹式或格構(gòu)式雙軸對稱截面(圖5—3)。綴板常采用鋼板，必要時也可采用型鋼，每隔一定距離在每個綴板平面內(nèi)設(shè)置一個，與分肢翼緣組成剛架體系。綴件分綴條和綴板兩類，其作用是將各分肢連成整體，使其共同受力，并承受繞虛軸彎曲時產(chǎn)生的剪力。分肢通常采用軋制槽鋼或工字鋼，承受荷載大時可采用焊接工形或槽形組合截面。　　 格構(gòu)式構(gòu)件一般由兩個或多個分肢用綴件(綴條或綴板)聯(lián)系組成(圖5—2b，c，圖5—3b)。實腹式構(gòu)件具有整體連通的截面，如圖5—3a，其中最常用的是工形和箱形截面。柱通常由柱頭、柱身和柱腳三部分組成(圖5—2)，柱頭支承上部結(jié)構(gòu)并將其荷載傳給柱身，柱腳則把荷載由柱身傳給基礎(chǔ)?！　?在鋼結(jié)構(gòu)中，屋架、托架、塔架和網(wǎng)架等各種類型的平面或空間鋼桁架以及支撐系統(tǒng)，通常均由軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件所組成(圖5—1)。目前的情況是通常為摩擦型高強度螺栓連接所取代?？妆诠饣瑢诇蚀_，孔徑與螺栓桿徑相等，但分別允許正和負公差，安裝時需將螺栓輕擊入孔。A級的精度要求更高)?！　?受剪性能較差是由于孔徑大于桿徑較多，當連接所受剪力超過被連接板件間的摩擦力(普通螺栓用普通扳手擰緊，擰緊力和摩擦力較小)時，板件間將發(fā)生較大的相對滑移變形，直至螺栓桿與板件孔壁一側(cè)接觸；也由于螺栓孔中距不準，致使個別螺栓先與孔壁接觸、以及接觸面質(zhì)量較差，使各個螺栓受力較不均勻?！　?C級螺栓連接的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)的裝配和螺栓裝拆方便，操作不需復雜的設(shè)備，并比較適用于承受拉力；而其受剪性能則較差?！　?1．普通螺栓連接　　 普通螺栓連接一般采用C級螺栓，習稱粗制螺栓；較少情況下可采用質(zhì)量要求較高的A、B級螺栓，習稱精制螺栓?！　?普通螺栓和高強度螺栓連接的優(yōu)點是安裝方便，特別適用于工地安裝連接；也便于拆卸，適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)的連接和臨時性連接?！　?二、螺栓連接　　 螺栓連接可分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接。此外，焊縫可能出現(xiàn)氣孔、夾渣等缺陷，也是影響焊縫連接質(zhì)量的不利因素?！　?焊縫連接的缺點是焊縫附近鋼材因焊接的高溫作用而形成熱影響區(qū)，其金相組織和機械性能發(fā)生變化，某些部位材質(zhì)變脆；焊接過程中鋼材受到不均勻的高溫和冷卻，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應力和殘余變形，影響結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能，焊縫連接的剛度第71頁大和材料連續(xù)是優(yōu)點，但也使局部裂紋一經(jīng)發(fā)生便容易擴展到整體?！　?焊縫連接的優(yōu)點是對鋼材從任何方位、角度和形狀相交都能方便適用，一般不需要附加連接板、連接角鋼等零件，也不需要在鋼材上開孔，不使截面受削弱，因而構(gòu)造簡單，節(jié)省鋼材，制造方便，并易于采用自動化操作，生產(chǎn)效率高。　　 一、焊縫連接　　 焊縫連接是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法。19世紀下半葉出現(xiàn)焊縫連接，在本世紀20年代后逐漸廣泛使用并取代鉚釘連接成為鋼結(jié)構(gòu)的主要連接方法。其中普通螺栓連接使用最早，約從18世紀中葉開始，至今仍是安裝連接的一種重要方法。連接設(shè)計應符合安全可靠、節(jié)省鋼材、構(gòu)造簡單、制造安裝方便等原則。第四章 鋼結(jié)構(gòu)的連接　　 第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法　　 鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼等組合連接制成基本構(gòu)件，如梁、柱、桁架等；運到工地后再通過安裝連接組成整體結(jié)構(gòu)，如屋蓋、廠房、橋梁等。結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的抗力是結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)材料性能(強度、彈性模量等)、幾何參數(shù)和計算模式的函數(shù)。在這種情況下，荷載效應的統(tǒng)計規(guī)律可按與荷載的統(tǒng)計規(guī)律一致來考慮?！　?作用在結(jié)構(gòu)上的荷載Q與荷載效應S之間，在簡單情況下一般存在線性比例關(guān)系，即　　 S＝CQ　　(3—1)式中常數(shù)c稱為荷載效應系數(shù)，與結(jié)構(gòu)型式和荷載情況有關(guān)。本章主要討論荷載效應?！　?作用效應(占)是指結(jié)構(gòu)上的作用引起的結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件的內(nèi)力和變形，如軸力、彎矩、剪力、扭矩、應力和撓度、轉(zhuǎn)角、應變等?？勺兒奢d習稱活荷載。永久荷載習稱恒荷載?！　?作用按隨時間的變異可分為永久作用、可變作用和偶然作用。直接作用是指直接施加于結(jié)構(gòu)上的集中或分布的力，如結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載、吊車荷載等，統(tǒng)稱為荷載。　　 三、結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力　　 結(jié)構(gòu)上的作用是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(即內(nèi)力、變形、應力、應變等)的各種原因的總稱。但只要結(jié)構(gòu)的失效概率足夠小，小到人們可以接受的程度，就可以認為這一結(jié)構(gòu)設(shè)計是可靠的。結(jié)構(gòu)設(shè)計要解決的基本問題，就是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡，力求以比較最經(jīng)濟的途徑，使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有適當?shù)目煽慷?，也就是以適當?shù)目煽慷葋頋M足各種預定的功能要求?！　?在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了滿足可靠性要求外，還必須考慮經(jīng)濟性?？煽慷仁侵附Y(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率，它是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量?？煽慷缺劝踩鹊暮x更廣泛，但安全度是可靠度最重要的內(nèi)容。它是可靠性的定量描述，它表示可靠程度的大小。顯然，結(jié)構(gòu)具有安全性、適用性和耐久性，即可認為結(jié)構(gòu)具有可靠性；因而也可以說，結(jié)構(gòu)可靠性是關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的概稱?！　?(3)耐久性 結(jié)構(gòu)在正常維護下，應隨時間的變化仍能滿足預定功能要求，例如不發(fā)生嚴重銹蝕而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下列功能要求：　　 (1)安全性 結(jié)構(gòu)應能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種荷載及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的其它作用(如支座沉陷、溫度變化)，在偶然事件(如地震)發(fā)生時及發(fā)生后仍能保持必需的整體穩(wěn)定，不致倒塌?！　?第一節(jié) 概率極限狀態(tài)設(shè)計法的基本概念　　 為了便于后面講述概率極限狀態(tài)設(shè)計法，現(xiàn)對有關(guān)概念加以簡介。因此通常以fy＝第三章 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法　　 新頒布的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ 17—88》和《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GBJ 18—87》中的設(shè)計原則都是根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準GBJ 68—84(試行)》制訂的，采用以概率為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，用分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行計算。稱為上屈服點；對應于下限C點的應力fy稱為下屈服點。這時猶如鋼材屈服于所施加的荷載，故稱為鋼材應力達到屈服，進入受力的屈服階段。　　 Ⅲ．屈服階段(圖2—1b中CD段)當施加的應力σ經(jīng)過彈塑性階段而達到某一數(shù)值時，σε曲線中的應力。彈塑性階段的變形增長率dε／dσ繼續(xù)隨應力，的增加而加快，亦即切線模量dσ／dε＝Et(繼續(xù)逐漸減??；直至，達到屈服點應力(圖2—lb的C點)時丘t為零。由于鋼材的比例極限fp和彈性極限人常較接近，而且fp值常因鋼材內(nèi)殘余應力(鋼材因軋制