为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏, 应根据结构
的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等 因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。
承重结构的钢材宜采用 Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应 分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。 对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保 证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格 保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材, 应具有常温冲击韧性的合格保证。当 结构工作温度等于或低于0 C但高于-20 C时,Q235钢和Q345钢应具有0 C C冲 击韧性的合格保证;对 Q390钢和Q420钢应具有-20 C冲击韧性的合格保证。当 结构工作温度等于或低于-20C时,对Q235钢和Q345钢应具有-20C冲击韧性 的合格保证;对Q390钢和
Q420钢应具有-40 C冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证, 当结构工作温度等于或低于-20C时,对Q235钢和Q345钢应具有0C冲击韧性 的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20 C冲击韧性的合格保证。
当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用 行国家标准《厚度方向性能钢板》 GB/T 5313的规定。
钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚 度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表 2-78采用。连接的强度设 计值应按表2-
Z向钢时,其材质应符合现
79至表2-81采用。
钢材的强度设计值(N/mm2) 钢材 牌号 Q235 钢 厚度或直径(mm) < 16 >16~40 抗拉、抗压和抗弯 f 215 205 表2-77 抗剪 fv 125 120 端面承压(刨平顶紧) fee 325 可编辑
>40~60 >60~100 < 16 >16~35 Q345 钢 >35~50 >50~100 < 16 >16~35 Q390 钢 >35~50 >50~100 < 16 Q420 钢 >16~35 >35~50 >50~100 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 340 325 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210 195 185 400 415 440
注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。 钢铸件的强度设计值(N/mm2)
钢号 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500
表2-78
端面承压(刨平顶紧) fee 260 290 325 370 抗拉、抗压和抗弯 f 155 180 210 240 抗剪 fv 90 105 120 140 ZG310-570 焊缝的强度设计值(N/mm2)
构件钢材 焊接方法和 焊条型号 自动焊、半 自动焊和 E43型焊条 的手工焊 自动焊、半 自动焊和 E50型焊条 的手工焊 自动焊、半 自动焊和 E55型焊条 的手工焊 自动焊、半 Q420 钢 自动焊和 表2-79
角焊缝 抗剪 fvw 125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 180 220 210 220 200 抗拉、抗压 和抗剪 ffw 185 175 170 160 265 250 225 210 300 285 270 250 320 305 对接焊缝 抗压 feW 牌号 厚度或直径 (mm) < 16 焊缝质里为下列等级 时,抗拉ftw 一级、二级 215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 三级 215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 Q235 钢 >16~40 > 40~60 >60~100 < 16 160 Q345 钢 >16~35 >35~50 >50~100 < 16 >16~35 >35~50 >50~100 < 16 >16~35 Q390 钢 220
可编辑
E55型焊条 的手工焊 >35~50 >50~100 340 325 340 325 290 275 195 185 注:1 •自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行
国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》 GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》 GB/T 12470中相 关的规定;
2•焊缝质量等级应符合现行国家标准
《钢结构工程施工质量验收规范》 GB 50205的规
定。其中厚度小于 8mm钢材的对接焊缝,不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级;
3 •对接焊缝抗弯受压区强度设计值取
fcw,抗弯受拉区强度设计值取 ftw。
螺栓连接的强度设计值(N/mm2) 表2-80
普通螺栓 C级螺栓 承压型连接高强度螺栓 抗拉 ftb 170 - - - - A级、B级螺栓 承压 fcb 抗拉 ftb 锚栓 抗拉 fta 承压型连接 高强度螺栓 抗拉 ftb 抗剪 fvb 140 - - - - - - - - - 抗剪 fvb 承压 fcb - - - - - - 405 510 530 抗剪 fvb 承压 fcb - - - - - - 470 590 615 655 4.6 级、4.8 级 普通螺栓 5.6级 8.8级 锚栓 承压型连接 高强度螺栓 Q235 钢 Q345 钢 8.8级 10.9 级 QZ35 钢 构件 Q345 钢 Q390 钢 Q420 钢 - - - - - - 305 385 400 210 400 - - - - - - - 190 320 - - - - - - - - - 140 180 - - - - - - - - - 400 500 - - - - - - - 250 310 - - - - - - -
- - 425 - - 560 - 注:1 • A级螺栓用于d < 24mm和I< 10d或I< 150mm (按较小值)的螺栓; - - B级螺栓用于 d>24mm或l> 10d或I> 150mm (按较小值)的螺栓。 d为公称直径,I为螺杆公称长度;
2. A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,
C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙
GB 50205的要求。
度,均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》
铆钉连接的强度设计值(N/mm2) 表2-81
抗拉(钉头拉脱) 铆钉钢号和构件 钢材牌号 铆钉 构件 BL2 或 BL3 Q235 钢 Q345 钢 ftT 120 - 抗剪fvT I类孔 185 - 承压fcT I类孔 - 450 565 590 II类孔 - 365 460 480 II类孔 155 - - - - - - - Q390 钢 注:1 •属于下列情况者为I类孔: 1)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔;
2)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔;
可编辑
3)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径,然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径 的孔。 2•在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于
II类孔。
计算下列情况的结构构件或连接时,上述强度设计值应乘以相应的折减系
数:
1 •单面连接的单角钢 1) 按轴心受力计算强度和连接 2) 按轴心受压计算稳定性
等边角钢
短边相连的不等边角钢
0.85;
0.6+ 0.00155 ,但不大于 1.0: 0.5+ 0.00255 ,但不大于 1.0;
长边相连的不等边角钢 0.70;
几为长细比,对中间无连接的单角钢压杆,应按最小回转半径计算,当5V
20 时,取 5 = 20;
2.
施焊对接焊缝
无垫板的单面0.85;
3 •施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接 4.沉头和半沉头铆钉连接
注:当几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。 钢材和钢铸件的物理性能指标见表 2-82。
钢材和钢铸件的物理性能指标 弹性模量E 2 0.90; 0.80。
表2-82 质量密度P (kg/m3) 7850 剪变模量G 2 线膨胀系数a (以每C计) 12 X10 -6 (N/mm2) 206 X103
(N/mm2) 79 X10 3 吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过表 2-83 所列的容许值
受弯构件挠度允许值表2-83 项 次 吊车梁和吊车桁架(按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度) (1) 手动吊车和单梁吊车(含悬挂吊车) 1 构件类别 挠度允许值 [v] [Q] 1/500 1/800 1/1000 (2) 轻级工作制桥式吊车 (3) 中级工作制桥式吊车 可编辑
(4)重级工作制桥式吊车 2 手动或电动葫芦的轨道梁 3 有重轨(重量等于或大于 38kg/m)轨道的工作平台梁 有轻轨(重量等于或大于 24kg/m)轨道的工作平台梁 楼(屋)盖梁或桁架,工作平台梁(第 (2 )抹灰顶棚的次梁 (3)除(1 )、(2)款外的其他梁(包括楼梯梁) 4 (4 )屋盖檩条 支承无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 支承压型金属板 有积灰的瓦楞铁和石棉瓦等屋面者 支承其他屋面材料者 (5)平台板 墙架构件(风荷载不考虑阵风系数) (1) 支柱 5 (2) 抗风桁架(作为连续支柱的支承时) (3) 砌体墙的横梁(水平方向) (4) 支承压型金属板、瓦楞铁和石棉瓦墙面的横梁(水平方向) 3项除外)和平台板 1/1200 1/400 1/600 1/400 1/400 1/250 1/250 1/150 1/200 1/200 1/150 (1)主梁或衔架(包括设有悬挂起重设备的梁和桁架) 1/500 1/350 1/300 1/400 1/1000 1/300 1/200 1/200 2倍)。 1/200 (5) 带有玻璃窗的横梁(竖直和水平方向) 注:1. l为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2. [ V为全部荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)允许值;
[Q]为可变荷载标准值产生的挠度允许值。
框架结构的水平位移允许值:在风荷载标准值作用下框架柱顶水平位移和层 间相对位移不宜超过下列数值。
1.无桥式吊车的单层框架的柱顶位移 2•有桥式吊车的单层框架的柱顶位移 3. 多层框架的柱顶位移 4. 多层框架的层间相对位移
H为自基础顶面至柱顶的总高度;h为层高。
H/150 H/400 H/500 h/400
注:1•对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构,层间相对位移宜适当减小。无 墙壁的多层
框架结构,层间相对位移可适当放宽。
2•对轻型框架结构的柱顶水平位移和层间位移均可适当放宽。
桁架弦杆和单系腹杆的计算长度见表 2-84。
桁架弦杆和单系腹杆的计算长度10表2-84
项次 弯曲方向 弦杆 腹杆 可编辑
支座斜杆和支座竖杆 1 2 其他腹杆 0.8I I 0.9I 在桁架平面内 在桁架平面外 斜平面 I I1 - I I I 3 注:1. l为构件的几何长度(节点中心间距离) ;Il为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。
2 •斜平面系指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单 角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。
3. 无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度(钢管结构除外)
受拉构件的允许长细比见表2-85。受压构件的允许长细比见表 2-86
受拉构件的允许长细比
项 次 1 2 3 表2-85
直接承受动力 何载和结构 250 - - 承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构 构件名称 桁架的杆件 吊车梁或吊车桁架以下 的柱间支撑 其他拉杆、支撑、系杆 等(张紧的圆钢除外) 400 350 一般建筑结构 350 300 有重级工作制吊车的厂房 250 200 注:1.承受静力荷载的结构中,可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。
2.在直接或间接承受动力荷载的结构中,单角钢受拉构件长细比的计算方法与表 注2相同。
3. 细比不宜超过
4.
钩吊车的厂房中,支撑(表中第 过300。
5.
荷载与风荷载组合作用下受压时,其长细比不宜超过
6.
60m的桁架,其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过 载或间接承受动力荷载)或 250 (直接承受动力荷载)。
受拉构件在永久250。 跨度等于或大于 300 (承受静力 荷
中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长200。
在设有夹钳或刚性料耙等硬2项除外)的长细比不 宜超
2-86
受压构件的允许长细比
项次 1 柱、桁架和天窗架中的杆件 柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑 构件名称 表2-86
允许长细比 150 可编辑
:支撑(吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外) 2 用以减少受压构件长细比的杆件 200 50%时,允许
注:1.桁架(包括空间桁架)的受压腹杆,当其内力等于或小于承载能力的 长细比值可取为 200。
2.计算单角钢受压构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径,但在计算交叉杆件
可编辑
平面外的长细比时,可采用与角钢肢边平行轴的回转半径。
3•跨度等于或大于 60m的桁架,其受压弦杆和端压杆的允许长细比值宜取为
100,其
他受压腹杆可取为150 (承受静力荷载或间接承受动力荷载)或 120 (直接承受动力荷载)。
单层厂房阶形柱计算长度的折减系数见表 2-87。
表2-87
折减 系数 0.9 单层厂房阶形柱计算长度的折减系数
厂房类型 单跨或 多跨 纵向温度区段内一 个柱列的柱子数 等于或少于6个 多于6个 屋面情况 - 非大型混凝土屋面板的屋面 大型混凝土屋面板的屋面 多跨 - 非大型混凝土屋面板的屋面 大型混凝土屋面板的屋面
厂房两侧是否有通长 的屋盖纵向水平支撑 - 无纵向水平支撑 有纵向水平支撑 - 无纵向水平支撑 有纵向水平支撑 - 单跨 0.8 0.7 注:有横梁的露天结构(如落锤车间等) ,其折减系数可采用 0.9。 摩擦型高强度螺栓中摩擦面抗滑移系数见表 见表2-89。
2-8 8。一个高强度螺栓的预拉力
摩擦面的抗滑移系数卩表2-88
在连接处构件接触面的处理方法 喷砂(丸) 喷砂(丸)后涂无机富锌漆 喷砂(丸)后生赤锈 钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面 构件的钢号 Q235 钢 0.45 0.35 0.45 0.30 Q345 钢、Q390 钢 0.50 0.40 0.50 0.35 Q420 钢 0.50 0.40 0.50 0.40 一个高强度螺栓的预拉力 P (kN) 表2-89
螺栓的性能等级 M16 8.8级 螺栓公称直径(mm) M20 125 155 M22 150 190 M24 175 225 M27 230 290 M30 280 355 80 100 10.9 级 螺栓或铆钉的允许距离见表2-90。
可编辑
螺栓或铆钉的最大、最小允许距离
名称 位置和方向 夕卜排(垂直内力方向或顺内力方向) 中心间 距 垂直内力方向 中间排 构件受压力 顺内力方向 沿对角线方向 中心至 构件边 缘距离 顺内力方向 剪切边或手工气割边 高强度螺栓 其他螺栓或铆钉 构件受拉力 表2-90
最大允许距离 最小允许距离 (取两者的较小值) 8do 或 12t 16d0 或 24t 12d0 或 18t 16do 或 24t - 3do 2do 4do 或 8t 1.5do 1.2do 垂直 内力 方向 轧制边、自动 气割或锯割边 注:1. do为螺栓或铆钉的孔径,t为外层较薄板件的厚度。
2•钢板边缘与刚性构件(如角钢、槽钢等)相连的螺栓或铆钉的最大间距,可按中间 排的数值采用。
常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值见表 2-91。
表2-91
常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值表
可编辑
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fA=0 40ft k -0 24b \"|| b=OASb
1^0.215
^-0.39/t A =0 53b k=0册 nr Jx=0,45/i Jr=0.24i 忸一 截面特征 i (cm) Ik (cm4) Zo (cm) 圆形钢管规格及截面特征见表2-92 圆形钢管规格及截面特征表 直径 表2-92 I (cm4) W (cm3) 外径D (mm) (in) 壁厚t (mm) 截面面 积 (cm2) 理论重量 (kg/m) 外表面积 (m2/m) (mm) 可编辑 40 1? 2 48 57 60 75.7 76 3.5 3.5 3.5 3.8 4.0 5.0 4.0 4.0 5.0 4.0 6.0 4.89 5.88 6.21 8.56 9.05 11.15 10.62 10.68 13.20 13.07 19.23 13.82 16.21 23.94 19.16 21.84 28.84 22.69 40.15 59.38 66.68 90.62 79.67 3.84 4.62 4.88 6.64 7.10 8.75 8.34 8.40 9.24 10.30 15.09 10.85 12.73 18.79 15.40 17.15 22.64 17.81 31.52 46.61 52.28 71.09 62.54 0.151 0.179 0.188 0.237 0.239 0.239 0.278 0.280 0.280 0.339 0.339 0.358 0.418 0.418 0.410 0.500 0.500 0.518 0.688 0.688 0.858 0.858 1.021 21.14 24.88 55.16 58.81 70.62 94.99 96.68 116.79 176.95 250.90 209.35 339.53 483.72 440.12 652.27 845.19 731.21 2278.74 3279.13 5851.73 7782.56 10013.94 7.42 8.30 14.59 15.48 18.59 21.44 21.73 26.24 32.77 40.46 36.73 50.76 72.74 62.87 82.05 106.31 88.63 208.10 299.46 428.70 570.15 616.24 1.90 2.00 2.54 2.55 2.52 2.99 3.01 2.98 3.68 3.61 3.89 4.56 4.50 4.79 5.46 5.42 5.68 7.53 7.43 9.37 9.27 11.21 42.27 49.77 110.32 117.62 141.25 189.97 193.36 233.58 353.91 501.81 418.70 675.05 967.43 880.24 1304.54 1690.38 1462.41 4557.59 6558.25 11702.46 15565.11 20027.81 2.85 3.00 3.78 3.80 3.80 4.43 4.45 4.45 5.40 5.40 5.70 6.65 6.65 7.00 7.95 7.95 8.25 10.95 10.95 13.65 13.65 16.25 50 70 2? 88.5 3 89 80 108 4 100 114 133 5 4.0 4.0 6.0 125 140 159 150 4.5 4.5 6.0 4.5 6.9 9.0 8.0 11.0 8.0 6 165 219 200 8 273 250 10 325 13.0 124.42 100.03 1.021 15531.78 955.80 11.04 31063.57 16.25 注:I――毛截面惯性矩; W――毛截面抵抗矩;i――回转半径;Ik――抗扭惯性矩; Zo ---- 截面重心到边缘距离。 300 12 2-5-2钢结构计算公式 1 •构件的强度和稳定性计算公式(表 2-93) 强度和稳定性计算表 表2-93 可编辑 序号 构件类别 计算内容 序号 构件类别I—卄其内玉 计 算 公 式 计 算 公 式 备 注 备 注 1 轴心曼 拉构件 戳 度 摩撩型高强度螺栓连接处: 强 稳 轴心受 压构件 剪 度 定 同轴心受菽构件 知(实腹式) 应能承受下式计算的剪力, 2 格构式构件对虚轴的丧细 比应取换算长细比 ”=鱼 /A 格构式构件,剪力W应 由承受该剪力的缎材面分担 力 85 V 233 抗弯强度(主平 面内实腹构件】 也+也<f 抗剪强度(主平 面内其腹构件〕 当梁上翼缘受有沿腹扳平面作用的集中荷戟,且 该局部承压强度 (腹部计算高 荷载处又未设逍1支承加劲肋时: 度上边缘) & 一 E丄販f (1) 在最大刚度主平面内受弯的构件: 基Vf 整体稳定 (2) 在两个主平面受弯的工字形或H形截面构件: M 叫一「 3 受弯构件 对组合梁的腹板 (1)当^<80 QS77;时:对无烏部压应力的 * W 梁,可不配胃加劲肋;对有局部压应力的梁,宜按 构造配置横向加劲肋 ⑵当严 >创印几时: £ W 应配置横向加劲肋,井计算加劲肋的间距 局部稳定 (3) 当7^ > 170 V235/A〔受压翼缘!扭转受到约 1 W 束)或> 150 /WJy (受压翼缘扭转未受到 约束时):应配置横向加劲肋和在弯曲应力较大区 格的受压区配置纵向加劲肪,必要时尚应在受压区 配置矩加劲肋,并计算加劲肋的间距 (4) 任何情况下,A0/fw均不应超过250丿2翁/人 (5) 在樂的支座处和上翼缘受有校大固定集中荷载 处,宜设置支承加劲肋 可编辑 ------------- 彎短榨用在 主平面内) ■- (1) 承受静力荷裁或间接承受圖力荷駅舟 丸土片% 土 2税° 7 (2) 裾计算疲劳的拉弯、压弯构件: 同上式4取/)(= 1.0 (1) 实腹式压弯构件:弯矩作用裡对称轴平面内 工轴) 弯矩作用平面内的穩定性 + M f 皿5』z喘) 弯矩作用平面外的稳定性 N亠 孑. / + \"粥叫严 (2) 格构式压弯构件 (G弯矩魏虎轴&轴)作用; 弯矩作用乎面内的整体穩定性: 弯矩件用平面外的整体穩定性,不必计算.但应计算 分肢的穩定性,分肢的轴心力应按桁架的弦杆计算 W弯矩绕实紬作用’ 弯拒作用平面内的鞍体稳定性: 计算同实履式压弯构件 弯龜作用平面外的整体穩定性: 计算同实腹式压弯构件,长细比取换算长细比. 仙取 14 (3)取轴对称实腹式工字形和箱形截面压弯构件; 弯矩 作用在两个主平面内 A + _________ 0町陲 ------- 為叫m f 曲曲〜喘)Z N 34 X __________ 卩吋 My ____ ⑷双肢格构式压弯构件:弯矩作用在两个主平面 内 (а) 按整体计算 N亠 一一丄屜岭 \"4 喘)% 7 (б) 按分肢计算 在N和作用下,将分肢作为桁架弦杆计算其轴 力, My按计算分配给两分肢*然后按实腹式压弯 Nf^= ^EA/ (lAAj) 冒 bt= Jx/兀、 各、N'd由换算长细比确定 常川 Wly——对强秋和弱 轴的毛截面抵抗矩 N'EM 二押EA/ (1」壮) N\\v=n2EA/ (1.U?) ( 序号 构件类别 :计算内容 序号 构件类别I—卄其内玉计算公式 计 算 公 式 : 备 注 备 注 拉弯、压 弯构件 分肢1 “\"…仔力爲皿 稳定 分毗借莎M | (1) 轴心受压构件:翼缘板自由外神宽度弘与其 厚度占之比应符合 人为构件两方向长细比的 较大值。当A <30时®U = 30;当 A >100 时取 A = 100 (2) 压弯构件:应哥合 当强度和稳定计算中取 yK=i-0时’bh可放宽至 (3) I字形、H形截面轴心受压构件:应符合严£ E W (25 + 0.5A) (斗)I字形、H形截面压弯构件:应符合当0W (Jol -6 时 严 < (叭 + 0.5A + 25) 当1.6<呵£2・0时 —白 JMA _ ^rain □max —盂(480^ + 0.5A - 26,2) j 5 受压构件 局部稳定 (5) 箱形載面受压冀缘在两腹板之间的宽度加与 其厚度上之比*应符合 (6) 箱形載面轴心受压构件,腹板计算高度如与 其厚度埠之比,应符合 论 [235 (7) 箱形截面压弯构件,应符合 当 0<«0<1-6 时 严 < O.8(16ffo + 0<5A + 25) 当1・6<血£2・0时 严 M 0.8(48a0 + 0.5A - 26.2) J — 当右侧计算值小于40 时,应釆用40 ⑻T形栽面受压构件,腹板高度与其厚度之比, 不应超过; 3)轴心受压构件和弯矩梗腹板自由边受拉的 乐彎构件 热轧T形钢* (15 + 0.2A) 235 A fv 焊接T形钢:(13 + 0.17A) 亦 可编辑{b)弯矩便腹板自由边受压的压弯掏件当啦W 1.0 时 15 当 ao>LO 时 18 ^― (9)圆管載面覺压拘件,其外径与壁厚之比不应趙过 100 (235//y) 注:表中符号 N——轴心拉力或轴心压力* 仏—净截面面积; f——钢材的抗拉s抗压、抗弯强度设计值; 耗——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数; 叭——所计算截面(最外列螺栓处〉上高强度螺栓数; A—构件的毛截面面积* My —绕工轴、,轴的弯矩; Wny——对丁轴,y轴的净截面抵抗矩: g yy——截面塑性发展系数(I字形截面yx=i.05t ry=i,20;对箱形截面7^7^1.05)5 V——计算截面沿腹板平面作用的剪力; s——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩* I——毛截面惯性矩; “一腹板厚度: fv—钢材的抗剪强度设计值* F—集中荷载,对动力荷载应考虑动力系数; 申——集中荷载增大系数,对重级工作制吊车梁0=1.35,芬他梁°=1.山 Q——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度匚 □ Wy——按受压纤维确定的对工轴、y轴毛截面抵抗矩; 轨——绕强轴弯曲所确定的梁整休稳定系数; 知——腹板的计算高度; 护乂一在弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数; 仏—等效弯矩系数■ W1]t—弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩; NfEx—参数,N^^EA/ (l.Uj); %—弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数; 砂——梁的整体稳定系数I 氐、伙y——等效弯矩系数; Pbx、仙——均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数; 分肢1、分肢2对$轴的惯性矩; 力、力一My作用的主轴平面至分肢1、分肢2轴线的距离匚 A—构件两方向长细比的较大值; 亍昨一腹板计算高度边缘的最大压应力,计算时不考虑构件的稳定系数和載面塑性发展系数片板计算高度另一边缘相应的应力,压应力取正值,拉应力取负值° 2 •连接计算公式(表2-94) 可编辑 腹 “—— 连接计算公式表2-94 可编辑 序号 连接种类 计算内容― 计算公式 备住 (1) 在对接接头和T形接头中,垂直于轴心拉力 或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合焊缝 £ wt 对接焊缝 (2) 在对接接头和T形接头中.承受弯矩和剪力 共同作用的对接烬缝或对接与角接组合焊缝,其正 应力和剪应力应分别进行计算。在同时受有较大正 应力和剪应力处’应计算折算应力: J J + s? < i.i/r (1) 在通过焊缝形心的披力、压力或剪力作用下: 正确焊缝(力垂直于焊缝长度方向时): 侧面角焊縫(力平行于焊缝长度方向时): 直箱角焊缝 1 焊缝连接 (2) 在其他力或各种力综合作用F*叭和□共同 作用处: J 信),+rfS 按宜肃角焊缱公式计算,但pi=l^t 斜角角焊琏 计算厚度:仏=或 \"为两焊脚边的夹 角 按直角角焊縫公式计算,在垂直于焊缝长度方向的 压力作用下,取A = 1-22,其他受力情况取撫一 ror有效厚度: 部分焊透的对接焊缝 '为坡口根部至焊 缝表面(不考虑余 时 gr 高)的St短距离 住为V形坡口帚 度 V形坡口 a<60tf 时 Ae = 0.75i U形、J形坡口 ht=s 单边V形和K形坡口 /ifi= 5 -3 序号 连接种类 计算内容 计算公式 螺栓连接和娜钉连接 普通螺栓、锚栓、W 每个普通螺栓或柳钉的承载力设计值,应取受剪和 承压承載力设计值中较小钉受剪连接 者: 受剪承载力设计值: 普通螺栓:N塔誓尺 娜钉; 警/; 承压承載力设计值: 普通螺栓: W 钉* N戶毎勒汛 毎个普通螺栓、锚栓或钾钉的承裁力设计值* 普通螺栓:N注誓找 普通嫖栓、锚栓、钏 锚 栓:N冷乎昇 钉杆轴方向受拉连接 « 钉:N:=響霁普通缥栓*挪钉同时 承受剪力和杆轴方向 普通螺栓: 拉力 Nv <皿 W: Nv< Nl 摩擦型高强度螺栓抗 每个摩撩型高强度螺栓的承载力设计值 剪逹接 Nt = f^P 摩擦型高强度螺栓杆 轴方向受拉连接 每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值 用=0 + 8P 摩擦型高强度螺栓连 每牛摩撩型高强度缥栓的抗剪承载力设计值 接同时承受摩擦面间 的勢力和杆轴方向外 拉力 承压型高强度媒栓抗 剪连接 计算公式同膂通螺栓 承压型高强度螺栓受 毎个承压型高强度螺栓的承載力设计值计算方法同 普拉连接 通蝶栓 承压型高强度螺栓同 丿閱'+備)>1 时承受剪力和杆轴方 Nv< N^/1.2 向拉力 注:農中符号 N——轴向拉力或压力; h——焊縫长度$ £—在对接接头中为连接件的较小厚度;在T形接头中为腹板厚度; 只、H—对接焊鑒的抗拉s抗压强度设计值; 。—按焊缝有效载西(htlw)计算.垂直于焊缝长度方向的应力; r一按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力. 仏一角焊缝的计算厚度,对直角角焊缝等于Qg 街为焊脚尺寸; 人——角焊縫的计算氏度,对每条焊缝取其实际长度减去\"卄 fT—角焊雜的强度设计值, 卩—正面第焊雜的强度设计值增大系数,承受薛力荷载和间接承受动力荷载的结构ft-1.22;对直接承 受动力荷载 的结构^=1^1 nv一受剪面数目; d——螺栓杆直径: 心一挪钉孔直径! 禺——同一受力方向的承压构件总厚度的较小值; 离、A一螺栓的抗剪和承压强度设计值; /;. /:——挪钉的抗剪和承压强度设计值; 血一普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效宜径匚 代、斤贰一普通螺栓、锚栓*柳钉的抗拉强度设计值; N, NT—每个普通螺栓、钏订或承压型高强度螺栓所承受的剪力和应力; N农Nh N?—每个普通螺栓或承压型高强度撇栓的受剪、受拉和承压承裁力设计值; N;、N;、N:—每个柳钉的受剪、受拉和承压承载力设计價; 卉一传力曙擦面数目; 严一摩擦面的抗猜移系数; P——每小高强度螺栓的预应力。 2-5-3钢管结构计算 1 •适用于不直接承受动力荷载,在节点处直接焊接的钢管桁架结构。 234 100(空4)0轴心受压方管或矩形管的最 fy 钢管外径与壁厚之比,不应超过 大外缘尺寸与壁厚之比,不应超 40 234 o V fy 2•钢管节点的构造应符合下列要求: 可编辑 (1) 主管外径应大于支管外径,主管壁厚不应小于支管壁厚。在支管与主 可编辑 管连接处不得将支管穿入主管内 (2) 主管和支管或两支管轴线之间的夹角 9 i不宜小于30° (3) 支管与主管的连接节点处,应尽可能避免偏心。 (4) 支管与主管的连接焊缝,应沿全周连续焊接并平滑过渡。 (5) 支管端部宜用自动切管机切割,支管壁厚小于 6mm时可不切坡口。 3•支管与主管的连接可沿全周用角焊缝,也可部分用角焊缝、部分用对接 焊缝,支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于 120。的区域宜用对接焊缝或 带坡口的角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸 hf不宜大于支管壁厚的两倍。 4•支管与主管的连接焊缝为全周角焊缝,按下式计算,但取 N B f二1: 角焊缝的有效厚度he,当支管轴心受力时取0.7hf。角焊缝的计算长度lw, 按下列公式计算: (1)在圆管结构中取支管与主管相交线长度: 当^<0.65 时 J 当-->0,65 时 Zw= (3,25J, -0,025J) +0,466 / A 科 4 仏=(3.81< -0.389J)[盂暑_ + °皿66 式中d、di——主管和支管外径; 9 i——主管轴线与支管轴线的夹角。 (2)在矩形管结构中,支管与主管交线的计算长度,对于有间隙的 N形节点: 当5(>60°时 K形和 2hj + bi 当^<50*时 2h{ sin6t + 26j 对于T、丫、X形节点 2hi sin齐 式中hi、bi——分别为支管的截面高度和宽度 5 •为保证节点处主管的强度,支管的轴心力不得大于表 2-95规定的承载力 可编辑 设计值: 支管轴心力的承载力设计值 序号 节点类别 计算内容 受压支着在管节点处的承 载力设计值 计 算 表2-95 公 式 备注 (1-0.81p)気辭* f A=l-0,3^-0,3(^)2 1 X形节点 受拉支管在管节点飪的承 栽力设计值 受压支管在管节点处的承 Ng = 0 + 78(-^)°'2NK 卜蠶岸)Wf gO + 召时陌 0.069 + 0 + 93戶 p>O,70寸 ^ = 2^9-0,68 2 T形、Y形 节点 载力设计值 受拉支管在管节点赴的承 ^<0.6 时 N^ = 1.4N? 载力设计值 /9>0.6 时 N^= (2-^) N? 2 19「一 纵 1 [ ~i+ 7.5a b^b + — 1~d^ 'f %——参数匚 宅——主管壁厚; F—钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值; 疔——主管最大轴向应力(拉应力为正,压应力为负); 0d——参数* 也——主管轴线与支管轴线的夹角; 仇——受压支管轴线与主管轴线的夹角 仇 --- 参数; a——两支管间的间隙,当。<0时,取a = 0j 趴——受拉支管轴线与主管轴线的夹角心 圆管结构的节点形式见图2-2。 可编辑 71 (c) tn 图2-2圆管结构的节点形式 (a) X形节点;(b) T形和Y形受拉节点;(c) T形和Y形受压节点; (d) K形节点;(e) TT形节点;(f) KK形节点 2-5-4钢与混凝土组合梁计算 组合梁为由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组成。翼板可用现浇混凝土 板,并可用混凝土叠合板或压型钢板。钢与混凝土组合梁计算见表 混凝土翼板的计算宽度(图2-3) be为: 2-96。 be= bo+ bi + b2 可编辑 式中bo――板托顶部的宽度,当a <45°时按a= 45。计算板托顶部的宽度;当 无板托时,取钢梁上翼 缘的宽度; bi、b2――梁外侧和内侧的翼板计算宽度,各取梁跨度 的6倍中的较小值。 I的1/6和翼板厚度hci 1-混凝土翼板;2-板托;3-钢梁 钢与混凝土组合梁计算 表2-96 可编辑 序号 构件类别 计算内容 计 正弯矩作用区段: 算 公 式 备 注 (1) 塑性中和轴在腥凝土翼板内 M x 二 A/7(占 完全抗翦 | 1 连接组合 梁 (2) 塑性中和轴在钢梁截面内{即Af>bthl:lfc时) 抗弯强度 M <占上皿人力+ Acfy2 At = 0.5(A - b,hetfc/f) 负弯矩作用区段: M* W + 九几® + 屮/2〕 M. =(S) + S2) f 部分抗剪 2 连接组合 梁 用塑性设 抗弯强度 工=wfjvy JJ A产(Af-nxN^ / (2/) 严叭Nd + Q + 5 {Af- nrN$) y2 下列部位不考艰弯矩与剪力的相互影响: 强度 3 计法计算 组合槃 <1)对受正弯矩的组合梁截面, (2) AKf^A5Af的受负弯矩的组合梁截面 (1) 圆柱头焊钉(栓钉)连接件 = 0.43J1. JTJWQg育 (2) 橹钢连接件 N2 = 0.26(^ + 0.5如”< J~EJt (3) 弯筋连接件一个抗剪 1 N; = AaLfK (4) 用压型钢板混艇土组合枫作真板的组合梁,其栓 钉连接件的抗剪承载力设计值当压型钢板肋平行于钢 梁布置时: 4 抗剪连 接件 连接件的 承载力设 计值 Ni = O.43A, yE7cpT<0.7Aay/ 当压型钢板肋垂直于钢梁布置时: N; 土 0.434,后了赧 (5) 位于负弯矩段的抗剪连接件,其N:乘以折减系数 可编辑 注:表中符号 M一正弯矩设计值; A——钢梁的截面面积* >——钢梁截面应力的合力至混凝土受压区截面应力的合力间之距离; 九——混凝土抗压强度设计值¥ A。——钢梁受压区爺面面积; 力——钢梁受拉区截面形心至混凝土翼缘受压区截面理心的距离; 咒——钢槃受拉区截面形心主钢梁受压区截面形心的距离; —负弯矩没计值* 気——钢梁塑性中和轴(平分钢梁截面积的轴线)以上和以下截面对该轴的血积矩; ——负弯矩区混疑土翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积; 丁抗——钢筋抗拉强度设计值? 山——纵向钢筋截面形心至组合集塑性中和轴的距离; .刃一组合梁麓性中和轴至钢梁塑性中和轴的距离; 龙——混凝七翼板受压区高度; ——部分抗剪连接时组合梁截tff抗弯卓载力; g——部分抗剪连接时一个剪跨区的抗剪连接件数目: ——每个抗剪连接件的纵向抗剪承载力; E。一混凝七弹性模斌; A,-—圆柱头焊钉(栓钉)钉杆的截面面积; 才一圆柱头焊钉(栓钉)抗拉强度设计值; 厂一栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比; :——槽钢翼缘的平均厚度; 几——槽钢腹杆的厚度' Zc——槽钢的长度; ——弯筋的截面面积; 心——弯筋的抗拉强度设计值, 几——混凝土凸肋的平均宽度* 札——混凝土凸肋高度* 札一栓钉高度; 窃——在梁某截面处一个肋中布置的栓钉数,当多于3个时按3个计算。 可编辑 可编辑 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容