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钢结构构件及连接设计

353 2021-07-20 15:10:01

普通钢构件

轴心受压构件应进行稳定性验算。稳定承载力按构件的毛截面计算,并应按截面两个主轴方向分别进行验算;对截面形心与剪切中心不重合的构件,应验算弯扭屈曲承载力;对抗扭刚度较弱的构件,尚应验算扭转屈曲承载力。当可能发生局部屈曲时, 应考虑局部屈曲对整体屈曲承载力的景响。格构式轴心受压构件中柱肢屈曲不应先于构件整体失稳。

实腹式轴心受压构件承载力计算中,当不允许板件局部屈曲时,板件的局部属曲不应先于构件的整体失稳;当允许板件局部屈曲时,应考虑局部屈曲对截面强度和整体失稳的影响; 三边支承板件不应利用屈曲后强度。

→受弯构件截面的弯曲应力、剪切应力不应大于相应的强度设计值。对于承受集中荷载的受弯构件,应考虑局部压应力的影响。

对侧向弯扭未受约束的受弯构件,应验算其侧向弯扭失稳承载力; 在构件约束端及内支座处应采取措施保证截面不发生扭转。

拉弯、压弯构件应验算轴力和弯矩共同作用下的截面强度,验算时截面几何特性应按净截面面积和净截面模量计算。 4.1.6 压弯构件必须保证在压力和弯矩共同作用下的整体稳定性。拉弯构件当拉力很小而弯矩相对较大时,应防止发生整体失稳。

冷弯钢构件

轴心受拉构件和以受拉为主的拉弯构件应进行强度和刚度验算。

轴心受压构件、受弯构件、压弯构件和以受弯为主的拉弯构件,应进行强度、稳定性和刚度验算。

设计刚架、屋架、檩条和墙梁,应对构件的强度、稳定性和刚度进行验算,且应考虑由于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响。

经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯型钢构件不应采用考虑冷弯效应的强度设计值。

不锈钢构件

 不锈钢结构材料应根据结构的安全等级、设计工作年限、工作环境、耐腐蚀要求、表面要求等因素选用。

不锈钢构件的设计应符合下列规定∶

1 不锈钢构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算;构件的稳定承载力应按有效截面计算,稳定系数应按毛截面计算。

2 不锈钢轴心受拉构件和拉弯构件应进行强度和刚度验算。

3 不锈钢轴心受压构件、受弯构件和压弯构件应进行强度、稳定性和刚度验算。

4对干直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈钢焊接受弯构件,应验算腹板的局部稳定性。

不锈钢构件采用紧固件与碳素钢及低合金钢构件连接时,应采用绝缘垫片分隔或采取其他有效措施防止双金属腐蚀,且不应降低连接处力学性能。不锈钢构件不应与碳素钢及低合金钢构件进行焊接。

钢结构连接

 连接和连接件的计算模型应与连接的实际受力性能相符合,并应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别计算和设计单个连接件。

对于普通螺栓连接、铆钉连接、高强度螺栓连接,应计算螺栓(铆钉)受剪、受拉、拉剪联合承载力,以及连接板的承压承载力,并应考虑螺栓孔削弱和连接板撬力对连接承载力的影响。

螺栓孔加工精度、高强度螺栓施加的预拉力、高强度螺栓摩擦型连接的连接板摩擦面处理工艺应保证螺栓连接的可靠性;已施加过预拉力的高强度螺栓拆卸后不应作为受力螺栓循环使用。

焊接材料应与母材相匹配。焊缝应采用减少垂直于厚度方向的焊接收缩应力的坡口形式与构造措施。

钢结构设计时,焊缝质量等级应根据钢结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等确定。

钢结构承受动荷载且需进行疲劳验算时,严禁使用塞焊、槽焊、电渣焊和气电立焊接头。

疲 劳

直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接,当应力变化的循环次数 n大于或等于5×104 次时,应进行疲劳计算<

对于需进行疲劳验算的构件,其所用钢材应具有冲击韧性的合格保证。

高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载重复作用且需要进行疲劳计算的构件连接。

栓焊并用连接应按全部剪力由焊缝承担的原则,对焊缝进行疲劳验算。

构 造 要 求

结构应根据几何形式、建造过程和受力状态,设置可靠的支撑系统。在建(构)筑物每一个温度区段、防震区段或分期建设的区段中,应分别设置独立的支撑系统。对于大跨度平面结

构,应根据结构稳定性以及抗震、抗风等性能要求,通过计算设置支撑系统。

钢构件应根据结构形式、抗震等级以及节间荷载等情况,控制其长细比、板件宽厚比,并根据需要设置加劲肋。

焊接结构设计中不应任意加大焊缝尺寸,应避免焊缝密集交叉。对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺母或其他防止螺母松动的有效措施。

由于建筑使用功能或其他因素需调整构造措施时,或对于新型结构、构件、连接节点,应通过计算分析和试验验证保证安全要求。

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