钢结构计算概述
钢结构的设计必须保证承重结构的承载能力,防止在一定条件下发生脆性破坏。应根据结构的重要性、荷载特性、结构形式、受力状态、连接方式、钢材厚度、工作环境等因素综合考虑。选择合适的钢种和材料性能。
承重结构钢材宜采用Q235、Q345、Q390、Q420钢,其质量分别符合现行国家标准的规定。当采用其他牌号钢材时,仍应符合相应相关标准的规定和要求。对于Q235钢,宜采用镇静钢或半镇静钢。
承重结构用钢材应有抗拉强度、延伸率、屈服强度和硫、磷含量的保证。焊接结构还应有碳含量的保证。
焊接承重结构和重要非焊接承重结构用钢材还应有冷弯试验合格保证。
对于需要进行疲劳校核的焊接结构钢材,应有常温冲击韧性的保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的资格保证; Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 。当结构工作温度等于或低于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证; Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。
需要进行疲劳校核的非焊接结构用钢材还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-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的资格保证; Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。
当焊接承重结构采用Z向钢材防止钢材层状撕裂时,其材质应符合现行国家标准《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阻力系数)应根据钢材的厚度或直径按表2-77采用。铸钢件的强度设计值应按表2-78的规定采用。连接强度设计值应按表2-79至表2-81采用。
2)按设计孔径,用钻模在单个零部件上钻孔;
3)先在单个零件上钻或冲较小的孔径钢结构设计说明,然后在组装好的零件上将孔扩至设计孔径。
2. 一次在单个零件上冲孔或不使用钻模钻至设计直径的孔为 II 类孔。
计算下列情况的结构构件或连接时,应将上述强度设计值乘以相应的折减系数:
1.单角钢一侧连接
1)根据轴力计算强度和连接0.85;
2)基于轴压缩计算稳定性
等边角钢0.6+0.0015δ,但不大于1.0:
短边相连的不等边角钢:0.5+0.0025δ,但不大于1.0;
长边连接的不等边角钢0.70;
该比值为长细比。对于中间无连接的单角钢压杆,应按最小回转半径计算。当δ<20时,取δ=20;
2、单面对接焊缝无垫板0.85;
3.对于安装在高海拔、施工条件较差的焊接、铆接连接,0.90;
4.沉头和半沉头铆钉连接0.80。
注:当多种情况同时存在时,应将其折减系数相乘。
钢及铸钢件物理性能指标见表2-82。
框架结构水平位移允许值:在标准风荷载值作用下,框架柱顶水平位移和层间相对位移不应超过下列值。
1.无桥吊H/150单层框架柱顶位移
2、H/400桥式起重机单层框架柱顶位移
3.多层框架柱顶位移H/500
4、多层框架层间相对位移h/400
H——基础顶面至柱顶的总高度; h为楼层高度。
注:1、对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构,应适当减小层间相对位移。无墙体的多层框架结构,层间相对位移可适当放宽。
2、轻质框架结构的柱顶水平位移和层间位移可适当放宽。
桁架弦杆和单拉杆腹杆的计算长度见表2-84。
注:1、l为杆件几何长度(节点中心间距离); l1 为桁架弦杆侧向支撑点之间的距离。
2、斜平面是指与桁架平面斜交的平面钢结构设计说明,适用于构件截面两个主轴线不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢截面腹杆。桁架平面。
3.无节点板腹杆的计算长度应等于任意平面内的几何长度(钢管结构除外)。
受拉构件允许长细比(长细比是指构件计算长度与构件截面回转半径之比)见表2-85。受压构件允许长细比见表2-86。
2、计算单个角钢受压构件的长细比时,宜采用角钢的最小回转半径。但计算横梁平面外的长细比时,可采用与角钢肢平行的轴线的回转半径。
3.对于跨度等于或大于60m的桁架,受压弦和端受压构件的许用长细比宜为100,其他受压腹杆的许用长细比可为150(承受静荷载或间接承受动荷载)载荷)或120(直接承受动载荷)。承受动态载荷)。
单层厂房阶梯柱计算长度折减系数见表2-87。
螺栓或铆钉的允许距离见表2-90。