鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用講義-崔佳

1、屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 l lHMPHlMhHuNhusiyninQH12 . 0250hHuNai1121M1HH2H31Q=Q2Q31bM1HH21QH3Q2Q31H1H+H2H2HH33U1U23U M1s fffv58. 03/ 2. 框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的水平位移框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的水平位移yy,yy, f nyyynxxxWMWM fv fv wItVSfffv58. 03/fffv58. 03/ c f ，Ryzhhal25zwltF 4. 復(fù)雜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度：復(fù)雜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度：c 、 、f12c2c23 c 、c 、c 、0 c 2 . 11 1 . 11 c

2、 、1 fWMxbxxycrycrbWfMf 1ytcrEI GIMl 2. 整體穩(wěn)定系數(shù)的非彈性修正整體穩(wěn)定系數(shù)的非彈性修正 cr明顯降低，明顯降低，6 . 0bbb282. 007. 1 3.3.增強(qiáng)梁整體穩(wěn)定的措施增強(qiáng)梁整體穩(wěn)定的措施l 提高梁整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是增強(qiáng)梁的抗側(cè)移提高梁整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是增強(qiáng)梁的抗側(cè)移及扭轉(zhuǎn)剛度，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，就可以保證在梁及扭轉(zhuǎn)剛度，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，就可以保證在梁強(qiáng)度破壞之前不會(huì)發(fā)生梁的整體失穩(wěn)。強(qiáng)度破壞之前不會(huì)發(fā)生梁的整體失穩(wěn)。 （1 1）密鋪密鋪剛性鋪板剛性鋪板，并與梁受壓翼緣連牢，并與梁受壓翼緣連牢 a. 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板；現(xiàn)澆鋼筋混凝土

3、板； b. 預(yù)制鋼筋混凝土板，需有四角預(yù)埋件與鋼梁預(yù)制鋼筋混凝土板，需有四角預(yù)埋件與鋼梁焊接；焊接； c. 壓型鋼板有一定數(shù)量的抗剪件；壓型鋼板有一定數(shù)量的抗剪件； d. 鋼板應(yīng)采用間斷焊縫或栓釘焊于鋼梁翼緣。鋼板應(yīng)采用間斷焊縫或栓釘焊于鋼梁翼緣。 （2 2）設(shè)置梁的側(cè)向支撐）設(shè)置梁的側(cè)向支撐 側(cè)向支撐作用是為梁提供側(cè)向支點(diǎn)側(cè)向支撐作用是為梁提供側(cè)向支點(diǎn)，減小梁受，減小梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1，減小側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度，故要求減小側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度，故要求側(cè)向支撐應(yīng)可靠，能有效地承受梁側(cè)彎產(chǎn)生的側(cè)側(cè)向支撐應(yīng)可靠，能有效地承受梁側(cè)彎產(chǎn)生的側(cè)向力（實(shí)際為彎曲剪力）。向力（實(shí)際為彎曲剪力）。 （3

4、 3）夾支支座）夾支支座 梁為側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)，所以支座處應(yīng)采取措梁為側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)，所以支座處應(yīng)采取措施限制梁的扭轉(zhuǎn)。施限制梁的扭轉(zhuǎn)。 1. 受壓翼緣板的局部穩(wěn)定受壓翼緣板的局部穩(wěn)定 可視為單向均勻受壓板可視為單向均勻受壓板 2022)1 (12htEkwcr 采用限制寬厚比的方法（等強(qiáng)原則）采用限制寬厚比的方法（等強(qiáng)原則） （1）受壓翼緣板的懸伸部分：）受壓翼緣板的懸伸部分：23513ybtf 按彈性設(shè)計(jì)時(shí)可放寬，此時(shí)按彈性設(shè)計(jì)時(shí)可放寬，此時(shí)x23515ybtf （2）箱形梁翼緣板在兩腹板之間的）箱形梁翼緣板在兩腹板之間的部分：部分：023540ybtf 2. 梁腹板局部穩(wěn)定的設(shè)計(jì)計(jì)算梁

5、腹板局部穩(wěn)定的設(shè)計(jì)計(jì)算2022)1 (12htEkwcr crvysf/vcrsf,8 . 0 時(shí)vscrsf)8 . 0(59. 01 ,2 . 18 . 0時(shí),2 . 1 時(shí)svyf3/yf2/svycrf2/1 . 1svcrfcrs235)/(34. 5441/2yowosfahth235)/(434. 541/2yowosfahth 0 . 122,crcrcccr0 . 12,2crcrcccr0 . 115 . 02feufuMMMMVVwcxcwcxxethIhthII32)1 (21)2()1 (2xwcxxexxeeIthIIWW2)1 (13fWMxexeu crcryb

6、f/cr85. 0b0 . 1)85. 0(82. 01,25. 185. 0bb時(shí)bbb/ )/2 . 01 (,25. 1時(shí))8 . 0(svcrf即 以截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服應(yīng)力為極限以截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服應(yīng)力為極限 fANn AN2/122202022222/1421zyzyzyyzie22202/7 .25/wwtzlIIAi0i222020yxiiei)475. 0224tlboytb)6 .184220btly綴條柱的剪切變形綴條柱的剪切變形綴板柱的剪切變形綴板柱的剪切變形23585=yfAfV )1 (2401NFb) 1(30mNFbm)4 . 06 . 0(6

7、0nNFibnfWMWMANnyyynxxxnfNNWMANExxxxmxx)8 . 01 (1fWMANxbxtxy14 . 1byyyz202lEIPcr0l1)2 . 1 ( 3oibibNNSoibiNN, )2 . 1 ( 3)(1oibibooNNS1o)/()/(1ffllhNhN)/(ffhN)/(llhN軸心受壓構(gòu)件發(fā)生局部失穩(wěn)軸心受壓構(gòu)件發(fā)生局部失穩(wěn)腹板失穩(wěn)時(shí)的情況翼緣失穩(wěn)時(shí)的情況 規(guī)范采用限制翼緣及腹板寬厚比（高厚比）的方規(guī)范采用限制翼緣及腹板寬厚比（高厚比）的方法以保證組成板件不會(huì)喪失局部穩(wěn)定。法以保證組成板件不會(huì)喪失局部穩(wěn)定。 yf/235)1 . 010(yf/23

8、5)2 . 015(yf/235)17. 013(yof/23518,0 . 1 時(shí)yof/23515,0 . 1 時(shí)6.1 最大應(yīng)力法疲勞容許應(yīng)力疲勞容許應(yīng)力6.2 常幅疲勞的應(yīng)力幅法/NC1容許應(yīng)力幅容許應(yīng)力幅試驗(yàn)值試驗(yàn)值6.3 變幅疲勞的等效應(yīng)力幅)(iiCN1)(iiienn6.4 吊車梁和吊車桁架的疲勞計(jì)算6102f6.5 有關(guān)疲勞計(jì)算的討論140max10min10max140min ）（或wcwtwfftlNffehhh7 . 022wfffff22 bvvbvfdnN42 yefAP2 . 19 . 09 . 0uefAP2 . 19 . 09 . 09 . 01bttbvvN

9、NNN ycwcfth23530 bftbcccfAmtftf)5 . 32(8 . 02)25. 1 (7bftbccbftcfAmtfffAt bftbcfAmtfcbftcffAt4 . 022121ccbbbQQhMMVvwcccwcbbbfthQQthhMM22121 vf3487. 0)/(12yNNvwcbbbfthhMM3421 yf/23521l CDACBABACDiiiiiit lNsinsiniiiiiitlNcoscosiuiiitflN2cos211ii2cos211uiiitflNuiiuiiifAftlNN)()(fANiiuiiiiiiiiiredft lNt

10、 lN22222cos21cos3sin3 （2 2） yfftl/23560/ BC yftc/23515/ yftc/23510/ yftc/2355 .17/ yf/2355 .17yftc/23510/ 1. 焊接結(jié)構(gòu)的裂紋敏感和層狀撕裂焊接結(jié)構(gòu)的裂紋敏感和層狀撕裂 焊接用鋼材應(yīng)嚴(yán)格控制含碳量（焊接用鋼材應(yīng)嚴(yán)格控制含碳量（C0.20），），并保證其塑性性能和冷彎試驗(yàn)合格。并保證其塑性性能和冷彎試驗(yàn)合格。 鋼材的可焊性可用碳當(dāng)量鋼材的可焊性可用碳當(dāng)量Ceq和焊接裂紋感性和焊接裂紋感性指數(shù)指數(shù)Pcm進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)Ceq0.4時(shí)，鋼材的淬硬傾時(shí)，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良。當(dāng)

11、向不明顯，可焊性優(yōu)良。當(dāng)Ceq0.40.6時(shí)，淬時(shí)，淬硬傾向明顯，冷裂紋的敏感將增大，需要采取預(yù)熱硬傾向明顯，冷裂紋的敏感將增大，需要采取預(yù)熱措施。措施。 2. 關(guān)于溫度區(qū)段長(zhǎng)度的規(guī)定關(guān)于溫度區(qū)段長(zhǎng)度的規(guī)定 1 1 組合梁的組成及其工作原理組合梁的組成及其工作原理 壓型鋼板組合梁通常由三部分組成，即：壓型鋼板組合梁通常由三部分組成，即：鋼筋混凝土翼板、抗剪連接件、鋼梁。鋼筋混凝土翼板、抗剪連接件、鋼梁。（1）鋼筋混凝土翼板）鋼筋混凝土翼板組合梁的受壓翼緣；組合梁的受壓翼緣；（2）抗剪連接件）抗剪連接件混凝土翼板與鋼梁共同工作混凝土翼板與鋼梁共同工作的基礎(chǔ)，主要用來(lái)承受翼板與鋼梁接觸面之間的縱的

12、基礎(chǔ)，主要用來(lái)承受翼板與鋼梁接觸面之間的縱向剪力；同時(shí)可承受翼板與鋼梁之間的掀起力。向剪力；同時(shí)可承受翼板與鋼梁之間的掀起力。（3）鋼梁）鋼梁在組合梁中主要承受拉力和剪力，在組合梁中主要承受拉力和剪力，鋼梁的上翼緣用作混凝土翼板的支座并用來(lái)固定抗鋼梁的上翼緣用作混凝土翼板的支座并用來(lái)固定抗剪連接件，在組合梁受彎時(shí)，抵抗彎曲應(yīng)力的作用剪連接件，在組合梁受彎時(shí)，抵抗彎曲應(yīng)力的作用遠(yuǎn)不及下翼緣，故鋼梁宜設(shè)計(jì)成上翼緣截面小于下遠(yuǎn)不及下翼緣，故鋼梁宜設(shè)計(jì)成上翼緣截面小于下翼緣截面的不對(duì)稱截面。翼緣截面的不對(duì)稱截面。 組合梁的工作原理組合梁的工作原理1. 組合梁截面的基本假定組合梁截面的基本假定（1）組合

13、梁截面變形符合平面假定；）組合梁截面變形符合平面假定；（2）鋼梁與混凝土翼板之間的相互連接可靠，雖）鋼梁與混凝土翼板之間的相互連接可靠，雖然有微小的相對(duì)位移，但可忽略不計(jì)；然有微小的相對(duì)位移，但可忽略不計(jì)；（3）鋼材與混凝土均為理想的彈塑性體。）鋼材與混凝土均為理想的彈塑性體。（4）忽略鋼筋混凝土翼板受壓區(qū)中鋼筋的作用；）忽略鋼筋混凝土翼板受壓區(qū)中鋼筋的作用；（5）假定剪力全部由鋼梁承受，同時(shí)不考慮剪力）假定剪力全部由鋼梁承受，同時(shí)不考慮剪力對(duì)組合梁抗彎承載力的影響。對(duì)組合梁抗彎承載力的影響。 2. 2. 混凝土翼板的有效寬度混凝土翼板的有效寬度 取下式中的最小值：取下式中的最小值： 式中式中

14、 bc1、bc2相鄰鋼梁間凈距相鄰鋼梁間凈距s0的的1/2。 3/0lbceccehbb120210cccebbbb 組合梁的截面高度一般為跨度的組合梁的截面高度一般為跨度的1/151/16，為，為使鋼梁的抗剪強(qiáng)度與組合梁的抗彎強(qiáng)度相協(xié)調(diào)，鋼使鋼梁的抗剪強(qiáng)度與組合梁的抗彎強(qiáng)度相協(xié)調(diào)，鋼梁截面高度不宜小于組合梁截面總高度梁截面高度不宜小于組合梁截面總高度h的的1/2.5。 組合梁的截面計(jì)算有彈性分析法和塑性分析法兩組合梁的截面計(jì)算有彈性分析法和塑性分析法兩種，組合梁的承載能力一般用塑性分析法計(jì)算。種，組合梁的承載能力一般用塑性分析法計(jì)算。 由于在荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的截面彎矩由于在荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的

15、截面彎矩M往往小于往往小于組合梁在彈性階段的極限彎矩組合梁在彈性階段的極限彎矩Me，因此組合梁在正，因此組合梁在正常使用極限狀態(tài)下的撓度一律按彈性分析法計(jì)算。常使用極限狀態(tài)下的撓度一律按彈性分析法計(jì)算。組合梁的計(jì)算分兩階段組合梁的計(jì)算分兩階段施工階段和使用階段。施工階段和使用階段。（1）施工階段：鋼梁承受混凝土和鋼梁的自重以）施工階段：鋼梁承受混凝土和鋼梁的自重以及施工活荷載，鋼梁應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度。及施工活荷載，鋼梁應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度。（2）使用階段：鋼梁上的混凝土翼板已終凝形成）使用階段：鋼梁上的混凝土翼板已終凝形成組合梁承受在使用期間的荷載。應(yīng)按鋼與混凝土組合組合梁承受在使用期間的荷載。應(yīng)按鋼與混凝土組合梁進(jìn)行截面的強(qiáng)度、剛度及裂縫寬度計(jì)算。梁進(jìn)行截面的強(qiáng)度、剛度及裂縫寬度計(jì)算。 組合梁在正彎矩作用下的抗彎強(qiáng)度計(jì)算組合梁在正彎矩作用下的抗彎強(qiáng)度計(jì)算 正彎矩作用下，組合梁的塑性中和軸可能位于鋼正彎矩作用下，組合梁的塑性中和軸可能位于鋼筋混凝土翼板內(nèi)，也可能位于鋼梁截面內(nèi)，計(jì)算時(shí)分筋混凝土翼板內(nèi)，也可能位于鋼梁截面內(nèi)，計(jì)算時(shí)分兩種情況考慮。兩種情況考慮。（1）當(dāng)塑性中和軸位于混凝土受壓翼板內(nèi)，即）當(dāng)塑性中和軸位于混凝土受壓翼板內(nèi)，即Af bcehcfc時(shí)：時(shí)： yxfbMccecc