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文檔簡介
1總則1.0.1為在水運工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、確保質(zhì)量的要求,制定本規(guī)范。1.02本規(guī)范適用于港口、船閘閘門和閥門、船塢塢門等水運工程的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,其中船閘閘門和閥門、船塢塢門設(shè)計計算仍分別按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《船閘閘閥門設(shè)計規(guī)范》(JTJ308)和《干船塢設(shè)計規(guī)范第三篇塢門及灌水排水系統(tǒng)》(JTJ253)規(guī)定執(zhí)行。1.0.3水運工程的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)從工程實際情況出發(fā),合理選用材料、結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措施,滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度和防腐蝕的要求,并應(yīng)滿足制造、運輸和安裝的要求。1.0.4鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計文件,應(yīng)注明結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限、所采用的鋼材牌號、連接材料的型號或鋼號及所要求的力學(xué)性能和化學(xué)成分等保證項目,同時也應(yīng)注明焊縫型式、焊縫質(zhì)量等級、端面刨平頂緊部位及對施工的要求。1.0.5對新型和大型鋼結(jié)構(gòu)工程,必要時應(yīng)進(jìn)行專題研究。1.0.6水運工程的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語2.0.1強(qiáng)度strength構(gòu)件截面材料或連接抵抗破壞的能力。強(qiáng)度計算是防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞的計算。2.0.2承載能力load-carryingcapacity結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不會因強(qiáng)度、穩(wěn)定或疲勞等因素破壞所能承受的最大內(nèi)力;或塑性分析形成破壞機(jī)構(gòu)時的最大內(nèi)力;或達(dá)到不適應(yīng)于繼續(xù)承載的變形時的內(nèi)力。2.0.3脆斷brittlefracture?般指鋼結(jié)構(gòu)在拉應(yīng)力狀態(tài)下沒有出現(xiàn)警示性的塑性變形而突然發(fā)生的脆性斷裂。2.0.4強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值characteristicvalueofstrength國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼材屈服點(屈服強(qiáng)度)或抗拉強(qiáng)度。2.0.5強(qiáng)度設(shè)計值designvalueofstrength鋼材或連接的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)抗力分項系數(shù)后的數(shù)值。2.0.6屈曲buckling桿件或板件在軸心壓力、彎矩、剪力單獨或共同作用下突然發(fā)生與原受力狀態(tài)不符的較大變形而失去穩(wěn)定。2.0.7整體穩(wěn)定overallstability在外荷載作用下,對整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能否發(fā)生屈曲或失穩(wěn)的評估。2.0.8組合構(gòu)件built-upmember由一塊以上的鋼板(或型鋼)相互連接組成的構(gòu)件,如工字形截面或箱形截面組合梁或柱。2.0.9應(yīng)力循環(huán)次數(shù)numberofstresscycles在設(shè)計使用年限內(nèi),動力荷載重復(fù)作用產(chǎn)生的應(yīng)力變化次數(shù)。2.0.10鋼與混凝土組合梁compositesteelandconcretebeam由混凝土翼板與鋼梁通過抗剪連接件組合而成能整體受力的梁,不包括鋼骨混凝土梁3基本規(guī)定一般規(guī)定本規(guī)范除疲勞計算及船閘閘門和閥門、船塢塢門的計算采用容許應(yīng)力法以外,均采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,用分項系數(shù)設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行計算。船閘閘門和閥門、船塢塢門的設(shè)計計算應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。承重結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計:(1)承載能力極限狀態(tài)包括:構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞,因過度變形而不適于繼續(xù)承載,結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或板件喪失穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系和結(jié)構(gòu)傾覆,結(jié)構(gòu)因局部破壞而連續(xù)倒塌。(2)正常使用極限狀態(tài)包括:影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形,影響正常使用的振動,影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括鋼與混凝土組合梁中的混凝土裂縫)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)失效可能產(chǎn)生的后果,參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50153)的規(guī)定,采用不同的安全等級和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。水運工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)區(qū)分下列四種設(shè)計狀況:(1)持久設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)使用時的正常情況;(2)短暫設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的臨時情況,包括結(jié)構(gòu)施工和維修時的情況等。(3)偶然設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況,包括結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊時的情況等;(4)地震設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)遭受地震時等情況,在抗震設(shè)防地區(qū)必須考慮地震設(shè)計狀況。鋼結(jié)構(gòu)的四種設(shè)計狀況應(yīng)分別按下列極限狀態(tài)設(shè)計:(1)對持久設(shè)計狀況,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。(2)對短暫設(shè)計狀況,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計,可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。(3)對偶然設(shè)計狀況,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計,使主體結(jié)構(gòu)不致因出現(xiàn)設(shè)計規(guī)定的偶然事件而喪失承載力,可不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。(4)對地震設(shè)計狀況,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計,使主體結(jié)構(gòu)不致因出現(xiàn)設(shè)計的地震狀況而喪失承載力,可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對所考慮的極限狀態(tài),應(yīng)采用相應(yīng)的、最不利的作用組合。(1)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,持久設(shè)計狀況應(yīng)考慮作用的持久組合,短暫設(shè)計狀況應(yīng)考慮作用的短暫組合,必要時尚應(yīng)考慮作用的偶然組合或地震組合。(2)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時,持久設(shè)計狀況應(yīng)考慮作用的標(biāo)準(zhǔn)組合;對鋼與混凝土組合梁,應(yīng)考慮作用的頻遇組合和準(zhǔn)永久組合。作用的標(biāo)準(zhǔn)值、作用的分項系數(shù)、作用的組合系數(shù)等的取值,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50153)、現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ215)和《水運工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ225)的規(guī)定采用。材料鋼結(jié)構(gòu)宜采用碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼或橋梁用結(jié)構(gòu)鋼,其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)及《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T714)的規(guī)定。當(dāng)采用其它牌號的鋼材時,尚應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。承重結(jié)構(gòu)的鋼材,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、鋼材厚度和工作環(huán)境等因素綜合考慮,選擇Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼或橋梁用結(jié)構(gòu)鋼等合適的鋼材牌號。下列情況的承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件不應(yīng)采用Q235沸騰鋼:(1)焊接結(jié)構(gòu):直接承受動力荷載或振動荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu);工作溫度低于一20℃時的直接承受動力荷載或振動荷載但可不驗算疲勞的結(jié)構(gòu)以及承受靜力荷載的受彎及受拉的重要承重結(jié)構(gòu);工作溫度等于或低于-30℃的所有承重結(jié)構(gòu)。(2)非焊接結(jié)構(gòu):工作溫度等于或低于一20C的直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)。承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率和硫、磷含量的合格保證,對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證。對于需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)所采用的鋼材,應(yīng)根據(jù)所處的工作溫度提供相應(yīng)的沖擊韌性的合格保證。對于焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于0℃但高于-20°C時,Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有0℃沖擊韌性的合格保證,Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-20°沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于-20°C時,Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有-20°C沖擊韌性的合格保證,Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有RO。沖擊韌性的合格保證。對于非焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于-201時,Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有01沖擊韌性的合格保證,Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-20°沖擊韌性的合格保證。焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件》(GB/T7659)的要求;非焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》(GB/T11352)的要求。連接軸、支座滾軸和較軸宜采用35或45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,必要時可采用35Mn2、40Cr或綜合性能與其相似的其它合金結(jié)構(gòu)鋼。鋼結(jié)構(gòu)的連接材料應(yīng)符合下列要求:手工焊接采用的焊條,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼焊條》(GB/T5117)或《低合金鋼焊條》(GB/T5118)的規(guī)定。選擇的焊條型號應(yīng)與主體金屬力學(xué)性能相適應(yīng)。對直接承受動力荷載或振動荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu),宜采用低氫型焊條。自動焊接或半自動焊接采用的焊絲和相應(yīng)的焊劑應(yīng)與主體金屬力學(xué)性能相適應(yīng),并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《六角頭螺栓-C級》(GB/T5780)和《六角頭螺栓-A級和B級》(GB/T5782)的規(guī)定。高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》(GB/T1228),《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母》(GB/T1229)、《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》(GB/T1230)、《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》(GB/T1231)或《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副》(GB/T3632)、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副技術(shù)條件》(GB/T3633)的規(guī)定。圓柱頭焊釘(栓釘)連接件的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》(GB/T10433)的規(guī)定。鉀釘應(yīng)采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)件用碳素鋼熱軋圓鋼》(GB/T715)中規(guī)定的BL2或BL3號鋼制成。錨栓可采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)中規(guī)定的Q235鋼或《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)中規(guī)定的Q345鋼制成。鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值,應(yīng)根據(jù)鋼材厚度或直徑按表3.2.8-1采用。鋼鑄件的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表3.2.8-2采用。連接的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表3.2.8-3至表3.2.8~5采用。鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa) 表3.2.8-1鋼材抗拉、抗壓和抗彎f抗剪A端面承壓(刨平頂緊)幾牌號厚度或直徑(mm)Q235鋼<16215125325>16?40205120>40?60200115>60~100190110Q345鋼<16310180400>16?35295170>35?50265155>50^100250145Q390鋼<16350205415>16?35335190>35?50315180>50-100295170Q420鋼<16380220440>16?35360210>35?50340195>5(卜100325185注:表中厚度系指計算點的鋼材厚度。
鋼號抗拉、抗壓和抗彎抗剪A斷面承壓(刨平頂緊)X:ZG200-40015590260ZG230-450180105290ZG270-500210120325ZG310-570240140370鋼鑄件的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)表3.2.8-2焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa) 表32.8-3焊接方法和焊條類型構(gòu)《件鋼材對接焊縫角焊縫牌號厚度或直徑(mm)抗壓焊縫質(zhì)量為下列等級時,抗拉力W抗剪f:抗拉、抗壓和抗剪aw一級、二級?及自動焊接、半自動焊和E43型焊條的手工焊Q235鋼<16215215185125160>16~40205205175120>40-60200200170115>60?100190190160110自動焊接、半自動焊和E50型焊條的手工焊Q345鋼<16310310265180200>16-35295295250170>35?50265265225155>50-100250250210145自動焊接、半自動焊和E55型焊條的手工焊Q390鋼<16350350300205220>16-35335335285190>35?50315315270180>50?100295295250170Q420鋼<16380380320220220>16~35360360305210>35?50340340290195>50-1003253252745185注:①自動焊和半自動焊所采用的焊絲和焊劑,應(yīng)保證其熔敷金屬的力學(xué)性能不低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》(GB/T5293)和《低合金鋼埋弧焊用焊劑》(GB/T12470)中相關(guān)的規(guī)定;②焊縫質(zhì)量等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205)的規(guī)定。其中厚度小于8mm鋼材的對接焊縫,不應(yīng)采用超聲波探傷確定焊縫質(zhì)量等級;③對接焊縫在受壓區(qū)的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值取,在受拉區(qū)的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值取了「。螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa) 表3.2.84螺栓的性能等級、錨栓和構(gòu)件鋼材的牌號普通螺栓錨栓承壓型連接高強(qiáng)螺栓C級螺栓A級、B級螺栓抗拉于:抗剪承壓抗拉廣抗剪£承壓抗拉出抗拉(抗剪承壓普通螺栓4.6級、4.8級1701405.6級一一一210190一一一一一8.8級——400320—————錨栓Q235鋼一一140一Q345鋼——————180———承壓型連接高強(qiáng)度螺栓8.8級一40025010.9級500310—構(gòu)件Q235鋼305405470Q345鋼一385510一590Q390鋼一一400一530一一615Q420鋼425560一655注:①A級螺栓用于dW24mm和/WOd或/W50mm(按較小值)的螺栓;B級螺栓用于d>24mm或/>10d或/>150mm(按較小值)的螺栓。d為公稱直徑,I為螺桿公稱長度;②A、B級螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C級螺栓孔的允許偏差和孔壁表面粗糙度,均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205)的要求。鐘釘連接的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa) 表328-5鉀釘鋼號和構(gòu)件鋼材牌號抗拉(釘頭拉脫)抗剪尸承壓方I類孔11類孔I類孔11類孔翎釘BL2或BL3120185155一一構(gòu)件Q235鋼一450365Q345鋼一565460Q390鋼———590480注:①屬于下列情況者為I類孔:在裝配好的構(gòu)件上按射擊孔徑鉆成的孔;在單個零件和構(gòu)件上按設(shè)計孔徑分別用鉆模鉆成的孔;在單個零件上先鉆成或沖成較小的孔徑,然后在裝配好的構(gòu)件上再擴(kuò)鉆至設(shè)計孔徑的孔。②在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設(shè)計孔徑的孔屬于H類孔。計算下列情況的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接時,第3.2.8條規(guī)定的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以相應(yīng)的折減系數(shù),當(dāng)幾種情況同時存在時,其折減系數(shù)應(yīng)連乘:(1)單面連接的單角鋼,按軸心受力計算強(qiáng)度和連接時乘以系數(shù)0.85;(2)單面連接的單角鋼,按軸心受壓計算穩(wěn)定性時:等邊角鋼乘以系數(shù)0.6+0.0015/1,但不大于1.0;短邊相連的不等邊角鋼乘以系數(shù)0.5+0.0025/1,但不大于1.0;長邊相連的不等邊角鋼乘以系數(shù)0.70o其中,丸為長細(xì)比,對中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿,應(yīng)按最小回轉(zhuǎn)半徑計算,當(dāng)丸<20時,取丸=20。(3)無墊板的單面施焊對接焊縫乘以系數(shù)0.85;(4)施工條件較差的高空安裝焊縫和鉀釘連接乘以系數(shù)0.90;(5)沉頭和半沉頭鉀釘連接乘以系數(shù)0.80。鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo)應(yīng)按表3.2.10采用。鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo) 表3210彈性模量E(MPa)剪變模量G(MPa)線膨脹系數(shù)a(/℃)質(zhì)量密度P(kg/m3)2.06X1050.79X1051.2X10-57.85X1(P3.3變形3.3.1變冷構(gòu)件的撓度不應(yīng)超過表3.3.1中所列數(shù)值。受彎構(gòu)件撓度限值 表3.3.1項次構(gòu)件類型撓度限值1鋼引橋?qū)嵏沽篖/5002鋼引橋桁架L/7003鋼引橋橫梁、縱梁L/2504箱形軌道梁L/8005鋼與混凝土組合梁L/500(L/250且<25mm)注:①L為計算跨度,當(dāng)為懸臂構(gòu)件時為懸臂長度的2倍;②鋼與混凝土組合梁進(jìn)行施工階段驗算時按鋼梁進(jìn)行計算,施工的荷載標(biāo)準(zhǔn)值取1.0~1.5kPa,撓度限值取括號內(nèi)數(shù)值;③對于荷載較小的工作便橋、系纜橋等,按安全合理、經(jīng)濟(jì)適用的原則,經(jīng)論證后可適當(dāng)降低撓度限值的要求。3.3.2為改善外觀和使用條件,當(dāng)撓度計算值超過跨度的1/1600時,宜將受彎構(gòu)件預(yù)先起拱,起拱度應(yīng)按實際需要確定,可取恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值與1/2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的和所產(chǎn)生的撓度值。起拱應(yīng)做成平順曲線。3.4防護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計同時進(jìn)行,應(yīng)根據(jù)鋼材材質(zhì)、環(huán)境條件、使用要求以及施工、維護(hù)管理條件等,確定的防腐蝕措施、鋼材表面的除銹等級以及防腐蝕對鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。對大型鋼弓I橋、箱形軌道梁宜設(shè)置輔助維修設(shè)施。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火保護(hù)層應(yīng)根據(jù)防火等級對不同構(gòu)件所要求的耐火極限進(jìn)行設(shè)計,防火涂料的性能、涂層厚度及質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(GBJ4907)和國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(CECS24)的規(guī)定。4構(gòu)件計算一般規(guī)定直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu),在計算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時,動力荷載設(shè)計值應(yīng)乘以動力系數(shù),在計算變形時,動力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)乘動力系數(shù)。動力系數(shù)根據(jù)結(jié)構(gòu)型式、受力情況不同而一般采用L1~L3,吊裝驗算時,動力系數(shù)可取0.85或1.2o鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)采取合理的構(gòu)造措施,盡量避免構(gòu)件受扭。當(dāng)扭矩不能通過構(gòu)造措施消除時,鋼構(gòu)件可采用閉口截面型式,不宜采用開口截面。計算時可采用薄壁桿件理論進(jìn)行分析。計算長度和容許長細(xì)比受壓構(gòu)件的計算長度應(yīng)根據(jù)桿端約束和構(gòu)件幾何長度/確定:(1)當(dāng)兩端較接時,%=/;(2)當(dāng)一端固定,一端自由時,/()=2/;(3)當(dāng)兩端固定時,%=0.5/;(4)當(dāng)一端錢接,另一端固定時,/。=0.7/;(5)當(dāng)一端固定,另一端有側(cè)移無轉(zhuǎn)動時,%=/;(6)當(dāng)一端錢接,另一端有側(cè)移無轉(zhuǎn)動時,4=2/。確定桁架弦桿和單系腹桿(用節(jié)點板與弦桿連接)的長細(xì)比時,其計算長度應(yīng)按表422采用。桁架弦桿和單系腹桿的計算長度/0 表4.2.2項次彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其它腹桿1桁架平面內(nèi)/10.8/2桁架平面外113斜平面10.9/注:①/為構(gòu)件的幾何長度(節(jié)點中心間距),4為桁架弦桿側(cè)向支撐點之間的距離:②斜平面指與桁架平面斜交的平面,適用于構(gòu)件截面兩主軸均不在桁架平面內(nèi)的單角鋼腹桿和雙角鋼十字形截面腹桿;③無節(jié)點板的腹桿計算長度在任意平面內(nèi)均取其幾何長度(鋼管結(jié)構(gòu)除外)。當(dāng)桁架弦桿側(cè)向支撐點之間的距離為節(jié)點長度的2倍且兩節(jié)點的弦桿軸向壓力不相同時(如圖4.2.3所示),該弦桿在桁架平面外的計算長度應(yīng)按下式計算:%=/".75+0.25*>0.51] (4.2.3)式中N、——較大的壓力,計算時取正值;N2 較小的壓力或拉力,計算時壓力取正值,拉力取負(fù)值。注:桁架再分式腹桿的受壓主斜桿及K形腹桿的豎桿,在桁架平面外的計算長度也按式(4.2.3)確定(受拉主斜桿仍取/1);在桁架平面內(nèi)的計算長度則取節(jié)點中心間的距離。圖4.2.3弦桿軸心壓力在側(cè)向支承點間有變化的桁架筒圖
確定在交叉點相互連接的桁架交叉腹桿的長細(xì)比時,在桁架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)取節(jié)點中心到交叉點間的距離;在桁架平面外的計算長度,當(dāng)兩交叉桿長度相同時,應(yīng)按下列規(guī)定采用:(1)壓桿,考慮另一桿受力及節(jié)點連接方式確定:當(dāng)相交另一桿受壓,兩桿截面相同并在交叉點均不中斷,貝IJ:當(dāng)相交另一桿受壓,此另一桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接,貝IJ:當(dāng)相交另一桿受拉,兩桿截面相同并在交叉點均不中斷,則:當(dāng)相交另一桿受拉,此拉桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接,貝IJ:C4.2.4-4)(2)拉桿,取%=/。注:①N為所計算桿的內(nèi)力,N。為相交另一桿的內(nèi)力,均為絕對值。兩桿均受壓時,取No?N,兩桿截面應(yīng)相同;②交叉腹桿中單角鋼桿件在斜平面內(nèi),計算長度應(yīng)取節(jié)點中心至交叉點的距離。桁架桿件的長細(xì)比不宜超過表4.2.5的限值。桿件最大長細(xì)比限值 表425桿件長細(xì)比限值主桁桿件受壓弦桿受壓或受反復(fù)應(yīng)力的腹桿、以彎曲應(yīng)力為主的空腹桁架腹桿100僅受拉力的弦桿130僅受拉力的腹桿180聯(lián)結(jié)系桿件縱向聯(lián)結(jié)系、支點處橫向聯(lián)結(jié)系和制動聯(lián)結(jié)系的受壓或受反復(fù)應(yīng)力的桿件130中間橫向聯(lián)結(jié)系的受壓或受反復(fù)應(yīng)力的桿件150各種聯(lián)結(jié)系的受拉桿件200注:桁架的受壓腹桿,當(dāng)其內(nèi)力等于或小于承載力的50%時,長細(xì)比限值可取為150。對格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件,當(dāng)綴件為綴條時,其分肢的長細(xì)比《不應(yīng)大于桿件兩方向長細(xì)比(對虛軸取換算長細(xì)比)的較大值4111ax的0.7倍;當(dāng)綴件為綴板時,4不應(yīng)大于40,并不應(yīng)大于4ax的0.5倍(當(dāng)之max<50時,取4ax=50)。強(qiáng)度和穩(wěn)定性軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度,除高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接處外,應(yīng)按下式計算:Ncr=—<f (4.3.1-1)4式中N——軸向拉力或軸向壓力設(shè)計值(N);4 凈截面面積(mm2)。高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接處的強(qiáng)度應(yīng)按下列公式計算:(r=|1-0.5^-1—</ (4.3.1-2)In)\Ncr=—<f (4.3.1-3)A式中〃一在節(jié)點或拼接處,構(gòu)件一端連接的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目;勺——所計算截面(最外列螺栓處)上高強(qiáng)度螺栓數(shù)目;A 構(gòu)件的毛截面面積(mn?)。實腹式軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算:N—<f (4.3.2)(pA式中(p——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)(取截面兩主軸穩(wěn)定系數(shù)中的較小者),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的長細(xì)比、鋼材屈服強(qiáng)度和附錄A的截面分類按附錄B采用。構(gòu)件長細(xì)比4應(yīng)按照下列規(guī)定確定:截面為雙軸對稱或極對稱的構(gòu)件:\=lOy/iy (4.33-1)式中Q、小 構(gòu)件對主軸x和y的計算長度(mm);ix>iy 構(gòu)件截面對主軸x和y的回轉(zhuǎn)半徑(mm)。對雙軸對稱十字形截面構(gòu)件,4或人,取值不小于5.07(其中〃,為懸伸板件寬厚比)。4.33.2截面為單軸對稱的構(gòu)件,繞非對稱軸的長細(xì)比4仍按式(4.3.3-1)計算,但繞對稱軸取考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長細(xì)比九代替人,九的計算參照附錄C.1執(zhí)行。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性仍按公式(4.3.2)計算,但對虛軸(圖4.3.4的x軸和圖434b、c的x軸和),軸)的長細(xì)比應(yīng)取換算長細(xì)比。換算長細(xì)比應(yīng)按附錄C.2計算。y(a) (b) (c)圖4.3.4格構(gòu)式組合構(gòu)件截面用填板連接而成的雙角鋼或雙槽鋼構(gòu)件,可按實腹式構(gòu)件進(jìn)行計算,但填板間距離不應(yīng)超過下列數(shù)值:受壓構(gòu)件: 40/受拉構(gòu)件: 80/i為截面回轉(zhuǎn)半徑,應(yīng)按下列規(guī)定采用:(1)當(dāng)為圖4.3.5a、b所示的雙角鋼或雙槽鋼截面時,取一個角鋼或一個槽鋼對與填板平行的形心軸的回轉(zhuǎn)半徑;(2)當(dāng)為圖435c所示的十字形截面時,取一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑。受壓構(gòu)件的兩個側(cè)向支承點之間的填板數(shù)不得少于2個。圖4.3.5計算截面回轉(zhuǎn)半徑時的軸線示意圖受彎構(gòu)件應(yīng)根據(jù)具體情況分別驗算正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力及折算應(yīng)在主平面內(nèi)受彎的實腹構(gòu)件,其抗彎強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計算:式中"、、My——同一截面處繞x軸和y軸的彎矩(對工字形截面:x軸為強(qiáng)軸,y軸為弱軸)(N.mm);匕、匕——對x軸和y軸的凈截面模量(N/mm3);八、八——截面塑性發(fā)展系數(shù),可按表4.3.6采用;?鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)。表4.3.6截面塑性發(fā)展系數(shù)九、當(dāng)梁受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于13點行而不超過15j235//v時,應(yīng)取九=1.0。/,為鋼材的屈服點。對需要計算疲勞的梁,宜取九=八=1.0。43.6.2在主平面內(nèi)受彎的實腹構(gòu)件,其抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下式計算:VSr=—<f (4.3.6-2)心V式中v——計算截面沿腹板平面作用的剪力設(shè)計值(N);S 計算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩(mn?);/——毛截面慣性矩(mm"):tw——與中和軸相交的腹板總厚度(mm);fv——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)。4.3.63當(dāng)梁上翼緣受有沿腹板平面作用的集中荷載、且該荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時,腹板計算高度上邊緣的局部承壓強(qiáng)度應(yīng)按下式計算:cr=^<f (4.3.6-3)式中F——集中荷載設(shè)計值(N),對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù);W 集中荷載增大系數(shù);對軌道梁,獷=1.35;對其他梁,〃=1.0;lz——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度,按下式計算:I.=a+5/?v+2hR (4.3.6-4)a——集中荷載沿梁跨度方向的支承長度(mm),對軌道上的輪壓可取50mm;hy——自梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離(mm);hR——軌道的高度(mm),對梁頂無軌道的梁4=0;f——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)。在梁的支座處,當(dāng)不設(shè)置支承加勁肋時,也應(yīng)按公式(4.3.6-3)計算腹板計算高度下邊緣的局部壓應(yīng)力,但材取1.0。支座集中反力的假定分布長度,應(yīng)根據(jù)支座具體尺寸參照公式(43.6-4)計算。
注:腹板的計算高度%:對軋制型鋼梁,為腹板與上、下翼緣相接處兩內(nèi)弧起點間的距離;對焊接梁,為腹板高度;對鉀接(或高強(qiáng)度螺柱連接)梁,為上、下翼緣與腹板連接的鉀釘(或高強(qiáng)度螺栓)線間最近距離。43.6.4在梁的腹板計算高度邊緣處,若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力,或同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力(如連續(xù)梁中部支座處或梁的翼緣截面改變處等)時,其折算應(yīng)力應(yīng)按下式計算:C4.3.6-5)y]a2+ -<jac+3r2<C4.3.6-5)式中b、八q——腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力(MPa),r和4應(yīng)按公式(436-2)和公式(43.6-3)計算,。應(yīng)按下式計算:C4.3.6-6)M
°FC4.3.6-6)/? 梁凈截面慣性矩(mn/);y 所計算點至梁中和軸的距離(mm);1——計算折算應(yīng)力的強(qiáng)度設(shè)計值增大系數(shù);當(dāng)o?與“異號時,取4=1.2;當(dāng)o?與4同號或q=0時,取4=1.1;4.3.7受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性應(yīng)滿足以下要求:符合下列情況之一時,可不計算梁的整體穩(wěn)定性:(1)有鋪板(各種鋼筋混凝土板和鋼板)在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移。H型鋼或等截面工字形簡支梁受壓翼緣的自由長度人與其寬度伉之比不超過表4.3.7所規(guī)定的數(shù)值時。
鋼號跨中無側(cè)向支承點的梁跨中受壓翼緣有側(cè)向支承點的梁,不論荷載作用于何處荷載作用在上翼緣荷載作用在下翼緣Q23513.020.016.0Q34510.516.513.0Q39010.015.512.5Q4209.515.012.0H型鋼或等截面工字形簡支梁不需計算整體穩(wěn)定性的最大人/乙值表4.3.7注:①其他鋼號的梁不需計算整體穩(wěn)定性的最大"仇值,應(yīng)取Q235鋼的數(shù)值乘以②對跨中無側(cè)向支承點的梁,4為其跨度;對跨中有側(cè)向支承點的梁,4為受壓翼緣側(cè)向支承點間的距離(梁的支座處視為有側(cè)向支承)。⑶箱形截面簡支梁的截面尺寸(圖437)滿足<6,ljba<95(235//,.)時,不計算其整體穩(wěn)定性。圖4.3.7箱形截面437.2除4.371款所指情況外,在最大剛度主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件,其整體穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算:(4.3.7-1)
式中 M,——繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩(N.mm);區(qū)——按受壓纖維確定的梁毛截面模量(mn?);(ph一梁的整體穩(wěn)定性系數(shù),應(yīng)按附錄D確定。4.3.7.3除437.1款所指情況外,在兩個主平面受彎的構(gòu)件,其整體穩(wěn)定性應(yīng)紅+旦按下式計算:紅+旦(43.7-2)式中嗎、叫?按受壓纖維確定的對式中嗎、叫?按受壓纖維確定的對x軸和對y軸毛截面模量(mn?);處——繞強(qiáng)軸彎曲所確定的梁整體穩(wěn)定系數(shù),按附錄D確定。4.3.8拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計算:4.3.8拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計算:(4.3.8)曳+-+旦A,"八叱」八心一(4.3.8)式中九、八一與截面模量相應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù),應(yīng)按表4.3.6采用。式中注:①當(dāng)壓彎構(gòu)件受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于13必守萬而不超過15^235//,,時,應(yīng)取九=1.0。②需要計算疲勞的拉彎、壓彎構(gòu)件,宜取九=八=1.0。4.3.9壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性應(yīng)分別按下列規(guī)定驗算:彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)(繞x軸)的實腹式壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性應(yīng)按下列規(guī)定計算:(1)彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性:(4.3.9-1)(4.3.9-1)式中 N——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的軸心壓力(N);心——參數(shù),.=/網(wǎng)(11乃);6——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù);Mx 所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩(N.mm);叱,一在彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的毛截面模量(mn?);鼠——彎矩作用平面內(nèi)的等效彎矩系數(shù),應(yīng)按439.2款的規(guī)定采用。(2)彎矩作用平面外的穩(wěn)定性:NBM—+77/^±l</ (4.3.9-2)式中 外——彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),按4.3.2條確定;巴——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),按附錄D計算,其中工字形(含H型鋼)和T形截面的非懸臂(懸伸)構(gòu)件可按附錄D第D.5節(jié)確定;對閉口截面見=1.0;Mx——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩(N.mm);ij 截面影響系數(shù),閉口棧面〃=0.7,其他截面〃=1.0;譏——彎矩作用平面外的等效彎矩系數(shù),應(yīng)按4.3.9.2款的規(guī)定采用。彎矩作用平面內(nèi)、外的等效彎矩系數(shù)夕,“、用的取值應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)彎矩作用平面內(nèi)有側(cè)移的框架柱及懸臂構(gòu)件,鼠=1.00(2)無側(cè)移框架柱和兩端支承的構(gòu)件:無橫向荷載作用時:=0.65+0.35處,M和優(yōu)為端彎矩,使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率(無反彎點)時取異號,有端彎矩和橫向荷載同時作用時:是構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時,口,“=1.0;使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時,見工=0.85o無端彎矩但有橫向荷載作用時:力,“=1.0。(3)彎矩作用平面外為懸臂的構(gòu)件,0“=1.0。(4)在彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件,應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承點間構(gòu)件段內(nèi)的
荷載和內(nèi)力情況確定:所考慮構(gòu)件段無橫向荷載作用時:丹,=0.65+0.357■, 和M,是在彎必矩作用平面內(nèi)的端彎矩,產(chǎn)生反向曲率時取異號,ImInWzI;所考慮構(gòu)件段內(nèi)有端彎矩和橫向荷載同時作用時:使構(gòu)件段產(chǎn)生同向曲率時,公=1.0;使構(gòu)件段產(chǎn)生反向曲率時,?=0.85;所考慮構(gòu)件段內(nèi)無端彎矩但有橫向荷載作用時:鼠=10。N93彎矩繞虛軸(x軸)作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件,其彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算:N93C4.3.9-3)式中,/r為對x軸的毛截面慣性矩,y。為由x軸到壓力較大分肢的軸線距離或者到壓力較大分肢腹板外邊緣的距離,二者取較大者;化、由換算長細(xì)比確定。彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性可不計算,但應(yīng)計算分肢的穩(wěn)定性,分肢的軸心力應(yīng)按桁架的弦桿計算。對綴板柱的分肢尚應(yīng)考慮由剪力引起的局部彎矩。彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙軸對稱實腹式工字形(含H形)和箱形(閉口)截面的壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性應(yīng)按下列公式計算:C4.3.9-4)C4.3.9-5)—心也—+〃旦”C4.3.9-4)C4.3.9-5)1PA/^[1-0.8£)可N, Bm、M,、網(wǎng),,f式中心、6 對強(qiáng)軸x-x和弱軸y-y的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù);外、(pby——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性系數(shù),按附錄D計算,其中工字形(含H型鋼)截面的非懸臂(懸伸)構(gòu)件處,可按附
錄D第D.5節(jié)確定,%,可取1.0;對閉口截面,取M.、M,——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)對強(qiáng)軸和弱軸和最大彎矩;N£N'Ey——參數(shù),N\=/ea/(L1片),嗎、WY 對強(qiáng)軸和弱軸的毛截面模量;xy鼠、Pmy——等效彎矩系數(shù),應(yīng)按4.3.9.1條彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的有關(guān)規(guī)定采用;凡、A,——等效彎矩系數(shù),應(yīng)按439.1條彎矩作用平面外穩(wěn)定計算的有關(guān)規(guī)定采用。彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性應(yīng)按下列規(guī)定計算:(1)按整體計算:C4.3.9-6)式中叱,——在M、,作用下,對較大受壓纖維的毛截面模量(mn?)。(2)按分肢計算:在N和乍用下,將分肢作為桁架弦桿計算其軸心力,M,按公式(439-7)和公式(4.3.9-8)分配給兩分肢(圖4.3.9),然后按439.1條的規(guī)定計算分肢穩(wěn)定性。Afvi=- 一Afvi=- 一_八/匕”(43.9-7)(43.9-8)分肢2:式中A、12 分肢1、分肢2對y軸的慣性矩(mn/);y、y2 作用的主軸平面至分肢1、分肢2軸線的距離(mm)。
v 分胺2X-T-~~?*1 T-1|IIIE分肢?圖4.3.9格構(gòu)式構(gòu)件截面焊接鋼板梁腹板應(yīng)按下列規(guī)定配置加勁肋,并應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)的要求驗算各區(qū)格的局部穩(wěn)定性。當(dāng)470j235/fy時,對有局部壓應(yīng)力(b,¥0)的梁,應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋;但對無局部壓應(yīng)力(4=0)的梁,可不配置加勁肋。當(dāng)h0/tw>70/35£時,應(yīng)配置橫向加勁肋。其中,當(dāng)h/tw>1501235£,或按計算需要時,應(yīng)在彎曲應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)增加配置縱向加勁肋。局部壓應(yīng)力很大的梁,必要時尚宜在受壓區(qū)配置短加勁肋。梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處,宜設(shè)置支承加勁肋。梁受壓翼緣自由外伸寬度。與其厚度f之比,應(yīng)符合下式要求:(4.3.11-1)b235(4.3.11-1)-<13——當(dāng)計算梁抗彎強(qiáng)度取九=1.0時,b/t可放寬至15戶/萬o箱形截面梁受壓翼緣板在兩腹板之間的無支承寬度瓦與其厚度t之比,應(yīng)符合下式要求:<40合下式要求:<40— (4.3.11-2)當(dāng)箱形截面梁受壓翼緣板設(shè)有縱向加勁肋時,則式(4.3.11-2)中的瓦取為腹板與縱向加勁肋之間的翼緣板無支承寬度。箱形軌道梁翼緣板縱向加勁肋的間距應(yīng)滿足式(4.3.11-2)的要求,同時其截面慣性矩7X尚應(yīng)符合以下要求:( VQY/t>0.64+0.09——九£ (4.3.12)
式中,m為翼緣板縱向加勁肋數(shù)。梁腹板橫向加勁肋的最小間距應(yīng)為0.5d小。為腹板計算高度),最大間距應(yīng)為2加(箱形軌道梁取生)??v向加勁肋至腹板計算高度受壓邊緣的距離應(yīng)在?范圍內(nèi)。橫向加勁肋的外伸寬度A及厚度應(yīng)符合以下要求(單位:mm):h>-^+40 (4.3.13-1)u,30tM (4.3.13-2)(4.3.13-3)在同時用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板中,加勁肋的截而尺寸除滿足上述要求外,其截面慣性矩。(橫向加勁肋)及/y(縱向加勁肋)尚應(yīng)符合以下要求:(4.3.13-3)Iz-^hotw/y>1.5/iX(當(dāng)a/瓦不大于0.85時)(4.3.13-4a)或/22.5-0.45以上-hot(當(dāng)。/〃0大于0.85時)(4.3.13-4b),(h?\ho)"式中,a為橫向加勁肋間距。在受壓構(gòu)件中,翼緣板自由外伸寬度b與其厚度f之比,應(yīng)符合下列要求:(1)軸心受壓構(gòu)件:y<(10+0.U)^^ (4.3.14-1)式中2——構(gòu)件兩方向長細(xì)比的較大值;當(dāng)丸<30時,取2=30;當(dāng)2>100時,取4=100。(2)壓彎構(gòu)件:(4.3.14-2)當(dāng)強(qiáng)度和穩(wěn)定計算中取九=L0時,〃/可放寬至157235/4o■■板自由外伸寬度成的取值為:對焊接構(gòu)件,取腹板變至全翼緣板(肢)邊緣的距離;時軋制構(gòu)件,取內(nèi)圓弧起點至翼緣板(肢)邊緣的距離。在工字形及H形截面的受壓構(gòu)件中,腹板計算高度為與其厚度Q之比,
應(yīng)符合下列要求:(1)軸心受壓構(gòu)件:(4.3.15-1)^-<(25+0.5/1)/—(4.3.15-1),卬 Vfy式中A——構(gòu)件兩方向長細(xì)比的較大值;當(dāng);1<30時,取2=30;當(dāng)2N100時,取;1=100。(2)壓彎構(gòu)件:當(dāng)04aoM1.6時:當(dāng)1.6</42.0時:max235(16g+0.5/1+25)―—<(48<z0+0.5/1—當(dāng)1.6</42.0時:max235(16g+0.5/1+25)―—<(48<z0+0.5/1—26.2) —Q VJy(4.3.15-2)(4.3.15-3)腹板計算高度邊緣的最大壓應(yīng)力,計算時不考慮構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)和截面塑性發(fā)展系數(shù);5nHi--腹板計算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力,壓應(yīng)力取正值,拉應(yīng)力取負(fù)值;2——構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細(xì)比;當(dāng)7<30時,取;1=30;當(dāng)2>100時,取2=100。在箱形截面的受壓構(gòu)件中,受壓翼緣的寬厚比應(yīng)符合4311條的要求。箱形截面受壓構(gòu)件的腹板計算高度均與其厚度42比,應(yīng)符合下列要求:(1)軸心受壓構(gòu)件:235(4.3.16)(2)壓彎構(gòu)件的為/%不超過公式(4.3.15-2)或公式(4.3.15-3)右側(cè)乘以0.8后的值(當(dāng)此值小于40/35/4時,采用40企35/4)。圓管截面的受壓構(gòu)件,其外徑與壁厚之比不應(yīng)超過100(235%)。4.4變形計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形時,可按構(gòu)件的毛截面計算,不考慮螺栓孔或鉀釘孔引起的截面削弱。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形可根據(jù)不同的設(shè)計要求采用相應(yīng)的作用組合設(shè)計值,鋼引橋、箱形軌道梁、鋼與混凝土組合梁的變形計算尚應(yīng)按有關(guān)章節(jié)執(zhí)行。5連接計算一般規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)宜采用焊縫連接,亦可采用螺栓或鉀釘連接。鋼結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)注意焊縫布置和焊接工藝,避免應(yīng)力集中,并減小焊接應(yīng)力和焊接變形。焊縫連接的焊件可做成對接和T形連接形式,焊縫的主要型式可分為對接焊縫和角焊縫。普通螺栓用作受剪連接時宜選用精制螺栓。焊縫連接焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況,按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級:在需要進(jìn)行疲勞計算的構(gòu)件中,凡對接焊縫均應(yīng)焊透,其質(zhì)量等級為:(1)作用力垂直于焊縫長度方向的橫向?qū)雍缚p或T形對接焊縫,受拉時應(yīng)為一級;(2)作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)不低于二級。不需要計算疲勞的構(gòu)件中,凡要求與母材等強(qiáng)的對接焊縫應(yīng)予焊透,其質(zhì)量等級當(dāng)受拉時應(yīng)不低于二級,受壓時宜為二級。不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接焊縫,以及搭接連接采用的角焊縫,其質(zhì)量等級為:(1)對直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu),焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合二級;(2)對其他結(jié)構(gòu),焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為三級。對接焊縫的強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計算:在對接接頭和T形接頭中,垂直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫,其強(qiáng)度應(yīng)按下式計算:(y=—< (5.2.2-1)式中N——軸心拉力或軸心壓力;/?,——焊縫計算長度;t——在對接接頭中為連接件的較小厚度;在T形接頭中為腹板的厚度;、f;——對接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。注:當(dāng)對接焊縫無法采用引弧板和引出板施焊時,每條焊縫的計算長度取實際長度減去2t。在對接接頭和T形接頭中,承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫,其正應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)分別進(jìn)行計算。但在同時受有較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力處,應(yīng)按下式計算折算應(yīng)力:V(T2+3r2<lAf,w (5.2.2-2)直角角焊縫的強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計算:(1)在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力單獨作用下,考慮作用力與焊縫長度方向的關(guān)系。正面角焊縫(作用力垂直于焊縫長度方向):N%=——< (5.2.3-1)側(cè)面角焊縫(作用力平行于焊縫長度方向):Nrf=—</;' (5.2.3-2)(2)在各種力綜合作用下,考慮力和盯的共同作用。JL+rj (5.2.3-3)式中%——按焊縫有效截面(嘰)計算,垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力(N/mm2);tf——按焊縫有效截面計算,沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力(N/mn?);he——角焊縫的計算厚度(mm),對直角角焊縫等于0.7與,斗為焊腳尺寸(圖5.2.3);/?.——角焊縫的計算長度(mm),對每條焊縫取其實際長度減去2勺;/;——角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa);用——正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值增大系數(shù):對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu),%=1.0;對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu),=1.22。(a) (b) (c)圖523直角角焊縫截面(a)等腳角焊縫;(b)不等腳角焊縫;(c)凹形等腳角焊縫5.2.4斜角角焊縫及部分焊透的對接焊縫的計算可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.3螺栓和鉀釘連接普通螺栓、錨栓和鉀釘連接應(yīng)按下列規(guī)定計算:在普通螺栓或抑釘受剪的連接中,每個普通螺栓或鉀釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)取受剪和承壓承載力設(shè)計值中的較小值。受剪承載力設(shè)計值:普通螺栓 N: (53.1-1)鉀釘 N:=〃.等/; (5.3.1-2)承壓承載力設(shè)計值:
普通螺栓Nl=d?f: (53.1-3)鉀釘 N:=d? (53.1-4)式中 nv——受剪面數(shù)目;d——螺栓桿直徑;4——鉀釘孔直徑;?——在不同受力方向中一個受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值;/「、f;——螺栓的抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計值;于:、//——鉀釘?shù)目辜艉统袎簭?qiáng)度設(shè)計值。在普通螺栓、錨栓或鉀釘桿軸方向受拉的連接中,每個普通螺栓、錨栓或鉀釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算:普通螺栓 產(chǎn) (5.3.1-5)4冗d~錨栓 乂”=烈一£" (5.3.1-6)1 4兀d~鉀釘 N;=詠于: (5.3.1-7)1 4式中 de—螺栓或錨栓在螺紋處的有效直徑;"、£"、f;——普通螺栓、錨栓和鉀釘?shù)目估瓘?qiáng)度設(shè)計值。5.3.1.3同時承受剪力和桿軸方向拉力的普通螺栓和鉀釘,應(yīng)分別符合下列公N.<N:(53.1-8)(5.3.1-9)N.<N:(53.1-8)(5.3.1-9)(5.3.1-10)(5.3.1-11)普通螺栓鉀釘式中N、.、N,——某個普通螺栓或鉀釘所承受的剪力和拉力(N);N:、N:、N: 一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計值(N);N;、N;、N: 一個鉀釘?shù)氖芗?、受拉和承壓承載力設(shè)計值(N)。高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算:.1在抗剪連接中,每個摩擦型高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:N:=0.9〃/〃尸 (5.3.2-1)式中 nf一傳力摩擦面數(shù)目;〃——摩擦面的抗滑移系數(shù),應(yīng)按表5.3.2-1采用;P——每個高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力(N),應(yīng)按表532-2采用。摩擦面的抗滑移系數(shù)〃 表5.321在連接處構(gòu)件接觸面的處理方法構(gòu)件的鋼號Q235鋼Q345鋼、Q390鋼Q420鋼噴砂(丸)0.450.500.50噴砂(丸)后涂無機(jī)富鋅漆0.350.400.40噴砂(丸)后生赤銹0.450.500.50鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.300.350.40一個高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力P(kN) 表532-2螺栓的性能等級螺栓公稱直徑(mm)M16M20M22M24M27M308.8級8012515017523028010.9級10015519022529035553.2.2在螺栓桿軸方向受拉的連接中,每個高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計值可取N:=0.8P當(dāng)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接同時承受摩擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的外拉力時,其承載力應(yīng)按下式計算:NN+ C5.3.2-2)N:N:
式中N、.、N,——某個高強(qiáng)度螺栓所承受的剪力和拉力(N);N:、用——一個高強(qiáng)度螺栓的受剪、受拉承載力設(shè)計值(N)。高強(qiáng)度螺栓承壓型連接應(yīng)符合下列規(guī)定:53.3.1承壓型連接的高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力P應(yīng)與摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓相同。高強(qiáng)度螺栓承壓型連接不應(yīng)用于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。5.33.2在抗剪連接中,每個承壓型連接高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計值的計算方法與普通螺栓相同,但當(dāng)剪切面在螺紋處時,其受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按螺紋處的有效面積進(jìn)行計算。5.3.33在桿軸方向受拉的連接中,每個承壓型連接高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計值的計算方法與普通螺栓相同。5.33.4同時承受剪力和桿軸方向拉力的承壓型高強(qiáng)度螺栓,應(yīng)符合式(5.3.1-8)及下式的要求:Nv<N^/\.2 (5.3.3)式中 M——一個高強(qiáng)度螺栓所承受的剪力(N);N:——一個高強(qiáng)度螺栓的承壓承載力設(shè)計值(N)。在構(gòu)件的節(jié)點處或拼接接頭的一端,當(dāng)螺栓或鉀釘沿軸向受力方向的連接長度乙大于15do時,應(yīng)將螺栓或鉀釘?shù)某休d力設(shè)計值乘以折減系數(shù)自,4的取值可按式(5.3.4)計算。當(dāng)4大于60〃時,自為0.7。150do(5.3.4)150do式中d0 孔徑(mm)。在下列情況的連接中,螺栓或鉀釘?shù)臄?shù)目應(yīng)予增加:?個構(gòu)件借助填板或其它中間板件與另一構(gòu)件連接的螺栓(摩擦型高強(qiáng)度螺栓除外)或鉀釘數(shù)目,應(yīng)按計算增加10%。53.5.2當(dāng)采用搭接或拼接板的單面連接傳遞軸心力,因偏心引起連接部位發(fā)生彎曲時,螺栓(摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓除外)或鉀釘數(shù)目,應(yīng)按計算增加
10%。節(jié)點板連接節(jié)點處板件在腹桿拉力作用下的強(qiáng)度應(yīng)按下式計算:N 、一/八" (5.4.1-1)%=-/==二= (5.4.1-2){1+2cos-ai式中N——作用于板件的拉力(N);4—?第i段破壞面的截面積,4=4;當(dāng)為螺栓(或鉀釘)連接時,應(yīng)取凈截面面積(mn?);t "板件厚度(mm);4——第,?段破壞的長度(mm),應(yīng)取板件中最危險的破壞線的長度(圖;7,——第,?段的拉剪力折算系數(shù);a,——第i段破壞線與拉力軸線的夾角(°)o4n圖5.4.1板件的拉、剪撕裂(a)焊縫連接;(b)螺栓(鉀釘)連接1:(c)螺栓(鉀釘)連接2桁架節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性可用下列方法進(jìn)行計算:對有豎腹桿相連的節(jié)點板,當(dāng)c/Y15阿仄時(c為受壓腹板連接肢端面中點沿腹桿軸線方向至弦桿的凈距離),可不計算穩(wěn)定。否則,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行穩(wěn)定計算。在任何情況下,c〃不得大于22戶行。對無豎腹桿相連的節(jié)點板,當(dāng)10產(chǎn)萬7時,節(jié)點板的穩(wěn)定承載力可取為0.8包丁,包為板件的有效寬度(如圖5.4.2所示)。當(dāng)可>10j235//v時,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行穩(wěn)定計算,但在任何情況下,c/t不得大于175也硒。圖542板件的有效寬度(a)焊縫連接;(b)螺栓(或抑釘)連接注:。為應(yīng)力擴(kuò)散角,可取30。。支座鋼結(jié)構(gòu)可選用平板鋼支座、弧形鋼板支座、滾輪支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座以及球形鋼支座等。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、使用場合以及支反力、縱橫向位移量和轉(zhuǎn)角的大小等因素綜合分析后選用?;顒愉撘龢虻闹ё鶓?yīng)滿足其在系靠船時能夠自由移動的需要。平板鋼支座適用于跨度小于12m的鋼結(jié)構(gòu)。其底板應(yīng)有足夠的面積以滿
足底板下混凝土的局部承壓要求;底板的厚度根據(jù)支反力均勻作用于底板而產(chǎn)生的底板彎矩確定?;⌒武摪逯ёm用于跨度為12?24m的簡支結(jié)構(gòu)(如圖5.5.4所示)。底板面積及厚度的確定同平板支座。按弧形鋼板與平板之間的線接觸強(qiáng)度控制的最大支反力應(yīng)滿足下式要求:R<SOrbf2/E (5.5.4)式中r 弧形表面的曲率半徑(mm);b 弧形表面與平板的接觸長度(mm);f——材料的設(shè)計強(qiáng)度(MPa),當(dāng)相接觸的兩種材料不同時,取較小者;E——鋼材的彈性模量(MPa);當(dāng)相接觸的兩種材料不同時,其換算彈R |R(a) (b)圖554弧形鋼板支座與滾輪支座示意圖(a)弧形鋼板支座;(b)滾輪支座滾輪支座適用于活動鋼引橋。滾輪與墊板之間的線接觸強(qiáng)度可按式5.5.4計算。板式橡膠支座適用于中小跨度的橋梁,其產(chǎn)品的分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T4)的規(guī)定,支座規(guī)格應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載(汽車荷載應(yīng)計入沖擊)組合所產(chǎn)生的支反力按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列》(JT/T663)選用。支座選用時應(yīng)滿足平均應(yīng)力、防脫空、剪切變形、受壓穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定等方面的規(guī)定。盆式橡膠支座適用于跨度較大的橋梁,其規(guī)格應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合(汽車荷載應(yīng)計入沖擊)所產(chǎn)生的支反力按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁盆式橡膠支座》(JT391)選用。支座選用時應(yīng)滿足豎向承載力及滑移向的位移量要求。非滑移方向的水平力不應(yīng)大于豎向設(shè)計承載力的10%,支座轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于0.02rad。球形鋼支座適用于大跨度橋梁,其規(guī)格應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合(汽車荷載應(yīng)計入沖擊)所產(chǎn)生的支反力按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《球形支座技術(shù)條件》(GB/T17955)選用。橡膠支座、球形支座的活動支座摩擦系數(shù)按現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值,平板鋼支座、弧形鋼板支座的摩擦系數(shù)可取0.3,滾輪支座的摩擦系數(shù)可取0.05。6疲勞計算6.0.1直接承受動力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接,當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)〃大于或等于5x104次時,應(yīng)進(jìn)行疲勞計算。在特殊條件下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的疲勞計算應(yīng)進(jìn)行專門研究。6.0.2疲勞計算采用容許應(yīng)力法,取動力荷載標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)力按彈性狀態(tài)計算,容許應(yīng)力幅按構(gòu)件和連接類別以及應(yīng)力循環(huán)次數(shù)確定。對臨時性構(gòu)件和在應(yīng)力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位可不計算疲勞。6.0.3對常幅(所有應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力幅保持常量)疲勞,應(yīng)按下式進(jìn)行計算:Act<[Act] (6.0.3-1)焊接部位 Ab=bmax-bmin (603-2)非焊接部位 Ab=喂-kamin (6.0.3-3)[△司=(2)P (6.0.3-4)式中Act 應(yīng)力幅(N/mm2);bmax—計算部位每次應(yīng)力循環(huán)中的最大拉應(yīng)力(N/mm2),取正值;bmin 計算部位每次應(yīng)力循環(huán)中的最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力(N/mil?),拉應(yīng)力取正值,壓應(yīng)力取負(fù)值;k——應(yīng)力折減系數(shù),當(dāng)0mM為拉應(yīng)力時取L0,當(dāng)0m加為壓應(yīng)力時取0.7;[Act]——常幅疲勞的容許應(yīng)力幅(N/mm2):n——應(yīng)力循環(huán)次數(shù);C、/3——參數(shù),根據(jù)本規(guī)范附錄E中的構(gòu)件和連接類別按表603采用。C、p的取值 表6.0.3構(gòu)件和連接類別12345678C1940x1012861x10123.26x10122.18x10,21.47x10120.96x10120.65x10120.4lx1012443333336.0.4對變幅(應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力幅隨機(jī)變化)疲勞,若能預(yù)測結(jié)構(gòu)在使用壽命期間各種荷載的頻率分布、應(yīng)力幅水平以及頻次分布總和所構(gòu)成的設(shè)計應(yīng)力譜,則可將其折算為等效常幅疲勞,按下式進(jìn)行計算:Acre<[Act] (6.0.4-1)Act=乙二 (6.0.4-2)'一>〃,_式中 ——變幅疲勞的等效應(yīng)力幅(N/mm2);Z〃i—以應(yīng)力循環(huán)次數(shù)表不的結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命;預(yù)期壽命內(nèi)應(yīng)力幅水平達(dá)到的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。7構(gòu)造要求一般規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造應(yīng)便于制作、運輸、安裝、維護(hù)并使結(jié)構(gòu)受力簡單明確,減小應(yīng)力集中,避免材料三向受拉。在鋼結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件及其連接中,除鋼引橋橋面系的面板、縱梁及船閘閘閥門、船塢塢門外,型鋼最小厚度對海、河港應(yīng)分別取8ml和6nim;鋼板的最小厚度對海、河港應(yīng)分別取10mm和8mm;節(jié)點板的最小厚度不小于被連接板件的厚度。焊接結(jié)構(gòu)是否需要采用焊前預(yù)熱或焊后熱處理等特殊措施,應(yīng)根據(jù)材質(zhì)、焊件厚度、焊接工藝、施焊時氣溫以及結(jié)構(gòu)的性能要求等綜合因素來確定,并在設(shè)計文件中加以說明。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其形式、組成和荷載的不同情況,設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)。焊縫連接焊縫金屬應(yīng)與主體金屬相適應(yīng)。當(dāng)不同強(qiáng)度的鋼材連接時,可采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊接材料。在設(shè)計中不得任意加大焊縫,避免焊縫立體交叉和在一處集中大量焊縫,同時焊縫的布置應(yīng)盡可能對稱于構(gòu)件形心軸。對接焊縫的坡口形式,宜根據(jù)板厚和施工條件按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81)的要求選用。在對接焊縫的拼接處,當(dāng)焊件的寬度不同或厚度在一側(cè)相差4mm以上時,應(yīng)分別在寬度方向或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:4(承受動載)或1:2.5(承受靜載)的斜角;當(dāng)厚度不同時,焊縫坡口形式應(yīng)根據(jù)較薄焊件厚度按第7.2.3條要求取用。角焊縫的尺寸應(yīng)符合下列要求:角焊縫的焊腳尺寸為(mm)不得小于1.50,1(mm)為較厚焊件厚度。但對埋弧自動焊,最小焊腳尺寸可減小1mm;對T形連接的單面角焊縫,應(yīng)增加1mm。當(dāng)焊件厚度等于或小于4mm時,則最小焊腳尺寸應(yīng)于焊件厚度相同。角焊縫的焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍。板件(厚度為Q邊緣的角焊縫最大焊腳尺寸,尚應(yīng)符合下列要求:(1)當(dāng)『V6mm時,hf<t;(2)當(dāng)6mm時,hf</-(1~2)mm0焊縫的兩焊腳尺寸一般為相等。當(dāng)焊件的厚度相差較大且等焊腳尺寸不能符合本條第1、2款要求時,可采用不等焊腳尺寸,與較薄焊件接觸的焊腳邊應(yīng)符合本條第2款的要求;與較厚焊件接觸的焊腳邊應(yīng)符合本條第1款的要求。角焊縫的計算長度不得小于8%和40mmo側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于60%,當(dāng)大于上述數(shù)值時,其超過部分在計算中不予考慮。若內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長分布時,其計算長度不受此限。7.2.6在直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,角焊縫表面應(yīng)做成直線形或凹形。焊腳尺寸的比例:對正面角焊縫宜為1:1.5(長邊順內(nèi)力方向);對側(cè)面角焊縫可為1:1。7.2.7桿件與節(jié)點的連接焊縫(圖7.2.7)宜采用兩面?zhèn)群?,也可用三面圍焊,所有圍焊的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。節(jié)點板端距角鋼肢尖和肢背至少20mm。a) (b)圖7.2.7桿件與節(jié)點板的焊縫連接(a)兩面?zhèn)群福?b)三面圍焊螺栓連接和硼釘連接每一桿件在節(jié)點上以及拼接接頭的一端,永久性的螺栓(或鉀釘)數(shù)不宜少于2個。對組合構(gòu)件的綴條,其端部連接可采用1個螺栓(或鉀釘)。A、B級普通螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大0.25mm以內(nèi),C級普通螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1.5?2.0mm。高強(qiáng)度螺栓孔徑應(yīng)采用鉆成孔。摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大L5?2.0mm;承壓型連接的高強(qiáng)度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1.0?1.5mm。在高強(qiáng)螺栓連接范圍內(nèi),構(gòu)件接觸面的處理方法應(yīng)在設(shè)計文件中說明。螺栓或鉀釘?shù)木嚯x應(yīng)符合表735的要求。螺栓或鉀釘?shù)淖畲?、最小容許距離 表7.3.5名稱位置和方向最大容許距離(取兩者的較小值)最小容許距離中心距離外排(垂直內(nèi)力方向或順內(nèi)力方向)8%或12/3do中間排垂直內(nèi)力方向164,或24r順內(nèi)力方向構(gòu)件受拉力12%或18/構(gòu)件受壓力16&,或24r沿對角線方向一中心至構(gòu)件邊緣距離順內(nèi)力方向4do或8f2do垂直內(nèi)力方向剪切邊或手工氣割邊1.5%軋制邊、自動氣割或鋸割邊高強(qiáng)度螺栓其它螺栓或佛釘1.2J0注:①義為螺栓或鉀釘?shù)目讖?,,為外層較薄板件的厚度。②鋼板邊緣與剛性構(gòu)件(如角鋼、槽鋼等)相連的螺栓或鉀釘?shù)淖畲箝g距,可按中間排的數(shù)值采用。C級螺栓宜用于沿其桿軸方向受拉的連接,在下列情況下可用于受剪連接:(1)承受靜力荷載或間接承受動力荷載結(jié)構(gòu)中的次要連接;(2)承受靜力荷載的可拆卸結(jié)構(gòu)的連接;(3)臨時固定構(gòu)件用的安裝連接。3.7對直接承受動力荷載的普通螺栓受拉連接應(yīng)采用雙螺帽或其它能防止螺帽松動的有效措施。當(dāng)型鋼構(gòu)件拼接采用高強(qiáng)度螺栓連接時,其拼接件宜采用鋼板。沉頭和半沉頭鉀釘不得用于沿其桿軸方向受拉的連接。沿桿軸方向受拉的螺栓(或鉀釘)連接中的端板(法蘭板),應(yīng)適當(dāng)增強(qiáng)其剛度(如加設(shè)加勁肋),以減少撬力對螺栓(或鉀釘)抗拉承載力的不利影響。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在綴件面剪力較大或?qū)挾容^大的格構(gòu)式柱,宜采用綴條柱。綴板柱中,同一截面處綴板(或型鋼橫桿)的線剛度之和不得小于柱較大分肢線剛度的6倍。格構(gòu)式柱或大型實腹式柱,在受有較大水平力處和運送單元的端部應(yīng)設(shè)置橫隔,橫隔的間距不得大于柱截面長邊尺寸的9倍和8m。焊接桁架應(yīng)以桿件形心線為軸線,螺栓(或鉀釘)連接的桁架可采用靠近桿件形心線的螺栓(或鉀釘)準(zhǔn)線為軸線,在節(jié)點處各軸線應(yīng)交于一點。當(dāng)桁架弦桿的截面變化時,如軸線變動不超過較大弦桿截面高度的5%,可不考慮其影響。當(dāng)焊接桁架的桿件用節(jié)點板連接時,弦桿與腹桿、腹桿與腹桿之間的間隙不應(yīng)小于20mm,相鄰角焊縫焊趾間凈距不應(yīng)小于5mm。節(jié)點板厚度?般根據(jù)所連接桿件內(nèi)力的大小確定,但不得小于7.1.2條規(guī)定的厚度。節(jié)點板的平面尺寸應(yīng)適當(dāng)考慮制作和裝配的誤差。焊接鋼板梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)切角,當(dāng)切成斜角時,其寬宜取。/3(但不大于40mm),高宜取久/2(但不大于60mm),“為加勁肋的寬度。結(jié)構(gòu)運送單元的劃分,除應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的受力條件外,尚應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)合理,便于運輸、堆放和易于拼裝。結(jié)構(gòu)的安裝連接應(yīng)采用傳力可靠、制作方便、連接簡單、便于調(diào)整的構(gòu)造形式。安裝連接采用焊接時,應(yīng)考慮定位措施,將構(gòu)件臨時固定。8鋼引橋一般規(guī)定鋼引橋宜選用普通桁架式或空腹拱桁式結(jié)構(gòu),亦可采用實腹板梁式結(jié)構(gòu)(圖8.1.Do空腹拱桁的線型宜采用拋物線或懸鏈線。圖8.1.1鋼引橋結(jié)構(gòu)型式(a)平行弦式普通桁架(b)變高度普通桁架(c)空腹拱桁(d)實腹板梁鋼引橋宜布置成雙主梁型式,主梁間的中心距不宜小于跨度的l/20o在鋼引橋的施工和使用期間均應(yīng)保證其抗傾覆穩(wěn)定性。當(dāng)有動力荷載作用時,應(yīng)分析結(jié)構(gòu)的動力特性。結(jié)構(gòu)的自振頻率應(yīng)避免接近主要使用荷載的作用頻率。對開口下承式鋼弓I橋,必須按附錄F驗算其主桁的受壓弦桿或主梁的受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定性。當(dāng)側(cè)向穩(wěn)定性不滿足要求時,可采取下列措施提高其穩(wěn)定承載力:(1)增加受壓弦桿或受壓翼緣的側(cè)向剛度;(2)增加橫梁剛度;(3)在鋼引橋橫截面主桁梁節(jié)點的外側(cè)增設(shè)三角支撐。在鋼引橋設(shè)計中,除兼作是船撐桿的鋼引橋外,一般鋼引橋應(yīng)避免直接承受船舶靠泊運船時的沖擊力和系纜力等船舶荷載。當(dāng)也船縱傾使鋼引橋受扭時,應(yīng)計入此類扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)受力的影響。鋼引橋在制作時應(yīng)按3.3.2條規(guī)定設(shè)置縱向預(yù)拱度??v向坡度小于1%的鋼引橋,當(dāng)有排水要求時橋面應(yīng)設(shè)置橫向坡度,橫向坡度可取1%?2%。需要進(jìn)行疲勞驗算的鋼引橋,不得將拉桿、人行道托架和管道托架等輔助構(gòu)件直接焊在主桁、主梁或橋面系的受拉桿件上,必要時可用螺栓連接或焊接在加勁肋等非直接受拉的板件上。不得在板梁的受拉翼緣上布置橫向角焊縫。在設(shè)計低水位時,鋼引橋的行車道坡度不應(yīng)大于1/10;人行道坡度不宜大于1/4,否則應(yīng)設(shè)置活動踏步。鋼引橋應(yīng)設(shè)置欄桿等必要的附屬設(shè)施。對港區(qū)的特大型鋼引橋,可根據(jù)其使用功能參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(JTJ025)和《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(TB10002.2)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2橋面系橋面系的橋面板宜采用鋼面板,亦可采用鋼筋混凝土面板、鋼格柵或木面板等。鋼面板厚度,海港引橋不宜小于6.0mm,河港引橋不宜小于4.5mm。橋面系的梁格宜由橫梁和縱梁組成。橫梁間距應(yīng)與主桁節(jié)點間距一致??v梁間距應(yīng)根據(jù)橋面板受力確定。橫梁和縱梁宜采用槽鋼或工字鋼等軋制型鋼,其高度不宜小于80mm??v梁型鋼的壁厚,海港不宜小于6.0mm,河港不宜小于4.5mm。按平面桿系結(jié)構(gòu)計算時,縱梁可根據(jù)其與橫梁的連接構(gòu)造按跨度為橫梁中距的簡支梁或連續(xù)梁計算。在連續(xù)梁情況下,跨中正彎矩仍按同跨度的簡支梁計算。在簡支梁情況下,設(shè)計縱梁兩端的連接構(gòu)造時,其支點反力應(yīng)提高10%。橫梁按跨度等于主梁(或主桁)中距的簡支梁計算。當(dāng)橫梁作為橫向框架的一部分時,則應(yīng)按框架計算橫梁支點彎矩。對開口下承式鋼引橋的橋面系橫梁,應(yīng)計入橫向半框架的水平抗力所產(chǎn)生的附加彎矩。該水平抗力作用于主桁受壓弦桿(或主梁受壓翼緣)的截面形心處,方向朝半框架內(nèi),大小為受壓弦桿(或受壓翼緣)縱向力的1%。當(dāng)橋面系的連續(xù)長度超過80m時,結(jié)構(gòu)分析模型宜按空間桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行;當(dāng)按平面桿系結(jié)構(gòu)計算時,橋面系的強(qiáng)度除必須按縱橫梁單獨受載的情況計算外,還應(yīng)計算與主桁弦桿(或主梁翼緣)共同受力所引起的縱梁軸向力和橫梁彎矩。按共同受力情況計算時可不考慮各構(gòu)件不在同一高度的偏心影響。端橫梁應(yīng)考慮在其下用千斤頂頂起鋼引橋的需要,頂起重量可按鋼引橋自重超載30%計算。端橫梁下應(yīng)留有足夠的千斤頂安放空間。聯(lián)結(jié)系鋼引橋的聯(lián)結(jié)系由縱向水平聯(lián)結(jié)系和橫向聯(lián)結(jié)系組成。鋼引橋應(yīng)在其上下弦桿(或翼緣)平面內(nèi)布置縱向水平聯(lián)結(jié)系。但跨度較小的上承式簡支實腹板梁橋可不設(shè)下翼緣平面內(nèi)的縱向聯(lián)結(jié)系。鋼與混凝土橋面板形成的組合梁,在確保施工過程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,可不設(shè)橋面系平面內(nèi)的縱向聯(lián)結(jié)系。縱向水平聯(lián)結(jié)系宜采用交叉形或菱形桁架,不宜采用三角形桁架(圖833)。主梁的弦桿或翼緣可兼作聯(lián)結(jié)系的弦桿。(a)圖8.3.3縱向水平聯(lián)結(jié)系的布置形式縱向水平聯(lián)結(jié)系可按承受橫向水平荷載的平面桁架進(jìn)行計算。當(dāng)設(shè)置上、下縱向水平聯(lián)結(jié)系時,橫向水平荷載的分配系數(shù)應(yīng)按表834采用。縱向水平聯(lián)結(jié)系桿件還應(yīng)計入自重引起的彎矩,該彎矩應(yīng)按跨度等于桿件長度的簡支梁計算。上、下縱向聯(lián)結(jié)系橫向水平荷載的分配系數(shù) 表8.3.4橫向水平荷載橋面系所在平面另一平面主桁上的風(fēng)荷載0.50.5橋面系上的風(fēng)荷載、汽車離心力1.00.28.3.5計算上平面縱向水平聯(lián)結(jié)系在橫向水平荷載作用下的內(nèi)力,可將該聯(lián)結(jié)系與橋門架或支承處橫向聯(lián)結(jié)系相交的節(jié)點作為其支點??v向聯(lián)結(jié)系除承受上述橫向水平荷載外,還應(yīng)計算縱向聯(lián)結(jié)系參與主桁(或主梁)整體受力時所產(chǎn)生的內(nèi)力。同時,主桁弦桿(或主梁翼緣)還應(yīng)考慮縱向聯(lián)結(jié)系共同作用而產(chǎn)生的聯(lián)結(jié)系平面內(nèi)的彎矩。縱向聯(lián)結(jié)系與主桁共同作用時,可不考慮各構(gòu)件不在同一高度的偏心影響。位于受壓弦桿平面內(nèi)的縱向聯(lián)結(jié)系斜桿,除按第8.3.4條和第8.3.6條計算的內(nèi)力進(jìn)行驗算外,還應(yīng)以兩弦桿內(nèi)力之和的3%作為節(jié)間剪力予以驗算。鋼引橋應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)型式設(shè)置相應(yīng)的橫向聯(lián)結(jié)系。上承式橋梁除必須在支承處設(shè)置加強(qiáng)的橫向聯(lián)結(jié)系外,還應(yīng)在跨間至少設(shè)置一道橫向聯(lián)結(jié)系。下承式橋梁除必須在支承處設(shè)置橋門架外,還應(yīng)在跨間設(shè)置門架式橫向聯(lián)結(jié)系,其間距不宜大于兩個節(jié)間。開口式橋梁應(yīng)在每個橫梁豎直平面內(nèi)設(shè)置半框架,橫向半框架的計算應(yīng)計入水平抗力的作用,水平抗力的計算方法見826條,但應(yīng)同時計算向內(nèi)和向外兩種水平抗力的作用。橫向聯(lián)結(jié)系應(yīng)布置在主桁豎桿或主梁豎向加勁肋的豎直平面內(nèi)。橫向聯(lián)結(jié)系應(yīng)與主梁的上下翼緣連接。若橫向聯(lián)結(jié)系焊于主梁豎向加勁肋時,則該加勁肋應(yīng)與主梁的受壓翼緣焊連。計算橋門架各桿件因受上平面縱向聯(lián)結(jié)系橫向反力所產(chǎn)生的內(nèi)力時,可假定橋門架為下端固結(jié)的平面框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算。橋門架斜腿軸向力的水平分力應(yīng)計入下弦桿的軸向力。有條件時,可將橋門架作為橋體結(jié)構(gòu)的?部分,按空間結(jié)構(gòu)分析橋門架的受力及其與主桁的相互作用。由單根型鋼組成的聯(lián)結(jié)系拉桿,可不考慮桿件連接的偏心彎矩,但其計算截面積應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行折減:(1)單角鋼桿件的計算截面積為連接肢的截面積與50%非連接肢的的截面積之和O(2)用腹板連接的單個槽形截面桿件或用翼緣連接的單個T形截面桿件的計算截面積均減少10%o由單個角鋼組成的聯(lián)結(jié)系壓桿,當(dāng)僅以一個肢與節(jié)點板相連,且采用最小回轉(zhuǎn)半徑計算其長細(xì)比時,可不計桿件連接的偏心影響。實腹板梁式主梁實腹板梁式主梁的截面形式宜采用焊接工字形截面或箱形截面。實腹板梁式主梁由可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(不計沖擊)所引起的豎向撓度不應(yīng)超過其跨度的l/600o焊接實腹板梁的翼緣宜用一層鋼板制成。當(dāng)采用兩層鋼板時,外層鋼板與內(nèi)層鋼板的厚度之比宜為0.5?1.0;兩層鋼板的側(cè)面邊緣距離不應(yīng)小于50mm;外層鋼板的縱向中斷點應(yīng)伸出理論截斷點之外,延伸部分的焊縫強(qiáng)度不小于該板強(qiáng)度的50%,并將板端沿板寬方向加工成不陡于1:2的斜邊,末端寬度不宜小于20mm;蓋板側(cè)面的角焊縫宜采用自動焊。板梁在支承處和較大的固定集中力作用處應(yīng)設(shè)置成對的支承加勁肋。支承加勁肋宜延伸到梁支承翼緣的外邊緣,并與梁的支承翼緣刨平頂緊或焊接,不得與受拉翼緣直接焊接。支承加勁肋的設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)支承加勁肋伸出肢的寬厚比不大于12。(2)支承加勁肋按軸心壓桿計算其主梁腹板平面外的整體穩(wěn)定性,其截面為加勁肋和每側(cè)不大于154盾7萬的腹板(口為腹板厚度),計算長度為腹板高度,計算軸力為該處的支反力或固定集中力。(3)支承加勁肋的端部按其所承擔(dān)的支反力或固定集中力進(jìn)行驗算。當(dāng)端部為刨平頂緊時,驗算其端面承壓應(yīng)力;當(dāng)端部為焊接時,驗算其焊縫應(yīng)力。(4)支承加勁肋與腹板的連接焊縫按加勁肋所承擔(dān)的支反力或集中力驗算其強(qiáng)度。焊接板梁的焊縫布置宜滿足下列要求:(1)腹板的縱向拼接焊縫設(shè)在受壓區(qū)。(2)除交叉焊縫外,拼接焊縫之間、拼接焊縫與其余焊縫之間的距離不小于10倍的腹板厚度,并不小于200mm。(3)加勁肋與腹板對接焊縫相交時,加勁肋及其焊縫均不中斷,在腹板對接焊縫上連續(xù)通過。板梁翼緣拼接時,拼接板凈截面積應(yīng)較被拼接翼緣的凈截面積大10%o板梁腹板拼接時,應(yīng)將拼接板成對地設(shè)置在腹板的兩側(cè),拼接板總厚度應(yīng)大于被拼接腹板的厚度,拼接板凈截面抵抗矩應(yīng)大于被拼接腹板的凈截面抵抗矩。桁架式主梁桁架的結(jié)構(gòu)分析模型可采用節(jié)點為較接的平面桿系結(jié)構(gòu)。有條件時,亦可與聯(lián)結(jié)系、橋面系一起按空間結(jié)構(gòu)計算,但其計算模型必須與結(jié)構(gòu)的實際構(gòu)造相符合。桁架式主梁由可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(不計沖擊)所引起的豎向撓度(按平面桁架計算)不應(yīng)超過其跨度的l/800o桁架桿件重心線應(yīng)在各節(jié)點處交匯于節(jié)點中心,否則應(yīng)計算偏心影響。當(dāng)桿件截面高度與節(jié)長之比大于1/10時,應(yīng)計算由節(jié)點剛性引起的次應(yīng)力。此時的結(jié)構(gòu)分析模型可采用平面剛架模型。當(dāng)桁架桿件承擔(dān)非節(jié)點荷載時,該桿件除作為桁架桿件承受軸向力外,還應(yīng)計算其所承受的彎矩。由非節(jié)點荷載所產(chǎn)生的彎矩可近似地假定為0.7M。
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