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文檔簡介
鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范TJ17-74(試行)主編單位:中華人民共和國冶金工業(yè)部批準單位:中華人民共和國國家基本建筑委員會中華人民共和國冶金工業(yè)部試行日期:1975年5月1日通知(74)建發(fā)設字第760號(74)冶基字第1774號根據(jù)國定基本建設委員會(71)建革函字第150號通知,由冶金部會同有關(guān)單位共同編制的《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》TJ17-74,經(jīng)有關(guān)部門會審,現(xiàn)批準為全國通用設計規(guī)范,自一九七五年五月一日起試行。國家基本建設委員會冶金工業(yè)部一九七四年十二月二十六日編制說明本規(guī)范是根據(jù)國家基本建設委員會(71)建革函字第150號通知,由我部北京鋼鐵設計院會同有關(guān)設計、施工、科研、大專院校等單位共同編制而成。在編制過程中,遵循獨立自主、自力更生、艱苦奮斗、勤儉建國的方針,實行技術(shù)人員、工人、干部三結(jié)合,進行了比較廣泛的調(diào)查研究和科學試驗,總結(jié)了建國以來廣大群眾的實踐經(jīng)驗,吸取了近年的科研成果,并征求全國有關(guān)單位的意見,最后會同有關(guān)部門審查定稿。本規(guī)范共分八章和七個附錄。主要內(nèi)容有:材料的選用和計算指標,構(gòu)件和連接的計算方法,構(gòu)造要求和圓鋼、小角鋼的輕型鋼結(jié)構(gòu)的若干規(guī)定。在試行本規(guī)范過程中,希各單位注意積累資料和總結(jié)經(jīng)驗,如發(fā)現(xiàn)需要相處改和補充之處,請將意見和有關(guān)資料寄交北京鋼鐵設計院,并抄送我部,以便今后修訂。冶金工業(yè)部一九七四年十一月基本符號內(nèi)外力M--彎矩N--軸心力P--集中荷載或高強螺栓的預拉力Q--剪力計算指標E--鋼材的彈性模量G--鋼材的剪切模量σ--正應力[σ]--鋼材抗拉、抗壓和抗彎的容許應力[σcd]--鋼材端面承壓的容許應力[σdl]--錨栓抗拉的容許應力[σhl]、[σha]--對接焊縫抗拉和抗壓的容許應力[σll]、[σlc]--普通螺栓抗拉和承壓的容許應力[σml]、[σmc]--鉚釘抗拉和承壓的容許應力σj--局部壓應力σs--鋼材的屈服點τ--剪應力[τ]--鋼材抗剪的容許應力[τh]、[τl]、[τm]--對接焊縫、普通螺栓和鉚釘抗剪的容許應力[τhl]--貼角焊縫抗拉、抗壓和抗剪的容許應力幾何特征A--毛截面面積Af--凈截面面積D--直徑H--柱的高度H0--柱的計算高度H1、H2--單階柱下段和上段的高度H1、H2、H3--雙階柱下段、中段和上段的高度I--毛截面慣性矩Ij--凈截面慣性矩S--毛截面面積矩Sj--凈截面面積矩Si--對梁中和軸的翼緣毛截面面積矩W--毛截面抵抗矩Wj--凈截面抵抗矩Ws--毛截面塑性抵抗矩Wsj--凈截面塑性抵抗矩Z--集中荷載分布長度b、b1、b2--翼緣寬度d--直徑e--偏心距h--截面高度ho--腹板計算高度hf--貼角焊縫的厚度(截面直角的較小邊)l--長度或跨度l0--計算長度l1--桁架平面外支承點間的距離lf--焊縫的計算長度r--回轉(zhuǎn)半徑t--梁翼緣厚度δ--板的厚度E--偏心率O--夾角λ--長細比λh--換算長細比計算系數(shù)k--疲勞容許應力計算系數(shù)f--摩擦系數(shù)n--在連接處鉚釘或螺栓的數(shù)目nm--每個高強螺栓傳力摩擦面數(shù)目α--線脹系數(shù)η--增大或減小系數(shù)γ--容重μ--框架等截面柱的計算長度系數(shù)μ1、μ3--框架單階柱下段和上段的計算長度系數(shù)μ1、μ2、μ3--框架雙階柱下段、中段和上段的計算長度系數(shù)ρ--疲勞應力比值ψ--軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψP--實腹式偏心受壓構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)ψ1--偏心受壓構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定系數(shù)ψPg--格構(gòu)式偏心受壓構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)ψw、ψ'w--梁的整體穩(wěn)定系數(shù)第一章總則第1條鋼結(jié)構(gòu)設計必須從實際情況出發(fā),合理選用材料和結(jié)構(gòu)方案,盡量節(jié)約鋼材,做到技術(shù)先進,經(jīng)濟合理,安全適用,確保質(zhì)量。第2條本規(guī)范適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)設計。設計在地震區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)或考慮防火要求鋼結(jié)構(gòu)和在特殊情況下的鋼結(jié)構(gòu)(如塔桅結(jié)構(gòu)和受有高溫、高壓或強烈侵蝕作用的結(jié)構(gòu)等)時,尚須符合現(xiàn)行的有關(guān)專門規(guī)范或規(guī)定的要求。第3條設計鋼結(jié)構(gòu)時,應考慮材料供應情況和施工條件,滿足結(jié)構(gòu)在運輸、安裝和使用過程中的強度,穩(wěn)定性和剛度的要求,減少制作、安裝工作量,注意結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能。在鋼結(jié)構(gòu)設計圖紙和鋼材訂貨文件中,應注明采用的鋼號(包括鋼類、爐種、澆注方法--鎮(zhèn)靜鋼或沸騰鋼)和連接材料的型號(或鋼號),以及對鋼材所要求的機械性能和化學成分的附加保證項目。第二章材料第一節(jié)結(jié)構(gòu)材料第4條承重結(jié)構(gòu)的鋼材一般采用3號鋼、16錳鋼或16錳橋鋼,其質(zhì)量標準應分別符合現(xiàn)行《普通碳素鋼鋼號和一般技術(shù)條件》、《普通低合金鋼號一般技術(shù)條件》和《橋梁用碳素鋼及普通低合金鋼鋼板技術(shù)條件》規(guī)定的要求,并根據(jù)不同情況宜按表1選用。結(jié)構(gòu)采用的鋼號表1續(xù)表注:①冶金工廠的夾鉗或剛性料耙吊車的焊接吊車梁,當計算溫度等于或低于-20℃時,宜采用16錳橋鋼。②當有可靠根據(jù)時,可采用其它鋼號。對于證明書的鋼材,經(jīng)試驗證明其化學成分和機械性能符合相應標準所列鋼號的要求時,可酌情使用。③低溫地區(qū)的露天(或類似露天)焊接結(jié)構(gòu)采用混騰鋼時,板厚不宜過大。④計算溫度應按現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)采暖通風和空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》中的各冬季空氣調(diào)節(jié)室外計算溫度確定。⑤目前頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐鋼是按現(xiàn)行《普通碳素鋼鋼號和一般技術(shù)條件》中的平爐鋼標準進行生產(chǎn)與驗收的。第5條承重結(jié)構(gòu)的鋼材應保證抗拉強度,伸長率、屈服點和硫、磷的極限含量,對焊接結(jié)構(gòu)尚應保證碳的極限含量。承重結(jié)構(gòu)的鋼材,必要時尚應具有冷彎試驗合格的保證。對于重組工作制和吊車起重量等于或大于50噸的中級工作制焊吊車梁或類似結(jié)鋼材,應具有常溫沖擊韌性的保證。當計算溫度等于或低于-20℃時:對于3號鋼尚應具有-20℃沖擊韌性的保證;對于16錳橋鋼尚應具有-40℃沖擊韌性的保證。注:重級工作制的非焊接吊車梁,必要時其鋼材亦應具有沖擊韌性的保證。第6條鋼鑄件應采用現(xiàn)行《碳素鋼鑄件分類及技術(shù)條件》中規(guī)定的ZG15、ZG25、和ZG35號鑄鋼。第二節(jié)連接材料第7條手工焊接用的焊條,應符合現(xiàn)行《低碳鋼及低合金高強度鋼焊條》規(guī)定的要求。選擇的焊條型號應與主體金屬強度相適應,如:一、焊接3號鋼時:對重級工作制吊車梁或類似結(jié)構(gòu),宜采用T426、T427型焊條;對其它結(jié)構(gòu),則宜采用T420~T425型焊條;二、焊接16錳鋼或16錳橋鋼時,宜采用T500~T505型焊條;對重級或中級工作制吊車梁或類似結(jié)構(gòu),宜采用T506、T507型焊條。第8條自動焊或半自動焊應采用與主體金屬強度相適應的焊絲和焊劑。焊絲應符合現(xiàn)行《焊條用鋼絲》規(guī)定的要求。第9條鉚釘應采用現(xiàn)行《普通碳素鋼鉚螺用熱軋圓鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的ML2、ML3號鋼制成。第10條普通螺栓和錨栓可采用現(xiàn)行《普通碳素鋼鋼號和一般技術(shù)條件》中規(guī)定的3號鋼制成。第11條高強螺栓宜采用現(xiàn)行《合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的40硼鋼或現(xiàn)行《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件》中規(guī)定的45號鋼制成,并予以熱處理。熱處理后按螺紡內(nèi)徑計逄的抗拉強度:對40硼鋼應不低于120公斤/毫米2;對45號鋼應不低于90/公斤毫米2。高強螺栓的螺母和墊圈,宜采用現(xiàn)行《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般條件中規(guī)定的45號鋼制成,并予在熱處理。第三章計算的基本規(guī)定第一節(jié)一般規(guī)定第12條本規(guī)范采用標準荷載和容許應力進行計算。第13條各種承重結(jié)構(gòu)均應計算強度和穩(wěn)定性,使用時需控制變形的結(jié)構(gòu),尚應計算變形;對于重級工作制吊車梁或類似結(jié)構(gòu),尚應計算疲勞強度。第14條計算承重結(jié)構(gòu)時,荷載的取值與組合應按現(xiàn)行《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定并根據(jù)下列情況予以確定:一、計算直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性時,動力荷載應乘以動力的系數(shù),但計算變形時,不乘以動力系數(shù);二、計算吊車梁及制動結(jié)構(gòu)的疲勞度時,荷載按作用在跨間內(nèi)的起重量最大的一臺吊車確定,并應考慮吊車垂直荷載的動力系數(shù),但不考慮吊車橫向水平荷載的動力系數(shù);三、計算平爐、轉(zhuǎn)爐車間或其它類似車間的工作平臺結(jié)構(gòu)時,由修理材料所產(chǎn)生的荷載,可按下列系數(shù)予以折減;主梁0.85;柱(包括基礎)0.75。第二節(jié)容許應力第15條鋼材的容許應力應根據(jù)表2的尺寸分組,按表3采用。鋼鑄件的容許應力應按表4采用。連接材料的容許應力應按表5或6采用。注:采用本條表中未列入的其它鋼號時,其容許應力應酌情確定。鋼材分組的尺寸(毫米)表2注:①棒鋼包括圓鋼、方鋼、扁鋼和六角鋼;型鋼包括角鋼、工字鋼和情鋼。②工字鋼和柄鋼的厚度系指腹板的厚度。鋼材的容許應力(公斤/厘米2)表3注:3號鎮(zhèn)靜鋼第2組鋼材的容許應力按表中數(shù)值增加5%。鋼鑄件的容許容力(公斤/厘米2)表4焊縫的容許應力(公斤/厘米2)表5注:檢查焊縫質(zhì)量的普通方法系指外觀檢查,測量尺寸,鉆孔檢查等方法;精確方法是在普通方法的基礎上,用“X”射線算方法進行補充檢查,鉚釘和普通螺栓連接的容許應力(公斤/厘米2)表6注:①孔壁質(zhì)量屬于下列情況者為I類孔:1)在裝配好的構(gòu)件上接設計孔徑鉆成的孔;2)在單個零件和構(gòu)件上按設計孔徑分別用鉆模鉆成的孔;3)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)件上再擴鉆再設計孔徑的孔。②在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設計孔徑的孔屬于Ⅱ類孔。第16條計算下列情況的結(jié)構(gòu)或連接時,第15條所規(guī)定的容許應力值,應乘以相應的折減系數(shù):一、重級工作制吊車梁及其連接0.95;二、恒載(包括自重)小于總荷載40%的屋蓋檁條、屋架和托架的桿件和連接0.95;三、施工條件較差的高空安裝焊縫和鉚釘連接0.90;四、埋頭和半埋頭鉚釘桿件:0.85;五、單面連接的單角鋼桿件:1.軸心受力莊算強度和連接0.85;2.按軸心受壓計算穩(wěn)定性:當λ≤100,0.70;當λ≥200,1.00;當100<λ<200按直線插入取值。λ--對中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿,按最小回轉(zhuǎn)半徑計算的長細比。注:當幾種情況同時存在時,其折減系數(shù)應連乘。第17條鋼材和鋼鑄件的物理性能,應按表7采用。鋼材和鋼鑄件的物理性能表7第三節(jié)疲勞符容許應力第18條計算鋼結(jié)構(gòu)的疲勞強度時,主體金屬和邊接的疲勞容許應務應按下列公式確定:絕對值最大的應力為拉力時,絕對值最大的應力為壓力時,式中[σpo]--ρ=0時主體金屬和連接的疲勞容許拉應力,按表8采用;K--系數(shù),按表8采用;ρ--構(gòu)件的疲勞應力比值,等于絕對值最小和最大的應力之比(拉應力取正號,壓應力取負號)。注:①按公式(1)、(2)算得的[σρ]若等于或大于材料和連接相應的容許應力,以及公式(2)中ρ≥K時,可不計算結(jié)構(gòu)的疲勞強度。②鉚釘(抗剪和承壓)和貼角焊縫的疲勞容許應力,不論最大應力為拉應力或壓應力均應按公式(1)確定。[σpo]和系數(shù)K值表8續(xù)表續(xù)表續(xù)表注:①第2項,對受拉構(gòu)件應保證兩側(cè)邊緣平直無缺口。②“焊縫經(jīng)機械加工”系指對焊縫用砂輪或其它專門方法順應力方方向加工齊平,焊縫表面不得留下刻痕、凹口或其它損傷缺陷。③第9、11、12項應力應以凈截面面積計算。④第10項應以毛截面面積計算。對高強螺栓本身可不計算疲勞強度。⑤對于夾鉗或剛性料耙吊車的吊車梁[σpo]應降低10%。第四節(jié)結(jié)構(gòu)變形的規(guī)定第19條計算鋼結(jié)構(gòu)的變形時,可不考慮鉚釘(或螺栓)孔引起的截面削弱。第20條受彎構(gòu)件的撓度不應超過表9所列的數(shù)值。受彎構(gòu)件的客許撓度表9注:l-受彎構(gòu)件的跨度(對懸臂梁為懸伸長度的2倍)。第21條在有重級工作制吊車的廠房中,吊車梁的制動結(jié)構(gòu)由一臺最大吊車橫向水平荷載(不考慮動力系數(shù))所產(chǎn)生的撓度不應超過跨度的1/2000。廠房每一跨間一般保證兩側(cè)滿足此項要求。第22條有重級工作制吊車的廠房柱和有中、重級工作制吊車的露天棧橋柱,在吊車梁上翼緣頂面標高處由一臺最大吊車橫向水平荷載(不考慮動力系數(shù))所產(chǎn)生的計算變形值,不應超過表10中的規(guī)定(計算變形時,假定橫向水平荷載作用于廠房或露天棧橋一側(cè)的柱上,縱向水平荷載分配在溫度區(qū)段內(nèi)所有柱間支撐或縱向框架上)。柱的容許計算變形值表10注:①H為柱腳底面到吊車梁上翼緣頂面的高度。②當排架不對抗稱時,其橫向變形應按最不利的一側(cè)考慮。③在設有夾鉗或剛性料把吊車的廠房中,廠房柱的容許計算變形值應降低10%。第四章受彎構(gòu)件的計算第一節(jié)強度第23條僅在一個主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件,應按公式(3)和(4)分別計算正應力和剪應力,在梁的腹板未用加勁肋加強處,當梁的上翼緣有集中荷載時,還應按公式(5)地算腹板的局部壓應力。一、正應力式中M--計算截面的彎矩;Wj--凈截面抵抗矩;[σ]--鋼材的抗彎容許應力。二、剪應力式中Q--計算截面的剪力;I--毛截面慣性矩;S--計算剪應力處以上毛截面對中和軸的面積矩;σ--腹板的厚度;[τ]--鋼材的抗剪容許應力。三、局部壓應力式中P--集中荷載,不考慮動力系數(shù);m1--系數(shù),應按下列規(guī)定采用:重級工作制吊車梁m1=1.5;輕、中級工作制吊車梁m1=1.1;其它梁m1=1.0;Z--集中荷載壓力分布長度,可按下式計算:a--對吊車梁取5厘米,其它梁為集中荷載處的支承長度;hy--自吊車梁軌頂或其它梁頂面至腹板計算高度上邊緣(見第30條)的距離。注:在組合梁中同時受有較然而正應力σ、較大剪應力τ和局部壓應力σj時(如連續(xù)梁支座處或梁的翼緣截面改變處等),還應按下式計算折算應力;式中σ、τ、σf--為組合梁腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應力、剪應力和局部壓應力。σ和σj應帶各自的正負號。第24條在兩個主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件,應按下式計處正應力:式中Mx、My--對x軸和y軸的彎矩;Wfx、Wjy--對x軸和y軸的凈截面抵抗矩。第25條承受靜力荷載的等截面焊接梁和扎制梁,當符合下列所有要求時,計算強度時可考慮塑性變形的發(fā)展:一、符合第28條第一項規(guī)定或?qū)ぷ中谓孛媪簂/b1不超過表11所規(guī)定數(shù)值的0.858;二、受壓翼緣的寬厚比b1/t≤20,σs為鋼材的屈服點,對3號鋼(或2號鋼),取σs=2400公斤/厘米2;對16錳鋼和16錳橋鋼,取σs=3500公斤/厘米2;三、腹板的計算高度與其厚度之比h0/δ≤70;四、最大彎矩所在截面的腹板平均剪應力τ=Q/h0δ≤0.3[σ]。第26條簡支梁當符合第25條規(guī)定考慮逆性變形發(fā)展時,應按下列公式計算強度:一、當在一個主平面內(nèi)受彎時,式中Wsj--凈截面的塑性抵抗矩,其值等于截面上半(或下半)面積對形心軸面積矩的2倍(圖1),但不得超過1.2Wj,對于軋制工字鋼梁和槽鋼梁;當在腹板平面內(nèi)受彎時,Wsj=1.1Wf;當在平行于翼緣的平面內(nèi)受彎時,Wsj=1.2Wj;對于有純彎曲的梁,其抵抗矩取0.5(Wj+Wsj)。二、當在兩個主平面內(nèi)受彎時,式中Wsjx、Wsjy--對x軸和y軸的凈截面塑性抵抗矩,其計算方法和取值與Wsj相同。圖1計算塑性抵抗矩的截面圖第27條連續(xù)梁當符合第25條的規(guī)定,且跨度相等或相鄰跨度之差不超過20%時,其彎矩的計算可考慮塑性變形引起的內(nèi)力重分布。此時,應按公式(3)或(8)計算強度。第二節(jié)整體穩(wěn)定第28條符合下列情況之一時,可不計算梁的整體穩(wěn)定性:一、有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上,并能阻止梁截面的扭轉(zhuǎn)時;二、工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度l與其寬度b1之比不超過表11所規(guī)定的數(shù)值時。工字形截面簡支梁不需計算整體穩(wěn)定性的最大l/b1值表11l--梁受壓翼緣的逢由長度:對跨中無側(cè)向支承點的梁,為其跨度;對跨中有側(cè)向支承點的梁,為受壓翼緣側(cè)向支承點的間距。注:①除上述第一種情況外,在簡支梁的端部支承處,應采取構(gòu)造措施以阻止梁端截面的扭轉(zhuǎn)。②當采用其它鋼號時,其最大l/b1值,應按表11中3號鋼的數(shù)值乘以。第29條除第28條所指情況外,應按下式計算梁的整體穩(wěn)定性:式中Mmax--梁最大剛度平面內(nèi)的最大彎矩;W--梁受壓最大纖維的毛截面抵抗矩;ψω--整體穩(wěn)定系數(shù),應按附錄三確定。第三節(jié)局部穩(wěn)定第30條為保證組合梁腹板的局部穩(wěn)定性,可在腹板上配置橫向加勁肋,或在配置橫向加勁肋的同時在腹板受壓區(qū)配置縱向勁肋。當h0/δ≤80時,一般梁可不配置加勁肋,吊車梁應按構(gòu)造(見第35條)配置橫向加勁肋;當80<h0/δ≤160時,應配置橫向加勁肋,并應按第31~35條進行計算;當h0/δ>160時,除配置橫向加勁肋外尚宜配置縱向加勁肋,并應按第31~35條進行計算。此處的h0為腹板計算高度(圖2),δ為腹板厚度。梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處,應設置支承加勁肋。第31條簡支吊車梁的腹板僅用橫向加勁肋加強時,加勁肋的間距a應同時滿足下列公式的要求:式中β1、β2和β3、β4--其值應由表12和表13查得;圖2加勁肋布置圖τ--梁腹板最大平均剪應力(公斤/厘米2),應按τ=Qmax/h0δ計算;σj--腹板的局部壓應力(公斤/厘米2),應按公式(5)計算,M1一律取1.1;σ--梁最大彎矩處腹板計算高度邊緣的彎曲壓應力(公斤/厘米2),應按σ=Mmax/W·h0h計算。β1、β2值表12β3、β4值表13注:①公式(12)和(13)右端算得的值若大于2h0或分母為負值時,取a=2h0。②腹板高度變化的吊車梁,端部變截面區(qū)段內(nèi)的α值應按公式(12)確定,式中的h0取該區(qū)段的平均腹板計算高度,τ取梁端腹板最大平均剪應力;不變截面區(qū)段內(nèi)的α值應同時滿足公式(12)和(13)的要求,但τ取兩區(qū)段交界處的腹板平均剪應力。③翼緣截面變化的吊車梁,端部至變截面處的α值應同時滿足公式(12)和(13)的要求,但σ為變截面處腹板計算高度邊緣的彎曲壓應力,同時β1、β2、β3、β4值均應以系數(shù)0.95;變截面處至跨中的α值應同時滿足公式(12)和(13)的要求,τ取變截面處的腹板平均剪應力。第32條簡支吊車梁的腹板同時用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強時,縱向加勁肋至腹板計算高度受壓邊緣的距離h1(圖2)應滿足下式的要求:式中σ1、σj--按第31條規(guī)定采用。h1取值不應大于h0/4。在決定h1以后,橫向加勁肋的間距a應按公式(12)確定,但應以h2(h2=h0--h1)代替h0,以0.3σj代替表12中的σj0公式(12)右端算得的值若大于2h2或分母為負值時,取a=2h2。注:腹板高度變化的吊車梁,在確定梁端變截面區(qū)段內(nèi)有縱向加勁肋區(qū)段的a時,h2取該區(qū)段腹板下區(qū)格的平無腹板計算蒿度,τ取該區(qū)段靠近梁端處的腹板平均剪應力;在確定不變截面區(qū)段內(nèi)的a值時,τ取兩區(qū)段變界處的腹板平均應力。翼緣截面變化的吊車梁,確定α值時,τ取梁端腹板平均剪應力。第33條一般梁(非吊車梁)的腹板僅用橫向加勁肋加強時,加勁肋間距a,應滿足下式要求:
式中τ--考慮梁段最大剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應力;η--考慮σ影響的增大系數(shù),應由表14查得。η值表14注:①σ-與腹板平均剪應力τ同一截面的腹板計算高度邊級的變曲壓應力(公斤/厘米2)②公式(15)右端算得的值若大于2h0或分母為負值時,取a=2h0。③當梁上翼緣受有固定集中荷載時,宜在該固定集中荷載作用處設置支承加勁肋。第34條一般梁的腹板同時用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強時,其縱向加戲肋宜布置在h0/5~h0/4處。此時橫向加勁肋間距a仍應按公式(15)確定,但應以h2供替h0,并取η等于1。注:見第33條注③第35條加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對配置。橫向加勁肋的間距a不得小于0.5h0,且不得大于2h0,其尺寸應按下列公式確定:外伸寬度厚度在同時用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強的腹板中,橫向加勁肋的尺寸除符合上述規(guī)定外,其截面對于腹板水平軸線的慣性矩,應滿足下式的要求:縱向加勁肋截面對于腹板豎直軸線的慣性矩,應同時滿足下列公式的要求:`N第36條焊接梁受壓翼緣的外伸寬度和鉚接梁受壓翼緣從翼緣角鋼的外排鉚釘線算起的外伸寬度不應超過15t(t--對焊接梁為翼緣厚度,對鉚接梁為不包括翼緣角鋼厚度的翼緣板束厚度)。第37條梁的支承加勁肋,應按承受梁支座反力或固定集中荷載的軸心受壓構(gòu)件計算其在腹板平面外的穩(wěn)定性,此受壓構(gòu)件的截面包括加勁肋和加勁肋每側(cè)15δ范圍內(nèi)的腹板面積,其計算長度等于h0。梁支承加勁肋的端部應按其所受的支座反力或固定集中荷載進行計算:磨平頂緊時,計算其端面承壓應力(對突緣支座應符合第105條的要求);焊接時,計算其焊縫應力。第四節(jié)疲勞強度第38條重級工作制實腹吊車梁應按下式計算疲勞強度:式中MP--計算疲勞處的截面最大彎矩;Ij--凈截面慣性矩;y--中和軸至計算疲勞處的距離;[yδ]--疲勞容許應力。第39條在重級工作制實腹工焊接吊車梁中,對于同時受有較大正應力和剪應力作用的腹板受拉區(qū),應按下式計算橫向加勁肋焊縫端部處的疲勞主拉應力:式中σ、τ--橫向加勁肋焊縫端部處的正應力和剪應力。第五章軸心受力和偏心受力構(gòu)件的計算第一節(jié)軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件第40條軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件應按下式計算強度:式中N--軸心力;A1--凈截面面積。注:用高強螺栓連接的軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件,應按第72條計算其強度。第41條軸心受壓構(gòu)件應按下式計算穩(wěn)定性:式中A--毛截面面積;ψ--根據(jù)構(gòu)件最大長細比決定的穩(wěn)定系數(shù),法附表16或附表17采用。格構(gòu)式構(gòu)件對虛(表15圖a中的y-y軸和表15圖b、c中的x-x軸和y-y軸)的長細比應取換算長細比,其值應按表15中所列公式計算。綴條組合受壓構(gòu)件的單肢,當其長細比大于構(gòu)件的換算長細比時,尚應計算其穩(wěn)定性。第42條桁架和支撐中用墊板連接而成的雙角鋼(或雙槽鋼)構(gòu)件,應按照實腹式構(gòu)件一樣計算,但墊板間的距離不應超過下列數(shù)值:受壓構(gòu)件40r;受拉構(gòu)件80r;r--回轉(zhuǎn)半徑,應按下列規(guī)定采用:1.圖3a、b所示的截面,取一個角鋼(或槽鋼)平行于墊板的形心軸的回轉(zhuǎn)半徑;2.圖3c所示的截面,取一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑。在受壓構(gòu)件的兩個側(cè)向支承點之間的墊板數(shù)不宜少于兩上。圖3計算回轉(zhuǎn)半徑的截面軸線圖格構(gòu)式構(gòu)件換算長細比λh計算公式表15注:①綴件組合構(gòu)件的單肢長細比λ1不應大于40,綴板尺寸應符合第98條規(guī)定。②斜綴條與構(gòu)件軸線間傾角應保持在40~70范圍內(nèi)。第43條格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件應按下列規(guī)定計算剪力:用3號鋼制成的構(gòu)件Q=20A;用16錳鋼或16錳橋鋼制成的構(gòu)件Q=34A;Q--剪力(公斤);A--構(gòu)件全部肢件毛截面面積(厘米2)。剪力Q值可認為沿桿件全長不變,并由有關(guān)承受該剪力的綴材面(包括用整體板連接的面)分擔。綴條的內(nèi)力應按桁架腹桿計算。綴板的內(nèi)力應按下列公式計算:剪力彎矩(和肢件連接處)式中Qb--分配到一個綴材面的剪力;l--綴板中心間的距離(圖4);a--肢件軸線間的距離(圖4)圖4綴板組合構(gòu)件圖第44條用作減小受壓構(gòu)件計算長度的桿件,應能承受該受壓構(gòu)件按第43條算得的剪力Q所起的軸心力。第二節(jié)偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件第45條承受靜力荷載或間接承受動力荷載的實腹式偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在主平面內(nèi)時,應按下列公式計算強度:當NA1≥0.1[σ]時,當NAf<0.1[σ]時,應按公式(8)計算。對于截面無削弱且用于計算強度和穩(wěn)定性的彎矩值相同時,偏心受壓構(gòu)件可不計算強度。第46條直接承受動力荷載的實腹式偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在主平面內(nèi)時,不論截面有無削弱均應按下式計算強度:第47條實腹式偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在一個對稱軸平面內(nèi)時,應按下列規(guī)定計算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性和彎矩作用平面外的穩(wěn)定性。一、彎矩作用平面內(nèi)當偏心率ε≤30時,應按下式計算:式中ψ1--實腹式偏心受壓構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)截面型式、長細比λ、偏心方向和偏心率按附表18~20采用;λ--構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比;W1--彎矩作用平面內(nèi)受壓最大纖維的毛截面抵抗矩;M--彎矩,應按下列規(guī)定采用:1.框架系統(tǒng):等截面柱采用柱長范圍內(nèi)的最大彎矩;階形柱的各段采用各該段的最大彎矩;2.懸臂構(gòu)件采用固定端彎矩;3.兩端鉸接支承的構(gòu)件(包括端部有彎矩作用的構(gòu)件)采用全長中間1/3長度范圍內(nèi)的最大彎矩,但不小于構(gòu)件最大彎矩的一半。當偏似率ε>30時,應按公式(3)進行計算。二、彎矩作用平面外當彎矩作用在工字形和閉合箱形截面最大剛度平面內(nèi)以及T形截面腹板平面內(nèi)時,應按下式計算:式中ψ1--偏心受壓構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定系數(shù),對工字形和T形截面(圖5a、b、c)、閉合箱形截面(圖5d),根據(jù)長細經(jīng)λy和偏心率按附表23和附表23采用;λ--構(gòu)件在彎矩作用平面外的長細比;M--彎矩,應按下列規(guī)定采用:1.有側(cè)向支承的構(gòu)件,采用兩個相鄰支承點之間中央1/3范圍內(nèi)的最大彎矩,但不小于該段最大彎矩的一半;2.懸臂構(gòu)件采用固端彎矩。圖5實腹式偏心受壓構(gòu)件截面圖當彎矩作用在工字形或閉合箱形截面最小剛度平面內(nèi)時(圖5e、f),如果λx≤λy,不必作彎矩作用平面外的穩(wěn)定性計算;如果λx>λ,則應按公式(23)計算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性。第48條格式偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在和綴材面平行的主平面內(nèi)時(圖6a、b),應按下式計算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性:式中ψpq--格構(gòu)式偏心受壓構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)換算長細比λhy和偏心率按附表21采用;M--彎矩,應按第47條第一項規(guī)定采用;X0--從y軸到壓力較大肢的軸線間距離(圖6a),但如果這一距離小于y軸至較大壓力肢腹6b);Iy--對y軸的毛截面慣性矩。圖6格構(gòu)式偏心受壓構(gòu)件截面圖彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性不必計算,但應計算單肢的穩(wěn)定性。單肢的軸心力應按下列規(guī)定取值(圖6a);肢件1肢件2X2-構(gòu)件軸線至肢件2軸線的距離。綴板柱的單肢尚就考慮由剪力(按第49條規(guī)定采用)引起的局部彎矩(M=Qbι/2ι為綴板中心間距離)。格構(gòu)式偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在和綴材面垂直的主平面內(nèi)時(圖6C),計算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性和實腹式構(gòu)件相同,計算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性和實腹式閉合箱形截面相同,但長細比應按表15取換算長細比λhy。第49條偏心受壓構(gòu)件的綴材,應取構(gòu)件實際剪力和按第43條規(guī)定的剪力兩者中較大者進行計算。第50條工字形偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在兩個主平面內(nèi)時,應按下列公式計算穩(wěn)定性:當λy>λx時,當λy<λx時,式中Mx--最大剛度平面內(nèi)的彎矩;My--最小剛度平面內(nèi)的彎矩;W、Wy--對x軸和y軸受壓最大纖維的毛截面抵抗矩;φqy--考慮N和My作用的實腹式構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)λy和按附表19采用;φpx--考慮N和Mx作用的實腹式構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)λx和按附表18采用。此外,當εx大于1.5并大于1.25εy時,還應按公式(33)作補充計算(此時設My=0)。第51條格構(gòu)式偏心受壓構(gòu)件,當彎矩作用在兩個主平面內(nèi)時,應分兩次計算其穩(wěn)定性:一、計算整體穩(wěn)定性:式中φpgy--考慮N和My作有的格構(gòu)式構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)λhy和ε1(ε1=MyN·AX0Iy)按附表21采用。二、計算單肢穩(wěn)定性。此時將N和My按第48條化成兩肢的軸心力,并應將Mx按下列公式分配給兩肢(圖7):肢件1肢件2式中I1、I2--肢件1、2對X軸的慣性矩;X1、X2--MX作用的主平面至肢件1、2軸線的距離。綴條柱的單肢應根據(jù)上述內(nèi)力按第47條規(guī)定計算穩(wěn)定性;綴板柱的單肢尚應考慮由剪力引起的局部彎矩按第50條規(guī)定計算穩(wěn)定性。圖7格構(gòu)式雙向偏心受壓構(gòu)件截面圖第三節(jié)構(gòu)件的計算長度和容許長細比第52條確定桁架弦桿和單系腹桿的長細比時,其計算長度l0應按表16采用。如桁架弦桿側(cè)向支承點間的距離為節(jié)間長度的2倍(圖8),且側(cè)向支承點之間壓力有變化時,則該弦桿在桁架平面外的計算長度,應按下式確定:但不小于0.5l1。式中N1--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,拉力取負值。桁架丙分式腹桿體系的受壓主斜桿及K形腹桿體系的豎桿等在桁架平面外的計算長度也應按公式(39)確定(受拉主斜桿仍取l1),在桁架平面內(nèi)則采用節(jié)點中心間距離。桁架弦桿和單系腹桿的計算長度表16注:①l--構(gòu)件的幾何長度(節(jié)點中心間的距離);l1--桁架弦桿側(cè)向支承之間的距離。②項次3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。圖8弦桿在側(cè)向支承點間壓力有變化的桁架簡圖第53條確定桁架叉腹桿的長細比時,在桁架平面內(nèi)的計算長度應取節(jié)中心到交叉點間的距離;在桁架平面外的計算長度應按下列規(guī)定采用:壓桿:當相交的另一桿受拉,且兩桿均不中斷0.5l;當相交的另一桿受拉,兩桿中有一桿中斷并以節(jié)點板搭接0.7l;其它情況l;拉桿:l。注:①l--節(jié)點中心間距離(交叉點不作為節(jié)點考慮)。②當兩交叉桿都受壓時,不宜有一桿中斷。上段柱的計算長度系數(shù)μ2應按下式確定;式中C1--按附表24或附表25中公式計算的系數(shù)。第54條單層廠房框架下端剛性固定的雙階柱,當計算柱在框架平面內(nèi)的穩(wěn)定性時,上、中、三段的計算高度各等于該段高度乘以相應的計算長度系數(shù)μ3、μ2、μ1。下段柱的計算長度系數(shù)μ1應按附表26(柱上端與橫梁鉸接)或附表27(柱上端與橫梁剛接)采用。中段柱和上段柱的計算長度系數(shù)應分別按下列公式確定:式中C2、C3--按附表26或附表27中公式計算的系數(shù)。第55條單層廠房框架柱在框架平面外的計算高度,應采用側(cè)向支承點(如托架支座、吊車梁支座和柱間支承節(jié)點等)之間的距離。第56條受壓構(gòu)件的長細比不宜超過表18的數(shù)值。受壓構(gòu)件的容許長細比表18③當確定交叉腹桿中單角鋼壓桿斜平面內(nèi)的長細比時,計算長度應取節(jié)點中心至交叉點間的距離。第57條單層廠房框架的等截面柱,當計算柱在框架平面內(nèi)的穩(wěn)定性時,計算高度應按下式確定:式中H--柱的高度;μ--計算長度系數(shù),根據(jù)框架橫梁延鍘度Il0和柱延剛度IH的比K0(K0=IHIl),可按表17確定。在計算K0時,框架橫梁的慣性矩I0應考慮橫梁高度變化和腹桿變形的影響。當橫梁與柱鉸接時,應取K0=0。框架等截面柱的計算長度系數(shù)μ表17第58條單層廠房框架下端剛性固定的單位階柱,當計算柱在框架平面內(nèi)的穩(wěn)定性時,上下兩段的計算高度應各等于該段高度乘以相應的計算長度系數(shù)μ2、μ1。下段柱的計算長度系數(shù)μ1按附表24(柱上端與橫梁鉸接)或附表25(柱上端與橫梁剛接)采用。在剛接框架中,當橫梁延剛度和上段柱延剛度的比K0(K0=I0H2I2l)<1時,μ1值由附表24(相當于K0=0)和附表25(作為K0=1)進行插入算得。第59條受拉構(gòu)件的長細比不宜超過表19的數(shù)值。受拉構(gòu)件的容許長細比表19注:①不承受動力作用的結(jié)構(gòu)中,可僅計算在豎向平面內(nèi)的長細比。②在直接或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,計算單角鋼受拉桿件的長細比時,應采用角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑,但在計算單角鋼交叉受拉桿件平面外的長細比時,應采用與角鋼肢邊平行軸的回轉(zhuǎn)半徑。③桁架式吊車梁下弦的長細比不宜超近200。④受拉構(gòu)件在恒載與風載組合作用下受壓時,長細比不宜超過250。第四節(jié)受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定第60條在軸心受壓或偏心受壓構(gòu)件中,未鑲邊板的伸寬度應符合第36條的規(guī)定。第61條在軸心受壓構(gòu)件中,腹板的計算高度(包括雙壁箱形截面翼緣板在兩腹板之間的計算寬度)與其厚度之比,宜滿足下式的要求:式是h0--見圖2;λ--構(gòu)件最大長細比。第62條在偏心受壓構(gòu)件中,腹板計算高度與其厚度之比h0/δ宜滿足下式的要求:式中ξ--系數(shù),根據(jù)α0(α0=(σmax--σmin)/σmax)應按表20采用;σmax--腹板計算高度邊緣的最大壓應為(公斤/厘米2),不考慮穩(wěn)定系數(shù);σmin--腹板計算高度另一邊緣相應的應力(公斤/厘米2)壓應力為正,拉應力為負。在雙壁箱形截面偏心受壓構(gòu)件中,受壓翼緣板在兩腹板之間的計算寬度與其厚度之比不應超過40。ξ值表20第63條當柱腹板高厚比不滿足第61條或第62條的要求時,腹板截面面積僅應考慮兩側(cè)寬度各為200δ(從腹板計算高度邊緣算起)的部分,或用縱向加勁肋加強。用縱向加勁肋加強的腹板,應按第61條或條62條計算受壓較大翼緣與加勁肋之間的高度厚比??v向加勁肋應成對配置,其一側(cè)外伸寬度不應小于10δ,厚度不應小于3δ/4(δ為柱腹板厚度)。第六章連接計算第一節(jié)焊接連接第64條對接焊縫一、與軸心拉力或壓力垂直的對接焊縫應按下式計算強度:式中N--作用于連接的軸心力;lf--焊縫計算長度,當未采用引弧板施焊時,每條焊縫取實際長度減去10毫米;當采用引弧板時,取焊縫的實際長度;δ--連接件中的較小厚度;[σhl]、[σha]--對接焊縫的抗拉、抗壓容許應力。二、承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫,應分別計算其正應力和剪應力。注:①承受軸心力的桿件用斜焊縫對接,當焊縫和作用力間的夾角θ符合tgθ≤1.5時,焊縫強度可不計算。②梁腹板的對接焊縫,在正應力和剪應力都較大的地方,還應按公式σ2+3τ2≤1.1[σhf]計算折算應力。第65條貼角焊縫一、受拉、受壓或受剪的貼角焊縫,應按下式計算強度:式中hf--貼角焊縫的厚度,取截面直角的較小邊(圖9);[τht]--貼角焊縫的容許應力。二、承受彎矩和剪主共同作用的貼角焊縫,應按下式計算強度:式中τM--貼角焊縫由彎矩M產(chǎn)生的剪應力;τQ--貼角焊縫由剪力Q產(chǎn)生的剪應力。圖9貼角焊縫截面圖第二節(jié)鉚釘連接和普通螺栓連接第66條每個鉚釘和普通螺栓的容許承載力,應按下列公式計算:鉚釘抗剪承載力螺栓抗剪承載力鉚釘承壓承載力螺栓承壓承載力鉚釘抗拉承載力螺栓抗拉承載力公式(49a)~(51b)中--每個鉚釘?shù)目辜?、承壓和抗拉容許承載力;`--每個螺栓的抗剪、承壓和抗拉容許承能力;n1--每個鉚釘或螺栓的受剪面數(shù)目;d--鉚釘孔徑或螺栓桿的外徑;d0--螺栓螺紋處的內(nèi)徑;--鉚釘?shù)目辜?、承壓和抗拉容許應力;--螺栓的抗剪、承壓和抗拉容許應力。第67條承受軸心力的連接所需鉚釘或普通螺栓的數(shù)目。應按下列公式計算:一、抗剪連接`式中n--傳遞N力所需鉚要或螺栓的數(shù)目;[N]min--按公式(49a)~(50b)計算的鉚釘或螺栓容許承載力中的較小值。二、鉚釘或螺栓受拉的連接式中[N1]--按公式(51a)或(51b)計算的鉚釘或螺栓的抗拉容許承載力。第68條當采用下列形式的連接時,鉚釘或普通螺栓的數(shù)目應按計算增加10%;一、一個構(gòu)件借助填板或其它中間板件與另一構(gòu)件連接時;二、用拼接板的單面連接或采用不對稱搭接連接時。當利用短角鋼連接型鋼(角鋼或槽鋼)的外伸肢時,在短角鋼兩肢中的一肢上,所用的鉚釘或普通螺栓數(shù)目應接計算增加50%。第三節(jié)高強螺栓連接第69條在抗剪連接中每個高強螺栓的容許承載力應按下式計算:式中nm--傳力摩擦而數(shù)目;f--摩擦系數(shù),應按表21采用;p--高強螺栓的預拉力,應按表22采用。摩擦系數(shù)f值表21高強螺栓的預拉力P值(噸)表22第70條當高強螺栓連接同時承受摩擦面間的剪切和螺栓軸線方向的外拉力時,每個高強螺栓的抗剪容許承載力仍應按公式(54)計算,但應以P-1.4T代替P。T為每個高強螺栓在其軸線方向所受的外拉力,此拉力不應大于預拉力P的70%。第71條連接所需的高強螺栓數(shù)目應按下式計算:式中N--作用于連接的軸心力;n--傳遞N力所需的高強螺栓數(shù)目;[Nl]--按公式(54)計算的高強螺栓的容許承載力。當利用短角鋼來連接型鋼(角鋼或槽鋼)的外伸肢時,在短角鋼兩肢中的一肢上,所用的高強螺栓數(shù)目應按計算增加50%。第72節(jié)高強螺栓連接的軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件應按下列公式計算強度:
式中N'=N(1--0.4n1n);N--構(gòu)件的軸心力;n--構(gòu)件與節(jié)點板或拼接板一端連接的高強螺栓數(shù)目;n1--所計算截面(最外列螺栓處)上高強螺栓的數(shù)目。如構(gòu)件尚有非高強螺栓孔削弱時,還應按公式(22)計算削弱截面的強度。第四節(jié)組合工字梁翼緣連接第73條組合工字梁翼緣與腹板的連接焊縫或鉚釘,應分別按下列公式計算強度或承載能力:貼角焊縫連接鉚釘連接式中Si--對梁中和軸的翼緣毛截面面積矩;I--梁的毛截面慣性矩;a--翼緣鉚釘間距;m1--系數(shù),應按第23條規(guī)定采用;α1--系數(shù),當荷載作用于鉚接梁的上翼緣且梁的腹板創(chuàng)平并頂緊上翼緣時,α1=0.4;其它情況,α1=1.0;P--集中荷載值,不考慮動力系數(shù)。注:①當梁上翼緣受有固定集中荷載P時,宜在該固定集中荷載作用處設置支承加勁肋。此時公式(58)或(59)中的P=0。②符合第109條要求的翼緣焊縫,可不計算其強度。第74條在具有多層翼緣板的鉚接梁中,每一塊翼緣板的理論切斷點和實際切斷點之間的鉚釘數(shù),應按該板1/2將截面面積的承載能力進行計算。第五節(jié)支座和柱腳第75條鉸軸式支座的圓柱形樞軸(圖q10),當接觸面中心角θ≥90°時,應按下式計算承壓應力:式中V--支座反力;D--樞軸直徑;L--樞軸長度。圖10樞軸和滾軸支座圖第76條滾軸與平板自由接觸的承壓應力,應按下式計算:式中n--滾軸數(shù)目;d--滾軸直徑;l--滾軸長度。第77條當軸心或偏心受壓柱的端部為銑平端時,可考慮柱身的最大壓力全部直接由銑平端傳遞。其連接焊縫、鉚釘或螺栓應按最大壓力的15%計算,當偏心受壓出現(xiàn)受拉時,該區(qū)的連接還應最大拉力計算。第六節(jié)錨栓第78條偏心受壓柱整體式柱腳受拉區(qū)錨栓的總凈載面面積Aj(按螺紋內(nèi)徑計算),應按下式計算:式中M、N--柱腳底面在柱截面形心軸處所受的彎矩和軸心力;α--由柱截面形心軸到柱腳底面受壓區(qū)壓力合力線的距離(11);X--從錨栓軸線到柱腳底面受壓區(qū)壓力合力線的距離(圖11);[σdl]--錨栓的抗拉容許應力。如按公式(62)算得的錨栓直徑大于60毫米,則計算錨栓的凈截面面積時,宜考慮錨栓和混凝土基礎的彈性性質(zhì)。圖11錨栓計算簡圖第79條錨栓埋置在混凝土基礎中的深度,應保證錨栓通過其和混凝土之間的粘著力傳遞內(nèi)力。如埋置深度受到限制時,則錨檢應牢固地固定在錨板或錨梁上,錨板和錨梁應將全部內(nèi)力傳遞于混凝土內(nèi),此時錨栓與混凝土之間的粘著力可不予考慮。第七章構(gòu)造要求第一節(jié)一般規(guī)定第80條鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造應力求簡單,并使結(jié)構(gòu)受力明確,盡量減少應力集中。第81條在普通鋼結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件及其連接中,不宜采用厚度小于5毫米的鋼板和截面小于45×4或56×36×4的角鋼(第八章不受此限)。第82條除采用特殊措施(如焊前預熱、焊后熱處理等)或有可靠依據(jù)外,焊接構(gòu)件的厚度,對碳素鋼不宜大于40毫米,對低合金鋼不宜大于30毫米。第83條為了保證結(jié)構(gòu)的空間工作,提高結(jié)構(gòu)的整體剛度,承擔和傳遞水平力,防止桿件產(chǎn)生過大的振動,避免壓桿的側(cè)向失穩(wěn),以及保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定,應根據(jù)結(jié)構(gòu)及其荷載的不同情況設置可靠的支撐系統(tǒng)。第84條單層房屋和露天結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長度(伸縮縫的間距)不超過表23中的數(shù)值時,可不計算溫度應力。溫度區(qū)段長度值(米)表23注:①廠房柱為其它材料時,應按相應規(guī)范的規(guī)定設置伸縮縫。圍護結(jié)構(gòu)可根據(jù)具體情況參照有關(guān)規(guī)范單獨設置伸縮縫。②當柱頂與橫梁的連接為鉸接時,橫向溫度區(qū)段長度可適當加大。③無橋式吊車房屋的柱間支撐和有橋式吊車房屋吊車梁以下的柱間支撐,應盡量布置于溫度區(qū)段中部(或?qū)ΨQ布置)。否則縱向溫度區(qū)段長度應根據(jù)具體情況適當減小。第二節(jié)焊接連接第85條在設計中不得任意加大焊縫,避免焊建立體交叉和在一處集中大量焊縫,同時焊縫的布置應盡可能對稱于構(gòu)件重心。注:鋼板的拼接采用對接焊縫時,縱橫兩方向的對接焊縫,可采用十字形交叉式T形交叉,交叉點的距離不得小于200毫米。第86條對接焊縫的剖口形式,應根據(jù)板厚和施工條件按現(xiàn)行《手工電弧焊焊接接頭的基本型式與尺寸》和《焊劑層下自動焊與自動焊焊接接頭的基本型式和尺寸》的要求選用。第87條在對接焊縫的拼接處,不論改變鋼板的寬度和厚度,均應從板的一側(cè)或兩則做成坡度不大于1/4的斜角(圖12)。當改變厚度時,焊縫剖口形式根據(jù)較薄板的厚度按第86條的要求取用,焊縫的計算厚度等于較薄板的厚度。圖12變截面鋼板拉接圖a-改變寬度;b-改變厚度第88條貼角焊縫的尺寸應符合下列要求:一、貼角焊縫的最小厚度不應小于4毫米,當焊件厚度小于4毫米時,則與焊件厚度相同。二、貼角焊縫的厚度不得大于較薄焊件厚度的1.2倍,但焊件邊緣的貼角焊縫最大厚度,尚應符合下列要求:1.當δ≤6毫米時,hf≤δ;2.當δ>6毫米時,hf≤δ-(1~2)毫米。δ為焊件邊緣的厚度。三、側(cè)焊縫或端焊縫的計算長度不得小于8hf。四、側(cè)焊縫的計算長度不宜大于60hf(受靜力荷載)或40hf(受動力荷載);當大于上述數(shù)值時,其超過部分在計算中不予考慮。若內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布,其計算長度不受此限。第89條在直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,貼角焊縫表面應做成直線形或凹形。焊縫直角邊比例:對端焊縫宜為1∶1.5(長邊順內(nèi)力方向);對側(cè)焊縫可為1∶1。第90條在次要構(gòu)件或次要焊縫連接中,當連接貼有焊縫的計算厚度小于第88條規(guī)定的最小厚度時,可采用間斷焊縫。間斷焊縫之間的凈距:在受壓構(gòu)件中不應大于15δ;在受拉構(gòu)件中不應大于30δ(δ為較薄焊件的厚度)。第91條在搭接連接中,搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍。第三節(jié)螺栓(普通螺栓、高喲螺栓)連接和鉚釘連接第92條每一桿件在節(jié)點上以及接頭的一邊,永久性的螺栓或鉚釘數(shù)一般不少于兩個。第93條鉚合鋼板的總厚度不宜超過鉚釘直徑的5倍。當采取有效措施保證釘桿塞緊釘孔時,總厚度允許達鉚釘直徑的7倍。第94條高度螺栓孔應采用鉆成的孔,孔徑比螺檢公稱直徑大1~2毫米。第95條高強螺栓連接范圍內(nèi),構(gòu)件接觸面的處理方法應在施工圖中說明。第96條埋頭和半埋頭鉚釘不得用于釘桿受拉的連接。第97條螺栓和鉚釘?shù)木嚯x應符合表24的要求。螺栓和鉚釘?shù)娜菰S距離表24注:①d為螺栓或鉚釘?shù)目讖剑臑橥鈱虞^薄板件的厚度。②鋼板邊緣與剛性構(gòu)件(如角鋼、槽鋼等)相連的螺栓或鉚釘?shù)淖畲箝g距,可按中間的采用。第四節(jié)柱第98條承受偏心壓力的格構(gòu)式柱,或承受軸心壓力且柱寬度較大的格構(gòu)式柱,肢件間宜用綴條相邊,當用綴板相連時,綴板沿柱縱向的寬度不應小于肢件軸線間距離的2/3,厚度不應小于該距離的1/40,并不小于6毫米。第99條當實腹式柱的腹板計算高度h0與厚度δ之比大于80時,應采用成對的橫向加勁肋加強,其間距不得大于3h0。橫向加勁肋的尺寸按第35條規(guī)定采用。第100條格構(gòu)式柱和大型實腹式柱除在受有較大的水平力處設置橫融外,尚應每隔約4~6米設置橫隔,每個運送單元并不得少于兩個。第五節(jié)桁架第101條跨度為15米或15米以上的三角形屋架和跨度為24米或24米以上的梯形屋架,宜起拱,拱度約為1/500跨度。102條承受靜力荷載或間接承受動力荷載的桁架,腹桿或弦桿與節(jié)點板的連接焊縫(圖13),一般采用兩面?zhèn)群?,也可用三面圍焊,對角鋼桿件也可用L形圍焊。圖13桁腹桿與節(jié)點板的焊接圖a-兩面?zhèn)群福籦-三百圍焊;c-L形圍焊直接受動力荷載的桁架,腹桿或弦桿與節(jié)點板的連接焊縫可優(yōu)先采用三面圍焊,圍焊的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。焊縫的分布應使焊縫截面的重心與桿件重心相重合,否則應考慮其偏心影響。第六節(jié)梁第102條鉚接梁的翼緣板不宜超過三層,翼緣角鋼面積不宜少于整個翼緣面積的30%,當采用最大型號的角鋼仍不能滿足此要求時,可加腋板(圖14)。此時角鋼與板面積之和不應少于翼緣總面積的30%。第104條焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處,應作成寬約bl3(但不大于40毫米),高約bl/2(但不大于60毫米)的斜角(圖15),bl為加勁肋的寬度。圖14鉚接梁翼緣圖圖15加勁肋的切角圖圖16突緣支座圖第105條梁的端部支承處,如采用突緣支座,并以端面承壓(磨平頂緊)的容許應力[σcd]進行計算時,伸出端長度不得大于2δ(圖16)。第106條直接承受動力荷載的焊接梁,尚應符合本章第七節(jié)對吊車梁的有關(guān)構(gòu)造要求。第七節(jié)吊車梁第107條重級工作制吊車梁宜用實腹式,其制動結(jié)構(gòu)可用實腹式或桁架式。當?shù)踯嚵夯蛑苿咏Y(jié)構(gòu)用桁架式時,節(jié)點連接宜用高強螺栓或鉚釘。第108條吊車梁的翼緣板和腹板的拼接應采用加引弧板(其厚度和剖口與主材相同)的對接焊縫,并保證焊透。吊車梁的工地整段拼接宜用高強螺栓鉚釘。第109條焊接吊車梁中,下列部位的T形連接應予焊透(圖17),其豎直板邊緣應根據(jù)板厚和施工條件進行加工。圖17焊透的T形連接焊縫圖一、重級工作制吊車梁腹板與上翼緣的連接;二、桁架式吊車梁中,節(jié)點板與上弦的連接。第110條重級工作制吊車梁中,上翼緣與制動結(jié)構(gòu)的連接以及傳遞水平力給柱的連接,應優(yōu)先采用高強螺栓或鉚釘。第111條桁架要式和重級工作制實腹式吊車梁跨度大于呀等于12米時,或輕、中級工作制實腹式吊車梁跨試大于或等于18米時,宜設置輔助桁架和水平、垂直支撐系統(tǒng)。對桁架式吊車梁,應采取防止其上弦因軌道偏心而扭轉(zhuǎn)的構(gòu)造措施。第112條吊車梁的受拉翼緣(或下弦)與支撐的連接應采用螺栓或鉚釘。中間加勁肋的上端應與上翼緣磨平頂緊或焊接,下端不應與受拉翼緣焊接。第113條跨度為24米或24米以上的吊車梁可考慮起拱,拱度約為1/1000跨度。第114條焊接吊車梁的下列部位,應用機械加工(砂輪打磨或刨削)使之平整:一、對接焊縫引弧板割去處;二、重級工作制吊車梁的受拉翼緣(或弦桿)邊緣,當用手工氣割或剪切機切割時,應沿長刨邊;當用自動或半自動手割時,可局部修整。第115條吊車梁的受拉翼緣不得焊接懸掛設備的零件,并不宜打火或焊接夾具。第116條當?shù)踯囓壍倪B接采用壓板時,應使壓板與軌道緊密接觸。每個壓板至少用兩個螺栓與梁連接。軌道的接頭的構(gòu)造,應保證車輪平穩(wěn)地通過。若采用焊接的長軌,應考慮軌道受溫度作用后有縱向伸縮的余地。第八節(jié)運輸和安裝第117條劃分結(jié)構(gòu)的運送單元時,除考慮結(jié)要的受力條件外,應注意到經(jīng)濟合理和便于運輸。第118條結(jié)構(gòu)的安裝連接應采用傳力可靠、制作方便、插接簡單、易于固定和例于調(diào)整的構(gòu)造型式。第119條在不宜采用焊縫或粗制螺栓的工地拼接和安裝還接中,應優(yōu)先采用高強螺栓。第120條安裝連接采用焊縫時,應考慮用臨時螺栓將構(gòu)件固定。第121條除次要構(gòu)件的安裝連接外,應避免用粗制螺栓受剪。第九節(jié)防銹和隔熱第122條鋼結(jié)構(gòu)除必須采取防銹的保護措施(徹底除銹后涂以油溱和鍍鋅等)外,尚應在構(gòu)造中盡量避免難于檢查、清刷、油漆以及積留濕氣或大量灰尖的死角或凹槽。不得因考慮銹蝕而加大鋼材截面或厚度。第123條受侵蝕性介質(zhì)作用的結(jié)構(gòu),應采取特殊的防腐蝕措施。第124條受高溫作用的結(jié)構(gòu),應根據(jù)不同情況采取防護措施,例如:一、當結(jié)構(gòu)可能受到噴濺或“跑鋼”事故等熾熱熔化金屬的作用時,應采用磚或耐熱材料做成的隔熱層加以保護;二、當結(jié)構(gòu)的表面長期受輻射熱達150℃以中或在短時間內(nèi)可能受到火焰作用時,應采用金屬隔熱板或磚、耐熱材料做成的隔熱層加以保護。第八章圓鋼、小角鋼的輕型鋼結(jié)構(gòu)的若干規(guī)定第125條本章規(guī)定僅適用于采用有圓鋼或小角鋼(小于45×4或56×36×4),跨度不超過18米、起重量不小于5噸的輕、中級工作制橋式吊車的工業(yè)與民用房屋輕型鋼結(jié)構(gòu)。注:型鋼成的結(jié)構(gòu),有個別次要桿件采用小角鋼時,可不受本章限制。第126條本章規(guī)定本考慮使用條件復雜的輕型鋼結(jié)構(gòu)(如直接承受動力荷載,處于高溫、高濕及強烈侵蝕環(huán)境的輕型鋼結(jié)構(gòu)等)所需的特殊要求。第127條設計輕型鋼結(jié)構(gòu)時,凡經(jīng)地試驗研究,證明確能保證安全并滿足使用要求時,可不受本章有關(guān)規(guī)定的限制。第128條輕型鋼結(jié)構(gòu)的容許應力,應按第15條、第16條和條131條的規(guī)定,并乘以下列折減系數(shù):一、雙圓鋼拱拉桿及其連接0.85;二、平面桁架式的檁條和三鉸拱斜梁,其端部主要受壓腹桿0.85;三、其它桿件和連接0.95。第129條在桁架中,應盡量使桿件重心線在節(jié)點處交于一點,否則應考慮共偏心影響。第130條三鉸拱屋架的三角形截面組合斜梁,為了滿足整體穩(wěn)定性的要求,共截面高度與斜梁長度的比值不得小于1/18,截面寬度與截面高度的比值不得小于2/5。第131條單圓鋼壓桿連接于節(jié)點板一側(cè)時,桿件應按偏心受壓公式(32)計算穩(wěn)定性,連接可按公式(63)計算,但焊縫容許應力應降低15%。單圓鋼拉桿連接于節(jié)點板一側(cè)時,桿件和連接可接軸心受拉構(gòu)計算強度,但容許應力均應降低15%。第132條無節(jié)點板的腹桿計算長度在桁架平面內(nèi)和平面外均取其等于幾何長度。第133條桁架中的主要壓桿(弦桿、端斜桿、端豎桿)的長細比不宜大于150,其它壓桿的長細比不宜大于200。拉桿的長細比不宜大于400,張緊的圓鋼拉桿的長細比不受限制。圓鋼不宜用于受壓弦桿。第134條圓鋼與鋼板(或型鋼)、圓鋼與圓鋼之間的貼角焊縫,應按下式計算抗剪強度:式中N--作用在連接處的軸心力;lf--焊縫的計算長度總和;hu--焊縫有效厚度:對圓鋼與鋼板(或型鋼)的連接,hu=0.7hf(圖18);對圓鋼與圓鋼的連接,hu應按下式計算(圖19):圖18圓鋼與鋼板之間的焊縫圖圖19圓鋼與圓鋼之間的焊縫圖D--大圓鋼直徑;d--小圓鋼直徑;δ--焊縫表面至兩個上圓鋼公切線的距離。此值應在施工圖中注明。第135條圓鋼與圓鋼、圓鋼與鋼板(或型鋼)之間的貼角焊縫有效厚度,不應小于0.2倍圓鋼直徑(當焊接的兩圓鋼直徑不同時,取平均直徑)或3毫米,并不大于1.2倍鋼板厚度,計逄長度不應小于20毫米。第136條鋼板厚度不宜小于4毫米。圓鋼直徑不宜小于下列數(shù)值:屋架桿件12毫米;檁條桿件及檁及檁條間拉條8毫米;支撐桿件16毫米。附錄一標準及代號1.GB700-65普通碳素鋼鋼號和一般技術(shù)條件。2.YB13-69普通低合金鋼鋼號和一般技術(shù)條件。3.YB168-70橋梁用碳素鋼及普通低合金鋼鋼板技術(shù)條件。4.GB979-67碳素鋼鑄件分類及技術(shù)條件。5.GB715-65普通碳素鋼鉚螺用熱軋圓鋼技術(shù)條件。6.GB609--65優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件。7.GB980--67焊條分類及型號編制方法。8.GB981--67低碳鋼及低合金高強度鋼焊條。9.GB199--63焊條用鋼絲。10.GB6--71合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件。11.GB985--67手工電弧焊接接頭的基本型式與尺寸。12.GB986--67焊劑層下自動焊與半自動焊焊接接頭的基本型式與尺寸。附錄二
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