勘察設計類注冊工程師專業(yè)基礎精講第十六章結(jié)構(gòu)設計(二十八)24_第1頁
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朽木易折,金石可鏤。千里之行,始于足下。第頁/共頁第十一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件一、軸心受力構(gòu)件(一)軸心受拉構(gòu)件1.強度計算軸心受拉構(gòu)件的強度(除摩擦型高強度螺栓銜接處外)應按下式計算毛截面屈服:(17-197-1)凈截面斷裂:(17-197-2)式中:——所計算截面處的拉力設計值(N);——鋼材的抗拉強度設計值(N/mm2);——構(gòu)件的毛截面面積(mm2);——構(gòu)件的凈截面面積,當構(gòu)件多個截面有孔時,取最不利的截面(mm2);——鋼材的抗拉強度最小值(N/mm2)?!纠?7-15/2013考題】設計螺栓銜接的槽鋼柱間支撐時,應計算支撐構(gòu)件的:A.凈截面慣性矩B.凈截面面積C凈截面扭轉(zhuǎn)慣性矩D.凈截面扇形慣性解:支撐普通按拉桿設計,所以應取凈截面面積計算其抗拉強度設計值。答案:B2.剛度驗算為防止制作、運輸安裝和使用中浮上剛度不足現(xiàn)象,對于桁架、支撐等受拉構(gòu)件應按下式驗算其長細比。(17-198)式中:λmax——兩個主軸方向長細比的較大值,但對于截面為單軸對稱的構(gòu)件,繞對稱軸應取計及扭效應的換算長細比;[λ]——構(gòu)件的容許長細比,規(guī)范規(guī)定受壓、受拉構(gòu)件的容許長細比見表17-34和表17-35。受壓構(gòu)件的長細比容許值表17-34構(gòu)件名稱容許長細比軸心受壓柱、桁架和天窗架中的壓桿150柱的綴條、吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐150支撐200用以減小受壓構(gòu)件計算長度的桿件200注:1.跨度等于或大于60m的桁架,其受壓弦桿、端壓桿和直接承受動力荷載的受壓腹桿的長細比不宜大于120。2.當桿件內(nèi)力設計值不大于承載能力的50%時,容許長細比值可取200。受拉構(gòu)件的容許長細比表17-35構(gòu)件名稱承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)普通建造結(jié)構(gòu)對腹桿提供平面外支點的弦桿有重級工作制起重機的廠房桁架的構(gòu)件350250250250吊車梁或吊車桁架以下柱間支撐300—200除張緊的圓鋼外的其他拉桿、支撐、系桿等400—350—注:1.除對腹桿提供平面外支點的弦桿外,承受靜荷載的結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件,可僅計算豎向平面內(nèi)的長細比。2.中、重級工作制吊車桁架下弦桿的長細比不宜超過200。3.在設有夾鉗或剛性料耙等硬鉤起重機的廠房中,支撐的長細比不宜超過300。4.受拉構(gòu)件在永遠荷載與風荷載組合作用下受壓時,其長細比不宜超過250。5跨度大于等于60m的桁架,其受拉弦桿和腹桿的長細比,承受靜力荷載或間接承受動力荷載時不宜超過300,直接承受動力荷載時,不宜超過250。6.柱間支撐按拉桿設計時,豎向荷載作用下柱子的軸力應按無支撐時考慮。決定桁架弦桿和單系腹桿的長細比時,其計算長度l0應按下表-1采用;采用相貫焊接銜接的鋼管桁架,其構(gòu)件計算長度l0可按下表-2取值。表-1桁架弦桿和單系腹桿的計算長度彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其他腹桿桁架平面內(nèi)ll0.8l桁架平面外l1ll斜平面—l0.9l注:1.l為構(gòu)件的幾何長度(節(jié)點中央間距離),l1為桁架弦桿側(cè)向支承點之間的距離。2.斜平面系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。表-2鋼管桁架構(gòu)件計算長度桁架類別彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其他腹桿平面桁架平面內(nèi)0.9ll0.8l平面外l1ll立體桁架0.9ll0.8l注:1.l1為平面外無支撐長度,l為桿件的節(jié)間長度。2.對端部縮頭或壓扁的圓管腹桿,其計算長度取l。3.對于立體桁架,弦桿平面外的計算長度取0.9l,同時尚應以0.9l1按格構(gòu)式壓桿驗算其穩(wěn)定性。(二)軸心受壓構(gòu)件1.強度計算軸心受壓構(gòu)件,當端部銜接(及中部拼接)處組成截面的各板件都有銜接件直接傳力時,截面強度應按式(17-197-1)計算。但含有虛孔的構(gòu)件尚需在孔心所在截面按式(17.197-2)計算。當可考慮屈曲后強度時(板件屈曲后尚能繼續(xù)保持承受更大荷載的能力),軸心受壓桿件的強度可按下列公式計算:(17-199)式中:Ane——為有效凈截面面積;Ani——為各板件凈截面面積;——各板件有效截面系數(shù),可按《鋼結(jié)構(gòu)設計標準》第7.3.4條的規(guī)定計算。2.穩(wěn)定性計算當可考慮屈曲后強度時,軸心受壓桿件的穩(wěn)定性可按下列公式計算:(17-200)式中:Ae——為有效毛截面面積;Ai——為各板件毛截面面積;——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),按照構(gòu)件的長細比(或換算長細比)、鋼材屈服強度和截面分類(分為a、b、c和d類),按《鋼結(jié)構(gòu)設計標準》附錄D采用。3.局部穩(wěn)定驗算板件的局部失穩(wěn)不能先于構(gòu)件的整體失穩(wěn)。要保證構(gòu)件的局部穩(wěn)定性,必須控制板件的寬厚比。工字形及H形截面的翼緣板自由外伸寬度b與其厚度t之比,應符合下列要求:(17-202)式中:——分離為翼緣板自由外伸寬度和厚度,按《鋼結(jié)構(gòu)設計標準》表3.5.1注2取值?!撎栃拚禂?shù),其值為235與鋼材牌號中屈服點數(shù)值的比值的平方根;工字形及H形截面的腹板計算高度h0與其厚度tw之比,應符合下列要求(17-203)式中:λ——構(gòu)件兩個方向長細比的較大值,當λ<30時,取λ=30;當λ>100時,取λ=100。——分離為腹板計算高度和厚度,按《鋼結(jié)構(gòu)設計標準》表3.5.1注2取值?!纠?7-16/2016年考題】鋼結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件的剛度設計指標是:A.荷載標準產(chǎn)生的軸向變形B.荷載標準值產(chǎn)生的撓度C.構(gòu)件的長細比D.構(gòu)件的自振頻率解:鋼結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件的軸向變形普通不需要計算,選項A錯誤。荷載標

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