鋼結(jié)構(gòu)連接計(jì)算

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1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理小班討論課2013.09鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法一.基本術(shù)語永久荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載?？勺兒奢d：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。偶然荷載：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大，且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。荷載代表值：設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值，例如標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：為確定可變荷載代表值而選用的時(shí)間參數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)值：荷載的基本代表值，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最

2、大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值（例如均值、眾值、中值或某個(gè)分位值）。組合值：對(duì)可變荷載，是組合后的荷載效應(yīng)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率，能與該荷載單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)的相應(yīng)概率趨于一致的荷載值；或使組合后的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標(biāo)的荷載值。頻遇值：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。準(zhǔn)永久值：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載。荷載設(shè)計(jì)值：荷載代表值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載組合：按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)的可靠性而對(duì)同時(shí)出現(xiàn)的各種荷載設(shè)計(jì)值的規(guī)定?；窘M合：承

3、載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，永久荷載和可變荷載的組合。偶然組合：承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)永久荷載、可變荷載和一個(gè)偶然荷載的組合，以及偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗(yàn)算時(shí)永久荷載與可變荷載的組合。標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值為荷載代表值的組合。頻遇組合，準(zhǔn)永久組合。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法二.概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1.承載能力極限狀態(tài)對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載的基本組合或偶然組合計(jì)算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，并應(yīng)采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)：γ0Sd≤Rd2.正常使用極限狀態(tài)對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻

4、遇組合或準(zhǔn)永久組合，并應(yīng)按下列設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)：Sd≤C注意：鋼結(jié)構(gòu)只考慮荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合（正常使用極限狀態(tài)）3.容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法以經(jīng)驗(yàn)為主，表達(dá)式σ≤[σ]。注意：疲勞驗(yàn)算采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。鋼結(jié)構(gòu)連接一.焊縫連接1.對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫主要用于對(duì)接連接和T形連接中。需要注意以下幾點(diǎn)：1）在焊縫的起滅弧處，根據(jù)設(shè)不設(shè)置引弧板考慮折減不折減焊縫計(jì)算長度。2）一級(jí)和二級(jí)對(duì)接焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與鋼材相同，焊縫不必再行計(jì)算。三級(jí)對(duì)接焊縫抗拉強(qiáng)度為響應(yīng)鋼材的85%，需進(jìn)行計(jì)算。3）復(fù)雜受力作用下根據(jù)下式驗(yàn)算。鋼結(jié)構(gòu)連接例題1：承受軸心拉力的鋼板，采用Q23

5、5鋼，寬度B=200mm，如圖所示，恒載標(biāo)準(zhǔn)值NGK=60kN（γG=1.2）,活載標(biāo)準(zhǔn)值NQK=300kN(γQ=1.4),鋼板上有一垂直于鋼板軸線的對(duì)接焊縫，焊條為E43型，手工焊。試求下列三種情況是否滿足承載力要求：1）焊縫質(zhì)量為二級(jí)，采用引弧板施焊，鋼板厚度t=12mm;焊縫質(zhì)量為三級(jí)，采用引弧板施焊，鋼板厚度t=14mm;焊縫質(zhì)量為三級(jí)，不采用引弧板施焊,鋼板厚度t=14mm。鋼結(jié)構(gòu)連接【解】：鋼板所受軸心拉力設(shè)計(jì)值為(1)焊縫質(zhì)量為二級(jí)，采用引弧板施焊查表得=215N/mm2。采用引弧板lw=B(2)焊縫質(zhì)量為三級(jí)，采用引弧板施

6、焊=185N/mm2。采用引弧板lw=B鋼結(jié)構(gòu)連接(3)焊縫質(zhì)量為三級(jí)，不采用引弧板施焊=185N/mm2。不采用引弧板lw=B-2t=200-2×14=172(mm)鋼結(jié)構(gòu)連接2.直角角焊縫直角角焊縫計(jì)算時(shí)需要注意的幾點(diǎn)：1）構(gòu)造要求：（hfmax,hfmin,lwmax,lwmin,搭接連接要求）2）計(jì)算公式：3）注意起滅弧引起的焊縫長度的減少例題2：如圖所示為承受軸力的角鋼構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)角焊縫連接。構(gòu)件重心至角鋼背的距離e1=38.2mm。鋼材為Q235-B，手工焊，E43型焊條。構(gòu)件承受由靜力荷載產(chǎn)生的軸心拉力設(shè)計(jì)值N=1000kN。三

7、面圍焊。試設(shè)計(jì)此焊縫連接。【解】：一.角焊縫的焊腳尺寸hf最大hf≤t-(1~2)mm=10-2=8mm(角鋼趾部與端部)最小hf≥1.5=1.5=6mm采用hf=8mm,滿足上述要求。二.構(gòu)件端部正面角焊縫所能承受的力角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為三.角鋼背部側(cè)面角焊縫長度對(duì)點(diǎn)2求力矩，由得所需角鋼背部側(cè)面角焊縫的計(jì)算長度實(shí)際長度。四.角鋼趾部側(cè)面角焊縫長度對(duì)1點(diǎn)求矩，有，得所需角鋼趾部側(cè)面角焊縫的計(jì)算長度回顧：1.由于三面圍焊必須連續(xù)施焊，因而兩條側(cè)面角焊縫的實(shí)際長度各為其計(jì)算長度另加hf=8mm。2.在三面圍焊中，由于連續(xù)施焊，因此三面的焊縫采用

8、了同一焊縫尺寸hf=8mm。在采用兩面?zhèn)群钢校亟卿摫澈徒卿撝旱膬蓷l焊縫可以采用不同的焊腳尺寸hf1和hf2。此時(shí)沿角鋼背的hf1應(yīng)滿足hf1≤1.2t=1.2×10=12mm。