钢结构的毛截面面积等的定义
中欧钢结构构件受力计算规范比较
中欧钢结构构件受力计算规范比较作者：刘晓刘振华来源：《中国新技术新产品》2016年第22期摘要：本文针对钢结构典型的轴心受力构件，运用中国和欧洲的规范，从原理及计算方法上进行比较，为海外项目钢结构设计提供参考。
关键词：钢结构；受弯构件；欧洲规范中图分类号：TU392 文献标识码：A随着中国建筑企业技术的提高，国际业务的拓展，承接越来越多的海外项目渐成趋势。
对于土建专业来说，掌握国外规范成为一项当务之急。
其中欧洲规范在欧洲以及新加坡，马来西亚等英联邦国家有广泛的应用。
本文针对基本受力钢结构构件，对两种规范进行对比，并列出基本算例，验证相关结论。
1.轴心受拉构件强度计算1.1 欧洲规范BS EN 1993-1-1∶2005计算方法介绍欧洲规范条款6.2.3中通过考虑以下两种情况，取较小值作为构件受拉承载力：按毛截面计算：其中γM0取为1，γM2取为1.25。
对于C型钢和只有一个角肢连接的角钢受拉强度计算另有详细的规定。
1.2 中国规范GB50017-2003计算方法介绍轴心受拉构件一般是按“毛截面屈服”和“净截面拉断的准则”进行计算的。
由于断裂的后果比屈服更为严重，为了方便设计，我国规范对有孔拉杆按净截面屈服进行计算。
中国规范按净截面屈服计算，而欧洲规范按毛截面屈服和净截面拉断进行计算。
仅从公式上看，不易看出轴心抗拉强度计算哪个规范更偏于安全。
2.轴心受压构件整体稳定强度计算2.1 欧洲规范计算方法介绍2.1.1 钢构件截面分类欧洲规范根据受压区的宽厚比，分为四大类：一类（塑性截面），二类（紧凑型截面），三类（半紧凑型截面），四类（细长型截面）。
2.1.2 计算方法规范定义了受压构件的有效长度：杆件在平面内可以有效防止失稳的位置约束或方向约束点间的距离，约束应有充分的强度和刚度以阻止约束点的位置或方向上的运动。
第四类截面。
2.2 中国规范GB50017-2003计算方法介绍轴心受压构件强度与轴心受拉相同，但通常整体稳定是确定截面的最重要因素。
钢结构截面尺寸详解
钢结构截面尺寸详解钢结构的截面尺寸是指一个钢构件在截面上的尺寸大小，包括宽度、深度和厚度等多个参数。
截面尺寸的选择对于钢结构的强度、刚度和稳定性等性能至关重要。
下面我将详解钢结构截面尺寸的相关内容。
首先，钢结构截面尺寸的选择需要考虑到不同构件的不同受力情况和使用要求。
通常情况下，梁和柱的截面尺寸设计主要考虑强度和稳定性要求，而板、剪力墙等构件的截面尺寸设计则主要考虑刚度和稳定性要求。
其次，截面尺寸的设计应该满足强度要求。
强度是指构件能够承受的最大外力作用而不发生破坏的能力。
一般情况下，强度与构件的截面面积成正比，因此，较大的截面尺寸会提高构件的强度。
另外，截面尺寸的设计还需要考虑构件的刚度要求。
刚度是指构件对于外力作用的响应程度，也是体现构件抵抗变形能力的指标。
较大的截面尺寸会使构件具有较高的刚度，从而能够减小构件变形和挠度，提高结构的稳定性和使用性能。
此外，截面尺寸的设计还需要满足稳定性要求。
稳定性是指构件在外力作用下不发生失稳的能力。
一般情况下，较大的截面尺寸会提高构件的稳定性，从而减小其失稳的可能性。
在截面尺寸的设计过程中，还需要考虑经济性因素。
较大的截面尺寸会增加钢材的消耗，从而增加工程造价。
因此，设计人员通常需要综合考虑结构的性能需求和经济性要求，选择适当的截面尺寸。
最后，值得注意的是，截面尺寸的设计是一个相对复杂的过程，需要根据具体工程的要求进行分析和计算。
在实际设计中，设计人员通常会依据相关的设计规范和经验进行截面尺寸的选择和计算。
此外，还需要进行受力性能的验证和调整，以确保设计的截面尺寸满足结构的使用要求。
综上所述，钢结构截面尺寸的选择是一个综合考虑多个因素的过程，包括强度要求、刚度要求、稳定性要求和经济性等。
合理设计的截面尺寸能够保证钢结构的强度、刚度和稳定性，提高其使用性能和经济性。
钢结构复习题全部
1、如图所示两截面为－14x400的钢板，采用双盖板和C 级普通螺栓连接，单盖板厚度为7mm 。
螺栓为M22，螺栓孔径d 0=24mm 。
2140mm N f b v =，2305mm N f b c =；钢材为Q235，承受轴心拉力设计值N ＝700KN 。
试验算此连接。
解：单个螺栓抗剪承载力设计值：22222140106.444b bv v v d N n f ππ==⨯⨯=kN单个螺栓承压承载力设计值：221430594b b c c N d tf ==⨯⨯=∑ kN连接一侧所需螺栓数目为12：{}min ,min b b b v c N N N ==94 kN F=min12b N ⨯=1127.3 kN>700 kN 验算连件的净截面强度。
连接钢板在截面I -I 受力最大的N,连接盖板则是截面33-受力最大也是N ，但是因两者钢材、截面均相同，故只验算连接钢板。
210()(400424)144256n A b n d t mm =-=-⨯⨯=32270010164.52154256n N N N f mm mm A σ⨯===<= 满足要求2、图示双角钢与节点板三面围焊缝连接，受静态轴心拉力N ，角钢为2∟125×80×10长肢相拼，焊脚尺寸h f =8 mm ，，钢材为Q235，焊条E43型，手工焊；肢背焊缝实际长度1l =300 mm ，焊缝内力分配系数1K =0.65，2K =0.35，正面焊缝的强度增大系数f β=1.22，角焊缝强度设计值wf f =160 N/mm 2。
试确定此连接能承受的最大静力荷载设计值F 及肢尖焊缝的长度2l 。
（15分）解：由题意得 3125w l =mm 正面焊接：3320.7wf w f f N h l f β=⨯⨯⨯⨯ 220.78125 1.22160/mm mm N mm =⨯⨯⨯⨯⨯=273.3kN肢背侧焊缝： 1120.7()wf f f N h l h f =⨯⨯-⨯ 220.78(3008)160/mm mm mm N mm =⨯⨯⨯-⨯=523.26 kN又 311 2N N k N =- 31127328052326022 0.65N N N K +⨯∴===1015.24 kN 322 2N N k N =-=218693N （3分） '22221869381228130220.78160W f W e f N l h h f ≥+=+=+=⨯⨯⨯mm3、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T 形连接，h f ＝8mm ，其它尺寸已在图中给出，钢板承受一个斜向拉力F ＝500 kN 的作用（静力荷载），钢材Q235B ，焊条E43系列，2/160mm N f w f =。
关于钢结构中的等效问题
钢结构中的等效问题1. 钢种换算系数如：1(100.1b t λ≤+ （1） 对于Q235钢，y f ＝235N/mm 2 2. 复杂应力作用换算成单轴应力作用y图1 复杂应力状态的单元体根据第四强度理论，钢材在复杂应力作用下不发生屈服的条件为：y 2zx 2yz 2xy x z z y y x 2z 2y 2x red )(3)(f ≤+++++-++=τττσσσσσσσσσσ （2）式中 r e dσ为折算应力，其意义是将复杂应力状态折算成单向应力状态。
因此，当y red f ≤σ时，钢材处于弹性状态；当y red f >σ时，钢材处于塑性状态。
式（1）也可以用x 、y 和z 轴的主应力1σ、2σ和3σ表示如下：red y f σ=<（3） 由式（3）可知，当三向应力同号（如受拉）且数值接近时，即使1σ、2σ和3σ本身绝对值很大，甚至远大于y f ，钢材也很难进入塑性状态，破坏时钢材处于脆性状态。
但当有一向应力异号，同号应力相差较大时，钢材破坏时容易进入塑性状态。
3. 变幅疲劳等效成常幅疲劳图2 变幅疲劳循环应力谱如：6210[]f ασσ⨯∆≤∆ （4）4. 复杂边界条件等效成简支边界条件欧拉临界力 2cr 20EIN l π=或 2t2cr λπσE = (5)表1 轴心受压构件的临界力和计算长度系数μ5. 格构式构件等效成轴心受压构件根据弹性稳定理论分析，当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：yxxxx xx yyyyyc y h h=chc0y 0111111bbby 0y 0图3 构式构件绕虚轴弯曲屈曲1x222x2cr cos sin A AE⋅+=θθπλπσ （6） 即 2ox2cr λπσE= （7）其中 1x222xox cos sin A A⋅+=θθπλλ （8） 式中 x λ—整个构件对虚轴的长细比; A —整个构件的毛截面面积；1X A —个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和；θ—缀条与构件轴线间的夹角。
钢筋截面面积
钢筋截面面积钢筋截面面积是建筑中重要的一项参数，它对于建筑的安全和稳定性有着重要的意义。
因此，在建筑工程中，钢筋截面面积是一个必须被考虑的重要因素。
钢筋截面面积是指在钢筋预制单元长度内，钢筋通过断面计算而得到的截面面积。
它可以以特定单位长度表示，例如每米长度截面面积。
为了保证钢筋的强度和硬度，在计算截面面积时，不能随意改变钢筋的材质和结构。
此外，建筑工程中还有一个重要的因素可以计算钢筋截面面积，即钢筋的断面比。
它是由钢筋的直径和壁厚来确定的。
由于钢筋断面比相同时，其截面面积也相同，因此，在实际建筑中，通常可根据钢筋断面比计算出钢筋的截面面积。
钢筋截面面积的计算方法有多种，包括数学公式法、查表法和计算机模拟法等。
数学公式法是指将特定的钢筋参数输入计算机，然后根据特定的算法得出钢筋截面面积的方法；查表法是指根据不同种类钢筋的不同参数，直接从钢筋截面面积表中查出其截面面积；而计算机模拟法是指使用计算机软件对不同种类钢筋的不同参数进行模拟，从而获得钢筋截面面积的方法。
在实际工程中，钢筋截面面积的计算是一个很复杂的任务，必须根据具体情况选择合适的方法。
例如，对于低强度较弱的混凝土，普通的钢筋截面面积的计算就已经足够满足要求，而对于高强度较强的混凝土，就必须采用更复杂的计算方法，如模拟计算法。
另外，也可以根据建筑的设计荷载和钢筋的断面积来确定钢筋截面面积。
在这种计算方法中，可以把设计荷载和钢筋断面积输入计算机，然后根据一定的公式或国家标准计算得出钢筋受力条件下的截面面积。
总之，钢筋截面面积是建筑工程中重要的计算参数，在计算时要考虑到所使用的钢筋的材料、尺寸和结构，以及建筑的设计荷载。
只有准确计算钢筋截面面积，才能保证建筑工程的安全可靠。
钢结构计算书
钢结构计算书一、构件受力类别轴心受拉构件强度计算。
二、强度验算：1．轴心受拉构件的强度，可按下式计算：式中：N──轴心拉力或轴心压力，取N=132.00(kN)；A n──净截面面积，取A n=8300.00(mm2)；轴心受拉构件的强度σ=N/A n=132.00×103/8300.00=15.904(N/mm2)；f──钢材的抗拉强度设计值，取f=215.00(N/mm2)；由于轴心受拉构件强度σ= 15.904N/mm2≤承载力设计值f=215.00 N/mm2,故满足要求！2．摩擦型高强螺栓连接处的强度，按下式计算，取最大值：式中：N──轴心拉力或轴心压力，取N=132.00(kN)；A n──净截面面积，取A n=8300.00(mm2)；A──构件的毛截面面积，取A=8300.00(mm2)；f──钢材的抗拉强度设计值，取f=215.00(N/mm2)；n──在节点或拼接处，构件一端连接的高强螺栓数目，取n=8；n1──所计算截面(最处列螺栓处)上高强螺栓数目；取n1=10。
σ=(1-0.5×10/8)×132.00×103/8300.00=5.964(N/mm2)；式中：N──轴心拉力或轴心压力，取N=132.00(kN)；A──构件的毛截面面积，取A=8300.00(mm2)；σ=N/A=132.00×103/8300.00=15.904(N/mm2)；由于轴心受拉构件强度σ= 15.904N/mm2≤承载力设计值f=215.00 N/mm2,故满足要求！3、受拉构件的长细比，可按下式计算：l──构件的计算长度,取l=3000.00 mm；i──构件的回转半径,取i=182.00 mm；λ──构件的长细比, λ= l/i= 3000.00/182.00 =16.484；[λ]──构件的允许长细比,取[λ]= 150.00 ；构件的长细比λ= 16.484 ≤[λ] = 150.00，满足要求；。
钢结构知识点总结
钢结构知识点总结第一章绪论钢结构的特点1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高，施工周期短5、钢材的塑性，韧性好6、钢材的密闭性好7、钢材的强度高8、普通钢材耐锈蚀性差9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。
钢结构的应用范围：大跨度结构：用钢结构重量轻。
高层建筑：用钢结构重量轻和抗震性能好。
强度高，截面尺寸小，提高有效使用面积。
工业建筑：用钢结构施工周期短，能承受动力荷载。
轻质结构：冷弯薄壁型钢，轻型钢。
高耸结构：轻，截面尺寸小。
抗震抗风。
活动式结构：轻。
可拆卸或移动的结构：轻，运输方便，拆卸方便。
容器和大直径管道：密闭性好。
抗震要求高的结构，急需早日交付的结构工程，特种结构。
结构设计的目的：安全性，耐久性，适用性。
影响结构可靠性的因素：荷载效应S和结构抗力RZ=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数，简称功能函数。
Z=0极限状态。
概论极限状态设计方法：承载能力极限状态：1.整个结构或结构的一部分失去平衡，如倾覆等.2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏，包括疲劳破坏，或过度变形不适于继续承载。
3.结构转变为机动体系4.结构或结构构件丧失整体稳定性。
5.低级丧失承载能力而破坏。
正常使用极限状态：1.影响正常使用或外观的变形2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括裂缝）影响正常使用的振动。
影响正常使用的其他特定状态。
可靠度：结构在规定的设计使用年限内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。
第二章钢结构的材料钢材按照脱氧方法，分为沸腾钢，半镇静钢，镇静钢，脱氧剂硅和锰。
热轧型钢：钢锭加热至1200-1300度，通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。
热处理：淬火，正火，回火。
钢材疲劳：在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂，属脆性破坏原因：焊接结构：应力幅非焊接结构：应力幅+应力比1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分？同种类钢材，随着厚度或者直径的减小，钢材的轧制力和轧制次数的增加，钢材的致密性较好，存在大缺陷的几率较小，故强素会提高，而且钢材的塑性也会提高。
钢结构术语和符号
《钢结构设计规范》中的术语和符号一、术语1、强度：构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。
强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破坏的计算。
2、承载能力：结构或构件不会因强度、稳定或疲劳等因素破坏所能承受的最大内力；或塑性分析形成破坏机构时的最大内力；或达到不适应于继续承载的变形时的内力。
3、脆断：一般指钢结构在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的脆性断裂。
4、强度标准值：国家标准规定的钢材屈服点(屈服强度)或抗拉强度。
5、强度设计值：钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。
6、一阶弹性分析：不考虑结构二阶变形对内力产生的影响，根据未变形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
7、二阶弹性分析：考虑结构二阶变形对内力产生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
8、屈曲：杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
9、腹板屈曲后强度：腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。
10、通用高厚比：参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度除以相应的腹板抗弯、抗剪或局部承压弹性屈曲应力之商的平方根。
11、整体稳定：在外荷载作用下，对整个结构或构件能否发生屈曲或失稳的评估。
12、有效宽度：在进行截面强度和稳定性计算时宽度。
假定板件有效的那13、有效宽度系数：板件有效宽度与板件实际宽度的比值。
14、计算长度：构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。
计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。
15、长细比：构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
16、换算长细比：在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。
17、支撑力：为减小受压构件(或构件的受压翼缘)的自由长度所设置的侧向支承处，在被支撑构件（或构件受压翼缘)的屈曲方向，所需施加于该构件(或构件受压冀缘)截面剪心的侧向力。
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钢结构里构件的验算，无外乎强度、整体稳定、局部稳定这几种，上面提到的几个截面就是相对应这三个的，分别叙述如下：
1、净截面，用在强度验算里。
记住强度验算是指某个截面的强度的验算，所以要用截面的实际截面，即净截面。
它也等于截面的总体截面（毛截面）减去截面中孔洞的截面。
2、毛截面，用在整体稳定验算里。
整体稳定验算是相对于整个构件来讲的，与构件的截面、边界条件等等都有关。
只是某个局部的截面的削弱对整体稳定影响不大。
所以这里采用毛截面，即忽略某些截面中孔洞的削弱。
3、有效截面，是相对于薄壁构件（宽厚比或高厚比较大的板件）而言的。
板太薄，受压时会发生局部屈曲，从而不能全截面都用来承载。
故规范里对这种薄壁构件，作了相应的简化，认为其中的一部分截面（有效截面）可象普通板那样来受力，而其他的部分不考虑他的作用。
4、有效净截面，指有效截面减去有效截面范围内的孔洞的截面，是用在薄壁的受压的强度验算里的，受拉时没有局部屈曲问题，所以仍用净截面。
综上所述：
普通钢结构构件：
强度验算----净截面
稳定验算----毛截面
薄壁钢结构构件：
受拉强度验算-----净截面
受压强度验算-----有效净截面
稳定验算-----------有效截面
毛截面：不扣除孔洞的截面面积，不考虑孔洞对截面的削弱。
稳定问题属于整体性问题，可采用毛截面面积进行计算
净截面：扣除孔洞的截面面积，考虑孔洞对截面的削弱。
受拉强度问题属于局部截面的问题，一般采用净截面面积进行计算
有效截面：考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
一般对于宽厚比较大的冷成型钢，采用有效面积来考虑局部的屈曲后强度问题
有效净截面：考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积，受压强度问题既要考虑孔洞对截面强度的削弱，也要考虑局部的屈曲后强度，一般采用有效净截面计算.
有效截面面积有效净截面，净截面，毛截面
2009-03-21 20:48
毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。
净截面面积扣除孔洞的截面面积。
有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。
因为拉压强度问题是局部截面问题，所以使用的是净截面，而稳定问题是整体问题，所以使用的是毛截面，由于冷成型钢宽厚比较大，在设计时按照有效宽度法考虑了局部屈曲后强度，所以使用的是有效面积。
所以结构构件的受拉强度应按净截面计算，受压强度应按有效净截面计算，稳定性应按有效截面计算，变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。