din18800钢架结构-第一部分-德国标准.doc

din18800钢架结构-第一部分-德国标准1概述〔101〕应用范围本标准包括钢结构的设计和构造。

〔102〕其他要遵守的标准和所有其他相关标准一样，其他构成DIN18800系列的标准也应要遵守。

这其中有些标准包括其他尚未纳入对本标准非常重要的设计理念的规范或者与本标准相背离的规范。

在这种情况下，在进行评估之前最好参考本标准的1981年3月版〔参看第1页上的绪论〕。

〔103〕基本要求钢结构必须要稳定并且适于其用途，这样它应有足够的刚度和机械性能。

注意:这里术语“稳定”用来说明结构既要保持负荷能力，又要达到静态平衡。

2文件资料〔201〕使用条件文件资料中应清楚说明钢结构的用途以及在其使用期限中的主要条件。

〔202〕文件资料内容文件资料应验证钢结构在其施工阶段和使用过程中具有足够的稳定性。

注意：文件资料中应包括工程规范、结构分析〔包括布置图〕，备份实验分析的试验记录，包含和测试及预期作用有关的详细情况在内的图纸、详细说明安装或焊接程序的图纸以及各种协议。

〔203〕工程规范工程规范中应包括检查结构分析和图纸所需信息，特别是作为施工工程基础，但未包括在设计文件和图纸中的信息〔如防腐详情〕。

〔204〕结构分析结构分析应证明所有元件和连接均有所需的负荷能力和使用能力。

分析要全面而又易理解，并且应提供作为工作图纸基础的详细信息。

〔205〕来源和出处非常规公式和计算方法的来源应广为人知。

如果这些内容尚未出版，那么应提供其如何生成的信息，从而证明其适合性。

〔206〕计算机分析计算机分析的使用应根据RichtliniefürdasAusfstellenundPrüfenEDV-unterstützterStandsicherheitsnachweise〔开发和测试计算机辅助结构分析规范〕进行。

〔207〕测试报告测试报告中应包括测试目标、测试设计、测试性能和测试评估的详细情况，并且要能为另一方进行有效评估和复制。

〔208〕图纸图纸应完整明确地说明对技术文件评估、施工工程和有关机构随后对结构的批准来说非常重要的结构构件。

注意:构件图纸要完整准确的话，那么应包括以下内容：a）材料信息〔如一钢号和螺栓属性等级〕；b）结构和横截面的尺寸图；c）接缝图纸〔如说明线性构件质量中心轴线的相对位置〕、固定件与连接构件的位置以及容许公差；d）与制造质量有关的问题〔如螺栓的预紧、焊接准备〕；e）在安装工作中要考虑进来的因素；f）防腐方面的详细情况。

3概念和标志3.1基本概念〔301〕作用力和作用力参数因为结构作用力参数为用来说明作用力的大小，所以作用力指作用在结构上的受力或者由于受力引起变形的原因。

注：作用力包括重力、风力、强加负载、温度和柱子的沉降，参见条款706。

〔302〕阻力和阻力参数这里的阻力用来说明对结构、其结构构件和连接所受作用力的阻力。

阻力大小是从几何尺寸和材料特性值推导出来的尺寸：应考虑它们的散射。

在本标准中，硬度和刚度是阻力大小。

注意1:除非在DIN18800系列标准其他部分另有规定，为了方便起见，应把阻力参数的所有变量都要考虑进来，但不要把几何参数考虑在内。

注意2:屈服上限R eH和抗拉强度R m均为材料特有的属性。

特性强度值为与几何参数名义值有关的强度值，其中最重要的强度值为和材料特性屈服上限R eH与抗拉强度R m 相关的屈服强度f y与抗拉强度f U。

抗弯刚度〔E·I〕，即弹性模数和二阶面积矩的乘积〔两者均为变量〕为一种刚度。

〔303〕设计值设计值是为分析而假设的作用力参数值和阻力参数值。

它们用来模仿作用力对结构发生不利影响，从而使其具有许多不利属性的情况。

实际上很多情况不太可能发生。

设计值一般通过加下标d来表示。

注意1:本标准所用设计值已选好，这样分析确保不会超过目标故障概率。

注意2:分析中需要对设计值和特征值〔见条款304〕加以区别。

这可通过为设计值和特征值分别加上下标d和k 来实现这一点。

〔304〕特征值作用力参数和阻力参数的特征值用作设计作用力和阻力的基准参数。

注意:根据作为本标准基础的安全理念，假设要变化的作用力和阻力特征值应被选作这些参数统计分布的p%分位值〔如5%分位值〕，从而可以计算目标故障概率的分部安全系数。

由于实际上首先要确定分部安全系数，p值那么根据[1]中的数值变化所得。

如果作用力和阻力方面缺少足够的数据，那么在有些情况下p值只是估计值。

出于此原因，本标准中所用规格是根据对当前数据进行综合评价而得到的。

〔305〕分部安全系数分布安全系数γF和γM表示作用力F和阻力参数M的变量。

注意1:系数γf由以下分量组成γF=γf·γf·SyS其中:γf表示各作用力在空间和时间方面的变化情况；γf·SyS表示结构模型和随机模型中的不确定性，并且包括系统对外部作用力作出反应的敏感度。

确定γF的信息参见[1]。

注意2:系数γm由以下分量组成γM=γm·γm·sys其中:γm表示各阻力的变化情况；γm·sys表示计算阻力的结构模型中的错误以及系统对外部作用力作出反应的敏感度。

确定γM的信息参见[1]。

〔306〕组合值组合值表示可变作用力同时发生的概率。

〔307〕应力应力S d为用来说明结构受到设计作用力F d后状态的参数。

如果应力需要加上标示以避免混淆，那么它们应在S后面加上下标d。

但是这种符号在下面将不再使用。

注意:应力包括内力和力矩、螺栓剪切力、应变力和致偏力。

〔308〕极限状态极限状态指结构不再能保持其负荷能力或使用能力的状态。

这还可适用于构件、横截面、材料和固定件。

〔309〕阻力阻力R d为说明结构与其极限状态有关的一种状态。

它们应通过设计阻力M来计算。

如果阻力需要加上标示以避免混淆，那么它们一般在R 后加上下标d。

注意:阻力包括极限应力、极限内力和力矩、极限螺距剪切力和极限应变力。

3.2其他概念〔310〕其他概念在相关环境中进行解释。

3.3一般符号〔311〕坐标、位移参数、内力和力矩、应力和缺陷x 沿着构件方向的轴〔主轴〕y、z 横截面的轴〔简单构件的l y不可小于l z〕u、v、w x、y和z轴上的位移N 轴向力M y、M z弯矩M x扭矩V y、V z剪切力Ơ轴向应力剪切应力应力振幅结构在无荷载状态下的初始摇摆缺陷图1.坐标、位移参数和内力与力矩注意:根据国际惯例，标志V要换成Q〔参见ISO3898〕。

〔312〕物理参数 E 弹性模数 G剪切模数 αt线性热膨胀系数 f y 屈服强度 f u抗拉强度 μ 滑脱系数 〔313〕截面参数t 厚度 b 宽度、幅度 A 横截面面积A Steg腹板面积〔参见条款752〕 S 静力矩 I 二阶面积矩 W弹性截面模数N pl 完全塑性状态下的轴向力 M pl 完全塑性状态下的弯矩M el 应力达到横截面主要部位的屈服强度所需弯矩 a pl =elpl M M 塑性形状系数V pl 完全塑性状态下的剪切力 d 直径 d L孔径 d Sch 杆径 △d 公隙 a焊缝设计厚度注意:如果塑性能力完全得到应用的话，尽管在特定情况(角钢和槽钢)下仍有弹性囊存在，但术语“完全塑性状态”还是适用(参见[7])。

〔314〕结构参数 l构件的系统长度N Ki符合弹性理论，最小分叉负载下的轴向力 〔受压时为正值〕S K =Ki2N )I E (⋅π 与N Ki 有关的线性构件有效长度*〕〔315〕作用力、阻力参数和安全系数 F 作用力〔一般〕 G 持久作用力 Q 可变作用力 F A偶然作用力F E 土压M阻力参数〔一般〕 γF 作用力的分部安全系数 γM阻力参数的分部安全系数 w〔边缘〕应力比：组合值 S d 应力〔一般〕 R d 阻力〔一般〕 〔316〕下标和前缀k 参数特征值 d参数设计值 R 、d 阻力 S 、d 应力 w 焊接 b铆钉、螺栓 vers 用作实验的数量前缀 grenz极限〔即最大容许〕值的参数前缀 cal通过计算来确定的参数前缀注意1:如果有混淆的可能那么采用下标。

注意2:例如用于制造螺栓的材料抗拉强度为f u.b 。

4材料4.1轧钢和铸钢 〔401〕常见钢号 这里应使用以下钢号：1通用结构钢：符合DIN17100**〕的St37-2、USt37-2、RSt37-3和St52-3钢、符合DIN17119的冷加工焊接方钢和矩形钢以及符合DIN17120或DIN17121的焊接或无缝圆形空心型材；2可焊正火细粒结构钢：符合DIN17102的StE355、WStE355、TStE355和EStE355、符合DIN17125的方钢和矩形钢以及符合DIN17123或DIN17124的焊接或无缝圆形空心型材； 3铸钢：符合DIN1681的GS-52钢、符合DIN17182的GS-20Mn5钢以及符合DIN17200的C35N 热处理钢，适于钢轴承、铰链和特殊元件。

〔402〕其他钢号条款401中所列情况以外的钢号只在以下情况适用时才可使用:a ） 其化学成分、机械性能与焊接性在钢产品交货技术条件中有所规定并且与条款401中所列钢号相对应。

b ） 相关标准中对其有完整的说明，以及其潜在应用范围的定义。

c ） 其适合性通过其他方法得到证明。

_____________*〕译者注意：设计分析中所用常见术语在Eurocode3中为‘压曲长度’。

**〕由DINEN10025所取代。

***〕由DINEN10083第1部分和第2部分所取代。

注意1:只有条款726中所提方法才适用。

注意2:适合性的证明可通过只包括特殊情况在内的认可证书协议的形式来进行。

〔403〕钢号的选择钢号应要选好以与其预期目的及可焊性来相适应。

DASt规范009中有关选择焊接钢结构等级的建议和有关防止焊接钢结构发生层状的建议可为钢号选择提供有用的帮助。

〔404〕检验文件的提供所用产品应以DIN50049检验文件的形式来包括在适当的文件资料中。

如果未焊好的St37-2、USt37-2、RSt37-3和St37-3钢结构及其辅助元件的受力是由弹性理论来确定的，那么这无须包括在上述文件中。

如果受力是由塑性理论决定的，那么有关材料属性的说明至少应有具体的测试报告支持。

用于厚度在30毫米以上的焊接构件，并且焊缝处于拉伸状态的金属片和宽带钢应要进行钢铁检验单1390中所述的焊缝弯曲试验并且要包括在验收证书中。

〔405〕轧钢和铸钢的特征值考虑到这种情况，即100o C以上的特征值将随着温度来变化，表1中的特征值应可用来确定轧钢和铸钢的应力和阻力。

4.2固定件4.2.1螺栓、铆钉、受切接合部件和地脚螺栓〔406〕螺栓、螺帽和垫片螺栓应由符合ISO898第1部分的4.6、5.6、8.8或10.9级钢制成，相关螺帽有符合ISO898第2部分的4、5、8或10级钢制成，而垫片应由和螺栓相同性能等级的钢制成。