受弯构件的计算原理

受弯构件的计算原理
受弯构件的计算原理

第4章 受弯构件的计算原理

4.1 概述

受弯构件:承受横向荷载和弯矩的构件。

单向受弯构件——只在一个主平面内受弯。

双向受弯构件——在两个主平面内同时受弯。

钢结构受弯构件保证项目:

(1)承载力极限状态

抗弯强度

抗剪强度

整体稳定性

受压翼缘的局部稳定性

不利用腹板屈曲后强度的构件,还要保证腹板的局部稳定性。

(2)正常使用极限状态

刚度

4.2 受弯构件的强度和刚度

4.2.1 弯曲强度

nx

x W M =

σ (4。2。1) 正应力分布见图:

单向受弯梁的抗弯强度: f W M nx

x x ≤γ (4。2。2) 双向受弯梁的抗弯强度:

f W M W M ny

y y nx x x ≤+γγ (4。2。3) x γ——塑性发展系数。需计算疲劳的梁,不宜考虑塑性发展,取1.0。

4.2.2 抗剪强度

单向抗剪强度 t I S V x x

y =τ (4。2。4)

双向抗剪强度 t I S V t I S V y y

x x x

y +=τ (4。2。5)

验算条件: v f ≤max τ (4。2。6)

4.2.3 局部压应力

f l t F

z w c ≤=ψσ (4。2。7)

跨中集中荷载: y R z h h a l 52++= (4。2。8) 支座处: b h a l y z ++=5.2 (4。2。8) b ——梁端到支座边缘距离,如b 大于2.5h y ,取2.5h y 。

4.2.4 折算应力

第四强度理论:在复杂应力状态下,若某一点的折算应力达到钢材单向拉伸的屈服点,则该点进入塑性状态。 折算应力f c c z 12223βτσσσσσ≤+-+= (4。2。10)

1y I M x

x =σ (4。2。11) 4.2.5 受弯构件的刚度

标准荷载下的挠度大小。

][v v ≤ (4。2。12)

4.4 梁的整体稳定

4.4.1 梁整体稳定的概念

梁在弯矩作用下上翼缘受压,下翼缘受拉。对于受压的上翼缘可沿刚度较小的翼缘板平面外方向屈曲,但腹板和稳定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗弯和抗剪约束,使它不可能在这个方向上发生屈曲。当外荷载产生的翼缘压力达到一定值时,翼缘板只能绕自身的强轴发生平面内的屈曲,对整个梁来说,上翼缘发生了侧向位移,同时带动相连的腹板和下翼缘发生侧向位移并伴有整个截面的扭转,这时我们称梁发生了整体的弯扭失稳或侧向失稳。梁中的最大弯矩称为临界弯矩,对应的最大弯曲应力称为临界应力。

4.4.4 梁的整体稳定实用算法

单向受弯梁

为保证梁不发生整体失稳,梁中最大弯曲应力不超过临界弯矩产生的临界应力:

x

cr cr x x W M W M =≤=σσ f W M x

b x ≤? (4。4。22) 式中,梁的整体稳定系数

y

cr y cr b M M f ==

σ? 整体稳定系数通式: y b y x y b b f h t W Ah 2354.414320212????

?????+???? ??+=ηλλβ? (4。4。25) b β——等效临界弯矩系数,见附表3.1。

b η——截面不对称修正系数。

轧制槽钢整体稳定系数:

y

b f h l bt 2355701?=? (4。4。26) 如考虑残余应力影响,当6.0 b

?时,考虑弹塑性的影响,需修正: 0.1282

.007.1,≤-=b

b ?? (4。4。27)

4.4.5 影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施

1、影响梁整体稳定的因素

(1)梁侧向支承点的间距

(2)梁截面的尺寸

(3)梁两端的支承条件

(4)荷载种类

(5)荷载作用位置

2、增强梁整体稳定的措施

(1)增加侧向支撑

(2)采用闭合箱形截面

(3)增大梁截面尺寸

(4)增加梁两端约束

4.4.6 不需验算整体稳定的情况(见P122)

(1)有铺板密铺在受压翼缘上并与其牢固相连,能阻止梁的受压翼缘侧向位移电流时。

(2)满足表4.4.3要求时。

(3)箱形截面满足()

y b f b l h h /23595/,6/11≤≤就不会丧失整体稳定。 4.5 梁板件的局部失稳

梁是由板件组成的,考虑梁的整体稳定及强度要求时,希望板尽可能宽而薄,但过薄的板可能导致在整体失稳或强度破坏前,腹板或受压翼缘出现波形鼓曲,即出现局部失稳。两种方法处理局部失稳:一是限制板件宽厚比;二是设置加劲肋。

4、加劲肋设置原则(P132)

直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件,或其他不考虑屈曲后强度的组合梁:

(1)当y

w f t h 23580/0≤,0=c σ时,腹板局部稳定能保证,不必配加劲肋。 对吊车梁及类似构件(0=c σ),应按构件配置横向加劲肋。

(2)当y

w f t h 23580/0>时,应配置横向加劲肋。 (3)当y w f t h 235170

/0>(受压翼缘扭转受约束)或y w f t h 235150/0>(受压翼缘扭转不受约束),或按计算需要时,除配置横向加劲肋外,还应在弯矩较大的受压区配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁,必要时尚应在受压区配置短加劲肋。

任何情况下,y w f t h 235250/0≤,以免焊接翘曲变形。 (4)梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处,宜设置支承加劲肋。

钢结构之受弯构件的强度

受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算 钢梁的设计应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的计算。 一、强度和刚度计算 1.强度计算 强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力。 (1) 抗弯强度 荷载不断增加时正应力的发展过程分为三个阶段,以双轴对称工字形截面为例说明如下: 图1 梁正应力的分布 1)弹性工作阶段 荷载较小时,截面上各点的弯曲应力均小于屈服点y f ,荷载继续增加,直至边缘纤维应力达到y f (图1b )。 2)弹塑性工作阶段 荷载继续增加,截面上、下各有一个高度为a 的区域,其应力 σ为屈服应力y f 。截面的中间部分区域仍保持弹性(图1c ),此时梁处于弹塑性工作阶段。 3)塑性工作阶段 当荷载再继续增加,梁截面的塑性区便不断向内发展,弹性核心不断变小。当弹性核心完全消失(图1d )时,荷载不再增加,而变形却继续发展,形成“塑性铰”,梁的承载能力达到极限。 计算抗弯强度时,需要计算疲劳的梁,常采用弹性设计。若按截面形成塑性铰进行设计,可能使梁产生的挠度过大。因此规范规定有限制地利用塑性。 梁的抗弯强度按下列公式计算: 单向弯曲时 f W M nx x x ≤= γσ (1)

双向弯曲时 f W M W M ny y y nx x x ≤+= γγσ (2) 式中 M x 、M y —绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形和H 形截面,x 轴为强轴,y 轴为弱轴); W nx 、W ny —梁对x 轴和y 轴的净截面模量; y x γγ,—截面塑性发展系数,对工字形截面,20.1,05.1==y x γγ;对箱形截面, 05.1==y x γγ; f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的外伸宽度b 与其厚度t 之比大于y f /23513 ,但不超过y f /23515时,取0.1=x γ。 需要计算疲劳的梁,宜取0.1==y x γγ。 (2)抗剪强度 主平面受弯的实腹梁,以截面上的最大剪应力达到钢材的抗剪屈服点为承载力极限状态。 v w f It VS ≤= τ (3) 式中 V —计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值; S —中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩; I —毛截面惯性矩; t w —腹板厚度; f v —钢材的抗剪强度设计值。 当抗剪强度不满足设计要求时,常采用加大腹板厚度的办法来增大梁的抗剪强度。 型钢腹板较厚,一般均能满足上式要求,因此只在剪力最大截面处有较大削弱时,才需进行剪应力的计算。 (3)局部承压强度

钢结构计算例题(轴压、受弯、拉弯与压弯)

4 轴压构件例题 例1:下图所示为一轴心受压柱的工字形截面,该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为,5.3,7m l m l oy ox ==钢材为Q235BF ,2/205mm N f =,验算该柱的刚度和整体稳定性。227500mm A =,49105089.1mm I x ?=, 48101667.4mm I y ?=,150][=λ。 λ 15 20 25 30 35 40 45 ? 0.983 0.970 0.953 0.936 0.918 0.899 0.878 解:mm A I i x x 2.234== ,mm A I i y y 1.123== (1)刚度验算:4.281 .1233500 9 .292 .2347000 == = ===y oy y x ox x i l i l λλ 150][9.29max =<=λλ (2)整体稳定算:当9.29=λ时,936.0=? 223 /205/3.19227500 936.0104500mm N f mm N A N =<=??=? 例2:右图示轴心受压构件,44cm 1054.2?=x I ,43cm 1025.1?=y I ,2cm 8760=A ,m 2.5=l ,Q235钢,截面无削弱,翼缘为轧制边。问: (1)此柱的最大承载力设计值N ?(2)此柱绕y 轴失稳的形式?(3)局部稳定是否满足要求?

解:(1)整体稳定承载力计算 对x 轴: m 2.50==l l x , cm 176.871054.24=?==A I i x x 150][6.30175200=≤===λλx x x i l 翼缘轧制边,对x 轴为b 类截面,查表有:934.0=x ? kN 1759102158760934.03=???==-Af N x x ? 对y 轴: m 6.22/0==l l y , cm 78.36.871025.13=?==A I i y y 150 ][8.6878.35200=≤===λλy y y i l 翼缘轧制边,对y 轴为c 类截面,查表有:650.0=y ? kN 122410215876065.03=???==-Af N y y ? 由于无截面削弱,强度承载力高于稳定承载力,故构件的最大承载力为: kN 1224max ==y N N (2)绕y 轴为弯扭失稳 (3)局部稳定验算 8.68},max {max ==y x λλλ,10030max ≤≤λ1) 较大翼缘的局部稳定 y f t b 235)1.010(79.614/95/max 1λ+≤==88.16235235)8.681.010(=?+=,可2) 腹板的局部稳定 y w f t h 235)5.025(4010/400/max 0λ+≤==4.59235235)8.685.025(=?+=,可 例3:下图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kN ,计算长度l ox =l oy =10m ,分肢采用2[25a :A=2×34.91=69.82cm 2,i y =9.81cm,I 1=175.9cm 4,i 1=2.24cm ,y 1=2.07cm ,钢材为Q235BF ,缀条用L45×4,A d =3.49cm 2。缀条柱换算长细比为 1 227 A A x ox +=λλ,试按照等稳定原则确定两分肢平行于X 轴的形心轴间距离b 。

钢结构基本原理全面详细总结!

钢结构基本原理复习总结 一.填空题 1、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数。 2、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、 Z向收缩率和冲击韧性。 3、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响,相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘,当荷载作用于梁的受压翼缘时,其梁的整体稳定性将降低。 4、某工字形组合截面简支梁,若腹板的高厚比为100,应设置横向加劲肋,若腹板高厚比为210,应设置纵向加劲肋。 5.钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 6、在轴心受压构件中,确定箱形截面板件满足局部稳定的宽(高)厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲(或局部屈曲临界应力不 低于屈服应力,或不先于屈服),确定工字形截面确定板件宽(高)厚比限 值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲(或局部屈曲临界应力不 低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳)。 7.衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 9.钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。

.角焊缝的最小计算长度不得小于和 单个普通螺栓承压承载力设计值,式中表示侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜。

33.钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象,称之为蓝脆现象。 二.简答题 1.简述哪些因素对钢材性能有影响? 化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。 2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较大(Q235的fu/fy≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的试件,比较极限和屈服强度是比较接近(fp=(0.7~0.8)fy),又因为钢材开始屈服时应变小(εy≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标?

关于钢结构计算长度问题

如果结构设计仅由材料强度控制,则应该无须引入计算长度,当涉及到稳定时,才有必要考虑计算长度,这是当前结构设计中众所周知的。对于一些复杂结构,计算长度是比较难以确定的,而软件计算结果往往是明显错误的,当人工调整是会加入过多猜测的成分,而且稳定的概念模糊不清,这也是不少人常常遇到的问题。我想把此问题比较好的解决,这可能需要从根源上讨论计算长度的问题。就是当初是何许人将计算长度和稳定问题牵扯到一起,有没有比较好的资料,就是关于计算长度的来源。国内的钢结构稳定方面的书籍,我还是有一些的。陈老,夏志斌等的书我都有,但是总有一些根源性的问题搞不清楚。 计算长度是用杆件(微观)计算整个结构的工具。稳定应力其实也是反算而已,材料某点应力岂能变化。而整体结构自然和荷载大小,方向和分布以及相互支持作用有关。规范为了操作性,采用3中情况下的计算长度,忽略微处影响。而且小注和说明也提出来适用情况。深入无力说清。 如果进一步,可以看看陈骥《钢结构稳定理论与设计》,陈绍蕃《钢结构设计原理》和《钢结构稳定设计解说》,另外夏志斌姚谏编《钢结构设计-方法与例题》也有简单引导。希望对你用帮助。 以下是个人观点,仅供参考: 1、构件的计算长度是用钢结构稳定理论(如经典的欧拉公式)计算出构件的稳定极限承载力后,再通过公式反算出构件的计算长度。从公式中可以看出构件的稳定系数是和长度有关系的,进而引入了计算长度的概念。从本质来说,是为了简化稳定系数的计算而引入了物理意义明确的计算长度的概念。 2、计算长度计算不需要考虑构件的各种缺陷,缺陷等是在规范制定稳定系数表格时考虑在内了。计算长度和构件两端约束有关,还和荷载分布等其它因素有关(典型例子就是框架柱的计算长度)。结构稳定的相关性和整体性决定了结构中构件的计算长度也具有同样的特性。 3、计算长度一般分轴心受压构件计算长度和受弯构件计算长度,用来计算φ和φb,规范只给出了规则条件下构件计算长度的计算方法,并且计算方法是有前提假定的。规范的方法是利用计算长度查表得出φ和φb,然后利用公式计算构件的稳定,构件稳定保证结构稳定,这是一阶分析加稳定系数校核方法,是适用的设计方法,缺点是特殊结构的构件计算长度难以确定,同时这种方法并不能保证一些结构的整体稳定,如缺陷敏感的单层网壳(规范要求采用考虑缺陷的几何非线性屈曲分析)。 4、结构稳定的本质是因为结构存在P-u,P-Δ效应,如进行考虑这些效应的二阶分析,同时计入各种缺陷影响,可直接计算出构件的内力进行验算,不需要引入计算长度的概念(有的规范要求按计算长度系数为1补充校核)。有些文献介绍了采用有限元数值屈服分析方法来反算特殊构件的计算长度,也是有适用范围的,对某些情况一旦考虑稳定的形式,相关和整体影响,工作量太大,难以实现。 5、举个例子说明:一单跨平面框架,跨度、高度、截面确定,右柱顶一竖向集中力P2,求左柱的竖向屈曲荷载P1(可反算出柱的计算长度),利用SAP2000的屈服分析可以确定P2不同,P1不同,这和理论分析也是一致的。左柱的计算长度并不是简单的按规范的梁柱刚度比查表得出的与P2无关的数值

钢结构设计原理(答案)

一、 填空题(每空1分,共10分) 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连 接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛,其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、和 。 5、梁整体稳定判别式11l b 中,1l 是 1b 。 6、静力荷载作用下,若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布,那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时,对一般梁可不配置加劲肋。 二、 单项选择题(每题2分,共40分) 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接,采用手工电弧焊, 采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 2、工字形轴心受压构件,翼缘的局部稳定条件为y f t b 235) 1.010(1λ+≤,其中λ的含义为 。 (A)构件最大长细比,且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式

x 1(10.8') mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中,其中,1x W 代表 。 (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加,下列说法正确的是 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高,而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需要 的指标是 。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 。 (A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D) 1.5f h 8、对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时 。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β=1.22 9、单个螺栓的承压承载力中,[b b c c N d t f =?∑],其中∑t 为 。 (A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ,b+d} (D)min{ a+c+e , b+d} 10、承压型高强度螺栓可用于 。

结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案

结构设计原理第三章受弯构件习题及答案

第三章 受弯构件正截面承载力 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中,0ε= ,cu ε= 。 2、梁截面设计时,可取截面有效高度:一排钢筋时,0h h =- ;两排钢筋时,0h h =- 。 3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段,试选择填空:A 、I ;B 、I a ;C 、II ;D 、II a ;E 、III ;F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据;②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据;③承载能力计算以 阶段为依据。 5、受弯构件min ρρ≥是为了 ;max ρρ≤是为了 。 6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中,不必验算的条件分别是 及 。 7、T 形截面连续梁,跨中按 截面,而支座边按 截面计算。 8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ,否则应 。 10、在理论上,T 形截面梁,在M 作用下,f b '越大则受压区高度χ 。内力臂 ,因而可 受拉钢筋截面面积。 11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。 12、板内分布筋的作用是:(1) ;(2) ;(3) 。 13、防止少筋破坏的条件是 ,防止超筋破坏的条件是 。 14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率,是根据 确定的。 15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是:(1) 保证 ;(2) 保证 。当<2s a χ'时,求s A 的公式为 , 还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比,取 (大、小)值。 16、双筋梁截面设计时,s A 、s A '均未知,应假设一个条件为 ,

钢结构设计与计算原理探讨

钢结构设计与计算原理探讨 作者:黄国斌 来源:《现代装饰·理论》2013年第04期 随着我国民经济的不断发展和科学技术的进步,钢结构在我国的应用范圈在不断扩大。相较传统结构形式具有:钢材强度高,结构重量轻;材质均匀,塑性韧性好;易于加工,密封性好;钢材可以重复使用午优点。本文将就铜结构设计与计算原理徼一个系统的介绍。 设计原则和设计计算中的系数 1. 设计原则 钢结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数的设计表达式进行计算;各种承重结构均按承载能力极限状态和正常使用极限状态的的原则进行设计;设计钢结构时,根据结构破坏可能产生的后果而采取不同的安全等级,并在荷载效应计算中分别采用不同的系数;结构构件或连接按承载能力极限状态设计时,一般应按使用条件采用荷载效应的基本组合,在使用中有可能发生事故等偶然性荷载作用时,尚应考虑荷载效应的偶然组合。 2. 设计计算中的系数 根据荷载的类别永即久荷载或可变荷载和荷载作用情况,分项系数采取不同的取值;对于直接承受动力荷载的结构,在计算强度和稳定性时,可将霞物和设备乘以动力系数后按静力进行计算进行;计算重级工作制品吊车粱及其制动结构的强度和稳定性以及连接的强度时,吊车的横向水平荷载应乘以相应的增大系数一当设计屋面板、刚檩条时,应考虑积灰、积雪不均匀分布的荷载增大系数,其荷载增大系数按相关规定选用。 钢结构的钢材选用 1. 按质量等级的选择 一般非焊接的钢结构可以选用A级钢,焊接钢结构,静载作用时选用B级钢,在作用时应根据结构所处环境温度选择C-E或特级钢,务必使钢材的脆性转换温度地域结构所处环境温度;对于有层状撕裂手里的结构部位的较厚钢板,应有抗层状撕裂的要求;对节点构造及受力状况复杂,工作环境恶劣的重型焊接钢结构,应提高对钢材质量标准的要求。 2. 按强度等级的选用 普通钢结构钢材的强度等级常常选为Q235或Q345;重型、超重型钢结构的强度等级可选为Q345、Q390、Q420或者更高强度等级的特种钢材。冷弯薄壁型钢结构,非焊接时可用A

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算

第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件(梁、板)的设计内容:图3-1 ①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而 破坏,叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破 坏,叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度: a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观 区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度 通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束) 或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度60mm, 并以10mm为模数(讲一下模数制);工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的

两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h≤150mm 时,不应大于200mm,当板厚度h﹥150mm时,不应大 于1.5h,且不应大于250mm。板中受力筋间距一般不 小于70mm,由板中伸入支座的下部钢筋,其间距不应 大于400mm,其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3,其锚固长度l as不应小于5d。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙内的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定: a. 钢筋间距不应大于200mm,直径不宜小于8mm(包括弯起钢筋在内), 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出 墙边的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm,且单位长度内的 总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋:其作用是: a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋; b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上; c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上 受力钢筋截面面积的15%,且不应小于该方向板截面面积的0.15%,分布 钢筋的间距不宜大于250mm,直经不宜小于6mm,对于集中荷载较大的情 况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm,当按双向 板设计时,应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定,并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%,其直径不宜过大,间距宜取150~200mm,并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度:保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关,在一般情况下,混凝土保护层取15mm,详见规范; 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离,用

钢结构受弯构件附答案

练习五 受弯构件 一、选择题(××不做要求) 1.计算梁的( A )时,应用净截面的几何参数。 A )正应力 B )剪应力 C )整体稳定 D )局部稳定 2.钢结构梁计算公式nx x x W M γσ= 中,γx ( C )。 A )与材料强度有关 B )是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C )表示截面部分进人塑性 D )与梁所受荷载有关 ××3.在充分发挥材料强度的前提下,Q235钢梁的最小高度h min ( C )Q345钢梁的h min (其他条件均相同)。 A )大于 B )小于 C )等于 D )不确定 ××4.梁的最小高度是由( C )控制的。 A )强度 B )建筑要求 C )刚度 D )整体稳定 5.单向受弯梁失去整体稳定时是( C )失稳。 A )弯曲 B )扭转 C )弯扭 D )都有可能 6.为了提高梁的整体稳定,( B )是最经济有效的办法。 A )增大截面 B )增加支撑点,减小l 1 C )设置横向加劲肋 D )改变荷载作用的位置 7.当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应( B )。 A )设置纵向加劲肋 B )设置横向加劲肋 C )减少腹板宽度 D )增加翼缘的厚度 ××8.焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止( A )引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止( B )引起的局部失稳最有效。 A )剪应力 B )弯曲应力 D )复合应力 D )局部压应力 ××9.确定梁的经济高度的原则是( B )。 A )制造时间最短 B )用钢量最省 C )最便于施工 D )免于变截面的麻烦 ××10.当梁整体稳定系数φb >0.6时,用φ’b 代替φb 主要是因为( B )。 A )梁的局部稳定有影响 B )梁已进入弹塑性阶段 C )梁发生了弯扭变形 D )梁的强度降低了 ××11.分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时,腹板与翼缘相接处可简化为( D )。 A )自由边 B )简支边 C )固定边 D )有转动约束的支承边 ××12.梁的支承加劲肋应设置在( C )。 A )弯曲应力大的区段 B )剪应力大的区段 C )上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位 D )有吊车轮压的部位 13.双轴对称工字形截面梁,经验算,其强度和刚度正好满足要求,而腹板在弯曲应力作用

受弯构件的正截面承载力计算

第4章受弯构件的正截面承载力计算 1.具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段,各有何特点? 答:第Ⅰ阶段:混凝土开裂前的未裂阶段 当荷载很小,梁内尚未出现裂缝时,正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小,钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段,截面曲率与弯矩成正比,应变沿截面高度呈直线分布(即符合平截面假定),相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。 随着荷载的增加,截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征,因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时,相应的拉应力也达到其抗拉强度,受拉区混凝土即将开裂,截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末,或称为Ⅰa阶段。此时,在截面的受压区,由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变,混凝土基本上仍处于弹性状态,故其压应力分布仍接近于三角形。 第Ⅱ阶段:混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段 受拉区混凝土一旦开裂,正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中,已经开裂的受拉区混凝土退出工作,拉力转由钢筋承担,致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加,钢筋的应力和应变不断增长,裂缝逐渐开展,中和轴随之上升;同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大,受压区混凝土的塑性性质越来越明显,应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。 在这一阶段,截面曲率与弯矩不再成正比,而是截面曲率比弯矩增加得更快。 还应指出,当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后,受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝,就裂缝所在的截面而言,原来的同一平面现已部分分裂成两个平面,钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明,当应变的量测标距较大,跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说,截面的应变分布大体上仍符合平截面假定,即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此,各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。 第Ⅲ阶段:钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段 随着荷载进一步增加,受拉区钢筋和受压区混凝土的应力、应变也不断增大。当裂缝截面中的钢筋拉应力达到屈服强度时,正截面的受力过程就进入第Ⅲ阶段。这时,裂缝截面处的钢筋在应力保持不变的情况下将产生明显的塑性伸长,从而使裂缝急剧开展,中和轴进一步上升,受压区高度迅速减小,压应力不断增大,直到受压区边缘纤维的压应变达到混凝土弯曲受压的极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,混凝土在一个不太长的范围内被压碎,从而导致截面最终破坏。我们把截面临破坏前(即第Ⅲ阶段末)的受力状态称为Ⅲa阶段。 在第Ⅲ阶段,受压区混凝土应力图形成更丰满的曲线形。在截面临近破坏的Ⅲa阶段,受压区的最大压应力不在压应变最大的受压区边缘,而在离开受压区边缘一定距离的某一纤维层上。这和混凝土轴心受压在临近破坏时应力应变曲线具有“下降段”的性质是类似的。至于受拉钢筋,当采用具有明显流幅的普通热轧钢筋时,在整个第Ⅲ阶段,其应力均等于屈服强度。 2.钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计有何关系? 答:Ⅰa阶段的截面应力分布图形是计算开裂弯矩M cr的依据;第Ⅱ阶段的截面应力分布图形是受弯构件在使用阶段的情况,是受弯构件计算挠度和裂缝宽度的依据;Ⅲa阶段的截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。 3.何谓配筋率?配筋率对梁破坏形态有什么的影响? 答:配筋率ρ是指受拉钢筋截面面积A s与梁截面有效面积bh0之比(见图题3-1),即

钢结构的计算方法

钢结构计算 (我的计算方法,仅供参考) 1、先算预埋件:以套计算 以吨位计算:长度×该规格的理论重量 2、钢柱:柱底板、节点板、牛腿并入钢柱, 高强螺栓以套计算, 理论重量×长度×榀数 翼缘板=(钢柱顶标高-柱底板板底标高)*翼缘板宽度*翼缘板的理论重量 腹板=(钢柱顶标高-柱底板板底标高)*(此腹板截面高度-两块翼缘板厚度)*腹板的理论重量 3、钢梁:节点并入钢梁, 高强螺栓以套计算 4、檩条:C型:理论重量×(单根总长度+两端各加0.4)×根数 Z型:理论重量×(各轴线段搭接+搭接长度)×根数 檩托板计算,并入钢梁, 普通螺栓以套计算 具体详见节点图 5、隅撑:长度=(钢梁的高度h+檩条的高度之和)×√2, 理论重量×长度×个数 包含节点板 普通螺栓以套计算 6、系杆:轴线间长度×理论重量, 包含节点板 普通螺栓以套计算 7、拉条:直拉条=(檩条间距+两端各加50mm)×该规格的理论重量 斜拉条=√(檩条间距的平方+水平距离的平方)×该规格的理论重量 撑杆=檩条间距×该规格的理论重量 普通螺母以套计算,一根拉条有两个螺母 8、水平支撑:斜长=(开间长度a2+进深长度b2)的算数平方根, 重量=长度×该规格的理论重量 包含节点板 普通螺栓以套计算 9、柱间支撑:(同水平支撑) 10、圆钢理论重量=0.00617*d2 钢板理论重量=7.85*t 角钢理论重量(kg/m)=0.00795* t*(2 b-t)或者可以查五金手册〕 圆管理论重量(kg/m)=0.02466*壁厚*(钢管直径-壁厚) 槽钢理论重量(kg/m) =(h+2b- 2t)*t*0.00785〕

受弯构件的承载力计算

第三部分受弯构件的承载力计算 一、选择题1.钢筋混凝土梁裂缝瞬间,受拉钢筋的应力S与配筋率的关系是: (A) ↑?σs↓(B) ↑,σS↑(C)σS 与关 系不大D.无法判断 2.受弯构件的纯弯曲段内,开裂前混凝土与钢筋之间的握裹应力 (A) 0 (B) 均匀分布(C)不 均匀分布D.无法判断 3.少筋截面梁破坏时, A.S>Y, C=CU 裂宽及绕度过大(B) SY,C CU 即受压区混凝土压碎 4.对适筋梁,受拉钢筋刚屈服时, A.承载力达到极限B.受压边缘混凝土达 C . S= Y, C< CU D.S

②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 为基础。 ③承载能力计算以 f 阶 A . ( Ⅰ ) ( C . (Ⅱ) D . (Ⅱa ) (F ) (Ⅲa) 6.受弯适筋梁,MY

钢结构计算题-答案完整

《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L=250mm ,厚度t=10mm 。钢材采用Q235,焊条E43系列,手工焊,无引弧板,焊缝采用三级检验质量标准, 2/185mm N f w t =。试求连接所能承受的最大拉力?=N 解:无引弧板时,焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ,即250-2*10mm 。 根据公式 w t w f t l N

【变化】若取消端焊缝,问?=N 解:上题中令03=N ,622001?-=w l ,得kN N N 344.5051==

钢结构基本原理课后习题与答案完全版

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f 0f 0 tgα=E 图2-34 σε-图 (a )理想弹性-塑性 (b )理想弹性强化 解: (1)弹性阶段:tan E σεαε==? 非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεαε==? 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少? 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解: (1)A 点: 卸载前应变:5 2350.001142.0610y f E ε= = =? 卸载后残余应变:0c ε= 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-= (2)B 点: 卸载前应变:0.025F εε==

卸载后残余应变:0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-= (3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变:0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外,载一定作用力下,作用时间越快,钢材强度会提高、而变形能力减弱,钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系:反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅(焊接结构)来量度。一般来说,应力比或应力幅越大,疲劳强度越低;而作用时间越长(指次数多),疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答:(1)钢材的化学成分,如碳、硫、磷等有害元素成分过多;(2)钢材生成过程中造成的缺陷,如夹层、偏析等;(3)钢材在加工、使用过程中的各种影响,如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响;(4)钢材工作温度影响,可能会引起蓝脆或冷脆;(5)不合理的结构细部设计影响,如应力集中等;(6)结构或构件受力性质,如双向或三向同号应力场;(7)结构或构件所受荷载性质,如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词: (1)延性破坏 延性破坏,也叫塑性破坏,破坏前有明显变形,并有较长持续时间,应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 (2)损伤累积破坏 指随时间增长,由荷载与温度变化,化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 (3)脆性破坏 脆性破坏,也叫脆性断裂,指破坏前无明显变形、无预兆,而平均应力较小(一般小于屈服点fy )的破坏。 (4)疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下,应力水平低于极限强度,甚至低于屈服点的突然破坏。 (5)应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏,也叫延迟断裂,在腐蚀性介质中,裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 (6)疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁,在外荷载作用下,截面上A 点正应力为21120/N mm σ=,2280/N mm σ=-,B 点的正应力

受弯构件的计算原理

第4章 受弯构件的计算原理 4.1 概述 受弯构件:承受横向荷载和弯矩的构件。 单向受弯构件——只在一个主平面内受弯。 双向受弯构件——在两个主平面内同时受弯。 钢结构受弯构件保证项目: (1)承载力极限状态 抗弯强度 抗剪强度 整体稳定性 受压翼缘的局部稳定性 不利用腹板屈曲后强度的构件,还要保证腹板的局部稳定性。 (2)正常使用极限状态 刚度 4.2 受弯构件的强度和刚度 4.2.1 弯曲强度 nx x W M = σ (4。2。1) 正应力分布见图: 单向受弯梁的抗弯强度: f W M nx x x ≤γ (4。2。2) 双向受弯梁的抗弯强度: f W M W M ny y y nx x x ≤+γγ (4。2。3) x γ——塑性发展系数。需计算疲劳的梁,不宜考虑塑性发展,取1.0。

4.2.2 抗剪强度 单向抗剪强度 t I S V x x y =τ (4。2。4) 双向抗剪强度 t I S V t I S V y y x x x y +=τ (4。2。5) 验算条件: v f ≤max τ (4。2。6) 4.2.3 局部压应力 f l t F z w c ≤=ψσ (4。2。7) 跨中集中荷载: y R z h h a l 52++= (4。2。8) 支座处: b h a l y z ++=5.2 (4。2。8) b ——梁端到支座边缘距离,如b 大于2.5h y ,取2.5h y 。 4.2.4 折算应力 第四强度理论:在复杂应力状态下,若某一点的折算应力达到钢材单向拉伸的屈服点,则该点进入塑性状态。 折算应力f c c z 12223βτσσσσσ≤+-+= (4。2。10) 1y I M x x =σ (4。2。11) 4.2.5 受弯构件的刚度 标准荷载下的挠度大小。 ][v v ≤ (4。2。12)

最新3受弯构件承载力计算汇总

3受弯构件承载力计 算

1 、一般构造要求 受弯构件正截面承载力计算 1 、配筋率对构件破坏特征的影响及适筋受弯构件截面受力的几个阶段 受弯构件正截面破坏特征主要由纵向受拉钢筋的配筋率ρ大小确定。配筋率是指纵受受拉钢筋的截面面积与截面的有效面积之比。 (3-1) 式中As——纵向受力钢筋的截面面积,; b——截面的宽度,mm; ——截面的有效高度, ——受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离。

根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的破坏特征不同。 (1)适筋梁 配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。 适筋梁从开始加载到完全破坏,其应力 变化经历了三个阶段,如图3.8。 第I阶段(弹性工作阶段):荷载很小 时,混凝土的压应力及拉应力都很小, 梁截面上各个纤维的应变也很小,其应 力和应变几乎成直线关系,混凝土应力 分布图形接近三角形,如图3.8(a)。 当弯矩增大时,混凝土的拉应力、压应 力和钢筋的拉应力也随之增大。由于混 凝土抗拉强度较低,受拉区混凝土开始 表现出明显的塑性性质,应变较应力增 加快,故应力和应变不再是直线关系, 应力分布呈曲线, 当弯距增加到开裂弯距时,受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变,此时, 截面处于将裂未裂的极限状态,即第I阶段末,用Ia表示,如图3.13(b)所示。这时受压区塑性变形发展不明显,其应力图形仍接近三角形。Ia阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ阶段(带裂缝工作阶段):当弯矩继续增加时,受拉区混凝土的拉应变超过其极其拉应变,受拉区 出现裂缝,截面即进入第Ⅱ阶段。裂缝出现后,在裂缝截面处,受拉区混凝土大部分退出工作,未开裂部分混凝土虽可继续承担部分拉力,但因靠近中和轴很近,故其作用甚小,拉力几乎全部由受拉钢筋承担,在裂缝出现的瞬间,钢筋应力突然增加很大。随着弯矩的不断增加,裂缝逐渐向上扩展,中和轴逐渐上移。由于受压区应变不断增大,受压区混凝土呈现出一定的塑性特征,应力图形呈曲线形,如图3.8?所示。第Ⅱ阶段的应力状态代表了受弯构件在使用时的应力状态,故本阶段的应力状态作为裂缝宽度和变形验算的依据。 当弯矩继续增加,钢筋应力不断增大,直至达到屈服强度,这时截面所能承担的弯矩称为屈服弯矩。 它标志截面即将进入破坏阶段,即为第Ⅱ阶段极限状态,以Ⅱa表示,如图3.8(d)所示。 第Ⅲ阶段(破坏阶段):弯矩继续增加,截面进入第Ⅲ阶段。这时受拉钢筋的应力保持屈服强度不变,钢筋的应变迅速增大,促使受拉区混凝土的裂缝迅速向上扩展,中和轴继续上移,受压区混凝土高度缩小,混凝土压应力迅速增大,受压区混凝土的塑性特征表现得更加充分,压应力呈显著曲线分布[图3.8(e)]。到本阶段末(即Ⅲa阶段),受压边缘混凝土压应变达到极限应变,受压区混凝土产生近乎水平的裂缝,混凝土被压碎,甚至崩脱[图3.8(a)],截面宣告破坏,此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩Mu,这时的应力状态作为构件承载力计算的依据[图3.8(f)]。

常见的钢结构计算公式定理

2-5 钢结构计算 2-5-1 钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证,当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值(N/mm2)表2-77

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