《钢结构设计标准》疑难浅析08.pdf

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王立军:GB50017-2017(钢结构设计标准》疑难浅析(8) GB50017一2017《钢结构设计标准》疑难浅析(8) 王立军 (华诚博远工程技术集团,北京100052) DISCUSSION ON STANDARD FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES GB 500172017(8) WANG Lijun Harhengboyn Engineering Techogy Gnp Bejing 100052 China) DOI: 10. 13206/j-gig201908021 22销轴连接(第11章第6节) 22.1材料 (1) 销轴采用建筑钢材时,如Q345、Q390、Q420、 净截面断裂: Q460等强度设计值/、f采用第4章给出的设 0= N ≤ 0. 7f. (2) 计强度值:采用其他类型的机械钢材时,如45号 A_ 钢、35C,M、40C,等,应按4.1.5条的要求确定设 式(2)推导如下: 计强度指标此时抗力分项系数一般在1.1-1.2 f. f 之间 A 1. 25y1. 25 × 1. 111 = 0. 7f PA 22.2计算 ( 3) 22.2.1耳板 式(3)中考虑抗力强度的抗力分项系数y的 按受力机理耳板有四种破坏模式(图1).

离散性较大因此取屈服强度的抗力分项系数的 1.25倍采用屈服强度抗力分项系数y取1.111. 式(3)可写成: N _0.8 A (4) 当屈强比 =0.8时式(4)变为: f N ≤f (5) A. 从式(1)和式(5)可见此时式(5)起控制作用.

对于Q420及以下钢材屈强比 f. ≤0.8,强度 f. 计算由式(1)和式(4)控制-对于Q460及以上钢 耳板净截面受拉:1b-耳板端部聘开;c-耳板端部受剪: 材屈强比 f. f. >0.8,强度计算由式(4)控制.

一耳板面外失稳 图1销轴连接中耳板4种承载力极限状态 对于耳板(图2、图3)的净截面受拉强度计算, 17钢标采用以下公式: 1)净截面受拉- N 轴向受拉构件强度计算按17钢标第7.1.1条 α= 2b ≤/ (6) 进行即分别进行毛截面的屈服计算和净截面的断 裂计算.

作者:王立军男1963年出生博士教授级高级工程师.

Email: 13901212966@ sina.cn 毛截面屈服: 收酶日期:20190805 Steel Constnuction. 2019 ( 8) Val. 34 No. 248 105 ?1994-2019 China Academic Joumal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
设计论坛 破坏.

式(8)是指有效宽度6.不能超过实际的宽度b. 此处不能理解为要大于216.因此虽然耳板 端部弧形与销轴孔为同心圆,也可以通过控制使 其不在同心圆上.

22.2.2销轴 1)承压强度.

0. = N dt ≤f: (12) 图2销轴连接耳板 式中:f为销轴连接中耳板的承压强度设计值 2)抗剪强度.

f = N f (13) n 式中:f为销轴抗剪强度设计值:n.为受剪面数目. 3)抗弯强度.

T= M d’ (14) 1.5 32 图3销轴连接耳板受剪面示意 =A (15) b = min(b b d/3) (7) g≥91 1=g (8) 式中:f为销轴抗拉强度设计值:为两边耳板厚 上述公式基本与欧标EN1993-1-8:2005的公 度:为中间耳板厚度;M为销轴计算截面弯矩设 式相同以净截面受拉为前提采用屈服强度设计值 计值- 进行计算,可以看出,总体上说,式(6)比式(4) 偏严.

23加劲钢板剪力墙(第9章) 2)端部劈开.

第9.2.3条式(9.2.3-1)、(9.2.3-2)给出了设 N (9) 置纵横加劲肋的钢板剪力墙经济性区隔宽厚比.

2d ≤/ 第9.2.4条给出了不考虑钢板剪力墙整体失稳 3 的纵横加劲肋的设置要求.

式(9)引自欧标 EN 1993-18:2005.

第9.2.5条为钢板墙局部稳定性(区隔稳定 3)端部受剪.

性)计算要求.

N (10) 式(9.2.5-7)、(9.2.5-8)中的弯曲正应力和 = 2Z ≤f. 剪应力应为工况组合应力.式(9.2.5-9)中的竖向 Z =(a d/2) ²- (d/2) ² (11) 重力荷载应力为恒载加活载组合应力.

式中:Z为耳板端部抗剪截面宽度注意到耳板端部 虽然不希望钢板墙承受竖向应力,但因构造的 弧形与销轴孔为同心圆利用三角形关系可以得到 原因钢板墙与周边框架是连成一体的,它仍要产生 式(11).

竖向应力.考虑到钢板墙承受竖向力的能力差,式 标准同时对耳板的构造要求做出规定,对于耳 (9.5.2-9)给出了一个折减系数0.35.考虑到竖向 板两侧宽厚比b/要求不宜大于4,以避免耳板面 加劲肋等有利因素这个系数可取0.5. 外失稳.

参见15高钢规式(B.2.7)可知这个钢板墙的 对于端部边距的a 竖向重力荷载应力为整体计算分配到的应力.

b.的规定,来自美标 在加劲钢板墙实际应用中要注意以下几点: AISC360-05,意图是以此保证不发生端部劈开 1)上述稳定性计算的控制工况通常为地震组 106 钢结构2019年第8期第34卷总第248期 ?1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
王立军:GB50017-2017《钢结构设计标准》疑难浅析(8) 合工况.

弱因此对于矩形钢管混凝土柱,一般规定当边长大 2)式(9.2.5-8)计算中,多遇地震下抗剪强度 于1.0m时应考虑混凝土收缩的影响:目前工程 设计值应考虑抗震调整系数0.8,并应扣除钢板墙 中的常用措施包括柱子内壁焊接栓钉、纵向加劲 对周边框架提供侧向稳定所需的抗剪能力部分.

这 肋等.

个值可按15高钢规式(7.3.2-10)考虑,比如结构 第15.3.3条:圆形钢管混凝土柱应采取有效措 的屈曲因子是13.2这个值应为3/13.2=0.23,即 施保证钢管对混凝土的环箍作用:当直径大于2m 抗剪强度设计值只能考虑0.77的比例用于做钢板 时应采取有效措施减小混凝土收缩的影响.

墙承载力计算.

圆钢管混凝土的环箍系数与含钢率有直接的 3)钢板墙通常是后装即施工到一定楼层高度 关系是决定构件延性、承载力及经济性的重要指 再安装钢板墙.

因此上述计算公式要考虑施工 标.

钢管混凝土柱的环系数过小,对钢管内混 模拟.

凝土的约束作用不大;若环箍系数过大,则钢管壁 4)对比15高钢规式(B.2.5)第三项采用o.

可 可能较厚不经济.

当钢管直径过大时,管内混凝 知式(9.2.5-10)第三项采用o.

为地震工况组合内 土收缩会造成钢管与混凝土脱开影响钢管和混 力概念更准确一些.

凝土的共同受力,而且管内过大的素混凝土对整 5)考虑到钢板墙受力后竖向刚度会降低并向 个构件的受力性能也产生了不利影响,因此一般 周边框架卸载,计算钢板墙内力时可考虑竖向刚度 规定当直径大于2m时圆钢管混凝土构件需要 的折减折减系数可取0.5左右:这个折减系数会 采取有效措施以减少混凝土收缩的影响,目前工 降低弯曲压应力和竖向压应力,但对剪应力几乎无 程中常用的方法包括管内设置钢筋笼、钢管内壁 影响 设置栓钉等.

24钢管混凝土柱(第15.2.3条、第15.3.3条) 疑难浅析问题讨论 第15.2.3条:矩形钢管混凝土柱应考虑角部对 问题:角焊缝连接的抗拉、抗压和抗剪强度设计 混凝土约束作用的减弱,当长边尺寸大于1m时, 值为何相同?

应采取构造措施增强矩形钢管对混凝土的约束作用 答:角焊缝在各个方向受力本质是一样的都相 和减小混凝土收缩的影响.

当于剪切破坏所以其抗拉、抗压和抗剪强度设计值 相比圆钢管矩形钢管对混凝土的约束作用较 相同.

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Steel Construetion. 2019 ( 8) Vol. 34 No. 248 107 ?1994-2019 China Academic Jourmal Electronic Publishing House. All rights rescrved. .cnki.net

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