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
注:1.l为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的2倍)。
2.[νT]为全部荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)允许值;
[νQ]为可变荷载标准值产生的挠度允许值。
框架结构的水平位移允许值:在风荷载标准值作用下框架柱顶水平位移和层间相对位移不宜超过下列数值。
1.无桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/150
2.有桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/400
3.多层框架的柱顶位移H/500
4.多层框架的层间相对位移h/400
H为自基础顶面至柱顶的总高度;h为层高。
注:1.对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构,层间相对位移宜适当减小。无墙壁的多层框架结构,层间相对位移可适当放宽。
2.对轻型框架结构的柱顶水平位移和层间位移均可适当放宽。
桁架弦杆和单系腹杆的计算长度见表2-84。
桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l0 表2-84
注:1.l为构件的几何长度(节点中心间距离);l1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。
2.斜平面系指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。
3.无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度(钢管结构除外)。
受拉构件的允许长细比见表2-85。受压构件的允许长细比见表2-86。
受拉构件的允许长细比 表2-85
项次
构件名称
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构
直接承受动力荷载和结构
一般建筑结构
竖向平面内的长细比。
2.在直接或间接承受动力荷载的结构中,单角钢受拉构件长细比的计算方法与表2-86注2相同。
3.中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。
4.在设有夹钳或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中,支撑(表中第2项除外)的长细比不宜超过300。
5.受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时,其长细比不宜超过250。
6.跨度等于或大于60m的桁架,其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300(承受静力荷载或间接承受动力荷载)或250(直接承受动力荷载)。
受压构件的允许长细比 表2-86
项次
构件名称
允许长细比
1
柱、桁架和天窗架中的杆件
150
柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑
2
支撑(吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外)
200
用以减少受压构件长细比的杆件
注:1.桁架(包括空间桁架)的受压腹杆,当其内力等于或小于承载能力的50%时,允许长细比值可取为200。
2.计算单角钢受压构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径,但在计算交叉杆件平面外的长细比时,可采用与角钢肢边平行轴的回转半径。
3.跨度等于或大于60m的桁架,其受压弦杆和端压杆的允许长细比值宜取为100,其他受压腹杆可取为150(承受静力荷载或间接承受动力荷载)或120(直接承受动力荷载)。
单层厂房阶形柱计算长度的折减系数见表2-87。
单层厂房阶形柱计算长度的折减系数 表2-87
厂房类型
折减
系数
单跨或多跨
纵向温度区段内一个柱列的柱子数
屋面情况
厂房两侧是否有通长的屋盖纵向水平支撑
单跨
等于或少于6个
-
-
0.9
多于6个
非大型混凝土屋面板的屋面
无纵向水平支撑
有纵向水平支撑
0.8
大型混凝土屋面板的屋面
-
多跨
-
非大型混凝土屋面板的屋面
无纵向水平支撑
有纵向水平支撑
0.7
大型混凝土屋面板的屋面
-
注:有横梁的露天结构(如落锤车间等),其折减系数可采用0.9。
摩擦型高强度螺栓中摩擦面抗滑移系数见表2-88。一个高强度螺栓的预拉力见表2-89。
摩擦面的抗滑移系数μ 表2-88
在连接处构件接触面的处理方法
注:1.d0为螺栓或铆钉的孔径,t为外层较薄板件的厚度。
2.钢板边缘与刚性构件(如角钢、槽钢等)相连的螺栓或铆钉的最大间距,可按中间排的数值采用。