background image

组合截面。当强度起控制作用时,可选择

Q345;稳定控制时,宜使用 Q235. 

  构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面。这和结构内力计算的弹性方
法并不匹配。

 

  当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以
将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级。并自动重新分析验算,直至通过,

sap2000 等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。但是,初

学者至少应注意两点:

 

  

2.1.1 软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规

范的规定。目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以,尤其对于节点连接情况复杂或
变截面的构件,结构师应该逐个检查。

 

  

2.1.2 当上面第(三)条中预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待。 

  

2.1.2.1 强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,

抗剪不满足加大腹板厚度。

 

  

2.1.2.2 变形超限,通常不应加大板件厚度,而应考虑加大截面的高度,否则,会很不

经济。

 

  使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实
际上,常常并不合适。

 

  

2.2 节点设计 

  连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前,就应该对节点的形式
有充分思考与确定。常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式
不完全一致,这必须避免。按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。初学者宜选择可
以简单定量分析的前两者。常用的参考书

[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式。 

  连接的不同对结构影响甚大。比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较
大转动,不符合结构分析中的假定。会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。

 

  连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法,初学者可偏安全选用前者。设计
手册中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便。也可以使用结构软件的后
处理部分来自动完成。

 

  具体设计主要包括以下内容:

 

  

2.2.1 焊接:对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守。焊条的选用

应和被连接金属材质适应。

E43 对应 Q235,E50 对应 Q345.Q235 与 Q345 连接时,应该选择

低强度的

E43,而不是 E50. 

  焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内
容可查规范关于焊缝构造方面的规定。

 

  

2.2.2 栓接:铆接形式,在建筑工程中,现已很少采用。普通螺栓抗剪性能差,可在次

要结构部位使用。高强螺栓,使用日益广泛。常用

8.8s 和 10.9s 两个强度等级。根据受力特点

分承压型和摩擦型。两者计算方法不同。高强螺栓最小规格

M12.常用 M16~M30.超大规格的

螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接。国外在
低层墙板式住宅中,也常用于主结构的连接。

 

  

2.2.3 连接板:可简单取其厚度为梁腹板厚度加 4mm.然后验算净截面抗剪等。 

  

2.2.4 梁腹板:应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局

部承压。

 

  

2.2.5 节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到

现场无法安装是初学者长犯的错误。此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时
固定。