一级结构师考前注意事项(2)

2019-06-05 11:45

?1——加劲肋水平切角宽度。

6.注意加劲肋切角导致支承加劲肋与腹板通过角焊缝连接时角焊缝长度的减少。即:

lw?hw?2?2?2hf

R?1.3?0.7hf.?lw.ffw

式中:R——跨中集中力或支座处反力;

lw——焊缝计算长度;

(与h0有啥区别?) hw——腹板高度;

?2——加劲肋竖向切角尺寸;

上式中一定要注意系数1.3的含义:1.3是考虑加劲肋截面端部传来的力对焊缝的偏心影响系数。 在施兰清旧教材p325提供的是另一种解法即不考虑1.3的系数而分开计算角焊缝的?f和?f,

2?0.7hf?lw2R.e ?f?、?f?(其中W?)然后利用下式进行判断:

0.7hf?.lw62WR??f???f2?ffw ??????f? 用后一种方法关键是偏心距e的确定(由于有切角,所以算起来耐烦一点,经常取40mm)。

需要注意的是此处角焊缝尽管受剪但由于均匀受力其长度无需满足lw2?60hf,即超过也行。

但是:2007年真题认为此处受力是均匀分布的,即不受lw?60hf所限,同时也未考

虑1.3的偏心系数。到底按谁的来呢???????

7.计算支承加劲肋的稳定系数时,确定其截面类型(a、b、c)挺头痛。一般说来十字形截面为b类截面;

而T形截面(支座处)为c类截面;不完整的十字形也可以取为b类,也有的书取为c类。

8. 《钢结构设计规范》8.4.11条:焊接梁的横向加劲肋与翼缘板相接处应切角,当切成斜角时,其宽

度约为

bsbs32(但不大于40mm)即:?1?bs3;高度约为

bs2(但不大于60mm) 即

?2?,见图8.4.11,bs为加劲肋一侧的宽度。

27. 考虑腹板屈曲后强度时加劲肋的设置的计算

一般说来,为了保证腹板的稳定性,除了需设置横向加劲肋外,还需设置纵向加劲肋。但现在考虑到利用腹板屈曲后的强度即容许腹板局部屈曲,于是可以不设纵向加劲肋。

考虑梁腹板屈曲后强度后,腹板中间加劲肋(跨中部的加劲肋)需要承受拉力场斜向拉力的竖向分力;梁端支座加劲肋除了承受支座反力R外,还需承受拉力场的水平分力H,这与前面不考虑腹板屈曲后强度时是有所不同的。下面分别讨论:

a.中间横向加劲肋设计 i.加劲肋截面尺寸的确定:

6

h0?40 (4.3.6-1) 30b 厚 度:ts?s (4.3.6-2)

15 外伸宽度:bs? ii.验算加劲肋在梁腹板平面外的稳定性: 横向加劲肋中的轴心压力:Ns?Vu??cr.hw.tw?F

式中:F是作用于加劲肋上端的集中压力。(其上为均布荷载时则F?0) 然后就是计算加劲肋面积A(注意要包含加劲肋每侧15tw235fy范围内的腹板面积)

?求惯性矩Iz?回转半径iz?还是c类)?最后判断公式NsIzh?长细比?z?0??(截面类型咋确定?到底是Aizb类

??.f.A是否成立。

iii.加劲肋与腹板的连接角焊缝

(计算同上即:lw?hw?2?2?2hf

R?1.3?0.7hf. b.支座处支承加劲肋设计

?lw.ffw)

在R和H的作用下,一般用单根支座加劲肋由于不能满足验算要求,通常采用封头肋板。

即假定水平力H由封头肋板承受,而竖向力R则由支承加劲肋承受。

i.由张力场引起的水平力H(或称为锚固力)

梁端支座加劲肋除了承受支座反力R外,还需承受拉力场的水平分力H,

H??Vu??cr.hw.tw??1???ah??0?2 规范规定该水平力的作用点距计算高度上边缘 ii.确定支承加劲肋和封头肋板的间距e

h04处。(参见夏志斌书p143)

①把支承加劲肋和封头肋板及两者之间的板梁腹板看成为一竖向放置的工字形截面小梁,

两端简支于板梁的上、下翼缘,水平力H作用在此竖直小梁的小梁顶截面(即工字钢腹板的上翼缘)处的水平反力为Vh截面(即工字钢腹板的下翼缘)处剪力为

h04处,因而得到该

?3H4(此处剪力最大,底

1H); 4②再按竖直小梁腹板的抗剪强度确定支承加劲肋和封头肋板的间距e,即:

??Vh?fv e.twVhtw.fv

?e?

7

iii.选用封头肋板截面尺寸 竖直小梁中的最大弯矩为M?h033.H?h0.H; 44163h0.H;

16e.f 假定此弯矩完全由该小梁的翼缘承受,并按小梁截面为双轴对称考虑,由抗弯强度条件得

需要的封头肋板截面面积为:

Ac? 取封头肋板截面宽度bc(两侧总宽度)与板梁翼缘板(两侧总宽b)同宽,即取bc?b,

则由局部稳定要求封头肋板的厚度为:tc?1?bc???再看由此算得的bc?tc是否大于大15?2?于

Ac?3h0.H16e.f,若大于大于即可以。

iv.支承加劲肋的设计

①按支承加劲肋端面承压强度试选其外伸宽度bs和厚度ts

R?fce.Ace?Ace Ace?2(bs??1).ts?支承加劲肋的宽度bs不应超出翼缘板宽度一般取bs?b?tw2;

一般取加劲肋水平切角尺寸为?1?40mm(即加劲肋切角宽度)

?

?ts(还需满足局部稳定要求)

ts?bs判断上式求得的ts能否满足此式关于局部稳定的要求。 15235fy范围内的腹板面积)?

②按轴心受压构件验算支承加劲肋在梁腹板平面外的稳定性

计算加劲肋面积A(注意要包含加劲肋每侧15tw求惯性矩Iz?回转半径iz?Izh?长细比?z?0??(截面类型咋确定?Aiz??.f.A是否成立。

到底是b类还是c类)?最后判断公式Ns 注意:若e?15tw.235fyfy则加劲肋靠近封头肋板一侧取e宽另一侧仍然取

15tw.235,若e?15tw.235fy则取加劲肋靠近封头肋板一侧和另一侧均取15tw.235fy。

③加劲肋与梁腹板角焊缝的连接计算

lw?hw?2?2?2hf8

R?1.3?0.7hf.?lw.fwf(一般双面加劲肋时为?lw?4lw)

一般取加劲肋竖向切角尺寸为?2?60mm(即加劲肋切角高度)

注意:勿忘系数1.3

28. 轴心受压构件稳定的计算

轴心受压构件首先要确定截面类型(a、b、c),其次要搞清楚计算长度,然后就是学会查表(只有

轴心受压时才查表,当然压弯构件中的?x、?y也是)。象受弯构件、压弯构件中的平面内、外稳定系数

?b则是通过公式计算出来的。

A. 双轴对称截面

B. 单轴对称截面

尤其是双角钢截面,对y轴一定要用换算长细比。

29. 受弯构件的计算

A.强度计算

⑴弯曲正应力计算

《钢结构设计规范》4.1.1条:

MyMx??f (4.1.1)

?x.Wnx?y.Wny ?x、?y——截面塑性发展系数;

对工字型截面:?x=1.05,?y=1.20; 对 箱 形截面:?x=?y=1.05; 对其他截面:可按表5.2.1采用。

当梁受压天翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13235fy而不超过15235fy时(即13235fy?b?2tw?15235fytf),应取?x?1.0,fy为钢材牌号所指屈服点。

对需要计算疲劳的梁,宜取?x=?y=1.0。

⑵剪应力计算

《钢结构设计规范》4.1.2条:

??V.S (4.1.2) I.tw V——计算截面沿腹板平面作用的剪力;

S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;

9

I——毛截面惯性矩;

tw——腹板厚度。千万不要误写为b ⑶局部压应力的计算

《钢结构设计规范》4.1.3条:当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载处又未设

置支承加劲肋时,腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算:

?c??.Ftw.lz (4.1.3-1)

式中: F——

?——

lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按下式计算:

lz?a?5hy?2hR (4.1.3-2) a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对钢轨上的轮压可取50mm;

hy——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离;

hR——轨道的高度,对梁顶无轨道的梁hR=0;

f——钢材的抗压强度设计值。

在梁的支座处,当不设置支承加劲肋时,也应按公式(4.1.3-1)计算腹板计算高度下边缘的局部

压应力,但取? ?1.0。支座集中反力的假定分布长度应根据支座具体尺寸参照公式(4.1.3-2)计算。

注:腹板的计算高度h0:

对轧制型钢梁为腹板与上、下翼缘相接处两内弧起点间的距离; 对焊接组合梁为腹板高度;

对铆接(或高强度螺栓连接)组合梁为上、下翼缘与腹板连接的铆钉(或高强度螺栓连

接)线间最近距离(见图4.3.2)。

另附4.3.8条注:翼缘板自由外伸宽度b的取值为:对焊接构件取腹板边至翼缘(肢)边缘的距离;

对轧制构件取内圆弧起点至翼缘(肢)边缘的距离。

再附4.3.2条:(p27)。。。。此处h0为腹板的计算高度(对单轴对称梁,当确定是否要配置纵向加劲

时,h0应取为腹板受压区高度hc的2倍),。。。。。

⑷折算应力计算

《钢结构设计规范.4.1.4条;

?2??c2??.?c?3?2??1.f (4.1.4-1)

??M.y1 (4.1.4-2) In 10


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