鋼結構基礎講義同濟大學三

鋼結構基礎同濟大學土木系(土木工程專業(yè))講師：張云平1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法1.1結構的極限狀態(tài)當整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時，此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。

承載能力極限狀態(tài)對應于結構或構件達到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形

正常使用極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值結構的工作性能可用結構的功能函數(shù)Z來描述，設計結構時可取荷載效應S和結構抗力R兩個基本隨機變量來表達結構的功能函數(shù)，即

Z=g（R，S）＝R－S

（1-1）顯然，Z是隨機變量，有以下三種情況：Z＞0結構處于可靠狀態(tài)；Z＝0結構達到極限狀態(tài)；Z＜0結構處于失效狀態(tài)?？梢姡Y構的極限狀態(tài)是結構由可靠轉(zhuǎn)變?yōu)槭У呐R界狀態(tài)。由于R和S受到許多隨機性因素影響而具有不確定性，Z≥0不是必然性的事件。因此科學的設計方法是以概率為基礎來度量結構的可靠性。1.2可靠度按照概率極限狀態(tài)設計法，結構的可靠度定義為結構在規(guī)定的時間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率?！巴瓿深A定功能”指對某項規(guī)定功能而言結構不失效。結構在規(guī)定的設計使用年限內(nèi)應滿足的功能有：

(1)在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；(2)在正常使用時具有良好的工作性能；(3)在正常維護下具有足夠的耐久性；(4)在設計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。規(guī)定的設計使用年限（設計基準期）是指設計規(guī)定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目使用的年限。大陸規(guī)范規(guī)定建筑結構的設計基準期為50年。若以Pr表示結構的可靠度，則有Pr=P（Z≥0） （1-2）記Pf為結構的失效概率，則有Pf=P（Z<0） （1-3）顯然Pr=1－Pf（1-4）因此結構可靠度的計算可轉(zhuǎn)換為失效概率的計算?？煽康慕Y構設計指的是使失效概率小到可以接受程度的設計，絕對可靠的結構（失效概率等于零）是不存在的。由于與Z有關的多種影響因素都是不確定的，其概率分布很難求得，目前只能用近似概率設計方法，同時采用可靠指標表示失效概率。

1.3可靠指標

為了使結構達到安全可靠與經(jīng)濟上的最佳平衡，必須選擇一個結構的最優(yōu)失效概率或目標可靠指標。可采用“校準法”求得。即通過對原有規(guī)范作反演分析，找出隱含在現(xiàn)有工程中相應的可靠指標值，經(jīng)過綜合分析，確定設計規(guī)范采用的目標可靠指標值?！督ㄖY構設計統(tǒng)一標準》規(guī)定結構構件可靠指標不應小于表1-1中的規(guī)定。鋼結構連接的承載能力極限狀態(tài)經(jīng)常是強度破壞而不是屈服，可靠指標應比構件為高，一般推薦用4.5。表1－11概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法1.4極限狀態(tài)設計表達式除疲勞計算外，鋼結構設計規(guī)范采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數(shù)的設計表達式進行計算

(1)對于承載能力極限狀態(tài)，結構構件應采用荷載效應的基本組合和偶然組合進行設計

基本組合

按下列極限狀態(tài)設計表達式中最不利值確定

由可變荷載效應控制的組合：

（1-5）

由永久荷載效應控制的組合：

（1-6）

0——結構重要性系數(shù)，按下列規(guī)定采用：對安全等級為一級或設計使用年限為100年及以上的

結構構件，不應小于1.1；對安全等級為二級或設計使用年限為50年的結構構件，不應小于1.0；對安全等級為三級或設計使用年限為5年的結構構件，不應小于0.9；G——永久荷載分項系數(shù)，應按下列規(guī)定采用：當永久荷載效應對結構構件的承載能力不利時，對由可變荷載效應控制的組合應取1.2，對由永久荷載效應控制的組合應取1.35；當永久荷載效應對結構構件的承載能力有利時，一般情況下取1.0；Q1,

Qi——第1個和第i個可變荷載分項系數(shù)，應按下列規(guī)定采用：當可變荷載效應對結構構件的承載能力不利時，在一般情況下應取1.4，對標準值大于4.0kN/m2的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載取1.3；當可變荷載效應對結構構件的承載能力有利時，應取為0；

S——永久荷載標準值的效應；

1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法SQ1k——在基本組合中起控制作用的第1個可變荷載標準值的效應；

SQik——第i個可變荷載標準值的效應；

ci——第i個可變荷載的組合值系數(shù)，其值不應大于1；

R——結構構件的抗力設計值，R=Rk/R，Rk為結構構件抗力標準值，R為抗力分項系數(shù)，對于Q235鋼，R=1.087；對于Q345、Q390和Q420鋼，R=1.111。對于一般排架、框架結構，可以采用簡化設計表達式：由可變荷載效應控制的組合：

（1-7）

——簡化設計表達式中采用的荷載組合系數(shù)，一般情況下可取=0.9，當只有一個可變荷載時，取=1.0。由永久荷載效應控制的組合仍按式（1-6）計算。

偶然組合對于偶然組合，極限狀態(tài)設計表達式宜按下列原則確定：偶然作用的代表值不乘以分項系數(shù)；與偶然作用同時出現(xiàn)的可變荷載，應根據(jù)觀測資料和工作經(jīng)驗采用適當?shù)拇碇怠?2)對于正常使用極限狀態(tài)，結構構件根據(jù)不同設計目的，分別選用荷載效應的標準組合、頻遇組合和準永久組合進行設計，使變形、裂縫等荷載效應的設計值符合下式的要求：Sd≤C

（1-8）

Sd——變形、裂縫等荷載效應的設計值；C——設計對變形、裂縫等規(guī)定的相應限值。

1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法鋼結構的正常使用極限狀態(tài)只涉及變形驗算，僅需考慮荷載的標準組合：

（1-9）1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法1.5鋼結構的疲勞計算

疲勞斷裂的概念

鋼結構的疲勞斷裂是裂紋在連續(xù)重復荷載作用下不斷擴展以至斷裂的脆性破壞。疲勞破壞經(jīng)歷三個階段：裂紋的形成，裂紋的緩慢擴展和最后迅速斷裂。與疲勞破壞有關的幾個概念

應力集中應力循環(huán)特征連續(xù)重復荷載之下應力從最大到最小重復一周叫做一個循環(huán)。應力循環(huán)特征常用應力比來表示，拉應力取正值，壓應力取負值。應力幅應力幅表示應力變化的幅度，用△=max-min表示，應力幅總是正值。

1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法疲勞壽命（致?lián)p循環(huán)次數(shù)）疲勞壽命指在連續(xù)反復荷載作用下應力的循環(huán)次數(shù)，一般用n表示。（1）疲勞曲線（—n曲線）

(1-11)1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法1概率極限狀態(tài)設計法和疲勞設計的容許應力法大陸2鋼結構材料2.1結構鋼材的破壞形式:

塑性破壞脆性破壞

2.2鋼結構對鋼材性能的要求

(1)較高的強度:屈服強度（屈服點）fy和抗拉強度fu

(2)良好的塑性:伸長率鋼材拉伸圖(3)韌性好:沖擊韌性值Cv沖擊韌性圖(4)可焊性好

(5)合格的冷彎性能

2.3影響鋼材性能的主要因素

(1)化學成分

鋼材由各種化學成分組成的，其基本元素為鐵（Fe），碳素結構鋼中鐵占99%。碳和其它元素僅占1%，但對鋼材的性能有著決定性的影響。普通低合金鋼中還含有低于5%的合金元素。2鋼結構材料碳（C）、硫（S）、磷（P）、氧（O）和氮（N）、錳（Mn）、硅（Si）(2)冶煉、軋制、熱處理

(3)鋼材的硬化

時效硬化冷作硬化

(4)溫度的影響

(5)復雜應力狀態(tài)(6)應力集中

(7)反復荷載作用

2.4

結構鋼材種類及其選擇

(1)鋼材的種類和牌號

碳素結構鋼的牌號由代表屈服點的字母Q、屈服點的數(shù)值（N/mm2）、質(zhì)量等級符號和脫氧方法符號等四個部分按順序組成。如Q235－AF表示屈服強度為235N／mm2的A級沸騰鋼；Q235-Bb表示屈服強度為235N／mm2的B級半鎮(zhèn)靜鋼；Q235-C表示屈服強度為235N／mm2的C級鎮(zhèn)靜鋼。

低合金高強度結構鋼

低合金鋼是在冶煉過程中添加一種或幾種少量合金元素，其總量低于5％的鋼材。其牌號與碳素結構鋼牌號的表示方法相同，常用的低合金鋼有Q345、Q390、Q420等。2鋼結構材料低合金鋼的脫氧方法為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼。Q345-B表示屈服強度為345N／mm2的B級鎮(zhèn)靜鋼；Q390－D表示屈服強度為390N／mm2的D級特殊鎮(zhèn)靜鋼。碳素結構鋼和低合金鋼都可以采取適當?shù)臒崽幚?如調(diào)質(zhì)處理)進一步提高其強度。例如用于制造高強度螺栓的45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼以及40硼（40B）、20錳鈦硼（20MnTiB）就是通過調(diào)質(zhì)處理提高強度的。(2)鋼材的選用原則鋼材選用的原則是既要使結構安全可靠和滿足使用要求，又要最大可能節(jié)約鋼材和降低造價。為保證承重結構的承載力和防止在一定條件下可能出現(xiàn)的脆性破壞，應綜合考慮下列因素：結構的重要性、荷載的性質(zhì)、連接方法、結構的工作環(huán)境、鋼材厚度

（3）鋼材的規(guī)格鋼結構所用鋼材主要為熱軋成型的鋼板、型鋼，以及冷彎成型的薄壁型鋼等。鋼板

鋼板有薄鋼板（厚度0.35~4mm）、厚鋼板（厚度4.5~60mm）、特厚板（板厚＞60mm）和扁鋼(厚度4~60mm，寬度為12~200mm)等。鋼板用“—寬×厚×長”或“—寬×厚”表示，單位為mm，如—450×8×3100，—450×8。型鋼

鋼結構常用的型鋼是角鋼、工字型鋼、槽鋼和H型鋼、鋼管等。除H型鋼和鋼管有熱軋和焊接成型外，其余型鋼均為熱軋成型。冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼采用薄鋼板冷軋制成。其壁厚一般為1.5~12mm，但承重結構受力構件的壁厚不宜小于2mm。薄壁型鋼能充分利用鋼材的強度以節(jié)約鋼材，在輕鋼結構中得到廣泛應用。常用冷彎薄壁型鋼截面型式有等邊角鋼]、卷邊等邊角鋼、Z型鋼、卷邊Z型鋼、槽鋼、卷邊槽鋼（C型鋼）、鋼管等。2鋼結構材料3.1鋼結構的連接方法在傳力過程中，連接部位應有足夠的強度。被連接件間應保持正確的位置，以滿足傳力和使用要求。

鋼結構的連接通常有焊接，鉚接和螺栓連接三種方式（圖3-1）。

3.2焊接連接的特性

鋼結構常用的焊接方法有電弧焊，電渣焊、氣體保護焊和電阻焊等。焊縫連接形式按構件的相對位置可分為平接、搭接、T形連接和角接四種。（圖3-2）焊縫形式主要有對接焊縫和角焊縫。其中對接焊縫按受力方向可分為對接正焊縫和對接斜焊縫；角焊縫長度方向垂直于力作用方向的稱正面角焊縫，平行于力作用方向的稱側(cè)面角焊縫。

焊縫缺陷和焊縫等級焊縫中可能存在裂紋、氣孔、燒穿、夾渣、未焊透、咬邊、焊瘤等缺陷。（圖3-3）

《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205）規(guī)定，焊縫依其質(zhì)量檢查標準分為三級，其中三級焊縫只要求通過外觀檢查，即檢查焊縫實際尺寸是否符合設計要求和有無看得見的裂紋，咬邊等缺陷。對于重要結構或要求焊縫金屬強度等于被焊金屬強度的對接焊縫，必須進行一級或二級質(zhì)量檢驗，即在外觀檢查的基礎上再做無損檢驗。其中二級要求用超聲波檢驗每條焊縫的20％長度，且不小于200mm；一級要求用超聲波檢驗每條焊縫全部長度，以便揭示焊縫內(nèi)部缺陷。

焊縫代號

焊縫符號主要由圖形符號、輔助符號和引出線等部分組成。（表3-1a）（表3-1b）3鋼結構的連接設計3鋼結構的連接設計3.3

對接焊縫的構造和計算

對接焊縫按坡口形式分為I形縫、V形縫、帶鈍邊單邊V形縫、帶鈍邊V形縫（也叫Y形縫）、帶鈍邊U形縫、帶鈍邊雙單邊V形縫和雙Y形縫等。（圖3-4）

對基焊縫計算對接焊縫的應力分布情況基本上與焊件相同?？捎糜嬎愫讣姆椒ㄓ嬎銓雍缚p。對于重要的構件，按一、二級標準檢驗焊縫質(zhì)量，焊縫和構件等強，不必另行計算，只有對三級焊縫，才需要計算。

（1）軸心受力的對接焊縫

＝N／（lwt）≤fwt或fwc(3-1)式中N——軸心拉力或壓力的設計值；

lw——焊縫計算長度，當采用引弧板施焊時，取焊縫實際長度；當無法采用引弧板時，每條焊縫取實際長度減去2t；t——在對接接頭中為連接件的較小厚度，不考慮焊縫的余高；在T形接頭中為腹板厚度;ftw，fcw——對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值。抗壓焊縫和質(zhì)量等級為一、二級的抗拉焊縫與母材等強，三級抗拉焊縫強度為母材的85%。（2）受彎、受剪的對接焊縫計算

＝M／Ww≤fwt(3-2)＝VS／（Iwt）≤fwV(3-3)(3-4)3鋼結構的連接設計3.4角焊縫的構造和計算

(1)角焊縫的截面角焊縫兩邊夾角一般為900（直角角焊縫），夾角大于1350或小于600的斜角交焊縫，除鋼管結構外，一般不宜用作受力焊縫。（圖3-5）

角焊縫的有效截面為平分角焊縫夾角的截面，破壞往往從這個截面發(fā)生。有效截面的高度（不考慮焊縫余高）稱為角焊縫的有效厚度he

，當

≤90o時，he

＝0.7hf

；當

>90o時，he

＝hf

cos(/2)。

(2)角焊縫的尺寸限制

焊腳尺寸

hf

應與焊件的厚度相適應，不宜過大或過小。對手工焊，hf應不小于，t為較厚焊件的厚度（mm），對自動焊，可減小1mm；

hf應不大于較薄焊件厚度的1.2倍。對于板件邊緣的焊縫，當t≤6mm時，

hf≤t；當t>6mm時，

hf＝t－(1~2)mm。（圖3-6）

焊縫長度lw也不應太長或太短，其計算長度不宜小于8hf或40mm，且不宜大于60hf。(3)角焊縫計算的基本公式

(3-5)式中

f——正面角焊縫的強度設計值增大系數(shù)，

；但對直接承受動力荷載結構中的角焊縫，由于正面角焊縫的剛度大，韌性差，應取f＝1.0；x、y——按角焊縫有效截面計算，垂直于焊縫長度方向的正應力；z

——按角焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應力。

3鋼結構的連接設計

(4)常用連接方式的角焊縫計算

①受軸心力作用時（圖3-7）焊縫長度與受力方向垂直（正面角焊縫）：(3-6)焊縫長度與受力方向平行（側(cè)面角焊縫）

：(3-7)式中l(wèi)w為連接一側(cè)所有焊縫的計算長度之和，每條焊縫按實際長度減去2hf。三面圍焊時，先按式（3－6）計算計算正面角焊縫受力N1，再由N－

N1按式（3－7）計算。

②彎矩單獨作用時（圖3-8）(3-8)式中Ww——角焊縫有效截面的截面模量。

③扭矩單獨作用時（圖3-9）(3-9)式中J

——角焊縫有效截面的極慣性矩，J=Ix＋Iy；rA——A點至形心o點的距離。

3鋼結構的連接設計

將

A分解到x和y方向，有

④彎矩、扭矩、軸心力共同作用時，分別計算受力最不利點的正應力和剪應力，按下式計算：

(3-10)

3鋼結構的連接設計3鋼結構的連接設計3鋼結構伍的連接律設計3.5螺栓連吹接的排過列和構親造要求螺栓叉在構腰件上領的排樓列可蠟以是并列或錯列（寇圖3-境11），排列禿時應考攜慮下列項要求:1．受力蠶要求：對矛于受壓拉構艱件，竹螺栓留的栓諸距和役線距齊不應龍過小燭，否頸則對表鋼板交截面析削弱地太多限，構灶件有私可能蒸沿直問線或吃折線吵發(fā)生忙凈截遷面破畫壞。件對于匯受壓頃構件桂，沿媽作用培力方俘向螺范栓間飛距不榜應過禁大，隙否則國被連扣接的役板件捐間容謀易發(fā)跨生凸膠曲現(xiàn)戴象。暫因此拾，從根受力常角度色應規(guī)虛定螺柜栓的補最大睬和最液小容堅許間信距。2．構造要哥求：若栓宏距和線缸距過大滿，則構凝件接觸待面不夠輛緊密，位潮氣易國于侵入霉縫隙而慨產(chǎn)生腐幅蝕，所邁以，構騙造上要我規(guī)定螺卻栓的最臺大容許徹間距。3．施工館要求：為便到于轉(zhuǎn)動驢螺栓扳輪手，就衫要保證騙一定的阿作業(yè)空貪間。所討以，施塊工上要孟規(guī)定螺曬栓的最串小容許鋸間距。圖3-1顫1鋼板上打螺栓的求排列(a)并列公；(b)錯列炊；(c)容許鐮間距3鋼結構爆的連接梁設計根據(jù)趕以上付要求壇，規(guī)吉范規(guī)秧定螺下栓的弟最大鼠和最惑小容早許間融距見以表3-2。注:1村.d0為螺猴栓孔璃徑，t為外陣層薄煩板件巧厚度聰。2.鋼板邊難緣與剛賭性構件(如角孫鋼、搖槽鋼)相連的裹螺栓最邪大間距告，可按腦中間排掉數(shù)值采辛用。表3-2螺栓的班最大和瘋最小容熄許間距3鋼結構則的連接截設計3.6普通概螺栓悲連接加的性惕能和舟計算1.普通螺皮栓連接赤的性能普通牛螺栓梳連接槳按螺窩栓傳舍力方云式，鉤可分冒為抗剪炭螺栓恒連接和抗拉蒙螺栓梯連接?？辜袈萁ㄟB接有五種折破壞形承式，見圖3-灑12。3鋼結攏構的青連接吼設計??3鋼結構蘆的連接幻玉設計抗拉死螺栓束連接3鋼結構堪的連接辨設計2.螺栓拿群計毫算當螺賊栓連接雀處于葡彈性清階段鍛時，棄螺栓無群中寫各螺爽栓受布力并滅不相娃等，雄兩端擠大而新中間膊小(圖3-1籃5a)；當螺刺栓群券連接箏長度l1不太大曾時，隨窯著外力福增加連控接超過痕彈性變柳形而進近入塑性密階段后禮，因內(nèi)誦力重分勁布使各井螺栓受邪力趨于乒均勻(圖3-1波5b)。但當構萬件的節(jié)識點處或廣拼接縫謠的一側(cè)拴螺栓很易多，且睡沿受力賞方向的扒連接長貌度l1過大仔時，座端部呢的螺蚊栓會嚇因受淹力過甚大而染首先防發(fā)生篩破壞騾，隨登后依灶次向首內(nèi)逐爸排破透壞（悅即所私謂解屯鈕扣拾現(xiàn)象?。?。外因此階規(guī)范源規(guī)定殊當連布接長度l1大于15d0時，應將搖螺栓的深承載力侍乘以折順減系數(shù)=1.1－l1/15指0d0，當l1大于60d0時，折減井系數(shù)取0.收7。因此迅，當外踐力通過叛螺栓群沖中心時洋，可認企為所有握的螺栓飄受力相雙同。①螺栓找群在紡軸心泛力作做用下跑的抗千剪計勒算n=N/Nbmin(3-債15)此時應娘驗算板族的凈截周面強度=N/An≤f(3-戲16)??3鋼結悄構的數(shù)連接歉設計②螺栓燥群在秩扭矩康作用搬下的本抗剪鍬計算圖3-雷18螺栓群照受扭矩恒作用3鋼結嶄構的挺連接蓬設計③螺栓脖群在僅扭矩消、剪市力、意軸心腸力共林同作艘用下罩的抗坡剪計少算分別算到出扭矩緩、剪力袍、軸心超力作用梁下受力扔最大螺聞栓的受誦力，將望其分解板到x和y兩個違方向山，按毒下式嫌驗算腐：④螺栓群臘在軸心統(tǒng)力作用紐奉下的抗固拉計算n=N/Ntb(3-課19)⑤螺栓店群在兄彎矩促作用牢下的幅抗拉調(diào)計算螺栓群出在彎矩殼作用下誦上部螺泰栓受拉助，因而攜有使連郊接上部威分離的骨趨勢，俊使螺栓綿群形心吸下移。廊通常假角定中和裁軸在最劉下排螺邊栓處，慢則螺栓程的最大猶拉力為鬼：圖3-傾19彎矩作揚用下的禁抗拉螺貨栓計算?3鋼結構鋼的連接披設計⑥螺栓候群同糖時承受剪交力和拉希力的計鐮算圖3-膏20螺栓照群同萍時承牙受剪哥力和由拉力此時連草接傳遞依的力有匪彎矩M=V?e和剪力V，Nt按式(3-紋20)計算。3鋼結滋構的惜連接紛設計3.兵7高強鄙螺栓障連接菌的性做能和覽計算1.高強確螺栓城連接震的性毀能高強螺寸栓連接絨按受力裝特征分誓為高強慶螺栓青摩擦甲型連葛接、高強睡螺栓托承壓宏型連嫂接和承受拉傾力的高緞強螺栓摔連接。高強螺亭栓連接額的預拉蜓力高強戚度螺撒栓預量拉力捎設計猴值按材料強窗度和螺栓姐有效么截面駛積確定，酸取值時攀考慮①味螺栓材福料抗力傷的變異黨性，引約入折減敲系數(shù)0.9；②施懂加預應珠力時為賄補償預盈拉力損命失超張秘拉5%什~1稅0%，引殊入折叮減系宅數(shù)0.9；③在罪扭緊螺黑栓時，迅扭矩使丟螺栓產(chǎn)卷生的剪罷力將降賺低螺栓融的抗拉鋪承載力極，引入趟折減系末數(shù)1/1仇.2；④拴鋼材映由于姜以抗挽拉強吵度為傳準，紹引入腿附加旋安全啄系數(shù)0.9。故梢高強請度螺資栓預疏拉力影為3鋼結構統(tǒng)的連接伸設計高強度必螺栓連篇接的摩百擦面抗邪滑移系訓數(shù)2.高強螺密栓的抗歪剪承載澇力設計停值高強寺度螺熊栓摩忍擦型福連接??3鋼結紀構的秘連接鹽設計高強度墾螺栓承棄壓型連宣接極限毅承載與力由線螺栓腳桿身族抗剪慢和孔殃壁承料壓決耽定，艇摩擦季力只忠起延因緩滑探動作隆用，匠計算伐方法賢與普符通螺籌栓相豈同，遠見式(3-改11)和(3-伸12)。3.高強來螺栓廊群的尼抗剪偏計算①軸心昏力作詢用時螺栓魄數(shù)按式(3悔-1殼5)計算，龍其中Nbmi死n對摩擦惰型為式(3鳥-2芽3)，對承譯壓型用雖高強度球螺栓的友抗剪、好承壓承銀載力設賠計值。構件百凈截愁面強坊度對于承肝壓型連迷接，與西普通螺匙栓驗算勢相同；凝對于摩付擦型連協(xié)接，要穗考慮摩嘗擦力的串作用，希一部分功剪力由扇孔前接肉觸面?zhèn)饕u遞(圖3-貓21晚)。按規(guī)斧范規(guī)茄定，城孔前問傳力挎占螺稠栓傳海力的50典%，則截顧面1－1處凈截勇面?zhèn)髁︷嚍橛辛薔′以后扛，凈呼截面航驗算輪按式(3-涂16)進行。②扭矩作好用時，抱及扭矩午、剪力率、軸心早力共同隙作用時博的抗剪餅高強度夢螺栓所耐受剪力答的計算毒，其方京法與普衫通螺栓罰相同，把單個螺鑰栓所受贈剪力應獄不超過攜高強度港螺栓的離承載力灰設計值店。圖3-2得1摩擦珍型高你強螺參栓孔欣前傳絹力3鋼結蔬構的慣連接哄設計4.高強帥螺栓械群的起抗拉貌計算抗拉糊承載毯力設瓶計值高強度市螺栓連角接由于蛾螺栓中至的預拉讓力作用叨，構件認間在承月受外力昆作用前頑已經(jīng)有鮮較大的搶擠壓力致，高強園度螺栓詞受到外兆拉力作慨用時，故首先要興抵消這祝種擠壓桃力。分偷析表明翁，當高同強度螺界栓達到蹄規(guī)范規(guī)教定的承搬載力0.8P時，坑螺栓疏桿的絮拉力頃僅增瞇大7%左右，群可以認幟為基本速不變?；橐?guī)范規(guī)餡定一個譜高強度裕螺栓抗懲拉承載咐力設計熱值為Nbt=0表.8P(3戀-2逆5)①受軸團心拉裂力作玩用時廚，螺倚栓數(shù)自為n=攝N/Nbt=N/趁(0盡.8P)姜(長3-2確6)②受彎矩蝕作用，孫當板沒萍有被拉瓣開時，濕接觸面孔保持緊陶密貼合鹽，中和矛軸可以訂認為在擴螺栓群嚇的形心已軸線上(圖3－22項)，則娘受力聚最大撕的螺們栓應北滿足N1M=M汁y1/m∑yi2(3-糞27)對于柿承受瀉靜力猶荷載鬼的結蔑構，售板被捕拉開自并不陽等于歐達到纖承載僑能力雅的極她限，測此時恨可按革圖(3-貧19)所示的遍內(nèi)力分請布計算涉。圖3-始22高強螺掀栓受彎扎連接?3鋼結剛構的不連接弱設計5.同時承賴受剪力集和拉力嫁的高強謎螺栓群分連接計陽算對于高它強度螺灣栓摩擦坡型連接，按下陽式計算對于高碎強度螺愿栓承壓梯型連接，按煉下式舅計算3鋼結構墻的連接撥設計3鋼結構普的連接拔設計4軸心獅受力尼構件枕設計4軸心孟受力瓦構件束設計4.果1軸心潮受力清構件塑的應燭用和倘截面脖形式軸心黎受力獲構件姥的截乞面形傲式有璃三種題：第逐一種棚是熱軋型鉛鋼截面，如呀圖4-符1(a)中的組工字用鋼、H型鋼、邀槽鋼、沒角鋼、T型鋼治、圓導鋼、息圓管刑、方范管等戴；第內(nèi)二種珍是冷彎街薄壁堪型鋼驗截面，如投圖4-腎1(b)中冷彎姨角鋼、竟槽鋼和壞冷彎方對管等；袖第三種貪是用型南鋼和鋼因板或鋼婚板和鋼耗板連接雖而成的組合歐截面，如圖4-1靜(c)所示的禽實腹式般組合截悟面和圖4-珠1(d)所示的園格構式縮慧組合截猴面等。4軸心受韻力構件聽設計4.壞2軸心勁受力勺構件刻的強陵度和盤剛度強度軸心受豎力構件段的強度兆應以凈截膀面的逐平均強應力湯不超浸過鋼替材的之屈服飄強度為準汪則：應力粥－應岸變關霉系圖對于高屑強螺栓黃的摩擦誰型連接胞，計算方板件強逼度時要怪考慮孔戒前傳力殖的影響（式3-2幣4）。4軸心岸受力所構件劉設計剛度剛度腔通過公限制宇構件賞的長細叢比來實現(xiàn)。4軸心受炊力構件蛛設計4.3實腹式侵軸心受頑壓構件坦的整體問穩(wěn)定計記算實際的草壓桿不覆可避免異地存在室著初彎墻曲、荷滅載作用損點的初鑒偏心和肺截面的武殘余應守力，它插們對壓尾桿的承姓載力有尼不利的嫌影響。府同時，勁構件兩抬端可能芬存在著幅不同程捆度的約走束，使務得構件祝的承載慈力有所媽提高。糕對于桿辯端約束秒，可以施用計算查長度l0代替秘構件叮的幾狡何長圣度l，將其鮮等效反為兩然端簡鋸支的錢構件撒，即l0=l，稱計算徐長度系粱數(shù)。典漆型約束的理論使值和建頌議值見甩表4－3。對于初彎曲狐、初偏錯心和殘濱余應力的因影響，技考慮到俱材料的追彈塑性干性能，抄用數(shù)值早積分法震求得構押件的極高限強度Nu，相應含的穩(wěn)竊定系化數(shù)=Nu/(Afy)。按照凝概率戀統(tǒng)計哭理論脹，影毅響柱糧承載陡力的獄幾個報不利圓因素援，其靈最大雜值同膏時出是現(xiàn)的毀可能鏟性是辣極小擇的。返理論爭分析歡表明五，考婚慮初埋彎曲此和殘扔余應益力兩什個最賓主要違的不航利因哄素比畏較合斤理，扇初偏劃心不創(chuàng)必另歸行考塔慮。檢初彎辜曲的溪矢高防取構適件長害度的傳千分渡之一妄，殘鋤余應在力根下?lián)亟^面的羅加工讀條件帥確定珍。軸出心受領壓構剩件應辦按下和式計常算整瓜體穩(wěn)蚊定：4軸心醬受力種構件籌設計p764軸心受懇力構件端設計軸心宵受壓授構件蛇的整瓣體穩(wěn)神定系偉數(shù)E4軸心受賽力構件吐設計圖4-拐3袋G揭B5屋00滑17的柱曲季線4軸心為受力壤構件學設計為便于蓮計算，列規(guī)范根耐據(jù)構件君的長細柴比、鋼濃材屈服窯強度和歷截面分繪類編制控了計算許表格。另外，愚穩(wěn)定系舒數(shù)值可釣以用Per擊ry公式插：4軸心受豆力構件乞設計4軸心圈受力退構件幫設計4軸心受允力構件哄設計4.弊4實腹否式軸申心受隱壓構深件的剖局部盤穩(wěn)定泛計算對于局扎部屈曲傭問題，紫通常有胖兩種考反慮方法近：一是削不允許搞板件屈樂曲先于腔構件整落體屈曲淹，目前繞一般鋼甚結構的對規(guī)定就槍是不允見許局部暖屈曲先副于整體笑屈曲來坑限制板叮件寬厚迅比。另姿一種做倚法是允巖許板件慶先于整陳體屈曲兩，采用海有效截貢面的概舟念來考倦慮局部幕屈曲對繡構件承娃載力的老不利影它響，冷鍬彎薄壁堆型鋼結膜構，輕絞型門式量剛架結女構的腹牛板就是宇這樣考丸慮的。飯這里板吵件寬厚懇比的規(guī)草定是基炎于局部后屈曲不聾先于整歉體屈曲芳考慮的里，根據(jù)禍板件的拍臨界應互力和構糟件的臨扭界應力污相等的閱原則即錄可確定透