1、钢结构计算2-5-1 钢结构计算用表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/T1591 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 0C 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 -2
2、0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钢材抗拉、抗压和抗弯抗剪端面承压(刨平顶紧)专业文档供参考,如有帮助请下载。牌号厚度或直径( mm)ff vfce 16215125Q235 钢16402051203254060200115 60100190110 16310180Q345 钢16352951704003550265155 50100250145 163502
3、05Q390 钢16353351904153550315180 50100295170 16380220Q420 钢16353602104403550340195 50100325185注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。钢铸件的强度设计值 (N/mm 2)表 2-78钢号抗拉、抗压和抗弯抗剪端面承压(刨平顶紧)ffvfceZG200-40015590260ZG230-450180105290ZG270-500210120325ZG310-570240140370焊缝的强度设计值 ( N/mm2)表 2-79构件钢材对接焊缝角焊缝焊接方法和厚度或直径抗压焊缝质量为下列等级抗剪抗拉、抗压焊条型号牌号时,抗拉 ftw和抗剪( mm)fcw一级、二级三级fvwf fw自动焊、半 16215215185125自 动 焊 和Q235 钢 1640205205175120160E43 型焊条 4060200200170115的手工焊 60100190190160110自动焊、半 16310310265180自 动 焊 和Q345 钢 1635295295250
4、170200E50 型焊条 3550265265225155的手工焊 50100250250210145自动焊、半 16350350300205自 动 焊 和Q390 钢 1635335335285190220E55 型焊条 3550315315270180专业文档供参考,如有帮助请下载。的手工焊 50100295295250180自动焊、半 16380380320220自 动 焊 和 1635360360305210Q420 钢 3550340340290220E55 型焊条195的手工焊 50100325325275185注: 1自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准 碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T 5293和低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T 12470中相关的规定;2焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定。其中厚度小于8mm 钢材的对接焊缝,不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级;3对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw ,抗弯受拉区强度设计值取ft w。螺栓连接的强度设计值 (N/mm2 )表 2-80普通螺
5、栓锚栓承压型连接C 级螺栓A 级、 B 级螺栓高强度螺栓承压型连接高强度螺栓抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压bbbbbbabbbftfvfcftfvfcftftfvfc4.6 级、 4.8级 170140-普通螺栓5.6 级-210190-8.8 级-400320-锚栓Q235 钢-140-Q345 钢-180-承压型连接8.8 级-400250-高强度螺栓10.9 级-500310-QZ35 钢-305-405-470构件Q345 钢-385-510-590Q390 钢-400-530-615Q420 钢-425-560-655注: 1A 级螺栓用于 d 24mm 和 l 10d 或 l 150mm(按较小值)的螺栓;B 级螺栓用于d 24mm 或 l 10d 或 l 150mm (按较小值)的螺栓。 d 为公称直径, l 为螺杆公称长度;2 A 、 B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度,均应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的要求。铆钉连接的强度设计值 (N/mm2 )表 2-81铆钉钢号和构件抗拉(钉头拉脱)
6、抗剪 f vT承压 fcT钢材牌号f tTI 类孔II 类孔I类孔II类孔铆钉BL2 或 BL3120185155-构件Q235 钢-450365Q345 钢-565460专业文档供参考,如有帮助请下载。Q390 钢-590480注: 1属于下列情况者为I 类孔:1)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔;2)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔;3)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径,然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。2在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于II 类孔。计算下列情况的结构构件或连接时,上述强度设计值应乘以相应的折减系数:1单面连接的单角钢1)按轴心受力计算强度和连接0.85;2)按轴心受压计算稳定性等边角钢0.6 0.0015 ,但不大于 1.0:短边相连的不等边角钢0.5 0.0025 ,但不大于 1.0;长边相连的不等边角钢0.70;几为长细比, 对中间无连接的单角钢压杆, 应按最小回转半径计算, 当20 时,取 20;2无垫板的单面施焊对接焊缝0.85;3施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接0.90;4沉头和半沉头铆钉连接0.80。注:当几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。钢材和钢铸件的物理性能指标见表2-82。钢材和钢铸件的物理性能指标表 2-82弹性模量 E剪变模量 G线膨胀系数 质量密度 (N/mm 2)(N/mm 2 )(以每计)(
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