文档介绍：第二章
轻钢结构设计
的基本规定与计算
1
§ 设计的基本规定
2- 设计计算原则
轻型钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方
法,以分项系数设计表达式进行计算。按承载能力极限状
态和正常使用极限状态进行设计。
按承载力极限状态设计时,应根据国家现行标准《建
筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定计算,
其中:RK :抗力标准值;
:材料抗力分项系数;
fk :钢材强度标准值;
A :截面几何因素;
f :材料强度设计值。
即:
2
,Q235钢
,。
求 S 时考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷
载效应的偶然组合。
S 取值:
①由活荷载效应控制的组合
②由恒荷载效应控制的组合
①由活荷载效应控制的组合
式中: :永久荷载的分项系数;
:第 i 个可变荷载的分项系数;
SGK :按永久荷载标准值GK计算的荷载效应值;
基本组合
取不利组合
3
SQiK :按可变荷载标准值QiK计算的荷载效应值;
:可变荷载Qi的组合值系数(查规范)。
②由恒荷载效应控制的组合
此处不区分各可变荷载作用的大小。
(*)
对框架、排架,公式简化为:
①由活荷载效应控制的组合
或
②由恒荷载效应控制的组合
仍用(*)式,即:
取不利组合
4
注:a. 基本组合中的设计值适用于荷载与荷载效应线性
的情况;
b. SQ1K无法判断时,轮次以各可变荷载为SQ1K ,然
后取不利者;
c. 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,可
变荷载仅取竖向荷载;
d. 取值:
= (可变荷载效应控制时)
= (永久荷载效应控制时)
当效应对结构有利时: =
=
= (工业楼面活荷标准值≥4kN/m2)
当效应对结构不利时
取值:
5
按正常使用极限状态设计时,
S≤C
式中:C:结构或构件达到正常使用要求的规定限值。
S:荷载效应组合的标准值。
S 取值:
标准组合:
频遇组合:
准永久组合:
钢结构只考虑荷载的标准组合。
准永久组合适用于钢与混凝土组合梁,另外还得考
虑标准组合。
准永久值系数
应考虑
6
:钢材的抗拉强度与屈服强度的比值,
Q235钢,取, Q345钢,取;
n:型钢截面所含棱角数目,如右图
θ:型钢截面上第 i 个棱角所对应的圆周角,以弧度
为单位;
l :型钢截面中心线的长度,可取型钢截
面积与其厚度的比值。
型钢截面中心线的长度也可按下式计算:
l′:型钢平板部分宽度之和;
ri :型钢截面上第 i 个棱角内表面的弯曲半径;
t :型钢厚度。
i=1
2
4
3
t
r3
θ2
9
经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯薄壁型钢构件
不得采用考虑冷弯效应的强度设计值。
2- 焊缝的强度设计值
普通钢结构和冷弯薄壁型钢结构所采用的焊缝强度设
计值是不同的。
焊缝的强度设计值(N/mm2) (GB50018-2002)
构件钢材牌号
对接焊缝
角焊缝
抗压
抗拉
抗剪
抗拉、抗压和抗剪
Q235
205
175
120
140
Q345
300
255
175
195
注: 1 当Q235钢和Q345钢对接焊接时,焊缝的强度设计值应
按Q235钢的数值采用;
2 经X射线检查符合一、二级焊缝质量标准的对接焊缝的
抗拉强度设计值采用抗压强度设计值。
10