文档介绍：1轻钢结构设计的基本规定与计算 2 § 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: R K :抗力标准值; :材料抗力分项系数; f k:钢材强度标准值; A :截面几何因素; f:材料强度设计值。 RkγAf? Af? RkγRR? R≤Sγ 0γ R即: 3 冷弯薄壁型钢结构的抗力分项系数为 , Q235 钢的抗力分项系数为 , Q345 钢的抗力分项系数为。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; S GK :按永久荷载标准值 G K计算的荷载效应值; ????? n2 KQQc Q1K Q1 GK GSγψSγSγS i iii基本组合取不利组合γ Gγ Qi 4 S QiK:按可变荷载标准值 Q iK计算的荷载效应值; :可变荷载 Q i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。ψ ci KQQ n1 c GK GSγψ SγS iii i????(*) 对框架、排架,公式简化为: ①由活荷载效应控制的组合 Q1K Q1 GK GSγSγS?????? n1 KQQ GK GSγ SγS i ii或②由恒荷载效应控制的组合仍用(*)式,即: KQQ n1 c GK GSγψSγS iii i????取不利组合 5 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. S Q1K 无法判断时,轮次以各可变荷载为 S Q1K ,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/m 2) γ G当效应对结构不利时取值: γ Qγ Gγ Gγ G6 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。 S ?ψSS S KQ n2 c Q1K GKii i????S ?ψS S KQ n1 q GKii i???准永久值系数应考虑 7 2- 钢材的强度设计值由于钢材在制造、成型工艺等方面的不同,同一钢材牌号的普通钢结构和冷弯薄壁型钢结构所采用的强度设计值是不同的。钢材强度设计值( N/mm 2)( GB50017 -2003 ) 冷弯薄壁型钢强度设计值( N/mm 2)( GB50018 -2002 ) Q345400 180 310 ≤16325 125 215 ≤16 Q235 端面承压 f ce 抗剪 f v抗拉、抗压和抗弯 f 厚度或直径/mm 牌号275 105 185 Q215 Q345400 175 300310 120 205 Q235 端面承压 f ce 抗剪 f v 抗拉、抗压和抗弯 f牌号 8 冷弯薄壁型钢系由钢板或刚带经冷加工成型的,由于冷作硬化的影响,冷弯薄壁型钢的屈服强度将较母材有较大的提高。针对全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度,需要考虑冷弯效应导致的强度设计值的提高, 提高的幅度与材质、截面形状、尺寸及成型工艺等项因素有关。考虑冷弯效应的钢材强度设计值按下式计算: 式中:成型方式系数, 对于冷弯高频焊(圆变)方、矩形管, ; 圆管和其他方式成型的方、矩形管及开口型钢, 取; ?η fl f i i??????????? n12πθt 10) γ(12 η1= ?ηη 9 :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; r i:型钢截面上第 i 个棱角内表面的