9.1.1 本章規(guī)定適用于不直接承受動(dòng)力荷載的固端梁、連續(xù)梁以及由實(shí)腹構(gòu)件組成的單層和兩層框架結(jié)構(gòu)。
9.1.2 采用塑性設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用荷載的設(shè)計(jì)值,考慮構(gòu)件截面內(nèi)塑性的發(fā)展及由此引起的內(nèi)力重分配,用簡單塑性理論進(jìn)行內(nèi)力分析。
按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,并按彈性理論進(jìn)行計(jì)算。
9.1.3 按塑性設(shè)計(jì)時(shí),鋼材的力學(xué)性能應(yīng)滿足強(qiáng)屈比fu/fy≥1.2,伸長率δs≥15%,相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度fu的應(yīng)變εu不小于20倍屈服點(diǎn)應(yīng)變εy。
9.1.4 塑性設(shè)計(jì)截面板件的寬厚比應(yīng)符合表9.1.4的規(guī)定。
表9.1.4 板件寬厚比
續(xù)表9.1.4

條文說明 9.1 一般規(guī)定
9.1.1 本條明確指出本章的適用范圍是超靜定梁、單層框架和兩層框架。對(duì)兩層以上的框架,目前我國的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,故未包括在內(nèi)。兩層以上的無支撐框架,必須按二階理論進(jìn)行分析或考慮P-△效應(yīng)。兩層以上的有支撐框架,則在支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)中,必須考慮二階(軸力)效應(yīng)。如果設(shè)計(jì)者掌握了二階理論的分析和設(shè)計(jì)方法,并有足夠的依據(jù)時(shí),也不排除在兩層以上的框架設(shè)計(jì)中采用塑性設(shè)計(jì)。
9.1.2 簡單塑性理論是指假定材料為理想彈塑性體,荷載按比例增加。計(jì)算內(nèi)力時(shí),考慮發(fā)生塑性鉸而使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成破壞機(jī)構(gòu)體系。
9.1.3 本條系將原規(guī)范條文說明中有關(guān)鋼材力學(xué)性能的要求經(jīng)修正后列為正文,即:
1 強(qiáng)屈比fu/fy≥1.2;
2 伸長率δ5≥15%;
3 相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度fu的應(yīng)變εu不小于20倍屈服點(diǎn)應(yīng)變εy。
這些都是為了截面充分發(fā)展塑性的必要要求。上述第3項(xiàng)要求與原規(guī)范不同,原規(guī)范為屈服臺(tái)階末端的應(yīng)變εst≥6εp(εp指彈性應(yīng)變),也就是要求鋼材有較長的屈服臺(tái)階。但有些低合金高強(qiáng)度鋼,如15MnV就達(dá)不到此項(xiàng)要求,而根據(jù)國外規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,15MnV可用于塑性設(shè)計(jì)?,F(xiàn)根據(jù)歐洲規(guī)范EC3-ENV-1993,將此項(xiàng)要求改為εu≥20εy(見陳紹蕃編寫的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》第二版)。
9.1.4 塑性設(shè)計(jì)要求某些截面形成塑性鉸并能產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)動(dòng),使結(jié)構(gòu)形成機(jī)構(gòu),故對(duì)構(gòu)件中的板件寬厚比應(yīng)嚴(yán)加控制,以避免由于板件局部失穩(wěn)而降低構(gòu)件的承載能力。
工字形翼緣板沿縱向均勻受壓,可按正交異性板的屈曲問題求解,或用受約束的矩形板的扭轉(zhuǎn)屈曲問題求解。當(dāng)不考慮腹板對(duì)翼緣的約束時(shí)(考慮約束提高臨界力3%左右),上述兩種求解方法有相同的結(jié)果:
式中 b、t——翼緣板的自由外伸寬度和厚度;
Gst——鋼材剪切應(yīng)變硬化模量,其值按非連續(xù)屈服理論求得:
Est——鋼材的應(yīng)變硬化模量。
以Q235鋼為例,取E=206×103N/mm2;Est=5.6×103N/mm2;G=E/2.6;令σcr=fy=235N/mm2,即可求得b/t=9.13,因此建議b/t≤9
。
箱形截面的翼緣板以及壓彎構(gòu)件腹板的寬厚比均可按理論方法求得。本條表9.1.4所建議的寬厚比參考了有關(guān)規(guī)范或資料的規(guī)定。
9.1.2 采用塑性設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用荷載的設(shè)計(jì)值,考慮構(gòu)件截面內(nèi)塑性的發(fā)展及由此引起的內(nèi)力重分配,用簡單塑性理論進(jìn)行內(nèi)力分析。
按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,并按彈性理論進(jìn)行計(jì)算。
9.1.3 按塑性設(shè)計(jì)時(shí),鋼材的力學(xué)性能應(yīng)滿足強(qiáng)屈比fu/fy≥1.2,伸長率δs≥15%,相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度fu的應(yīng)變εu不小于20倍屈服點(diǎn)應(yīng)變εy。
9.1.4 塑性設(shè)計(jì)截面板件的寬厚比應(yīng)符合表9.1.4的規(guī)定。
表9.1.4 板件寬厚比

續(xù)表9.1.4

條文說明 9.1 一般規(guī)定
9.1.1 本條明確指出本章的適用范圍是超靜定梁、單層框架和兩層框架。對(duì)兩層以上的框架,目前我國的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,故未包括在內(nèi)。兩層以上的無支撐框架,必須按二階理論進(jìn)行分析或考慮P-△效應(yīng)。兩層以上的有支撐框架,則在支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)中,必須考慮二階(軸力)效應(yīng)。如果設(shè)計(jì)者掌握了二階理論的分析和設(shè)計(jì)方法,并有足夠的依據(jù)時(shí),也不排除在兩層以上的框架設(shè)計(jì)中采用塑性設(shè)計(jì)。
9.1.2 簡單塑性理論是指假定材料為理想彈塑性體,荷載按比例增加。計(jì)算內(nèi)力時(shí),考慮發(fā)生塑性鉸而使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成破壞機(jī)構(gòu)體系。
9.1.3 本條系將原規(guī)范條文說明中有關(guān)鋼材力學(xué)性能的要求經(jīng)修正后列為正文,即:
1 強(qiáng)屈比fu/fy≥1.2;
2 伸長率δ5≥15%;
3 相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度fu的應(yīng)變εu不小于20倍屈服點(diǎn)應(yīng)變εy。
這些都是為了截面充分發(fā)展塑性的必要要求。上述第3項(xiàng)要求與原規(guī)范不同,原規(guī)范為屈服臺(tái)階末端的應(yīng)變εst≥6εp(εp指彈性應(yīng)變),也就是要求鋼材有較長的屈服臺(tái)階。但有些低合金高強(qiáng)度鋼,如15MnV就達(dá)不到此項(xiàng)要求,而根據(jù)國外規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,15MnV可用于塑性設(shè)計(jì)?,F(xiàn)根據(jù)歐洲規(guī)范EC3-ENV-1993,將此項(xiàng)要求改為εu≥20εy(見陳紹蕃編寫的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》第二版)。
9.1.4 塑性設(shè)計(jì)要求某些截面形成塑性鉸并能產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)動(dòng),使結(jié)構(gòu)形成機(jī)構(gòu),故對(duì)構(gòu)件中的板件寬厚比應(yīng)嚴(yán)加控制,以避免由于板件局部失穩(wěn)而降低構(gòu)件的承載能力。
工字形翼緣板沿縱向均勻受壓,可按正交異性板的屈曲問題求解,或用受約束的矩形板的扭轉(zhuǎn)屈曲問題求解。當(dāng)不考慮腹板對(duì)翼緣的約束時(shí)(考慮約束提高臨界力3%左右),上述兩種求解方法有相同的結(jié)果:
式中 b、t——翼緣板的自由外伸寬度和厚度;Gst——鋼材剪切應(yīng)變硬化模量,其值按非連續(xù)屈服理論求得:
Est——鋼材的應(yīng)變硬化模量。以Q235鋼為例,取E=206×103N/mm2;Est=5.6×103N/mm2;G=E/2.6;令σcr=fy=235N/mm2,即可求得b/t=9.13,因此建議b/t≤9
。箱形截面的翼緣板以及壓彎構(gòu)件腹板的寬厚比均可按理論方法求得。本條表9.1.4所建議的寬厚比參考了有關(guān)規(guī)范或資料的規(guī)定。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
