05sg109-4民用建筑工程设计常见问题分析与图示(钢结构)

05sg109-4民用建筑工程设计常见问题分析与图示(钢结构)内容摘要：

截面轴心受压构件的翼缘板自由外伸宽度 b 与其厚度 t 之比按b/t≤15(235/fy)限值取值。 原因分析：误将工字形轴心受压构件与受弯构件的翼缘板宽厚比 (自由外伸宽度 b 与其厚度 t 值之比值 )混淆，容易发生错误取值。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条规定，计算翼缘板宽厚比 (自由外伸宽度 b 与其厚度 t 的比值） b/t≤(10+)(235/fy)1／ 2。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 箱形截面偏心受压柱，对受压翼缘的宽厚比未进行计算。 原因分析：在钢结 构设计中，对于箱形截面，设计者经常注重强度和稳定性计算，而忽略了局部稳定计算，实际上箱形截面受压翼缘与工字形截面一样，其宽厚比计算有具体要求。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条对受压翼缘宽厚比进行计算。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 轴心受压焊接 T 形钢腹板的高度 h0 与其厚度 tw 之比未按 h0/tw≤(13+ 1／ 2λ)(235/fy)控制。 原因分析：对于轴心受压 T 形截面，腹板局部屈曲，虽然受到翼缘的约束。 但考虑到焊接T 形截面几何缺陷和残余应力都比热轧 T 型钢不利，因此其高厚比的限值相对严一些。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条的有关规定，用 h0/tw≤(13+ λ)(235/fy)1／ 2 控制腹板的高厚比。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 圆管截面受压柱，外径 d 与其壁厚 t 之比超过 100(235/fy)1／ 2。 原因分析：由于此项规定是《钢结构规范》 GB50017 所增加的内容，设计时容易被忽略。 改进措施：圆管管 壁局部弯曲，对于圆管有缺陷时特别敏感，因此应按《钢结构规范》第 条规定，外径与壁厚之比不应超过 100(235/fy)。 此规定仅适用于非抗震设计。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 工字形截面偏心受压柱腹板计算高度 h0 与其厚度 tw 之比不满足规范要求。 原因分析：工字形截面受压构件中，腹板计算高度不满足有关计算要求时，可采取其他措施。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条的有关规定可设置纵向加劲肋或将腹板截面仅考虑 计算高度边缘范围内两侧宽度各为 20tw(235/fy)1／ 2 的部分 (计算构件稳定性时仍 用全部截面 )。 1／ 21／ 2 7 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力的循环次数等于或大于5X104 次时，未进行疲劳计算。 原因分析：《钢结构规范》 GB50017 将要作疲劳计算的荷载产生应力变化的循环次数由原规范的 n≥105降低到 n≥5104，因此设计时容易 被忽略。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条进行疲劳计算，虽然在很多情况下不起控制作用，但还是应按规范规定进行疲劳验算。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 重级工作制软钩吊车梁疲劳计算时未乘或错乘欠载效应的等效系数 αf。 原因分析：软钩吊车与硬钩吊车混淆，规范规定硬钩吊车 αf＝ ，软钩吊车 αf＝。 改进措施：计算重级工作制软钩吊车梁疲劳时应按《钢结构规范》 GB50017 第 条乘以欠载效应等效系数 αf。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 连接计算 在角焊缝计算中，焊缝的计算长度仍取焊缝的实际长度减去 10mm。 原因分析：现行《钢结构规范》 GB50017 将原《钢结构设计规范》 GBJl788 规定角焊缝的计算长度取实际长度减去 10mm，改为取实际长度减去 2hf。 改进措施：应按《钢结构规范》第 条规定，取角焊缝的计算长度 lw 为实际长度减去 2hf。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－ 在普通螺栓受剪连接计算中仅按受剪承载力确定螺栓数量。 原因分析：普通螺栓受剪连接计算应同时考虑两种破坏：螺栓杆剪断与螺栓杆处的板件挤压破坏，因此在确定连接螺栓数量时要考虑这两种情况。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 l款规定，根据普通螺栓受剪和承压承载力设计值中的较小者计算螺栓数量。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 在高强度螺栓连接设计中未正确选用摩擦型连接或承压型连接。 原因分析：因为两种 高强度螺栓设计的极限状态不同，摩擦型连接是以在荷载设计值下，被连接板叠间产生摩擦阻力刚被克服作为其承载能力极限状态。 而承压型连接是以在荷载设计值下，螺栓或连接件达到最大承载能力作为其承载能力极限状态。 在荷载标准值下，连接件产生相对滑动，作为其正常使用极限状态。 改进措施：根据《钢结构规范》 GB50017 第 和第 条对摩擦型和承压型高强度螺栓连接的异同作了说明。 《高钢规程》 JGJ99 规定，抗震设计时采用摩擦型高强螺栓连接，但连接的极限承载力计算按螺杆与孔壁接触考虑。 －－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 直接承受动力荷载的结构错误采用承压型高强度螺栓连接。 原因分析：由于高强度螺栓承压型连接是以承载力极限值作为设计准则，即栓杆被剪断或连接板被挤压破坏，由于剪切变形比摩擦型的大，且在荷载设计值作用下将产生滑移，故不应用于直接承受动力荷载的结构连接。 改进措施：根据《钢结构规范》 GB50017 第 条规定，高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－ 钢结构构件采用高强度螺栓摩擦型拼接，螺栓沿受力方向的连接长度 l1 大于 15d0时，螺栓的承载力设计值未予折减。 8 原因分析：在构件拼接时，由于高强度螺栓的连接长度过大，以考虑此时螺栓受力的不均匀性。 端部的螺栓由于受力最大，往往首先破坏，并依次向 9 原因分析：轴心受压柱底部铣平与底板连接，只能增大竖向荷载的承载能力，但是柱肢的剪力仍由柱肢与底板的连接焊缝承受。 因此，必须对焊缝进行抗剪计算。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条的规定，对钢柱与底板的连接焊缝按最大压力的 15%或最大剪力中的较大值进行抗剪计算。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 构造要求 非采暖地区的房屋钢柱与屋面钢梁刚接，横向温度区段大于 120m。 又未计算温度应 力或温度变形影响。 原因分析：在钢结构厂房设计中，由于受工艺布置的影响，柱间支撑经常不能设置在理想的柱距内，厂房横向由于结构布置的局限性，也不能按照规定设置横向变形缝，这样就要计算由于温度变化使结构产生 的温度应力，在设计中采取相应的构造措施，以承受或消除温度应力，使钢结构处于安全的受力状态。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条规定的温度区段长度值，考虑温度应力和温度变形对结构内力的影响。 当有充分依据或房屋有可靠构造措施时，温度区段的长度可适当增大。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 构件板件的现场拼接对接焊缝，设计文件中只注明采用剖口焊，未给出剖口形式。 原因分析：一般构件的现场拼接，设计上都要求焊缝与母材等强，但由于钢 板厚度不同，为达到焊缝与母材等强，就要求根据不同的焊接方法给出不同的坡口形式，这一点设计时很重要，必须予以重视， 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条要求，给出对接焊缝的坡口形式，可参见《钢结构焊接规程》 JGJ81。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 对接焊缝拼接处，焊件的厚度在一侧相差 4mm 以上，在厚度方向应做斜角。 原因分析：不同厚度的焊件对接焊时，为减小应力集中，一侧厚度相差 4mm 以上时应做斜角处理，此规定在设计时被 忽略。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条规定，较厚的焊件在厚度方向做斜角处理，坡度不大于 1:。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 侧角焊缝连接计算中，按焊缝全长计算，未考虑只能按 60hf 有效长度计算，连接设 计不安全。 原因分析：设计人员不了解侧角焊缝的传力特征与构造要求。 改进措施：应按《钢结构规范》 GB50017 第 条第 5 款的有关规定，按有效长度为 60ff计算。 －－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 角焊缝的焊脚尺寸 hf 小于 (t)1/2。 10 原因分析：为了避免焊接中由于焊。