钢板零售钢结构的特点
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1.1 钢板零售钢结构的特点 钢板零售钢结构和其他材料的结构相比有如丄\/(1)建筑钢板零售钢材强度髙,塑性、韧性好 * 强度髙,适用于建造跨度大、髙度高、承载重的结构。但由于强度高,一般构件截面小而壁薄,在受压时容易为稳定性和刚度所限制,强度难以得到充分的利用。 塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂,只增大变形,故易于被发现。此外,尚能将局部髙峰应力重分配,使应力变化趋于平缓。 韧性好,适宜在动力荷载作用下工作,因此在地震多发区采用钢板零售钢结构较为有利。sj⑵钢板零售钢结构的质量轻 "钢板零售钢材容重大,强度髙,做成的结构却比较轻。结构的轻质性可以用材料的质量密度P和强度/的比值a来衡量,《值越小,结构相对越轻。建筑钢板零售钢材的《值为1.7X 7Xl(TVm,木材为5.4X10—Vm, 钢板零售钢筋混凝土约为18X10_Vm。以同样跨度承受同样的荷载,钢板零售钢屋架的质量最多不过为钢板零售钢筋混凝土屋架的1/3〜1/f,冷弯薄壁型钢板零售钢屋架甚至接近1/10. 质量轻,可减轻基础的负荷,降低地基、基础部分的造价,同时还方便运输和吊装。 V (3)材质均匀,其实际受力情况和力学计算的假定比较符合 钢板零售钢材由于冶炼和轧制过程的科学控制,其组织比较均匀,接近各向同性,为理想的弹-塑性体,其弹性模量和韧性模量皆较大,因此,钢板零售钢结构实际受力情况和工程力学计算结果比较#^7^计的经验公式不多,从而计算上的不确定性较小,计算结果比较可靠。 V (4)钢板零售钢结构制作简便,施工工期短 钢板零售钢结构构件一般是在金属结构厂制作,施工机械化、程控化,准确度和精密度皆较高。钢板零售钢结构所有材料皆已轧制成各种型材,加工简易而迅速。钢板零售钢构件重量较轻、连接简单、安装方便、施工周期短•小量钢板零售钢结构和轻型钢板零售钢结构尚可在现场制作,吊装简易.钢板零售钢结构由于连接的特性,易于加固、改建和拆迁• (5)钢板零售钢结构密闭性较好 钢板零售钢结构的钢板零售钢材及其连接(如焊接较好,适用于要求密闭的板壳结构,如髙压容器、 式中/i^Qk——材料强度和荷载的标准值* 叫、叫——-材料强度和荷载的平均值;a(,crQ——材料强度和荷载的标准差; a^aQ 材料强度和荷载取值的保证系数。如果材料强度•^荷载服从正态分布条件,当保证率为 95%时,645?当保证率为97.7%时,a=2;当保证率为99.9%时,《=3。 半概率法的设计表达式仍可采用容许应力法的设计式,我国《钢板零售钢结构设计规范》(TJ口一74)的设计式就是这样决定的,但安全系数是由多系数分析决定的,如下式所示: /yt=^=[g] (1-4) ^ WI/- L」 A-li\2ix3 八 式中U——钢板零售钢材屈服点的标准值; K,——荷载系数; K2——材料系数; K3——调整系数。 概率设计法的研究在20世纪60年代末期有了重大突破,这使概率设计法应用于规范成为可能。这个重大突破就是提出了一次二阶矩法,该法既有确定的极限状态,又可给出不超过该极限状态的概率(可靠度),因而是一种较为完善的概率极限状态设计方法,把结构可靠度的研究由以经验为基础的定性分析阶段推进到以概率论和数理统计为基础的定量分析阶段。 —次二阶矩法虽然已经是一种概率设计法,但由于在分析中忽略或简化了基本变量随时间变化的关系,确定基本变量的分布时有一定的近似性,且为了简化计算而将一些复杂关系进行了线性化,所以还只能算是一种近似的概率设计法。完全的、真正的全概率法有待今后继续深人和完善,还将经历一个较长的发展过程。有关理论基础可参考本教材所列参考文献[2]
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