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海外工程十五年之一0一——美标钢结构设计概述(9)

《美国建筑钢结构设计规范》最新版本为 ANSI/AISC 360-16,英文名字为Specification for Structural Steel Buildings。360-10版国内已经有翻译版发行。为使大家更好的理解360-16版本,特别翻译其关键章节,不妥之处,敬请读者提出宝贵意见。本文为第B章的部分重点翻译。


B4.构件属性

1.用于局部屈曲的截面分类

受压构件截面可分为非细长型或细长型两类。非细长型截面的受压板件宽厚比不得超过表B4-1a中所规定的极限宽厚比λr值。当超过此限值时,该截面属于细长型。

受弯构件截面可分为紧凑型、非紧凑型或细长型三类。紧凑型截面的翼缘与腹板(或多块腹板)之间必须是连续连接的,且其受压板件的宽厚比不得超过表B4-1b中所规定的宽厚比λp限值。如果截面中一块或几块受压板件的宽厚比超过λp限值,但不超过表B4-1b中规定的λr限值,则该截面属于非紧凑型截面。如果截面中任意一块受压板件宽厚比超过了λr限值,则该截面属于细长型截面。

la.无加劲肋的板件

对于仅沿平行于压缩力方向的一条边支撑的未加肋构件,其宽度应满足如下规定:

(a)对于I字形和T形截面的翼缘,宽度b为翼缘全宽bf的一半。

(b)角钢肢、槽钢和Z形钢的翼缘,宽度b是整个支宽或翼缘宽度。

(c)对于钢板,宽度b是指从自由边到第一排紧固件或焊缝的距离。

(d)对于T形截面的腹板,d是截面的公称高度。

使用说明:无加肋板件尺寸的图示见表B4.1

1b.有加劲肋的板件

对一于沿平行于压力力一向、两边支撑的有加劲肋的板件,其宽度应满足如下规定:

(1)对于热轧或冷弯型钢的腹板,h取翼缘之间的净距减去焊脚或翼缘处倒角半径;hc为截面重心至受压翼缘内表面减去焊脚或倒角半径后的距离的两倍。

(2)对于组合截面的腹板,h取相邻两列紧固件的距离,当焊接时取翼缘间的净距;hc取截面重心至受压翼缘间最近一列紧固件之间距离的两倍,当焊接时取至受压翼缘内表面距离的两倍;hp为截面塑性中和轴线至受压翼缘上最近一列紧固件之间距离的两倍,当焊接时取至受压翼缘内表面距离的两倍。

(3)对于组合截面中的翼缘或隔板,其宽度b为相邻紧固件或焊缝间的距离。

(4)对于矩形钢管的翼缘,其宽度b取腹板间的净距减去两侧内倒角半径。对于矩形钢管的腹板,h为翼缘之间的净距减去两侧内倒角半径;若倒角半径未矩时,bh取相应的外延尺寸减去3倍的壁厚。厚度t为设计壁厚,按第B4.2条确定。

(5)对于带孔的盖板,b取最接近的两列紧固件之间的横向距离,在孔径最大处计取盖板的净截面面积。

使用说明:有加劲肋的板件尺寸的图示见表B4-1

当轧制型钢的翼缘的腿内侧有斜度时,其厚度取自由边至所对应的腹板表面处之中点的公称厚度值。




2.钢管的设计壁厚

设计壁厚t用于计算空心结构截面(HSS)的壁厚。设计壁厚t应等于根据ASTMA1065/A1065MASTMA1085/A1085M生产的箱形截面和钢管截面的公称厚度。对于根据本规范批准使用的其他标准生产的钢管,设计壁厚t应等于其公称壁厚的0.93倍。

使用说明:只要符合ASTM A53/A53M B级标准及本规范的适当限制条件,就可以使用本规范用于圆形钢管的规定设计。

3.毛面积和净面积面积

3.a毛截面面积

构件的毛截在面面积Ag是总横截面积。

3b.净截面面积

构件的净截而面积Ag是每一个板件的净宽度和净厚度的乘积之和,计算方法下:

在计算受伸和受剪的净面积时,螺栓孔的宽度应为孔的公称直径加1/16英寸(2 mm)。

当某一部分有沿斜线或折线形式排列的成列孔洞时,该部分的净宽度应从总宽度中减去该列所有孔洞的孔径或孔长(如本节所述)之总和,对于该列中的每个行距,再增加s2/4g

式中

g= 紧固件格线之间的横向中心距(gage)in(毫米)

s= 任意两个连续孔的纵向中心距(pitch)in(毫米)

对于角钢分别高于角钢两肢上孔洞的行距应为从孔洞中心至角钢背的距离之和再减去角钢磕厚度。

对于焊接到角撑板上的开槽钢管,净面积An是总面积减去为形成开槽而移除的材料的厚度和总宽度的乘积。

在确定有塞焊缝或槽焊缝的净面积时,不考虑焊缝金属对净面积的增加。

当构件上无孔洞时,净截面面积An等于毛截面面积Ag

B5.制造和安装

加工详图、制造、工厂涂装和安装应符合第M章的规定。

B6.质量拉制及质量保证

质量拉制及质量保证必须满足第N章的相关规定。

B7.既有结构的评估

对既有结构的评估应满足附录5的相关要求。


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作者: ganggouren

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