(钢结构设计原理)第一章.ppt

安全等级为一级或设计使用年限为100年以上者，不应小于1.1； 安全等级为二级或设计使用年限为50年，不应小于1.0； 设计使用年限为25年，可取0.95； 安全等级为三级或设计使用年限为5年， 不应小于0.9； 分项系数 类别 设计使用年限 示例 1 5 临时性结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 纪念性建筑和特别重要的结构 结构重要性系数 符号解释 2）可变荷载的分项系数 （gQ） —般情况下应取1.4； --对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的 活荷载分项系数应取1.3。 1）永久荷载分项系数 （gG） 当其效应对结构不利时 --对可变荷载效应控制的组合，应取1.2; --对永久荷载效应控制的组合，应取1.35; 当其效应对结构有利时 --般情况下应取1.0； --对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。 荷载分项系数 偶然组合 f 或fd ——钢材或连接材料强度设计值。 fk——钢材或连接材料强度标准值。 ?R——钢材或连接材料抗力分项系数，对于Q235 钢?R =1.087;Q345、Q390、Q420钢?R=1.111 。 各类钢材和连接的强度设计值见表1-3，表1-4，表1-5，表1-6。 K——凭经验判定的安全系数。 y——当只有一个可变荷载时，取1.0，其它情况取0.9。 yci——第i个可变荷载的组合系数，取值见荷载规范。 材料抗力分项系数 在荷载效应的偶然组合下，宜按下列原则确定： 偶然作用的代表值不乘以分项系数； 与偶然作用同时出现的可变荷载，应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值； 具体的设计表达式和各种系数，应符合专门规范的规定。 ‘ 正常使用极限状态表达式 承载能力极限状态分项系数表达式 钢结构设计施工的基本框架 对于正常使用极限状态，要求分别采用荷载的标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计，并使变形等设计值不超过相应的规定限值。对于钢结构只考虑荷载的标准组合。 wGk --永久荷载标准值在结构或构件中产生的变形值； wQ1k—起控制作用的第1个可变荷载的标准值在结构或结构构件中产生的变形值（该值使计算结果为最大）； (1-11) wQik--其他第i个可变荷载标准值在结构或构件中产生的变形值。 [w]--结构或结构构件的容许变形值。(P126，表5-3) 正常使用极限状态分项系数表达式 钢结构设计施工的基本框架 对于直接承受动力荷载的结构，在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不应乘动力系数。 对于上述《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中采用的方法，不仅适用于房屋和一般构筑物钢结构的设计，而且适用于水工建筑物的水上部分钢结构的设计。 承受动力荷载 钢结构设计施工的基本框架 目前对于水工钢结构（钢闸门、压力钢管、启闭机、拦污栅等）而言，由于所涉及的荷载效应和结构抗力的影响因素比较复杂，统计资料不足，还不具备采用分项系数表达的概率极限状态设计法的条件，因此，水工钢结构的各专门设计规范（《水利水电工程钢闸门设计规范》《水电站压力钢管设计规范》《水利水电工程启闭机设计规范》等）采用多系数分析的容许应力设计法。 s—按荷载的标准值与构件截面公称尺寸（设计尺寸）所计算的应力； fk—材料的标准强度，取钢材的屈服强度标准值； K—凭经验判定的安全系数； [s]—容许应力，见表1-7~表1-10。 (1-13) 水工钢结构的设计方法 钢结构高速发展的条件 钢结构设计、施工的基本框架 1）高的钢产量为发展钢结构提供了物质基础 是全球第一产钢大国。 2）一系列的规范和规程（50余本）的颁发为我国的钢结构发展提供了必要的技术基础。 钢结构快速发展的条件 3）高的建设速度要求，钢结构施工工期短。 4）追求低强度劳动和好的工作环境，钢结构工厂化生产，易于产业化，机械化程度高。 5）钢结构是可持续发展的结构 钢结构工厂制作, 现场组装，对周围环境污染小。钢结构容易拆除，钢材可回收再生，符合可持续发展的要求。 积极合理地扩大在工程中的应用是必然趋势。 设计方法和计算理论的改进 高性能钢材的应用 1）水工、桥梁钢结构应早日采用概率极限状态设计法。 2）(GB50017) 向采用更为先进合理的全概率极限状态设计法的方向努力。 3）设计由构件或某一截面的可靠度，向以整个结构体系可靠度全过程分析。 4)钢结构的计算理论，如稳定计算、塑性设计、优化设计、在动力荷载作用下的性能和抗灾（地震、风、火）新技术等，都需要进一步深入研究。 设计方法和计算理论的改进 制