鋼結(jié)構(gòu)的在線測試是現(xiàn)代建筑和工程中不可或缺的一部分。這種測試方法利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬實(shí)際的施工過程,從而確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與性能符合設(shè)計(jì)要求。通過這種在線測試,工程師和技術(shù)人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個生產(chǎn)過程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的調(diào)整措施。這不僅提高了工程的效率和安全性,還有助于減少資源浪費(fèi)和成本支出。
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一、軸心受力構(gòu)件
- 軸心拉桿
- 強(qiáng)度計(jì)算:軸心拉力設(shè)計(jì)值應(yīng)小于等于構(gòu)件的凈截面面積乘以鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。例如在計(jì)算有孔洞的軸心拉桿時(shí),危險(xiǎn)截面通常為孔洞所在的正截面,要根據(jù)凈截面面積來計(jì)算能承受的最大軸力是否滿足要求,像2L63×5組成的水平放置的軸心拉桿,桿端有一排直徑為20mm的孔眼,在計(jì)算其強(qiáng)度時(shí)就要考慮凈截面面積,鋼材為Q235鋼時(shí),可根據(jù)相關(guān)規(guī)范表格查到對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
- 長細(xì)比計(jì)算:長細(xì)比是衡量軸心拉桿剛度的一個重要指標(biāo),不同類型的構(gòu)件對長細(xì)比有不同的限值要求。例如某水平放置兩端鉸接的Q345鋼做成的軸心受拉構(gòu)件,長9m,截面為由2L90×8組成的肢尖向下的T形截面,計(jì)算其長細(xì)比時(shí)要分別對x軸和y軸進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算長度和截面回轉(zhuǎn)半徑等參數(shù)來確定是否滿足剛度要求,如果不滿足可以通過更換截面尺寸(如選用2L90×10)來滿足要求。
- 軸心壓桿
- 整體穩(wěn)定計(jì)算:軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的計(jì)算公式為N/((J)A)<f,其中N為軸心壓力設(shè)計(jì)值,(J)為穩(wěn)定系數(shù),A為構(gòu)件的毛截面面積,f為鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。例如某車間工作平臺柱高2.6m,按兩端鉸接的軸心受壓柱考慮,采用I16(16號熱軋工字鋼),當(dāng)鋼材采用Q235鋼和Q345鋼時(shí),根據(jù)其對x軸和y軸的失穩(wěn)類別(如Q235鋼時(shí)對x軸失穩(wěn)屬于a類截面,對y軸失穩(wěn)屬于b類)分別查表得到穩(wěn)定系數(shù),進(jìn)而計(jì)算出設(shè)計(jì)承載力,若軸心壓力為330KN(設(shè)計(jì)值),Q235鋼和Q345鋼時(shí)原I16可能不滿足要求,可以在中間加剪刀撐來減小計(jì)算長度從而滿足要求。
- 局部穩(wěn)定計(jì)算:軸心壓桿的局部穩(wěn)定是通過限制板件的寬厚比等方式來保證的。在設(shè)計(jì)焊接工字形截面柱等構(gòu)件時(shí),要考慮翼緣和腹板的寬厚比是否滿足規(guī)范要求。
二、受拉構(gòu)件的拼接
- 螺栓連接拼接板
- 在一塊━400×20的鋼板用兩塊拼接板━400×12進(jìn)行拼接的情況中,螺栓孔徑為22mm,鋼板軸心受拉(如N = 1350KN設(shè)計(jì)值),需要分別驗(yàn)算1 - 1截面、2 - 2截面以及拼接板的強(qiáng)度。對于1 - 1截面要根據(jù)截面的削弱情況,結(jié)合鋼板和拼接板的厚度計(jì)算其強(qiáng)度是否滿足要求;2 - 2截面由于螺栓較多、截面削弱較大也需要進(jìn)行類似的驗(yàn)算;對于拼接板也要驗(yàn)算其強(qiáng)度,如靠近中心處的螺栓截面處的強(qiáng)度是否滿足要求等。
三、高強(qiáng)度螺栓連接構(gòu)件的凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算
- 對于采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的鋼板(如螺栓直徑20mm,孔徑22mm,鋼材為Q235AF,承受軸心拉力N = 600KN設(shè)計(jì)值),要考慮由于螺栓孔的存在導(dǎo)致凈截面的削弱,需要分別驗(yàn)算凈截面和毛截面的強(qiáng)度是否滿足要求,同時(shí)要注意由于兩塊拼接板厚度之和與受力板的關(guān)系對計(jì)算的影響等。
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