钢结构实用设计问题探讨.pdf

专 家 论 坛 钢结构实用设计问题探讨（二） 邱鹤年 （中冶京诚工程技术有限公司设计审查中心 北京 100053） 7 强度计算与应力 应力变化循环次数等于或大于 5 万次时，应进行疲劳 由于钢结构由单一匀质材料组成，强度计算采用 计算。也就是说，按设计使用 50年计，平均每天只要 应力形式表达，其指标单一，富裕量明确，使用方便。 工作 2.7 次就要进行疲劳计算。从表 1 可看出，所有 但在稳定计算、考虑塑性发展的抗弯计算中，由于引 中级以上吊车全都超过 5 万次，轻级吊车也有超过的 入了其他参数，其数值已不再是应力概念。如计算受 可能。而《钢规》某些规定和条文说明的本意还是同 压构件的稳定性，用边界条件式 N/ϕA≤f 来表达，这叫 过去一样。虽然一般吊车梁疲劳计算可以满足规定， 强度计算，是防止结构构件因材料强度被超过而破坏 但在构造上特别是选材上差别就大了，例如 C 级钢材 的计算。此时应力仍为 σ＝N/A ，不能称N/ϕA 为应力 现今市场价格要比 B 级贵千元/t，所以只要明确吊车 σ。对此有关规范在表达上十分严谨，采用如下措词： 梁工作循环次数在 5 万次以上，就应按抗疲劳计算和 抗弯强度应按下式计算：M /γ W ≤f ；受压稳定性按 抗疲劳选材。回旋余地也只能在循环次数的核定上。 x x nx 下式计算：N/ϕA≤f 等。而从不写为：σ＝M /γ W ≤f x x nx 9 钢材选用应注意的问题 和 σ＝N/ϕA≤f 。但目前较多软件、文件、图纸、考题 建筑结构适用的国产钢材有 Q235 钢和 Q345, 中则混称为应力，如应力比、稳定应力，甚至称稳定 Q390, Q420 钢。重要建筑结构、大跨度结构、高层建 计算为正应力，这是不恰当的。如称为强度计算比、 筑结构要求高性能钢板者，可采用《建筑结构用钢板》 以应力形式表达的稳定性计算数值则较为合理。 (GB/T19879-2005) 的 Q235GJ, Q345GJ, Q390GJ, 钢与混凝土组合梁考虑全截面塑性发展进行强度 Q420GJ, Q460GJ 。如有Z 向性能要求的钢板，应选定 计算，因钢和混凝土材料均进入塑性状态，故其计算 《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-1985)规定的 Z15, 式用内力形式表达，不出现应力，类似钢筋混凝土结 Z25, Z35 中的一种。铸钢常用于复杂节点。 构的计算形式。 一般焊接结构钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈 8 吊车工作制及工作级别 服强度、冷弯试验和碳、硫、磷含量的合格保证。抗 自《起重机设计规范》实施以来，所有吊车生产 震结构钢材还要求实测的强屈比不小于 1.2，有明显屈 订货、工艺设计及其提供土建资料都以吊车工作级别 服台阶和伸长率大于 20 ％，有良好的可焊性和合格的 为依据，级别的确定根据吊车利用等级（工作循环次 冲击韧性。故只能采用Q235-B, C, D 及 Q345B, C, D, E 数）和载荷状态确定，分为 A1～A8 共 8 级，见表 1。