疑问 土木吧 在强度均满足要求的前提下,提高钢材牌号导致构件长细比或板件宽厚比不满足规范要求,是否可行? 回复
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在强度均满足要求的前提下,提高钢材牌号导致构件长细比或板件宽厚比不满足规范要求,是否可行?
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现行规范在计算构件长细比、板件宽厚比时,往往需乘以钢号修正系数,导致牌号越高的钢材反而不易满足要求。构件长细比、板件宽厚比的控制,主要从结构刚度需求、破坏模式(屈曲还是屈服)、屈服后延性指标等角度考虑。钢材牌号提高后,屈服强度提高,而屈曲强度(由刚度控制)未变,极限承载力状态下可能导致屈曲与屈服失效模式发生改变(可能由屈服延性破坏变为屈曲脆性破坏),或导致结构塑性耗能(转动)能力降低。
对于无抗震要求(或抗需求低)的空间网格类钢屋盖结构 (网架、架等),构件长细比控制主要从运输、安装、正常使用情况下的刚度需求考虑,在计算时可不考虑钢号修正系数。因此在已满足设计要求的前提下,采用高牌号钢材替换低牌号钢材可行,只是 材料强度有过度剩余。
对于有抗震要求的轴压、压弯、受弯类构件,一般尽量避免结构构件屈服前发生屈曲破坏,而长细比和宽厚比限值则用来控制结构的整体和局部屈曲,因此必须满足《钢标)第17.3节的“基本抗震措施”要求,否则钢材牌号提高将会影响结构基本抗震性能,不满足设计要求。在满足《钢标》第17.3节相关要求的前提下,如钢材牌号提高导致长细比、宽厚比不满足《抗规》《高钢规》等相关要求,可用高强度-低延性的设计思路,采用《钢标》第17章性能化设计方法进行设计,判断结构构件是否满足强度和延性需求。
特殊情况下 (如柱子的轴压力非常小),可通过屈曲分析进一步降低钢结构构件的抗震构造要求。