鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理3.doc

鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理3 ，鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)。
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3．1概述 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程： 根據(jù)建筑布局確定結(jié)構(gòu)方案荷載計(jì)算內(nèi)力分析選定材料及規(guī)格構(gòu)件及連接驗(yàn)算 精確計(jì)算的要求就是上述每一步都是很準(zhǔn)確的，但事實(shí)上是很困難的。
主要問題在于： *計(jì)算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)有一定的差距 *計(jì)算尺寸與實(shí)際尺寸有一定差距 *計(jì)算荷載與實(shí)際荷載有一定差距 此外，材料性能、施工質(zhì)量等變化也較大。
因此，在設(shè)計(jì)中如何恰當(dāng)?shù)目紤]這些因素的變動(dòng)規(guī)律，就形成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的幾個(gè)階段。

（1）總安全系數(shù)的容許應(yīng)力計(jì)算法
（2）三個(gè)系數(shù)的極限狀態(tài)計(jì)算方法
（3）以結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)為依據(jù)，多系數(shù)分析后用單一設(shè)計(jì)安全系數(shù)的容許應(yīng)力計(jì)算方法 （4）概率論為基礎(chǔ)的一次二階矩極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法
（1）總安全系數(shù)的容許應(yīng)力計(jì)算法 時(shí)間：建國初到1957年以前 方法：把鋼材可以使用的最大強(qiáng)度，除以一個(gè)籠統(tǒng)的安全系數(shù)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)構(gòu)件容許達(dá)到的最大應(yīng)力，即允許應(yīng)力法。
　　　　　容許應(yīng)力 　　　　　式中： 　　　　　　N--構(gòu)件的內(nèi)力； 　　　　　　S--截面幾何特性； 　　　　　　σs--鋼材屈服強(qiáng)度； 　　　　　　K--總安全系數(shù)； 　　　　　　σ--構(gòu)件的計(jì)算應(yīng)力。
　　　　　　優(yōu)點(diǎn)：簡單、明確。
　　　　　　缺點(diǎn)：太籠統(tǒng)。
各構(gòu)件的可靠程度各不相同，而整個(gè)結(jié)構(gòu)取決于可靠度最小的構(gòu)件。
　　　　　　
（2）三個(gè)系數(shù)的極限狀態(tài)計(jì)算方法 時(shí)間：1957年～1974年 方法：根據(jù)結(jié)構(gòu)使用上的要求，在結(jié)構(gòu)中規(guī)定兩種使用極限狀態(tài)，即承載能力的極限狀態(tài)和變形極限狀態(tài)。
同時(shí)引入三個(gè)系數(shù)，即以超載系數(shù)考慮荷載可能的變動(dòng)；以材料均質(zhì)系數(shù)考慮材料性質(zhì)的不一致性；以工作條件系數(shù)考慮結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的工作特點(diǎn)以及某些假定的計(jì)算圖式與實(shí)際情況不完全相符等因素。
　　　　　 　　　　　優(yōu)點(diǎn)：比較細(xì)致，特別是荷載與材料強(qiáng)度取值上分別部分地考慮了概率原則； 缺點(diǎn)：某些系數(shù)的確定有時(shí)缺乏客觀依據(jù)和科學(xué)方法。

（3）以結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)為依據(jù)，多系數(shù)分析后用單一設(shè)計(jì)安全系數(shù)的容許應(yīng)力計(jì)算方法 時(shí)間：1974年～1988年 方以結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)（強(qiáng)度、穩(wěn)定、疲勞、變形等）為依據(jù)，對(duì)影響結(jié)構(gòu)安全度的諸因素以數(shù)理統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。
其實(shí)質(zhì)是半概率、半經(jīng)驗(yàn)的極限狀態(tài)計(jì)算方法。
　　　　　　 　　　　　　式中： --根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載求得的內(nèi)力； --屈服強(qiáng)度； --構(gòu)件幾何特性； 、、--分別為荷載系數(shù)、材料系數(shù)和調(diào)整系數(shù)。
　　構(gòu)件應(yīng)力