高强度螺栓连接施工前，应对连接副实物和摩擦面进行检验和复验，合格后才能进入安装施工。扭剪型高强度螺栓如图4-3b所示，在施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的紧固轴力，每批复检八套，八套紧固预拉力的平均值和标准偏差应符合规定。高强度螺栓应在构件安装精度调整后进行拧紧。高强度螺栓现场安装时应能自由穿入螺栓孔，不得强行穿入。......
2023-08-22
设计指标及螺栓连接的强度设计值
【摘要】：螺栓连接的强度设计值应按表3.1-4采用。表3.1-1 钢材的强度设计值 （续）注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉构件和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。答案：解答：见3.1.4节，不符合规范相关要求。 下列哪一项不属于正常使用极限状态进行设计的内容？
（1）钢材的强度设计值，应根据钢材厚度或直径按表3.1-1采用。钢铸件的强度设计值按表3.1-2采用。焊缝的强度设计值应按表3.1-3采用。螺栓连接的强度设计值应按表3.1-4采用。铆钉连接的强度设计值应按表3.1-5采用。
（2）计算单面连接的单角钢、无垫板的单面施焊对接焊缝、施工条件较差的高空安装焊缝等，钢材的强度设计值、焊缝的强度设计值、螺栓连接的强度设计值和铆钉连接的强度设计值应乘以表3.1-6中相应的折减系数。
当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
表3.1-1 钢材的强度设计值 （单位：N/mm2）
（续）
注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉构件和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
表3.1-2 铸钢件的强度设计值 （单位：N/mm2）
表3.1-3 焊缝强度设计值 （单位：N/mm2）
（续）
注：1.自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定。
2.焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。
3.对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取fcw，在受拉区的抗弯强度设计值取ftw。
4.表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
表3.1-4 螺栓连接的强度设计值 （单位：N/mm2）
（续）
注：1.A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于d＞24mm或l＞10d或l＞150mm（按较小值）的螺栓。d为公称直径，l为螺杆公称长度。
2.A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求。
表3.1-5 铆钉连接的强度设计值 （单位：N/mm2）
注：1.属于下列情况者为Ⅰ类孔：
（1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；
（2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；
（3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。
2.在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。
表3.1-6 构件或连接强度设计值的折减系数
注：1.λ为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当λ＜20时，取λ=20。
2.当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
【例3.1-1】 在某吊车梁上行驶两台重级工作制的软钩桥式吊车，起重量Q=50t/10，小车重g=15t，吊车桥架跨度Lk=28.0m，最大轮压标准值P=470kN，每台吊车的轮压分布如图3.1-1中的b图所示。
图 3.1-1
试问，吊车摆动引起的横向水平荷载标准值（kN）与下列何项数值最为接近？
（A）16.3 （B）34.1
（C）47.0 （D）65.8
答案：（C）
解答：根据3.1.2节：Hk=αPk，max=0.1×470kN=47kN
【例3.1-2】 下列在计算钢结构构件或连接时的几种情况中，关于其强度设计值取值的几种提法，其中哪一项不符合规范的相关要求？
（A）单面连接的单角钢，按轴心受力计算强度和连接应乘以系数0.85。
（B）无垫板的单面施焊对接焊缝应乘以系数0.85。
（C）施工条件较差的高空安装焊缝，应乘以系数0.9。
（D）当几种情况同时存在时，其折减系数不得采用直接简单连乘。
答案：（D）
解答：见3.1.4节，（D）不符合规范相关要求。
【例3.1-3】 某重型钢结构工作平台，主梁上结构自重为25kN/m，分项系数为1.2，活荷载按最大检修材料所产生的荷载为100kN/m，分项系数为1.3，主梁跨度为8m，两端简支，主梁跨中弯矩设计值（kN·m）与下列哪一项最接近（ ）？
（A）1124 （B）1280 （C）1360 （D）1668
答案：（A）
解答：由3.1.2节可知，计算工作平台结构时，由检修材料所产生的荷载，可乘以折减系数0.85。
【例3.1-4】 下列哪一项不属于正常使用极限状态进行设计的内容？
（A）影响正常使用的振动 （B）影响正常使用或耐久性能的局部损坏
（C）结构转变为机动体系 （D）影响非结构构件正常使用的变形
答案：（C）
解答：见3.1.1节。
【例3.1-5】～【例3.1-8】 图3.1.2所示为某钢框架结构中在横向取出的一榀框架。柱距、柱高、结构上作用的分布荷载和集中荷载如图3.1-2所示。梁截面为HN400×200×7×11，边柱截面为HW300×300×10×15，中柱截面为HW350×350×12×19。梁和柱钢材均为Q345B。选取“1.2×永久荷载+1.4×风荷载+1.4×0.7×活荷载”这种荷载组合方式对结构进行二阶弹性分析。
图3.1-2 钢框架结构上作用的荷载标准值
a）结构上作用的永久荷载（分布荷载，kN/m） b）结构上作用的集中荷载（kN）：
水平荷载为风荷载；竖向荷载中，括号内为活荷载，括号外为永久荷载
【例3.1-5】 采用《钢结构设计规范》中公式进行二阶弹性分析时，第一楼层的总重力荷载设计值Q1（kN）与下列哪项数值最接近？
（A）700 （B）800 （C）870 （D）906
答案：（D）
解答：重力荷载设计值：
Q1=1.2×永久荷载+1.4×活荷载
=1.2×（4.89×6.6×2+71.18×2+66.08×4+96.24）+
1.4×（13.20×2+26.40×4+28.28）=906.08（kN）
选（D）。
【例3.1-6】 假设第二楼层的总重力荷载设计值Q2=887.6kN，则在二阶分析时在二层柱顶施加的假想水平力Hn2（kN）与下列哪项数值最接近？
（A）1.80 （B）2.20 （C）2.60 （D）3.10
答案：（C）
解答：Q345钢材，取αy=1.1（3.1.2节式（3.1-2））
结构为四层，ns=4
选择（C）。
【例3.1-7】 框架无侧移（图3.1-3a）及有侧移（图3.1-3b）时计算简图如图3.1-3所示。图3.1-3a中水平荷载包括水平风荷载及假想水平力，竖向作用有荷载设计值但未标注。图3.1-3b中圆圈内数字为柱的编号。框架无侧移时的杆件内力及有侧移时的层间侧移列于表3.1-7内。
图3.1-3 框架无侧移和有侧移时计算简图
a）框架无侧移 b）有侧移
表3.1-7 一层柱轴向压力及一层层间位移
试问，考虑二阶效应时一层杆件的侧移弯矩增大系数α21与下列哪项数值最接近？
（A）1.10 （B）1.20 （C）1.25 （D）1.28
答案：（A）
解答：由式（3.1-4）可知
选择（A）。
【例3.1-8】 对图3.1-3所示无侧移框架和有侧移框架进行内力分析，得到二层边柱⑥的内力。假设对图3.1-3a和图3.1-3b所示框架进行内力分析得到柱⑥上端的弯矩分别为73.8kN·m和62.1kN·m，计算得到二层杆件的侧移弯矩增大系数α22=1.11。
试问，考虑二阶效应后⑥号柱上端的弯矩（kN·m）与下列哪项数值最接近？
（A）135.9 （B）144.0 （C）142.7 （D）150.0
答案：（C）
解答：由式（3.1-3）可知
MII=MIb+α22MIs=73.8+1.11×62.1=142.73（kN·m）
选择（C）。
【例3.1-9】 某工字形柱采用Q345钢，翼缘厚度40mm，腹板厚度20mm。试问，作为轴心受压构件，该柱钢材的强度设计值（N/mm2）应取下列何项数值？
（A）295（B）265（C）215（D）205
答案：（B）
解答：根据本节表3.1-1（《钢结构设计规范》（GB50017）表3.4.1）及其后的注解，钢材的强度设计值应按截面中较厚板件的厚度取值。
【例3.1-10】 试问，计算吊车梁疲劳时，作用在跨间内的下列何种吊车荷载取值是正确的？
（A）荷载效应最大的一台吊车的荷载设计值
（B）荷载效应最大的一台吊车的荷载设计值乘以动力系数
（C）荷载效应最大的一台吊车的荷载标准值
（D）荷载效应最大的相邻两台吊车的荷载标准值
答案：（C）
解答：根据3.1.1节（5）、（6）（《钢结构设计规范》GB50017第3.1.5条、3.1.6条）的规定。
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