Byczj1《钢标》7.1.3和7.6.1相关折减系数的初步研究1、规范出处及理解:1)《钢标》7.1.3:轴心受拉或轴心受压构件,当其组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,应将危险截面的面积乘以有效截面系数η。条文说明:规范理解:《钢标》7.1.3考虑的“有效截面系数η”,条文说明已经说的比较明确了。主要是因为支座的设置导致应力流的流动和截面上应力的重分配造成的。2)《钢标》7.6.1:假设该强度折减系数为ζ条文说明:规范理解:该条文主要是考虑“非轴心受力构件”按“轴心受力构件”进行简化设计时偏心力产生的附加效应。——实际工程中,该构件也可直接按“压弯构件”进行设计,此时就不需要考虑该强度折减系数。2、疑问:1)对于《钢标》7.1.3条:危险截面是指哪个位置?2)《钢标》7.6.1的条文说的是“角钢一肢连接于节点板时”,如果不是连接于节点板时,是否需要考虑该折减系数?3)《钢标》7.1.3和7.6.1的系数是否需要同时考虑?3、本次初步研究选用L130x10的截面,构件长度为3m和1m。荷载取值:轴心压力为375kN,平摊到截面上的平均正应力为150N/mm2。Byczj24、计算模型及计算简图:5、轴心压力N=375kN,全部直接传力模型:1)构件中部压应力:最大应力在转角处,为161.4N/mm2,大部分较大的应力约为156N/mm2,平均应力在144.3N/mm2左右,与理论值接近。2)与焊缝连接端应力分布图:最大应力在在转角处,为190.8N/mm2,大部分较大的应力约为142.2N/mm2。6、均正应力为150N/mm2,全部直接传力模型:1)构件中部压应力:Byczj3最大应力在角部,为174.29N/mm2(此时主要是由于其存在偏心距造成的,相对于第1种情况,最大应力增大了1.08倍,ζ=0.93),大部分较大的应力约为160N/mm2,平均应力在158.4N/mm2左右(相对于第1种情况,最大应力增大了1.10倍,ζ=0.91)。2)与焊缝连接端应力分布图:最大应力在角部,为216.1N/mm2(相对于第1种情况,ζ=0.88),大部分较大的应力约为175N/mm2,平均应力为153.8(相对于第1种情况,ζ=0.92)。7、轴心压力N=375kN,端部焊缝连接模型:1)构件中部压应力:Byczj4与第1项一致。2)与焊缝连接端应力分布图:最大应力为463.4N/mm2(相比第1项,增大了2.43倍,η=0.41),大部分较大的应力约为142.2N/mm2,平均应力为179.2N/mm2(相比第1项,增大了1.26倍,η=0.79)。8、均正应力为150N/mm2,端部焊缝连接模型:1)构件中部压应力:Byczj5与第2项相同。2)与焊缝连接端应力分布图:由于支座设置的原因,导致了应力流的流动和应力的重分配,造成在支座位置应力较大。此处最大应力为484.5N/mm2,大部分较大的应力约为225N/mm2(比第2项大1.28倍左右,有效截面系数η约为0.8),平均应力为200.4N/mm2(比第2项大1.3倍左右,有效截面系数η约为0.77)。9、构件高度为1m,均正应力为150N/mm2,端部焊缝连接模型:1)构件中部压应力:Byczj6与全部直接传力及3m高时基本相同。2)与焊缝连接端应力分布图:与3m高时基本相同。10、总结表格:Byczj7应力分布规律分析1、端部未直接传力的构件,其影响区域主要在端部位置,由于杆件轴向刚度很大,所以对构件中部的应力分布几乎没有影响。2、轴心受力状态下,端部区域角点的位置应力较大,可能是由于角点位置刚度较大造成的应力集中。总结:3、从上述分析可知,构件的危险截面主要是在端部连接位置,所以《钢标》7.1.3条中的危险截面应该是指端部连接位置。4、当角钢构件实际存在偏心而未考虑偏心时,直接按轴心受压构件进行简化计算时,应考虑《钢标》7.6.1的强度折减系数。旧《钢规》3.4.2中也有类似的强度折减要求,并无节点板、桁架的前提。偏心构件宜直接按拉弯或压弯构件进行计算,此时不需要考虑强度折减系数。5、《钢标》7.6.1中规定的弦杆与腹杆同侧时偏心较小可不折减,该情况可通过简化计算分析得到(偏心距相互抵消导致)。此时只需考虑非全部直接传力的影响即可。交叉腹板的中间节点受力情况与其类似。6、对于在连接处非全部直接传力的单边连接的单角钢,在强度计算时,应同时考虑《钢标》7.1.3和7.6.1的折减系数。两者的不利影响情况是会同时发生的,上述的计算分析也证实了这一点。7、上述仅为个人初步分析结果及结论,仅供大家参考使用。