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新手请教:钢结构设计的应力比的问题 材料力学如何找危险截面和危险点?

新手请教:钢结构设计的应力比的问题

其实应力比的选取和很多因素有关系,比如说设计荷载的选取是偏大还是偏小,结构模型是否偏于保守,安全储备的多少,以及业主对工程造价的要求。我一般用在0.90左右,但是偶尔也用到过1.00-1.05。我做的项目里最大的一次用到过1.15,那是一个通用卡车组装厂屋面钢桁架的评估和加固项目。因为生产线改造引起悬挂在屋架上的活荷载改变,需要对数十种几百榀钢桁架评估加固。1.15的应力比是负责这个项目的咨询公司的结构总工提出来的,我想这么激进的应力比是基于下面几个因素。第一,评估用的是允许应力法(ASD)。一般来说,ASD比荷载抗力系数法(LRFD)要保守。第二,桁架上的荷载只有屋面恒活和生产线引起的活载。生产线活载是工艺提出的,精确到了1磅,应该是很准确的。而屋面恒活相对来说取值都会偏大。第三,因为桁架数量太大,0.05的应力比差别会引起几十榀桁架的差别。这是两三年前的项目了,到现在没听说出现什么问题。

材料力学如何找危险截面和危险点?

对于每一种基本变形,我们的研究目的,都是为了找到杆件上最危险点的应力,然后把此应力与允许应力相比较,从而来进行设计或者校核。
简单变形的强度问题,总是分为四个步骤:
第一步,计算出整根构件的外力。这就是外力分析。外力分析实际上是理论力学的静力学部分,它要求对一个平衡状态的杆件,基于其受力平衡而计算出杆件的约束力。
第二步,计算出整根杆件的内力。我们基于截面法,计算出杆件上每个截面的内力,从而绘制出内力图。对于拉伸,是轴力图;对于扭转,是扭矩图;对于弯曲,是剪力图和弯矩图。而剪切,因为只有一个截面,谈不上画内力图的问题。绘制内力图后,我们从图形上,可以非常直观的看到内力在截面上如何分布的,从而可以看到那些内力较大的截面在哪里,这些截面就是危险截面。绘制内力图的终极目的,就是为了找到危险截面。

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