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        鋼網架設計結構的相對性

        編輯:山東淄博綠之源建材有限公司  時間:2018-05-09

          “混凝土有動力學特征,即與時刻參數有關的重要性質——徐變。當鋼網架結構接受某一固定束縛變形時,因為徐變性質,其束縛應力將隨時刻下降,這稱之為“應力松懈”。束縛應力降低到必定數值所經過的時刻叫做“松懈周期”。固體,如鋼材、巖石等資料應力松懈得適當慢,松懈周期特別長;而液體應力松懈得非???,松懈周期特別短。粘性介質的松懈周期介于二者之間。一種結構是粘性的仍是脆性的,不只看資料的物質組成,還要看造成束縛應力的效果時刻(或許荷載效果時刻)比該結構的松懈周期長些仍是短些。實驗證明:一種易活動的液體,在高速的子彈射擊下,也會像玻璃相同地脆性決裂。相反,地殼上巖石在億萬年地質年代緩慢的內應力效果下,卻像粘性液體相同地流變。假如人的跑步速度能夠快到使人在水上落足時刻短于水的松懈周期,則人就能像走在固體上相同,走在水面上而不沉落?!?/p>

            這段話在解說脆性與延性的時分,不是用肯定的概念來闡明,而是以相對性的概念來論述,這著實讓人贊不絕口。簡單點說,假如荷載效果時刻比該結構的松懈周期長,則該結構會表現出延性,假如比松懈周期短,則結構會表現出脆性。

            我曾經在揣摩剛接與鉸接概念的時分,也有這種體會。咱們往常說的剛接、鉸接,大多是選用肯定性的概念。比方,對薪酬鋼梁,假如僅腹板用螺栓銜接,這便是鉸接;想要完成剛接,就需要把上下翼緣在節點部位焊起來,或許悉數用高強螺栓銜接。但咱們想想,剛接的真實含義是什么,剛接是一起束縛平動和滾動的節點方式。這是否意味著,剛接不只和節點結構有關,還和所受荷載有關?假如荷載不能使其發作平動和滾動,那么在這種荷載效果下,此節點可被認為是剛接,不然,應視為鉸接。

            假如以這種相對性的概念往前推導,咱們看看,能得到什么樣的定論?

            將一根鋼柱立在地上上,在鋼柱的頂部施加一個水平力,假如水平力小于鋼柱與地上的摩擦力,鋼柱不會發作平動;假如水平力發生的傾覆力矩小于鋼柱自重發生的反抗力矩,則鋼柱不會滾動。這么看來,假如水平荷載不是太大,這種放置銜接也是一種剛接束縛。

            咱們也能夠從鋼網架應力的角度來解說這個問題。重力荷載效果下,放置面遭到一個均布荷載,水平力發生的彎矩在放置面會發生一個拉壓對稱的三角形荷載,假如拉應力小于均布壓應力,鋼柱不會翹起,即不會滾動。

            再來舉第二個比方。在實踐工程中,剛次梁與主梁的銜接一般選用鉸接,對大跨鋼梁混凝土組合樓蓋,豎向振蕩頻率有時會起操控效果。操控豎向振蕩的意圖大都是為了滿足人行鼓勵效果下的樓蓋舒適度要求。對一個組合樓蓋,比較自重以及活載等效果,正常運用工況下的人行鼓勵其實是很小的,人行鼓勵引起的節點滾動極可能被節點中的摩擦力反抗,也就是說,人行鼓勵不會引起節點滾動,在這種情況下,肯定的鉸接節點其實是相對的剛接節點。該解說不是我自己臆造出來的,而是我在相關的英文文獻中看到的。

            第三個比方。鋼構件銜接,咱們常用的等強銜接,也有肯定概念和相對概念之分。所謂的肯定的等強,是節點強度大于構件截面強度,這有時需要在節點中安置很多的螺栓,數量之多,以至于螺栓距離無法滿足規范要求。這終究有無必要?假如在極限承載力工況下,鋼構件最大應力比為0.5,為節點強度保存必定殷實,比方20%,則可按0.6的應力比來安置螺栓。這就是荷載意義上的,相對性的等強概念。

            第四個比方。在超高層結構中,有一個抗剪承載力比的概念。在構件截面、配筋確定的情況下,抗剪承載力其實是一個固有特點。按照高規,假如本層抗剪承載力小于上一層的80%,歸于承載力單薄層,這是應該盡量防止的。按照肯定性的概念,咱們需要修改結構安置,調整構件截面,削弱上層的承載力,增大本層的承載力,但在實踐工程中,受限于建筑功能,調整安置及截面都是難以履行的。那怎么辦?咱們將思想跳到荷載層面來處理這個問題。行將本層的水平荷載擴大,假如能夠確保在更大的水平荷載效果下,本層的承載力沒有問題,那和上層比,相對單薄,又有什么關系呢?說得再通俗一點,這就像,我盡管有病,但我經過一些操控措施,一輩子都沒有犯這個病,那這個病,對我來說,又有什么關系呢?

            在鋼網架結構設計中,肯定性概念難履行的時分,咱們時常用相對性概念來處理。這個相對性,有時指得是“荷載”,比方上面舉的幾個比方;有時是“時刻”,比方,咱們說的50年一遇,100年一遇等;有時是“重要性”,比方不同的設防類別,不同的安全系數。

            

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