焊接构件的疲劳破坏原因及因素分析

在循环荷载作用下，构件及连接的微观裂纹不断扩展、有效截面不断被削弱，直至其承载能力不足而致使钢构件断裂破坏，这种破坏称为疲劳破坏。有些焊接构件疲劳破坏起源于焊缝内部缺陷，如孔、欠焊、夹渣等。因此，疲劳破坏发生在表面的情况居多。图6-1 裂纹尺寸2.疲劳破坏因素钢材的疲劳强度由应力集中程度和应力循环次数决定。构件截面形状突变所产生的应力集中及钢材中的残余应力，将会使材料的疲劳强度显著降低。

理论教育 2023-06-22

钢屋架节点板选用及强度计算方法

2）屋架节点板除支座节点之外，其余节点宜采用同一厚度的节点板，支座节点板宜比其他节点板厚2mm。表7-6 钢屋架节点板厚度选用表3）节点板的形状应简单，如矩形、梯形等，以制作简便及切割钢板时能充分利用材料为原则。此时弦杆与节点板的连接焊缝可按照式、式进行计算。

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钢结构防火措施优化方法

钢结构防火的措施可分为下述几类。喷涂防火涂料 将钢结构防火涂料喷涂在钢结构构件的表面，可以形成耐火隔热保护层，能够提高钢结构耐火极限。防火涂料被划分成膨胀型和非膨胀型。膨胀型防火涂料也称为薄涂型涂料，涂层厚度通常为2～7mm，所含树脂和防火剂只有在受热时才起防护作用。在薄涂型防火涂料下面，钢构件应做好全面的防腐措施，包括底漆涂层和面漆涂层。厚度一般为8～50mm；通过改变涂层厚度可以满足不同耐火极限的要求。

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如何计算网架套筒长度和壁厚？

空心球壁厚通常为其外径的1/25～1/45；空心球壁厚同相连钢管最大壁厚之间的比值宜为1.2～2.0；空心球壁厚一般不小于4mm。为便于两半球的拼装，肋板可用凸台，凸台的高度不得大于1mm。套筒的作用是拧紧高强度螺栓和承受钢管杆件传来的压力，所以套筒的壁厚应根据被连接杆件的轴心压力通过计算确定，并应验算开槽处和端部有效截面的承载力。套筒长度可按照式、式进行计算。

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轴心受压构件的整体稳定优化方案

3.实际轴心受压构件整体稳定计算轴心受压构件的实际承载力 由压杆的压力挠度曲线可知：理想的直杆轴心受压柱，其弹性屈曲与弹塑性屈曲均属于分枝型失稳。

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如何进行局部稳定计算

腹板中段受到较大的纵向压应力，端部腹板受到剪力引起的斜压应力，都有可能使各板件失去稳定。提高梁腹板的局部稳定常用设置加劲肋来完成，如图4-11所示。2）对于满足式的梁，应配置横向加劲肋，并要按下面的方法计算区格内的局部稳定。2）同时配置横向加劲肋和纵向加劲肋区格局部稳定的验算。②纵向加劲肋和受拉翼缘间区格Ⅱ的局部稳定验算。腹板加劲肋的构造要求 腹板加劲肋是为加强腹板的局部稳定而设置的。

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考虑轻型屋面屋盖结构下的屋架锚固问题

对轻型屋面屋盖结构应考虑在风吸力与永久荷载组合下屋架杆件内力变号及发生屋架支座负反力的锚固问题。荷载计算 包括永久荷载、屋面均布活荷载、风荷载、雪荷载以及积灰荷载等的计算。

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如何计算拉弯和压弯构件的强度？

拉弯构件和压弯构件是在承受轴心拉力或轴心压力的同时还承受弯矩作用的构件。对需要验算疲劳的拉弯和压弯构件，宜取γx=γy=1.0，即不考虑塑性发展，按构件始终在弹性阶段工作计算。图5-5 40c钢构件 由40c查《热轧型钢》中热轧普通工字钢截面特性表得：An=102.112cm2，Wx=1190cm3构件的最大弯矩 Mx=Fa=65×2=130kN·m强度验算 查得：γx=1.05，f=215N/mm2。

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局部稳定计算方法优化

不允许板件发生局部失稳的保证是令局部屈曲临界应力大于钢材屈服强度或大于构件的整体稳定临界应力。为了保证压弯构件中板件的局部稳定，规范采取了限制翼缘和腹板的宽厚比及高厚比的方法。工字形截面工字形截面腹板的局部失稳，是在不均匀压应力和剪应力的共同作用下发生的，可以引入两个系数来表述两者的影响。试验算此构件的局部稳定。

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整体稳定计算方法

为了提高其精度，根据理论计算值对其进行修正后，提出的相关公式为压弯构件整体稳定的实用计算公式 式仅适用于弯矩沿杆长为均匀分布的两端铰支压弯构件。βtx可按下列规定采用。均匀弯曲的受弯构件的整体稳定系数φb，当，按下列近似公式计算，这些公式已考虑了构件的弹塑性失稳问题，因此当φb＞0.6时不必再换算。

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天窗架侧柱及上弦杆设计计算

2）对天窗架侧柱及有节间荷载的上弦杆，还应计算其弯矩。标准值：QGk=2.83×6×1.5kN=25.47kN设计值：γG=1.2时，QG=1.2×2.83×6×1.5kN=30.56kNγG=1.35时，QG=1.35×2.83×6×1.5kN=34.38kN②侧窗和侧板对天窗架侧柱产生的轴心力。作用于侧柱的均布荷载设计值：w1=1.4×0.34×6kN/m=2.86kN/m作用于侧柱顶的水平集中荷载设计值：风荷载对侧柱产生的弯矩：天窗架杆件内力采用数解法计算，其内力组合见表7-11。

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疲劳计算：变幅荷载下的容许应力法

疲劳验算按容许应力法计算，这是因为有关的一些研究还不足。表6-2 参数C，β2.变幅疲劳计算常幅疲劳属于特殊的情况，在实际生产过程中，结构所受荷载经常变化，其值通常小于计算荷载，称之为变幅荷载。采用允许应力幅法进行疲劳强度计算时，荷载应采用标准值，不考虑荷载分项系数和动力系数，而且应力按照弹性工作进行计算。此外，在应力循环中不出现拉应力的部位可不计算疲劳。

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如何计算实腹式檩条的内力、强度和刚度？

檩条形式较多，这里重点介绍目前常用的实腹式檩条的内力分析、强度、稳定性及刚度计算。2）檩条的弯矩可按以下规定计算。最大压应力板件的σ1，取钢材的强度设计值f，其余板件的最大压应力根据ψ推算。

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整体稳定计算优化方案

4）当选用表4-3以外钢的牌号时，不需计算整体稳定的l1/b1或l1/b0最大值应按照Q235钢的数值乘以。表4-9 整体稳定系数φ′b注：φ′b的计算式为7）受均布弯矩的受弯构件，当时，其整体稳定系数φb可按照表4-10中所列的近似公式进行计算。表4-10 受弯构件整体稳定系数φb的近似计算公式 某轧制普通工字钢简支梁，型号50a，Wx=1860cm，跨度7m，钢材为Q235。试验算此梁的整体稳定性。

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构件计算长度和长细比优化方案

当确定交叉腹杆中单角钢杆件斜平面内的长细比时，计算长度应取节点中心至交叉点的距离。表3-3 受拉构件的容许长细比注：1.承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。

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钢结构防锈等级和方法优化

喷射或抛射除锈分四个等级，除文字叙述外，还有14张除锈等级标准照片，以共同确定除锈等级；除锈等级用字母“Sa”表示。3）火焰除锈等级。一般情况下，对于有抗滑移系数要求的以及采用特殊涂装品种的钢构件应按照Sa2.5等级处理；普通轻钢类普通防锈涂装的钢构件可按照Sa2等级处理。

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