鋼結構設計標準 GB 50017-2017》(以下簡稱《鋼標》)7.1.3條有規(guī)定,軸心受拉構件和軸心受壓構件,當其組成板件在節(jié)點或拼接處并非全部直接傳力時,對于單邊連接角鋼應對危險截面的面積乘以0.85折減系數(shù)?!朵摌恕?.6.1條規(guī)定,軸心受力構件為單邊連接單角鋼時,強度設計值應乘以折減系數(shù)0.85。這兩個折減系數(shù)都是0.85,在實際工程中要同時考慮嗎?
問題分析
《鋼標》7.1.3是針對節(jié)點或拼接處并非全部直接傳力,通過焊縫和節(jié)點板等連接方式進行傳力,并且有部分桿件是沒有和節(jié)點板連接,造成剪切滯后和截面上正應力分布不均勻的情況。如下圖所示角鋼只有一肢與節(jié)點連接,另一肢沒與節(jié)點連接,顯然桿端截面上正應力分布不均勻,非全截面受力相當于截面被削弱,所以《鋼標》對此截面的面積乘以有效截面系數(shù)進行折減。
《鋼標》7.6.1是指對于單邊連接的單角鋼,因為荷載從節(jié)點板或弦桿的腹板傳來,不經(jīng)過桿件截面的形心,造成力軸力的偏心,為了簡化計算規(guī)范以降低強度設計值的方式把它轉化為軸心壓桿來計算。如果我們直接按照雙偏壓或偏拉構件來驗算,就不用乘以這個折減系數(shù)。
所以,《鋼標》當7.1.3條和7.6.1考慮的是兩個不同的因素,當兩種因素出現(xiàn)在同一個截面時,應同時考慮,當不是同一個截面時,分別考慮。
另外,對于單邊連接的單角鋼壓桿,受壓后在發(fā)生彎曲的同時還會出現(xiàn)扭轉。為了保證桿件扭轉剛度達到一定水平,避免過早失穩(wěn),《鋼標》7.6.3條要求當肢件寬厚比大于14εk時,應對穩(wěn)定承載力進行折減。