如何理解《钢规》3．4．2条规定的强度折减系数?

参考答案：

笔者认为，宜从以下几个方面把握： (1)所谓"单面连接的单角钢"，是指单个的一根角钢与节点板相连时，尽管角钢有两个肢，但只能有一个肢与节点板连接(肢背、肢尖用焊缝连接，或者，用螺栓相连)。此时，角钢构件是按照轴心受力构件的模型进行计算，但实际受力却有偏心(会产生附加弯矩)，受力状况较为不利，所以，要对强度折减(另一种观点是，这种单面连接由于"剪力滞"使得截面并不是全部有效，因而需要采用有效净截面积计算，即将净截面积乘以折减系数。美国AISC的钢结构规范就是如此处理的。由于截面积与强度是"相乘"的关系，所以，截面积不折减而对强度折减，效果是一样的)。若是采用两个角钢与节点板相连，由于角钢隔一段距离会设置填板，因此，实际上是视为双角钢组成的T形截面受力，此时，不考虑强度折减。图2-2-2中，(b)图为双角钢与节点板相连，此时强度不折减；(c)图为单面连接，须考虑折减。 (2)单面连接的单角钢用公式N／A≤f计算强度时，强度折减系数为0．85；用公式N／(φA)≤f计算稳定性时，强度折减系数要区分等边角钢或不等边角钢(短边相连还是长边相连)。 (3)该条分为4款，第2、3、4款是连接计算时的规定，也就是说，对于符合规定条件的情况，规范表3．1．1-3～表3．1．1-5中规定的强度设计值要乘以折减系数。 (4)有人发现，对于折减系数0．6+0．0015λ，λ越大折减系数越大，于是认为规范于理不通。这只是一个表面现象，是误解。笔者的观点如下：令γ=0．6+0．0015λ，则单角钢的受压承载力可以表示为γφAf，λ增大后，实际情况是γ稍微增大，对应的φ却降低更多。例如，对于b类截面γ=70的Q235钢，γ=0．705，φ=0．751，yφ=0．529；当λ增大至90时，y=0．735，φ=0．621，γφ=0．456。可见，总的结果γφAf仍然是降低的，这与λ越大受压承载力越小是一致。 (5)折减系数中用到的长细比λ，规范规定"对于中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当λ＜20时，取λ=20"。并未对"中间有联系的单角钢压杆"作出规定。笔者认为，若该联系是对平面内变形的约束，则平面内的杆件计算长度将因约束而变短，平面外将起控制作用，此时，应按照规范表5．3．1中的"在桁架平面外"取值，与计算长度对应的回转半径取与肢边平行；若联系是对平面外变形的约束，则按平面内取计算长度，回转半径仍取与肢边平行的回转半径。支持笔者此观点的文献有：①包头钢铁设计研究总院《钢结构设计与计算》(第2版)第368页的算例；②邱鹤年《钢结构设计禁忌与实例》第242页的算例。

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