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鋼結構作業守則-材料性能定義

1.4.1    材料性能定義

脆裂

鋼材在低溫下的脆性損壞。延性

材料可以出現塑性變形的能力。

疲勞

由於應力的反復作用而引致結構構件的損毀,但該應力在單次作用時不足以損毀構件。

強度

材料對屈服或壓曲的承載力。

1.4.2    截面類型定義

組合

由一件以上的軋製型鋼互相連接而形成的一個單獨構件。厚實截面

截面有塑性彎矩承載力,但局部壓曲防止在固定彎矩下出現的轉動。

組合截面

型鋼或者鋼板與型鋼,經互相連接而形成的一個單獨的構件。H 形截面

構件截面由一塊中央腹板和兩塊翼緣組成,且截面總深度不大於總闊度的

1.2 倍。混合截面

截面由一塊或多塊腹板和翼緣組成,腹板的強度等級低於翼緣。

工字形截面

構件截面由一塊中央腹板和兩塊翼緣板組成,且截面總深度大於總闊度的

1.2 倍。塑性截面

構件截面能夠形成塑性鉸並有足夠的轉動能力,令在連續構件或框架的彎矩

可以重新分配。半厚實截面

在構件受壓或受彎時有彈性承載力的截面,但局部壓曲防止發展其塑性彎矩

承載力。窄長截面

截面出現局部壓曲防止了構件在受壓和/或受彎時發展彈性承載力。

焊接截面

由鋼板焊接而成的截面。

1.4.3    連接定義

連接

構件在連接處被固定在支撐構件或其他支座上,並透過螺栓、焊縫以及其他連接材料來傳遞荷載。

邊距

從螺栓孔的中心到構件最近邊緣的距離,沿垂直於螺栓傳力的方向量度。端距

從螺栓孔的中心到構件邊緣的距離,沿平行於螺栓傳力的方向量度。

摩擦錨夾節點

透過摩擦力由一構件傳遞剪力到另一構件的螺栓連接。

節點

將構件連接在一起,並使力和彎矩能在它們之間傳遞的結構部位。切口末端

有一個或兩個翼緣局部切除的構件連接末端。

預加力的螺栓

預緊至特定拉力的螺栓,有時也稱作高強摩擦錨夾螺栓或 HSFG 螺栓。轉動能力

節點在沒有損壞下能夠轉動的角度。

轉動剛度

節點處造成一單位轉動所需要施加的彎矩。滑移抗力

在摩擦錨夾節點出現滑移前的剪切承載力。

鋼結構作業守則-結構性能定義

1.4.1    結構性能定義

壓曲抗力

構件在不出現壓曲的情況下所能承受的力或彎矩的限值。樑的計算長度

樑在相鄰抗側向彎扭壓曲約束點之間的長度,乘以一個系數,該系數用以考

慮實際約束效應與兩端完全受扭轉約束簡支樑之間的差別。受壓構件的計算長度

柱在相鄰抗繞某一軸線壓曲的側向約束點之間的長度,乘以一個系數,該系

數用以考慮實際約束效應與兩端鉸接柱之間的差別。彈性分析

不考慮連續構件或框架中因塑性鉸轉動而導致彎矩重新分配的結構分析。

彈性臨界荷載

理想構件或結構發生彈性不穩定時所承受的荷載。整體缺陷

結構體系的幾何不垂直。

整體穩定性

整個結構對壓曲、傾覆、上擧以及滑動的穩定性。不穩定性

由於喪失剛度而不能夠繼續承載的現象。

樑的側向約束

防止樑受壓翼緣側向移動的約束。受壓構件的側向約束

防止構件在指定平面內側向移動的約束。

局部穩定性

構件或構件的某一部份對壓曲的穩定性。構件缺陷

結構構件的內在彎曲。

塑性分析

考慮連續構件或框架中因塑性鉸轉動而導致彎矩重新分配的結構分析。塑性荷載因數

形成塑性鉸機構時,每一項設計荷載需要增加的比例。

塑性彎矩

構件橫截面在應力重新分配後的彎矩承載力。二階分析

包含結構平衡或,在首個塑性鉸形成之前,荷載跟撓度關係,以及考慮初始

缺陷影響的結構分析方法。細長比

有效長度與回轉半徑的比例。

穩定性

在壓曲損壞或喪失靜力平衡前的承載力。

鋼結構作業守則-結構構件定義

1.4.1    結構構件定義

主要抗彎的構件。懸臂樑

一端固定另一端自由的樑。

主要承受軸向力但也可能同時承受彎矩的垂直構件。巨型柱

極大型的柱,通常用於高層結構的懸挑或外部支撐筒管。

壓桿

主要承受軸向壓力的構件。基礎

將荷載直接傳遞至地下,屬於結構的一部份。

門式框架

帶剛性抗彎節點的單層框架。子框架

大型框架的一部份。

構件區段

構件的部份長度,兩端點受到側向約束。橫向

垂直於構件截面正交軸線強軸的方向。

扭轉約束

防止構件繞縱軸轉動的約束。

鋼結構作業守則-術語及定義

1.2       術語及定義

本守則中較常採用的術語及其定義在下面分類列出。更爲專門的術語及其的定義則是在相關章節中加上。

1.4.1    一般定義

認可標準

附錄 A 中列出的建築事務監督(BA)認可的標準及文獻。認可的品質保證(QA)系統

得到建築事務監督認可的品質保證系統,且符合 ISO 9001 以及香港認可處

的規定。

BA

建築事務監督。B(C)R

《建築物條例》之下的《建築物(建造)規例》。

建築物高度

從假定的結構底部(垂直與側向荷載傳給地面的位置)到結構最高樓層的高度(不包括外部建築裝飾物)。

守則

2011 年鋼結構作業守則。

恆載

特徵恆載 Gk:在使用年限內所有結構或非結構構件産生的永久性荷載,由《建築物(建造)規例》所規定。

外加荷載

特徵外加荷載 Qk:除恆載和風荷載外,在使用年限內可能出現的外加荷載, 由《建築物(建造)規例》所規定。

風荷載

特徵風荷載 Wk:遵照香港風力效應作業守則計算的外加荷載。最不利分佈荷載

對某一構件産生最不利效應的荷載分佈。

設計荷載

特徵荷載或其他給定值乘以相應的分項系數。動力荷載

由運動産生的外加荷載部份。

強度設計值

設計中所用材料的設定屈服強度,由特徵材料強度乘以分項系數獲得。承載力

在沒有出現屈服或斷裂損壞的前提下所能承受的力或彎矩的限值。

CS2

香港施工規範 2。經驗方法

基於經驗或測試得出的簡化設計方法。

土力工程處技術指引

由香港特別行政區政府土木工程拓展署,土力工程處出版的岩土工程手冊、岩土指南、岩土說明書、刊物、報告和技術指引。

HKAS

香港認可處。HKCC

2004 年混凝土結構作業守則。

HKPCC

2003 年預製混凝土建造守則。

HKWC

2004 年香港風力效應作業守則。HOKLAS

香港實驗所認可計劃。

PNAP

由建築事務監督定期發佈的認可人士、註冊結構工程師及註冊岩土工程師作業備考。

鋼結構作業守則-參考文獻

附錄 A1 列出了與本守則配套使用認可的標準及參考文獻的清單。附錄 A2 參考文獻提供了某些方面更詳細的設計指引。附錄 D 包括從一些守則摘錄的要點, 這些指引可令本守則的使用更爲方便。然而,符合的標準和參考文獻的規定比摘錄要點所提供的指引更為重要。

本守則認可的材料有熱軋鋼板和型鋼、冷成型鋼板和型鋼、鍛件、鑄件、螺栓、抗剪栓釘以及焊枝等應符合下列五個國家/地區中任何一套鋼材産品標準。它們是澳洲、中國、日本、美國和英國版的歐洲標準。

爲提供一套統一的標準,材料測試有需要在本港進行,本守則或附錄 A1 中認可的參考文獻對工人的測試和認證,品質保證的程序,例如測試和工序等,作了相應的規定。

有關焊接的程序及其測試,焊工和驗焊人員資格認證的參考資料,均是參考香港現行的建造方法而制定的。附錄 A1.4 中列出了這些參考文獻。

鋼結構作業守則-結構體系設計使用年限

1.1.1    設計使用年限

本守則假定設計使用年限爲 50 年。這對一般的建築物和其他普通的結構來說是合理的。設計文件中應該明確註明設計使用年限。

當要求設計使用年限超過 50 年時,對設計以及材料和施工的品質控制的規定需要特別考慮和規格。

鋼結構作業守則-結構體系經濟性

1.1.1    經濟性

本守則提供的極限狀態承載力是極限值,設計目標是使盡可能多的結構部份同時達到這些極限值,採用能獲得結構最大效率的方案,同時,優化構件的尺寸和細節構造,令材料和工程質量得到最佳的配合,亦可使整體結構的規格達到一致的標準。

鋼結構作業守則-結構體系極限狀態設計

1.1.1    極限狀態設計

極限狀態設計同時考慮單一結構構件和整體結構的強度、穩定性以及正常使用性能。參見 2.2 節。

極限狀態考慮結構整體或部份的安全。極限狀態的例子包括:強度(包括屈服、破裂、壓曲和形成失衡),傾覆、滑動、上舉以及整體側向或扭轉側移壓曲的穩定性、火災引致材料機械特性在高溫下的退化及溫度效應,以及由脆性材料性能或疲勞導致的斷裂。

正常使用極限狀態指某些指標,如超出其限值,不再符合指定正常使用的準則。例如:撓度、由風或人為引致的振動以及耐久性。

鋼結構作業守則-結構體系,完整性和堅固性

1.1.1    結構體系、完整性和堅固性
  1. 結構體系

應設計一個整體三維結構體系以使主要的垂直和水平荷載能夠安全地傳至地基。

  1. 堅固性、完整性和關鍵構件

整個結構體系應具有良好的堅固性,能夠抵抗不合比例坍塌。應將所有構件在水平和垂直方向連接起來以確保結構的完整性。關鍵構件的定義為一些對結構的整體強度和穩定性有著臨界影響的構件。這些構件應能夠抵抗因極端事件導致的非正常荷載。當一件非關鍵構件失效時,其他構件應設計至能夠通過改變荷載傳力途徑而得以繼續使用。