UDC 693 2 德国标准
钢结构 设计与构造 1990年11月 DIN 18 800 第1部分 Stahibauten, Bemessung und Kanstrukition 取代 1981 年 3 月的版本 为与国际标准组织(ISO)保持一致,所有地方的的小数点均采用逗号。 在本标准中,名词“载荷”用来表示外界施于系统的力,它等于“载荷”分量之和(见 DIN 1080第1部分)。 1介绍 1981年3月版的欧洲前期标准涉及到钢结构的设计与构造,与现行修改版本并行使用。 本标准根据 Normenausschu? Bauwesen (建筑与土木工程标准委员会)第 8节,以及 Deutscher Ausschu? f ru Stahlbau (德国钢结构委员会)共同起草, 修改过的DIN 18 800系列标准,根据结构件安全性规定所需的原理,为工程技术人员制定出实用的规定。它由 建筑与土木工程标准委员会于 1981年推出,冋时还考虑到当前欧洲相互协调。参考中的 DIN 18 800的第2及第 3部分,是1990年11月的版本。 目录
1. 概述
( 101)应用范围及领域 本标准包括钢结构的设计及构造。 (102)其它应遵守的标准
构成 DIN 18 800 系列的其它标准均应遵守,这里的 有些标准,会
有补充的技术规定,这些补充的技术规 定中,部分因与本标准的基本设计原理不同而与本标 准的技术规定发生偏离。如遇此情况,在进行评估 前,最好参阅 198
1年 3月版的本标准(见第一页的概述部分)。 (103)基本要求
对钢结构的要求是稳定,并适用其预计的用途,为此 钢构件要有足够的硬度与机械强度。
说明:这里的“稳定”是指此结构能同时保持承重能 力及静态平衡。
2. 文件
(201)服务条件
文件中提供的图示,清楚地介绍了此结构件的使用, 以及在整个寿命期间的一些主要条件。
(202)文件内容 对于钢结构在建造阶段及有效服务期间的稳定性及适 用性,本文件作了核实。
说明: 文件包括各机件的技术规定、结构分析(包 括分布图)、建立
在实验分析基础上的测试 记录、与测试及预计目标和结构服务有关的 整个明细图、装配及焊接工序明细图、以及 其它的约定。
(203)工作的技术规范
在工作的技术规范中,包括对结构分析及制图进行检 查所需要的说明,说明的重点放在建造工作中非常需 要,但在设计文件及图纸中却少有包含的内容(例如 防腐的详细说明)。 (204)结构分析
钢结构中,各部分及连接处都需相应的承重能力及适 用性能,而这些要用结构分析来论证。这里的分析应 做到完整和明了,能为出图提供详细的资料。 (205)出处及推导
一些非常规公式及计算方式的出处应说明清楚,如果 没有发表过,则应进行推导说明,以便为此适用性提 供证据。
(206)计算机分析 使用计算机进行分析时,根据的是开发及测试用计算 机辅助结构分析的实用代码。 (207)测试报告
测试报告包括测试目的、设计、性能、测试评估等的 详细说明,其中使用的方式应做到能让其它人也能进 行有效的评估及重复再现。 (208)图纸
在图纸中,对于与技术文件的评估、建造工作、以及 权威机构对结构进行后续论证密切相关的各结构件, 都应有详细且明确的说明。 说明: 为做到完整和明确,各构成件的图纸中应包 括:
a. 材料说明(螺栓用钢的等级及性能等 级)。 b. 结构及横截面的尺寸图。
c. 图纸种类包括:结合处(线性构成件的 中心轴的相对位置),紧固件的位置、 连接部件及允许的间隙。 d. 与工艺有关的内容,例如:螺栓的预加 负荷,焊接的准备等。
e.
安装过程中应考虑的各种因素。
f. 防腐的详细说明。
3.概念及符号
基本概念
(301)作用及作用参数 作用指施加在结构上的力,及在此结构中受施加的或 强制的变形。而作用参数则通过量化来描述这些作 用。 说明: 作用的内容包括引力、风力、所加的载荷、 温度、及 Cf 柱的
706 项。
(302)抵抗及抵抗参数 这里的抵抗指的是对结构、结构构成件、连接处作用 的抵抗。
而抵抗参数则是由剖面及材料特性等几何数据推导而 出,这里应对变化范围给出一个公差。 对于标准,其抵抗参数应考虑到强度与刚度。 说明 1 除非 DIN18 800 系列标准的其它部分中明确 说明,为方便起见,变化因素只考虑抵抗参 数,而不包括几何数据。 说明2典型的材料特性包括上屈服点
ReH,和抗张
强度 Rm ,而特性强度值则是与几何数值额 定值相关的强度值。主要还与屈服强度 fy 和
抗张强度 fu 相关,与材料特性中的上屈服点 ReH和抗张强
度和 Rm也有联系。
(303) 设计值 设计值指假定分析要用到的作用参数及抵抗参数等
的 值,它用来模拟结构中发生不利效果的情况,及各部 分不利性能联合作用的效果,而比这更严重的情况发 生的可能性应该是微乎其微。这里的设计数据通常用 下标 d 表示。
说明 1:本标准用到的设计值均通过挑选,这样的分 析能确保不会超
出故障的目标概率。
说明 2:在设计中,需要将设计值与特性值加以区
另^,最好的办法就是设计值加下标 d,而特
性值加下标 k 。
(304)特性值 作用参数及抵抗参数的特性值是用于设计作用及抵抗 的标准参数。
特性参数用下标 k 表示。 说明:安全是标准的基础,根据这一理念,表示作用 以及随之变化的抵抗 的特性值,应根据这些 参数的统计分布来选择其
p%-分位点(例如:
其 5%的分位点),因而,局部安全因素的计 算便能符合故障目标概率的要求。在实际情况 下,应先建立起局部安全因素,而值
P 是变量
并与 [1]中的值有出入。如果缺乏有关作用及抵 抗的正确数据,则在某些情况下 p 只能得到近 似值。为此,本标准制定的技术规定,对当前 可用到的数据进行了总体评估。
( 305 )局部安全因素
局部安全因素yF和yM为作用F及抵抗参数 M的变 化制定了一个允许范围。
说明: 因素 yf 由以下部分组成:
yF=yf yf,sys
这里
yf 提供容差范围,例如与时间及空间相关的各作 用的变化。
yf,sys提供结构及随机模式中不确定性的容差范 围。它包括系统对外界作用反应的感应度。 这里应给出确定 yF的说明,例如,这里的[1]中 的说明。 说明 2 因素 yM 由以下部分组成;
yM=ym ym,sys
这里
ym为相应的抵抗参数的变化提供一容差 范围。
ym,sys对于用来计算在外界作用下,系统 反应的抵抗
及感应程度的结构模式中, 它为其误差提供了一容许范围。
这里应给出确定 yM 的说明,例如,这里 的[1] 中的说明。
( 306)组合值的计算
组合值2为不同作用同时发生的概率提供一容许范 围。 ( 307)应力
应力Sd是描述在设计作用(力) 态。
Fd结果下结构的状
为避免混淆,应对应力进行标注,此时可用下标 S,d 来表示,这种说明的方式在下面的情况中不能使用。
说明: 应力包括内部的力及力矩,螺栓处的渐变 力,应变及偏
转。
( 308 )极限状态 极限状态指当结构超过此状态时,其承重能力及适用 性将无法保持。这也可涉及到具体构成件、横截面, 材料及紧固件。
( 309 )抵抗
抵抗参数 Rd 描述的是与极限状态有关的某一结构的 状态。它可由设计参数 Md来计算。
为避免与应力混淆,应对抵抗进行标明,通常可用下 标 R,d 来表示。
说明: 抵抗中包括极限应力,极限内力及内部力 矩,螺栓处的极
限剪切力及极限应变力。
其它概念
( 310)其它概念将在相关处解释。 通用注释符
( 311)坐标、位移参数、内部的力及力矩、应力 及瑕疵。
X y,z
沿着构成件的轴(长轴)
横截面向的轴(在形状简单的构成件中 应小于 lz )
ly
u, v, w 沿 x, y, z 轴的位移 N 轴向力(拉紧时为正向) My, M z 弯曲力矩 V y, Vz 剪切力
d 轴向应力