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AS-4100-1998-中文版澳大利亚钢结构标准

AS 4100-1998澳大利亚标准钢结构前言本标准是澳大利亚标准委员会“BD/1,钢结构”为了替代AS 4100—1990而编写的。

本标准的目标是向钢结构设计者提供有关建筑物和其他结构中的钢结构构件(用于承载目的)的规范。

本标准的这一新版本中包括:修正案1号——1992,2号——1993,3号——1995和修订版草案4号(出于公众评论目的而发行)DR 97437。

修订班草案4号并没有作为一个通用文件而单独出版发行。

修正案1号—1992包含下列主要变更:(a)钢材强度符合AS 1163和AS/NZS 1594的要求(表2.1)(b)加强腹板的抗剪弯曲载量(5.11.5.2部分)(c)承载弯曲载量(5.13.4部分)修正案2号—1993包含下列主要变更:(a)弯曲和剪力交互作用的方法(5.12.3部分)(b)中间部分横向腹板加强构件的设计最小面积(5.15.3部分)(c)构件承受组合作用的剖面载量(8.3部分)(d)对接焊缝的强度评估(9.7.2.7部分)(e)疲劳(11部分)修正案3号—1993包含下列主要变更:(a)腹板边缘的抗压承载作用(5.13部分)(b)构件承受组合作用的剖面载量(8.3部分)(c)抗压构件的平面内、外载量(8.4.2.2部分和8.4.41部分)(d)对接焊缝的强度评估(9.7.2.7部分)(e)地震(13部分)修正案4号包含下列主要变更:(a)钢材强度符合AS/NZS 3678、AS/NZS 3679.1和AS/NZS 3679.2的要求(表2.1)(b)紧固件的最小边缘距离(9.6.2部分)(c)容许使用温度,根据钢材类型和厚度(表10.4.1)(d)钢材类型和钢材等级之间的关系(表10.4.4)(e)同心支撑框架的焊接,用于处在地震设计D类和E类作用下的结构(13.3.4.2部分)本标准使用了“标准”和“提供信息用”这两个术语以对附录的适用范围几逆行能够详细说明。

“标准”附录是标准的一个主要组成部分,而“提供信息用”则仅仅是用来提供信息和指导性意见的。

目录英文原版中的页码第1部分使用范围和概论1.1 使用范围和应用 (8)1.2 参考文献 (8)1.3 定义 (8)1.4 象征符号 (11)1.5 替代材料或替代方法的使用 (21)1.6 设计 (21)1.7 结构 (22)第2部分材料2.1 设计中使用的屈服应力和抗拉强度 (23)2.2 结构钢 (23)2.3 紧固件 (23)2.4 钢铸件 (24)第3部分一般设计要求3.1 设计 (29)3.2 荷载和其他作用 (29)3.3 稳定性极限状态 (30)3.4 强度极限状态 (30)3.5 耐用性极限状态 (31)3.6 强度极限状态和耐用性极限状态,通过荷载试验得出 (32)3.7 脆性断裂 (32)3.8 疲劳 (32)3.9 防火 (32)3.10 地震 (32)3.11 其他设计要求 (32)第4部分结构分析方法4.1 确定作用效果的方法 (33)4.2 为了结构分析而假设的结构形式 (33)4.3 为了分析而进行的假设 (34)4.4 弹性分析 (34)4.5 塑性分析 (39)4.6 构件弯曲分析 (40)4.7 框架弯曲分析 (43)第5部分受到弯曲作用的构件5.1 弯曲力矩设计 (45)5.2 关于主轴弯曲时的型材力矩载量 (45)5.3 某一环节上的构件载量,在完全横向约束的状态下 (48)5.4 约束 (49)5.5 临界翼缘 (53)5.6某一环节上的构件载量,在没有全程横向约束的状态下 (53)5.7 非主平面内的弯曲 (59)5.8 隔离物与隔断 (59)5.9 腹板设计 (59)5.10 腹板的排列 (60)5.11 腹板的抗剪载量 (61)5.12 剪力和弯曲的交互作用 (64)5.13 腹板边缘的抗压缩承载作用 (65)5.14 承载加强构件的设计 (69)5.15 中间部分横向腹板加强构件的设计 (71)5.16 纵向腹板加强构件的设计 (73)第6部分受到轴向压缩的构件6.1 轴向压缩设计 (74)6.2 额定剖面载量 (74)6.3 额定构件载量 (76)6.4 带有饰边和板条的抗压构件 (80)6.5 抗压构件背靠背 (82)6.6 约束 (83)第7部分受到轴向拉力的构件7.2 额定剖面载量 (84)7.3 作用力的分布 (84)7.4 带有两个或两个以上主要组成部分的构件 (85)7.5 带有销连接的构件 (86)第8部分受到组合作用的构件8.1 概论 (87)8.2 设计作用 (87)8.3 剖面载量 (87)8.4 构件载量 (89)第9部分连接9.1 概论 (95)9.2 定义 (98)9.3 螺栓设计 (99)9.4 螺栓组强度评估 (102)9.5 销连接设计 (102)9.6 螺栓和销的设计详情 (103)9.7 焊接设计 (104)9.8 焊接组的强度评估 (113)9.9 结构中的填充物 (114)第10部分脆性断裂10.1 方法 (115)10.2 耐冲击范围方法 (115)10.3 设计使用温度 (115)10.4 材料的选择 (115)10.5 断裂评估 (118)第11部分疲劳11.1 概论 (119)11.2 疲劳荷载 (121)11.3 设计谱 (121)11.5 节点种类 (123)11.6 疲劳强度 (134)11.7 进一步评估的免除项 (136)11.8 疲劳评估 (136)11.9 冲孔限制 (136)第12部分防火12.1 要求 (137)12.2 定义 (137)12.3 结构适当性周期的确定 (137)12.4 钢材关于温度的机械特性变化 (138)12.5 钢材极限温度的确定 (138)12.6 受保护构件达到极限温度的时间的确定 (139)12.7 没有受到保护的构件达到极限温度的时间的确定 (141)12.8 从单个试验中确定PSA (142)12.9 三侧面暴露在火焰中的状况 (142)12.10 特殊考虑事项 (142)第13部分地震13.1 概论 (145)13.2 定义 (145)13.3 设计和节点要求 (145)13.4 非建筑物结构的设计要求 (147)第14部分加工14.1 概论 (148)14.2 材料 (148)14.3 加工程序 (148)14.4 公差 (151)第15部分安装15.1 概论 (156)15.2 安装程序 (156)15.4 螺栓连接的检测 (163)15.5 支撑处的灌浆 (163)第16部分对现有结构进行的修改16.1 概论 (164)16.2 材料 (164)16.3 清洁 (164)16.4 特殊规定 (164)第17部分结构或零件的试验17.1 概论 (165)17.2 定义 (165)17.3 试验要求 (165)17.4 验证试验 (165)17.5 原型试验 (166)17.6 试验报告 (166)附录A 参考文献 (167)B 建议的挠度限度 (169)C 抗腐蚀保护 (170)D 高级结构分析 (172)E 二级弹性分析 (173)F 摇摆构件的力矩扩大 (174)G 框架中受支撑构件的弯曲 (175)H 对横向弯曲的弹性阻抗 (177)I 加强腹板在组合作用下的强度 (182)J 用于求出滑动系数的标准试验 (184)K 用转矩扳手检测螺栓拉力 (188)索引 (189)澳大利亚标准钢结构第1部分使用范围和概论1.1 使用范围和应用本标准给出了结构中钢架的设计、加工、安装和修改的最低要求(根据极限状态设计方法)。

本方法适用于那些由钢材建造的建筑物、结构和起重机。

本标准同样适用于公路、铁路和人行天桥。

然而,本标准中给出的标准对于桥梁应用而言可能并不总是足够的。

在这种情况下,应该使用相应权威部门的规范。

本标准不适用于下列的结构和材料:(a)厚度小于3毫米(mm)的钢制零件,但是符合AS 1163要求的部分和包装机除外。

(b)设计过程中所使用的屈服应力(f y)超过450 MPa的钢构件。

(c)应该按照AS/NZS 4600进行设计的冷成型构件——那些符合AS 1163要求的除外。

(d)应该按照AS 2327进行设计的“钢材—混凝土”复合构件。

注:本标准中所包括的设计、加工、安装和修改的原则可以应用于钢框结构或那些在本文中并没有特殊提到的构件。

1.1.2 应用本标准将在“澳大利亚建筑物规程”中作为BCA修正案3号而被参考;同时,本标准还将替代先前的版本AS 4100-1990。

AS 4100-1990将在距此版本出版之日的12个月后被撤消。

1.2 参考文献本标准所参考到的文献在附录A中列出。

1.3 定义对于本标准而言,下列定义为适用定义。

适用于某一特定部分或章节的定义也将在那个特定的部分或章节中给出。

作用:结构中,应力或形变的起因。

作用效果或荷载效果:由于作用或荷载造成的内部作用力或弯曲力矩。

权威部门:具有控制结构的设计和安装的法定权力的主体。

承载类型的连接:通过使用滑动配合的螺栓或拧紧的高强度螺栓以实现所规定的最小螺栓拉力的连接。

在这种连接中,设计作用是由强度极限状态下的螺栓中的剪力和被连接部分上的承载来转移的。

承载墙系统:见AS 1170.4。

受支撑框架:见AS 1170.4。

受支撑构件:一端相对于另一端的横向位移被有效地制止了的构件。

建筑物框架系统:见AS 1170.4。

载量系数:一个系数,用来和额定的载量相乘以获得设计载量。

全熔透对接焊缝:一种对接焊缝,焊接部分和母体金属之间的熔化遍布整个接缝深度。

同心支撑框:见AS 1170.4。

恒定应力范围疲劳极限:每个节点种类的最高恒定应力范围。

在这个状态下,疲劳裂纹不再传播。

(见图11.6.1)扣除限度:最高的可变应力范围,用于每个节点种类,在进行累计破坏计算时不要求考虑。

(见图11.6.1和图11.6.2)设计作用效果或设计荷载效果:根据设计作用或设计荷载,计算得出的作用或荷载效果。

设计作用或设计荷载:额定作用或荷载与荷载系数的组合,正如AS 1170.1、AS 1170.2、AS 1170.3或AS 1170.4中所规定的那样。

设计载量:额定载量与载量系数的产物。

设计寿命:在这段期间内,要求结构或结构构件在不进行修理的状态下发挥其自身功能。

设计阻抗效果:根据荷载和向稳定性极限状态分担的设计载量计算得出的阻抗效果。

设计谱:来自于“在设计寿命期间所能预期到的全部额定荷载状况”的应力谱总和。

节点种类:被给予某一特定节点的命名,用于指定“在疲劳评估中该采用S-N曲线中的哪一条”。

不连续:材料缺失,可引起应力集中。

偏离:见AS1170.4。

双系统:见AS 1170.4。

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