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文档简介

39 DIN 18 800 第一部分UDC 693.814.014.2 德国标准 1990年11月钢架结构设计与构造DIN18 800第一部分ICS本条件中采用逗号作为十进位制标记,以与国际标准化组织(ISO)公布的标准准则相一致。术语“负载”在本标准中指外部施加在系统上的压力;这同样适用于包括元件负载(见DIN 1080第1部分)在内的复合词。1 前言有关钢结构设计与构造的欧洲标准尚未出版之前,本标准1981年3月版将仍保持有效,直至当前更新版本为止。本标准由Normenausschu(建筑和土木工程标准委员会)第8部门和Deuscher Ausschu fr Stahlba(德国钢结构工程委员会)联合制定。DIN 18 800的系列更新版本均基于Normenausschu于1981年颁布的安全结构要求规范原则中所说明的设计理念来提出工程师的实用规则,同时把正在进行的统一欧洲规范的工作考虑进来。DIN 18 800第2部分和第3部分的引用标准为1990年11月版。目录1 概述.2 文件资料.3 概念和标志.3.1 基本概念.3.2 其他概念.3.3 一般标志.4 材料.4.1 轧钢和铸钢.4.2 固定件.4.2.1 螺栓、铆钉、受切接合部件和地脚螺栓.4.2.2 焊材.4.3 高强度抗拉构件.4.3.1 钢索用钢丝.4.3.2 锚固.4.3.3 钢绳.4.3.4 验收(质量控制).4.3.5 高强度抗拉构件机械性能的特征值.5 结构细部设计.5.1 概述.5.2 连接.5.2.1 概述.5.2.2 螺栓连接和铆钉连接.5.2.3 焊接缝.5.3 高强度抗拉构件.5.3.1类型5.3.2 锚固. . .5.3.3 绞绳导杆和索扣.5.3.4 钢绳导杆和绳夹.6 负载假设.7 设计分析.7.1 规定分析.7.2 各种作用力所产生的应力分析.7.2.1 作用力.7.2.2极限状态分析的假设7.2.3 使用效率极限状态分析的假设.7.3 基于阻力参数得到的阻力计算.7.3.1 阻力参数.7.3.2 阻力.2222334455666677788888101111111213131313141414151515167.4 分析方法.7.5极限状态分析. .7.5.1 标准和详细设计.7.5.2 弹性-弹性法7.5.3 弹塑性法.7.5.4 塑性-塑性法7.6 静态平衡的验证7.7 持久性的验证8 连接上的应力和阻力.8.1 概述8.2拴接和铆接.8.2.1 极限状态分析.8.2.2 使用效率极限状态分析.8.2.3 变形.8.3 销接8.4 焊接连接.8.4.1 弧焊.8.4.2 其他焊接工艺.8.5 固定件的组合8.6通过接触进行的压力传输.9极限状态分析中高强度抗拉构件的阻力9.1 概述9.2 高强度抗拉构件及其锚固9.2.1 极限状态分析.9.2.2 高强度抗拉构件的阻力.9.2.3 承座阻力.9.3 导杆、索扣和绳夹9.3.1 极限横向压力和偏安全系数.9.3.2 滑脱.附录A.标准和参考文件.旧版本修正注释具体请见本标准的第2页至第44页。161818202426272929293030323232333338383839393939404041414142431 概述(101)应用范围本标准包括钢结构的设计和构造。(102)其他要遵守的标准和所有其他相关标准一样, 其他构成DIN 18 800系列的标准也应要遵守。这其中有些标准包括其他尚未纳入对本标准非常重要的设计理念的规范或者与本标准相背离的规范。在这种情况下,在进行评估之前最好参考本标准的1981年3月版(参看第1页上的绪论)。(103)基本要求钢结构必须要稳定并且适于其用途,这样它应有足够的刚度和机械性能。注意: 这里术语“稳定”用来说明结构既要保持负荷能力,又要达到静态平衡。2 文件资料(201)使用条件 文件资料中应清楚说明钢结构的用途以及在其使用期限中的主要条件。(202)文件资料内容文件资料应验证钢结构在其施工阶段和使用过程中具有足够的稳定性。注意:文件资料中应包括工程规范、结构分析(包括布置图),备份实验分析的试验记录,包含和测试及预期作用有关的详细情况在内的图纸、详细说明安装或焊接程序的图纸以及各种协议。(203)工程规范工程规范中应包括检查结构分析和图纸所需信息,特别是作为施工工程基础,但未包括在设计文件和图纸中的信息(如防腐详情)。(204)结构分析结构分析应证明所有元件和连接均有所需的负荷能力和使用能力。分析要全面而又易理解,并且应提供作为工作图纸基础的详细信息。(205)来源和出处非常规公式和计算方法的来源应广为人知。如果这些内容尚未出版,那么应提供其如何生成的信息,从而证明其适合性。(206)计算机分析计算机分析的使用应根据Richtlinie fr das Ausfstellen und Prfen EDV-untersttzter Standsicherheitsnachweise(开发和测试计算机辅助结构分析规范)进行。(207)测试报告测试报告中应包括测试目标、测试设计、测试性能和测试评估的详细情况,并且要能为另一方进行有效评估和复制。(208)图纸图纸应完整明确地说明对技术文件评估、施工工程和有关机构随后对结构的批准来说非常重要的结构构件。注意: 构件图纸要完整准确的话,则应包括以下内容:a) 材料信息(如一钢号和螺栓属性等级);b) 结构和横截面的尺寸图;c) 接缝图纸(如说明线性构件质量中心轴线的相对位置)、固定件与连接构件的位置以及容许公差;d) 与制造质量有关的问题(如螺栓的预紧、焊接准备);e) 在安装工作中要考虑进来的因素;f) 防腐方面的详细情况。3 概念和标志3.1 基本概念(301)作用力和作用力参数因为结构作用力参数为用来说明作用力的大小,所以作用力指作用在结构上的受力或者由于受力引起变形的原因。注:作用力包括重力、风力、强加负载、温度和柱子的沉降,参见条款706。(302)阻力和阻力参数这里的阻力用来说明对结构、其结构构件和连接所受作用力的阻力。阻力大小是从几何尺寸和材料特性值推导出来的尺寸:应考虑它们的散射。在本标准中,硬度和刚度是阻力大小。注意1: 除非在DIN 18 800系列标准其他部分另有规定,为了方便起见,应把阻力参数的所有变量都要考虑进来,但不要把几何参数考虑在内。注意2: 屈服上限ReH和抗拉强度Rm均为材料特有的属性。特性强度值为与几何参数名义值有关的强度值,其中最重要的强度值为和材料特性屈服上限ReH与抗拉强度Rm相关的屈服强度fy与抗拉强度fU。抗弯刚度(EI),即弹性模数和二阶面积矩的乘积(两者均为变量)为一种刚度。(303)设计值设计值是为分析而假设的作用力参数值和阻力参数值。它们用来模仿作用力对结构发生不利影响,从而使其具有许多不利属性的情况。实际上很多情况不太可能发生。设计值一般通过加下标d来表示。注意1: 本标准所用设计值已选好,这样分析确保不会超过目标故障概率。注意2: 分析中需要对设计值和特征值(见条款304)加以区别。这可通过为设计值和特征值分别加上下标d和k来实现这一点。(304)特征值作用力参数和阻力参数的特征值用作设计作用力和阻力的基准参数。注意: 根据作为本标准基础的安全理念,假设要变化的作用力和阻力特征值应被选作这些参数统计分布的p%分位值(如5%分位值),从而可以计算目标故障概率的分部安全系数。由于实际上首先要确定分部安全系数,p值则根据1中的数值变化所得。如果作用力和阻力方面缺少足够的数据,那么在有些情况下p值只是估计值。出于此原因,本标准中所用规格是根据对当前数据进行综合评价而得到的。(305)分部安全系数分布安全系数F和M表示作用力F和阻力参数M的变量。注意1: 系数f由以下分量组成 F=ffSyS其中: f表示各作用力在空间和时间方面的变化情况;fSyS表示结构模型和随机模型中的不确定性,并且包括系统对外部作用力作出反应的敏感度。确定F的信息参见1。注意2: 系数m由以下分量组成M=mmsys其中: m表示各阻力的变化情况;msys表示计算阻力的结构模型中的错误以及系统对外部作用力作出反应的敏感度。确定M的信息参见1。(306)组合值组合值表示可变作用力同时发生的概率。(307)应力应力Sd为用来说明结构受到设计作用力Fd后状态的参数。如果应力需要加上标示以避免混淆,那么它们应在S后面加上下标d。但是这种符号在下面将不再使用。注意: 应力包括内力和力矩、螺栓剪切力、应变力和致偏力。(308)极限状态极限状态指结构不再能保持其负荷能力或使用能力的状态。这还可适用于构件、横截面、材料和固定件。(309)阻力阻力Rd为说明结构与其极限状态有关的一种状态。它们应通过设计阻力M来计算。如果阻力需要加上标示以避免混淆,那么它们一般在R后加上下标d。注意: 阻力包括极限应力、极限内力和力矩、极限螺距剪切力和极限应变力。3.2 其他概念(310)其他概念在相关环境中进行解释。3.3 一般符号(311)坐标、位移参数、内力和力矩、应力和缺陷x沿着构件方向的轴(主轴)y、z横截面的轴(简单构件的ly不可小于lz)u、v、wx、y和z轴上的位移N轴向力My、Mz弯矩Mx扭矩Vy、Vz剪切力 轴向应力剪切应力应力振幅结构在无荷载状态下的初始摇摆缺陷图1. 坐标、位移参数和内力与力矩注意: 根据国际惯例,标志V要换成Q(参见ISO 3898)。(312)物理参数E弹性模数G剪切模数t线性热膨胀系数fy屈服强度fu抗拉强度滑脱系数(313)截面参数t厚度b宽度、幅度A横截面面积ASteg腹板面积(参见条款752)S静力矩I二阶面积矩W弹性截面模数Npl完全塑性状态下的轴向力Mpl完全塑性状态下的弯矩Mel应力达到横截面主要部位的屈服强度所需弯矩apl=塑性形状系数Vpl完全塑性状态下的剪切力d直径dL孔径dSch杆径d公隙a焊缝设计厚度注意: 如果塑性能力完全得到应用的话,尽管在特定情况(角钢和槽钢)下仍有弹性囊存在,但术语“完全塑性状态”还是适用(参见7)。(314)结构参数l构件的系统长度NKi符合弹性理论,最小分叉负载下的轴向力(受压时为正值)SK=与NKi有关的线性构件有效长度*)(315)作用力、阻力参数和安全系数F作用力(一般)G持久作用力Q可变作用力FA偶然作用力FE 土压M阻力参数(一般)F作用力的分部安全系数 M阻力参数的分部安全系数w(边缘)应力比:组合值Sd应力(一般)Rd阻力(一般)(316 )下标和前缀k参数特征值d参数设计值R、d阻力S、d应力w焊接b铆钉、螺栓vers用作实验的数量前缀grenz极限(即最大容许)值的参数前缀cal通过计算来确定的参数前缀注意1: 如果有混淆的可能则采用下标。注意2: 例如用于制造螺栓的材料抗拉强度为fu.b。4 材料4.1 轧钢和铸钢(401)常见钢号这里应使用以下钢号:1 通用结构钢:符合DIN 17 100*)的St 37-2、USt 37-2、RSt 37-3和St 52-3钢、符合DIN 17 119的冷加工焊接方钢和矩形钢以及符合DIN 17 120或DIN 17 121的焊接或无缝圆形空心型材;2 可焊正火细粒结构钢:符合DIN 17 102的StE 355、WStE 355、TStE 355和EStE 355、符合DIN 17125的方钢和矩形钢以及符合DIN 17 123或DIN 17 124的焊接或无缝圆形空心型材;3 铸钢:符合DIN 1681的GS-52钢、符合DIN 17 182的GS-20Mn5钢以及符合DIN 17 200的C35 N热处理钢,适于钢轴承、铰链和特殊元件。(402)其他钢号条款401中所列情况以外的钢号只在以下情况适用时才可使用: a) 其化学成分、机械性能与焊接性在钢产品交货技术条件中有所规定并且与条款401中所列钢号相对应。b) 相关标准中对其有完整的说明,以及其潜在应用范围的定义。c) 其适合性通过其他方法得到证明。_*) 译者注意:设计分析中所用常见术语在Eurocode3中为压曲长度。*) 由DIN EN 10 025所取代。*) 由DIN EN 10 083第1部分和第2部分所取代。注意1: 只有条款726中所提方法才适用。注意2: 适合性的证明可通过只包括特殊情况在内的认可证书协议的形式来进行。(403)钢号的选择钢号应要选好以与其预期目的及可焊性来相适应。DASt规范009中有关选择焊接钢结构等级的建议和有关防止焊接钢结构发生层状的建议可为钢号选择提供有用的帮助。(404)检验文件的提供所用产品应以DIN 50 049检验文件的形式来包括在适当的文件资料中。如果未焊好的St 37-2、USt 37-2、RSt 37-3和St 37-3钢结构及其辅助元件的受力是由弹性理论来确定的,那么这无须包括在上述文件中。如果受力是由塑性理论决定的,那么有关材料属性的说明至少应有具体的测试报告支持。用于厚度在30毫米以上的焊接构件,并且焊缝处于拉伸状态的金属片和宽带钢应要进行钢铁检验单1390中所述的焊缝弯曲试验并且要包括在验收证书中。(405)轧钢和铸钢的特征值考虑到这种情况,即100oC以上的特征值将随着温度来变化,表1中的特征值应可用来确定轧钢和铸钢的应力和阻力。4.2 固定件4.2.1 螺栓、铆钉、受切接合部件和地脚螺栓(406)螺栓、螺帽和垫片螺栓应由符合ISO 898第1部分的4.6、5.6、8.8或10.9级钢制成,相关螺帽有符合ISO 898第2部分的4、5、8或10级钢制成,而垫片应由和螺栓相同性能等级的钢制成。(407)镀锌螺栓螺栓、螺帽和垫片应属于同一产品范围。如果镀锌工艺是由螺栓制造商或者对螺栓制造商负责的分包商所进行的,那么应只能使用性能等级为8.8和10.9的热镀锌螺栓以及相关的螺帽和垫片。表1. 轧钢和铸钢的特征值1234567钢型和钢号产品厚度t*)单位:毫米屈服强度fy.k单位:N/mm2抗拉强度fu.k单位:N/mm2弹性模数E单位:N/mm2剪切模数G单位:N/mm2线性热膨胀系数aT单位:K-11结构钢St 37-2USt 37-2RSt 37-3St 37-3t402403602100008100001210-6240t802153结构钢St 52-3t40360510440t803255正火细粒钢StE 355WStE 355TStE 355EStE 355t40360510640t803257铸钢GS-522605208GS-20Mn5t1002605009淬火-回火钢C35 Nt163004801016t80270*)有关异型钢材的标准还使用其他标志来表示产品厚度。例如,DIN1025标准系列中用s来表示腹板厚度。注意: 参见条款718。a)它们和钢之间相兼容;b)它们不可能产生氢诱导脆度;c)这里有可行的方法来拧紧螺栓。注意1: 电镀锌是另一种合适的防腐方法。注意2: 有关避免产生氢诱导脆度的方法参见DIN 267。(408)螺栓材料的特征值拴接的阻力应根据表2中的特征值来确定。表2. 用于螺栓材料的特征值123性能等级屈服强度fy.b.k单位:N/mm2抗拉强度fu.b.k单位:N/mm214.524040025.630050038.8640800410.99001000注意: 参见条款718。(409)铆钉铆钉应为符合DIN 17 111的USt 36钢制成。(410)铆钉材料的特征值铆接阻力应基于表3中的特征值来确定。表3. 用于铆钉材料的特征值123材料屈服强度fy.b.k单位:N/mm2抗拉强度fu.b.k单位:N/mm21USt 362053302RSt 36225370注意: 参见条款718。(411)受切接合部件和双端螺栓受切接合部件和双端螺栓均应由表4中规定的材料制成。受切接合部件和双端螺栓的阻力应基于表4中的特征值来确定。(412)螺栓、铆钉和接头的证明与8级和10级螺帽一起使用的8.8级和10.9级螺栓的生产应一直受到监控,而监控记录应保留下来,作为验证其机械性能、表面条件、尺寸和紧固性能和相关要求一致的证据。这里应提供DIN 50 049中规定的测试报告。表4. 用于受切接合部件和双端螺栓材料的特征值123螺栓规范相应尺寸,单位:毫米屈服强度fy.b.k单位:N/mm2抗拉强度fu.b.k单位:N/mm21DIN 32 500第1部分性能等级4.83204002DIN 32 500第3部分具有St37-3的化学成分(参见DIN 17 100)3504503DIN 17 100*) ( St37-2或St37-3)d4024036040d802154DIN 17 100*) ( St52-3)d4036051040d80325注意: 参见条款718。其他性能等级的螺栓和铆钉应按照ISO 898第1部分和第2部分来进行测试,但在这种情况下不一定需要提供证明。受切接合部件机械性能的证明至少应按照测试报告的标准来以DIN 50 049检验文件的形式来提供。(413)其他材料制成的固定件上面所提材料以外的材料制成的固定件应用类推的方法和条款402与412一致。4.2.2 焊材(414)焊材只有在根据DS 920 011)获得批准时才可使用。注意: 常见焊材为焊条金属、焊剂和保护气。4.3 高强度抗拉构件4.3.1 钢索用钢丝(415)钢索用钢丝应由符合DIN 17140的优质钢或者符合DIN 17 440的不锈钢制成。4.3.2 锚固(416)承座材料承座应由符合DIN1681、DIN 17 182或者钢铁材料表685的铸钢或者符合DIN 17 100*)、DIN 17 103或DIN 17 200*)制成。_*)和*)参见第4页。1) 正式批准机构为位于Minden的德国联邦铁路中央办公室。文件DS 92001(德国联邦铁路批准用于弧焊和气熔焊的焊条金属、焊材和设备清单)可从德国联邦铁路出版办公室( Stuttgarter Strae 61a. D-7500Karlsruhe 1)处获得。(417)浇注锚固对浇注锚固应使用根据DIN 3092第1部分的金属浇注或根据ISO报告TR 7596的合成材料或 根据要素418的球环氧树脂的浇注。(418)嵌入树脂的属性根据DIN 1164第2部分,用于嵌入的树脂试样(4厘米4厘米16厘米)在48小时后测量所得抗压强度fD、K和抗弯强度fB、K应如下所示:fD、K100N/mm2 (1)fB、K40N/mm2 (2)注意: 在DIN 1164第2部分中,强度标志为。(419)套管套管应用DIN 3090或DIN 3091中规定的材料来制成。(420)钢索扣、端头系带和压制钢箍钢索扣和端头系带应由符合DIN 1142、DIN 1681、DIN 17100*)、DIN 17 103、DIN 17 200*)或者Stahl-Eisen-Werkstoffblatt685的材料制成,而压制钢箍则应由符合DIN 3093第1部分的锻制铝合金或者符合DIN 3095第1部分的钢来制成。4.3.3 钢绳(421)钢丝、绞线或钢筋形式的预拉伸钢绳应用相关文件所提的材料制成。4.3.4 检验(质量控制)(422)证明所用钢绳材料的属性至少应按照测试报告的标准来以DIN 50 049检验文件的形式来提供。(423)承座所有承座均要用磁粉探伤法来测试有无表面缺陷。其外表面的情况应相当于等级程度DIN 1690-MS3或者达到更好程度,而加强筋则要相当于等级程度DIN 1690-MS2或达到更好程度。铸钢制成的承座应要进行超声波测试。其内表面情况应相当于等级程度DIN 1690-UV2或者达到更好程度。制品焊接可符合DIN 1690第1部分和第2部分。(424)钢绳抗拉伸钢制成的构件应根据相关协议中的规定来进行检查。4.3.5 高强度抗拉构件机械性能的特征值(425)钢丝强度0.2%的保证应力特征值f0.2和抗拉强度特征值应fu 相当于DIN 3051第4部分中规定的名义值。和抗拉强度特征值应fu.k不应大于1770N/mm2。所有形成抗拉构件的钢丝应具有相同的强度特征值。(426)纵向刚度高强度抗拉构件的纵向刚度一般通过经验方法来确定。注意: 纵向刚度为金属横截面面积和弹性模数之间的乘积。由DIN 17140第1部分中有关钢所制成的高强度抗拉构件弹性模数可参见图2和表5,以作参考。确定钢索弹性模数时应考虑到这样的事实,即较短钢索(即取样长度不大于绞距的10倍)的蠕变系数要比较长钢索小。如果没有经过更为严格的处理,那么在通过多切割0.15毫米/米来将其切割成定长单丝钢索或全封闭圈钢索时要把这种情况考虑进去。注意1: 在结束规定的加荷循环次数后,弹性模数EQ则相当于在设计破断力的30%到40%之间。注意2: 如果钢索没有经过预载,那它们在初始加载后除了发生弹性应变以外,还将会发生永久变形。如果记住这一点的话,那么在安装前后钢索的预载水平最好不要超过相当于其抗拉强度特征值4.5倍的强度等级。极限值平均值图2. DIN 17 140第1部分中有关钢所制成的,未经预载的,全封闭圈钢索的弹性模数指导值。在图2中EG 初始加载达到G后的弹性模数EQ 可变作用力区域内的弹性模数EA决定定长切割的弹性模数EB施工期间的弹性模数G由于永久作用力而产生的应力Q由于可变作用力而产生的应力如果绞距长度几乎达到各层钢丝直径的10倍,并且基本应力为40N/m2,那么图2中的弹性参数则有效。定长切割时的基本应力与弹性区域的下限负载相一致(即按尺寸精确切割时加载不足),这里钢索不再有起伏,钢索配置也基本完成。(427)备选设计纵向刚度应作出适当考虑,以防用于安装的高强度抗拉构件纵向刚度偏离设计值10%以上。(428)线性热膨胀系数DIN 17 140第1部分中有关钢制成的抗拉构件线性热膨胀系数T应等于1210-6K-1(3)。而由不锈钢抗拉构件的线性热膨胀系数则要从DIN 17440中选择。(429)滑脱系数除非通过实验方法获得不同数值外,应假设0.1的滑脱系数已将全封闭圈钢索之间以及全封闭圈钢索与其他钢产品(钢索扣、端头系带、导杆等)之间的摩擦考虑在内。表5. 高强度抗拉构件在可变作用力EQ点处的弹性模数指导值1234条款523中的高强度抗拉构件类型EQ单位:N/mm21单丝钢索0.151062全封闭圈钢索0.171063带钢芯的圆股钢丝绳0.121060.111060.111060.101060.101060.091060.101060.09106钢索最小直径外侧绞线数量钢丝数/外侧绞线78171923302532686868686-86-815-2615-2627-4927-4950-7550-754多组平行排列的预拉伸钢丝和预拉伸钢筋0.201065多组平行排列的预拉伸钢绞线0.19106其他类型抗拉构件的滑脱系数应通过实验确定。5 结构细部设计5.1 概述 (501)最小厚度最小厚度应从相关标准中来确定。(502)钢号的混合任何结构及横截面中均可使用不同钢号的钢。(503)形状和负荷路径的影响应检查一下负荷传输或再分配点、弯曲点或切断边缘处是否需要特殊的结构设计。如果金属疲劳的评估不是大问题,那么焊接型钢和轧制工字钢在负荷传输点处不需要杆件系统,钢梁横截面的设计不要包括旋转和摇摆在内,而极限状态分析则根据条款744中的规定来进行。注意: 例如,结构细部设计可包括加强筋在内。5.2 连接5.2.1 概述(504)接缝接缝应尽可能简单、结实和对称。横截面上单个部件的连接应要自动进行。注意: 例如,横截面上的单个部件有凸缘和腹板。如果通过分析可确定扣板具有相应的功能,那么扣板还可用作连接板。(505)扣板横截面或横截面中各受压部分的负载被直接传输出去的地方应符合以下情况:a) 部件的接触面应要保持水平和平行。b) 这里没有由于生产缺陷而造成的局部不稳定,或者即使有生产缺陷,但也不可能会造成损害。注意: 生产缺陷包括错位和表面缺陷。局部不稳定的情况在薄壁构件上特别常见。c) 要按照条款837中的规定采取预防措施来防止部件的滑脱连接在一起。焊接缝之间的缝隙宽度应不得大于0.5毫米。注意: 受压翼缘和端板连在一起处的缝隙不得超过0.5毫米。5.2.2 拴接和铆接(506)拴接拴接的一般类型见表6。预紧连接应通过8.8级或10.9级螺栓来实现。使用8.8级或10.9级螺栓的摩擦夹紧连接应要预先加载,而摩擦表面要先根据DIN 18800第7部分来做好准备。使用8.8级或10.9级螺栓的受拉连接应要预先加载。如果在极限状态分析中已考虑到接缝开口,并且这在结构的使用期限当中不会有影响的话,那么不一定要进行预先加载处理。注意1: 预紧摩擦夹紧连接确保摩擦配合保持在滑脱范围内,同时铰制剪切螺栓、预紧铰制剪切螺栓和铰制摩擦夹紧螺栓连接确保摩擦配合保持在剪切强度或支承强度限度范围之内。注意2: 受拉连接(如刚性端板连接)的预先加载使得其在使用能力分析过程中不能打开,因而也就提高了其疲劳强度。表6 拴接类型1234套管与孔壁间的名义间隙d=dL-dSch单位:毫米未预先加载预先加载未摩擦夹紧摩擦夹紧10.3d2.0*)SLSLVGV2d0.3SLPSLVPGVPSL剪切螺栓连接SLP铰制剪切螺栓连接SLV预紧剪切螺栓连接SLVP预紧铰制剪切螺栓连接GV预紧摩擦夹紧螺栓连接GVP预紧铰制摩擦夹紧螺栓连接*)沉头螺栓在调整螺栓头过程中的最大名义孔壁间隙为1.0毫米。(507)螺帽、螺栓和垫片DIN7990六角头螺栓、DIN 7968铰制螺栓和DIN 7969 沉头螺栓应和DIN 555螺帽一起使用,如需要的话,再加上DIN 7989垫片或DIN 434或DIN 435方锥形垫片。DIN 6914螺栓和DIN 7999铰制螺栓应和DIN 6915螺帽以及DIN 6916、DIN6917或DIN 6918垫片一起使用。高强度螺栓应在两端都装上垫片,但如果名义孔壁间隙为2毫米,那么螺栓则不用加上头部垫片,所以非预紧螺栓除外。注意: 螺栓和其他固定件无需用扭矩扳手来进行检查即可按需要来紧固组件的话,那么就可视为是非预紧结构。螺栓头和垫片的支承面与元件之间的倾斜不应大于2%。注意: 例如,较陡的角度可通过方锥形垫片来校正。(508)铆钉铆接应使用DIN 124圆头铆钉或DIN 302埋头铆钉来进行。(509)铆接张力的避免设计铆接时应要避免铆钉受到张力作用。(510)和中间板之间的连接如果在盖板和要连接的构件之间装有中间板,螺栓或铆钉的数目应要高于不带中间板时所需的数目n,关系式如下所示:n=n(1+0.3)(见图3)。如果是预紧铰制摩擦螺栓连接,那么这就不一定需要。2块中间板图3. 用于与中间板之间连接的固定件数目(511)通过螺栓或铆钉来对附加凸缘板进行的端接除非滑脱需要有间隙,实腹梁附加凸缘板的螺栓端接不应有大于1毫米的空隙。这种端接应基于凸缘板末端和受到最大应力的横截面之间的最大剪力来进行设计。如果连接附加凸缘板在理论上所需要的长度超出这一点的话,那么凸缘板则要延长至理论上的连接点之外;如果上述所需长度比这一点小,并且因而凸缘板对结构没有太大影响,但它仍需要加以固定。(512)垫料元件在连接处的变形应不能有大于2毫米的超差。厚度上大于6毫米的垫料应按照条款510中规定来作为中间板进行处理,但是已被拴接、铆接或者焊接的话则除外。若是预紧铰制摩擦夹紧螺栓连接的话,那么这则不一定需要。(513)螺孔和铆孔的间距表7为螺孔和铆孔间距的详细情况,其中t为较薄盖板的厚度。如果接缝上有两排以上的孔平行于和垂直于力作用线,只有最外面的一排需要有表7第5行第7列中规定的最大间距e和空隙e3。表7.螺孔和铆孔的间距与边距1234561边距间距2最小值到力作用线处的|, e11.2dL最小间距 间距e2.2 dL3到力作用线处的, e21.2 dL孔距e32.4 dL4最大值到力作用线处的|和, e1或e23 dL或者6 dL最大间距e或者孔距e3防止局部翘曲6 dL或者12 dL5不会发生局部翘曲的地方10 dL或者20 dL打孔处需要有相当于1.5 dL的最小边距和相当于3.0 dL的最小间距或者孔距。如果有足够的防腐措施,那么距离大于第5行中所规定的要求(参见上面的注2)。作用力线a) 偏心接合b) 轴向接合图6. 横截面上不同厚度对接部分的边缘形成的斜切注意: 关于合适的预防措施参见DIN 18800第7部分钟的子条款3.4.3.6。附加凸缘板理论上的末端图7. 复式凸缘(517)附加凸缘板的焊接如果不需要分析凸缘板的端接,那么附加凸缘板应如图7a)所示来安装。凸缘板在t大于20毫米处则按照图7b)来切成斜面。(518)凸缘板之间的接缝如果重叠的凸缘板刚好重合,那么应如图8所示通过有槽端接焊来做好准备。图4. 边距e1和e2、间距e和孔距e3注意1: 支承阻力为所选边距和孔距的函数。若上述参数取表8中的数值时阻力可达到条款805种规定的最大可能有效的理论值,而如果相关参数取表7中最小值,阻力只约为此值的一半。表8.达到最大支承阻力所需的边距和间距间距e1e2ee33.0dL1.5dL3.5dL3.0dL图5. 接缝上未受支撑的加固边实例注意2: 通过预紧刚性端板连接或者密封接缝可提供足够的防腐。5.2.3 焊接缝(514)概述元件及其连接的设计应保证轻松焊接,同时焊缝不会结块。注意: 有关合适的钢号问题参见条款403。(515)横截面中不同厚度的各部分之间的对接焊缝如果对焊以形成横截面的各部分在厚度上的不同相差10毫米以上,那么邻接边缘应要形成1.1或更小斜度的斜角(见图6)。(516)凸缘板的最大厚度要焊接到其他元件上的凸缘板厚度不应大于50毫米。但是若已采取合适的预防措施来保证凸缘板能得到正确加工,那么则可使用厚度大于50毫米的凸缘板。有槽端接焊缝图8. 重叠凸缘板之间对焊接缝的准备(519) 角焊缝厚度在构成横截面的部件厚度不超过3毫米处,角焊缝厚度a应在以下限制范围之内: 2毫米a0.7min t (4)并且 a0.5 (5)其中a和t均以毫米为单位。在特定焊接情况下,焊缝厚度无须遵照等式(5)所表示的规则,但是对厚度在30毫米及以上的板子来说它应不小于5毫米。注意: 最小容许焊缝厚度(参见等式(5)的规定用于避免焊缝横截面和通过焊接连接在一起的部件横截面之间不成比例(参见5)。(520)极端腐蚀条件下的焊缝如果采取合适的预防措施,以确保有足够的防腐,那么在极端腐蚀情况比较普遍的地方则可有断续焊缝和部分焊透焊缝。注意: 举例说明,极端腐蚀条件一般在露天较多。合适的预防措施可在裂缝处另外加上表面涂层。(521)异型钢材凹面上的焊缝不完全脱氧铸钢制成的异型钢材凹面上不可进行纵向焊接。(522)冷加工区的焊缝表9中的min r/t值应与宽度相当于5t的冷加工区(包括邻近区域)一致。第1行到第5行之间的中间值可通过线形插值法来得到。表9中的min r/t值无须适用于焊接之前经过正火处理的冷加工元件。表9. 用于冷加工区焊接的弯曲半径与厚度之间的最小比值,min r/t(数值都以毫米为单位)123max tmin(r/t)15010224331

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