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不同阶段对钢结构设计的安全系数规定有何不同

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不同阶段对钢结构设计的安全系数规定有何不同

发布日期:2019-05-22 作者:,江西华泰钢结构有限公 点击:

一阶段——传统的容许应力法

从20世纪初到1957年,钢结构设计一直采用传统的容许应力法。其设计原则钢结构在弹性限度内承受标准荷载时构件产生的最大应力不能超过所规定的容许应力。

容许应力法设计简单、易行;但安全系数K是根据经验确定的一个定值,没有考虑到各件结构具体情况的差异;因此,这是一种保守的设计方法。


二阶段——三系数极限状态设计法

从1957年开始,我国采用了前苏联提出的三系数极限状态设计法。它的特点是明确提出了两种极限状态的概念。在荷载和材料强度的取值上初步引进了概率分析,并且采用三个分项安全系数以避免用单一安全系数的缺点。


三阶段——半概率极限状态设计法

自1975年起,我国试行《钢结构设计规范》(TJ17-74),规范中采用对承载力极限状态进行多系数分析,而后用单一安全系数表达的容许应力法,表达式和传统容许应力法基本相同;但安全系数的确定是对影响结构安全的诸因素采用数理统计的方法,并结合我国工程实践的经验进行多系数分析后,综合求出的单一安全系数,实质上是半概率半经验的极限状态设计法。


自1989年7月起,我国开始施行《钢结构设计规范》GBJ17-88。其设计方法采用概率极限状态法。

概率极限状态法是将影响结构功能的诸因素(荷载效应,材料抗力等)作为随机变量,运用概率分析法并考虑其变异性来确定设计值;这样对所设计的结构的功能也只作出了一定的概率保证,即认为任何设计都不能保证绝对安全,而是存在一定风险。但是,只要其失效概率小到人们可以接受的程度,便可认为所设计的结构是安全可靠的。结构的可靠性用“可靠度”来衡量,它的定义是:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构的可靠度,或称为可靠概率。反之,结构不能完成预定功能的概率,称为失效概率。

在现行钢结构设计规范GBJ-17 88中,采用可靠指标来衡量结构的可靠度,并将可靠指标等效转化为各分项系数进行计算。可靠指标的数值与失效概率在进行极限状态设计时是一一对应的。


钢结构构件承载力极限状态设计时可靠指标值和失效概率值。

1 触电。焊工发生触电的概率最高。焊工易接触焊钳、焊条、接线柱、高压电线等直接带电体和绝缘损坏的电缆线、漏电的焊机外壳、带电的金属结构等间接带电体:而焊工劳保防护用品有缺陷或未穿戴,夏季身体出汗:节点杆件多,操作空间狭小,障碍物多,接地回格短路,漏电保护装置失灵,焊接工位绝缘隔离破损;雨雪雾等潮湿环境;照明光线不足;施工人员违反安全操作规程,随便合闸等等都易引发触电事故

2 高空坠落的危害因素:登高梯子、脚手架板失稳;在工作点焊接时未系安全带或不系安全带在杆件上行走;安全带损伤;安全带低挂高用,挂杆失稳;未架设安全网;高温环境中暑、头晕、站立过快;雪雨风雾环境焊工踩空、滑倒;切割构件时,构件突然分离,张力打击操作人员;触电失稳:焊工带病高空作业。

3 物体打击。危害因素从两方面分析。其一焊工受伤:交叉作业现场无隔离保护。其二焊工伤人:焊工工作点的工具材料滑落,焊工随意抛弃废弃物,切割件脱离,点焊件固定不牢,结构件倾倒。上犹钢结构

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