继续学习AISC 360-22第D章:受拉构件设计(Design of Members for Tension)。
------------------------------------------------------------------------
📘 第一部分:长细比限制 (Slenderness Limitations)
关于受拉构件的长细比,AISC 360 的规定:
• 无强制上限:规范明确规定,受拉构件没有强制的最大长细比限制
• 推荐限值 (L/r ≤ 300):虽然没有强制规定,但规范在“用户提示 (User Note)”中强烈建议,出于经济性、正常使用(Serviceability)、便于制造和安装的考虑,受拉构件的实际长细比(按构件实际长度除以最小回转半径计算)不宜超过 300。
------------------------------------------------------------------------
📙 第二部分:抗拉强度计算 (Tensile Strength)
受拉构件的可用抗拉强度取决于两个最经典的极限状态,设计时必须取两者的较小值
1. 毛截面屈服 (Tensile Yielding in the Gross Section)
2. 净截面断裂 (Tensile Rupture in the Net Section)
• 设计理念:防止构件在存在孔洞或应力集中的连接薄弱处发生突然的拉断(脆性破坏)。由于断裂是脆性破坏,因此采用了比屈服更严格的抗力系数(0.75 vs 0.90)
-----------------------------------------------------------------------
📗 第三部分:核心概念——有效净截面与剪力滞后 (Effective Net Area & Shear Lag)
• 什么是剪力滞后? 当拉力不是通过构件的所有截面元素(如只连接了角钢的一个肢,或只连接了工字钢的法兰)传递时,应力分布是不均匀的,这种现象就叫剪力滞后
• 系数的取值 (Table D3.1):
------------------------------------------------------------------------
📕 第四部分:特殊受拉构件 (Special Members)
除常规型钢外,第D章还对几种特殊的受拉构件做出了规定:
1. 组合构件 (Built-Up Members - D4) 对于由缀条、缀板和开孔盖板组成的组合受拉构件,规范对连接间距进行了限制。例如,缀板(Tie plates)的长度不得小于其焊缝或紧固件连接线之间距离的 2/3,其厚度不得小于该距离的 1/50,且断续焊缝或紧固件的纵向间距不得超过 6英寸 (150 mm)
2. 销轴连接构件 (Pin-Connected Members - D5) 销轴连接常用于承受巨大静荷载的受拉构件。设计销轴连接节点时,必须核算以下四个极限状态,并取最小值
• 受拉断裂 (Tensile rupture):
• 受剪断裂 (Shear rupture):
• 承压 (Bearing):依据 J7 节
• 毛截面屈服 (Yielding):依据 D2 节计算
3. 眼杆 (Eyebars - D6) 眼杆必须同时满足毛截面的受拉屈服强度要求,并符合极其严格的几何尺寸要求(如头部厚度、销孔直径、头部过渡半径等),以确保在受力时不发生端部的脆性破坏