DIN 18800-1 1990 钢结构涉及与构造 中文.doc

DIN 18 800第1部分,第45页UDC 693 814.014 2 德国标准 1990年11月钢结构设计与构造DIN18 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 fr 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，同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22.文件23.1 基本概念23.2 其它概念33.3 通用注释符34 材料44.1 轧钢与铸钢44.2 紧固件54.2.1 螺栓、铆钉、抗剪连接件、及大头螺栓54.2.2 焊接材料64.3强力张力64.3.1绳索用线缆64.3.2 锚固64.3.3 线绳74.3.4 检验（质量控制）74.3.5 高强度受拉构成件其机械性能的特性值75 结构详细设计85.1 综述85.2 连接件85.2.1综述85.2.2 螺栓及铆钉连接85.2.3焊接缝105.3 高强度受拉构成件115.3.1类型115.3.2 锚固件115.3.3（钢制）螺旋绳的导向及夹紧125.3.4 与钢索一起使用的导线装置及线夹136 载荷的假设137 设计分析137.1 强制性设计137.2 作用产生的应力的计算147.2.1作用147.2.2 最终极限状态分析的假设147.2.3 适用性极限状态分析的假设157.3 根据抵抗参数来计算抵抗157.3.1 抵抗参数157.3.2 抵抗157.4 分析方式167.5最终极限状态分析187.5.1标准和详细设计187.5.2 弹性-弹性方式197.5.3 弹性-塑性方式247.5.4 塑性-塑性方式267.6 静态平衡的确认277.7 耐用性298 连接处的应力及抵抗298.1综述298.2螺栓及铆钉连接308.2.1 最终极限状态分析308.2.2 适用性极限状态分析328.2.3 变形328.3 销钉连接328.4 焊接连接338.4.1 电弧焊338.4.2其它焊接过程388.5 各紧固件的组合388.6 接触式压力转移389 在极限状态分析中高强度受拉构成件的抵抗399.1 综述399.2 高强度受拉构成件及其锚固件399.2.1极限状态分析399.2.2高强度受拉构成件的抵抗399.2.3 套接处的抵抗409.3 导管、绳扣及夹紧装置419.3.1 内部极限压力及部分安全系数419.3.2 滑动41附件A42参考的标准及其它文件43前期版本45修订45解释说明451.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1981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3.1 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别，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）Fd结果下结构的状态。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。3.2 其它概念（310）其它概念将在相关处解释。3.3 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 沿着构成件的轴（长轴）y,z 横截面向的轴（在形状简单的构成件中ly应小于lz）u, v, w 沿x, y, z轴的位移N 轴向力（拉紧时为正向）My, Mz 弯曲力矩Vy, Vz 剪切力 轴向应力 剪切应力 应力幅度 结构卸载状态下的初始摆动缺陷。图1：坐标，移位参数，及内部的力及力矩。说明：为与国际协定相一致（例如：ISO 3898）现采用符号V而不是Q。（312）物理参数E 弹性模数G 剪切模量 线性热膨胀系数 屈服强度 拉伸强度 滑移系数(313) 剖面参数t 厚度b 宽度 宽幅A 横截面积Asteg 桁板面积S 静态力矩I 区域内的二阶力矩W 截面的弹性模数Npl 完全弹性状态中的轴向力Mpl 完全弹性状态中的挠矩Mel 横截面关键部位处，应力ax达到屈服强度时的挠矩。 可塑成型系统Vpl 完全弹性状态中的剪应力d 直径dL 孔直径dSch 柄直径 正常间隙a 设计的焊缝说明：“完全弹性状态”是指用到了极限弹性能力，不过在一些情况下（例如，角及沟槽处），其弹性区域会依然存在。（314）结构参数l 构成件的系统长度NK1 根据弹性理论（压缩时为正向），在最小分歧载荷下的轴向力。与Nk1有关的线性构成件的有效长度。（315）作用、抵抗参数及安全因数F 作用（整体）G 持久作用Q 可变化的作用FA 意外作用FE 土方压力M 抵抗参数（整体）yF 作用中的局部安全因数yM 对应抵抗参数的局部安全因数 （边）应力比，组合值Sd 应力（整体）Rd 抵抗（整体）（316）下标与前缀k 参数的特性值d 参数的设计值R, d 抵抗S,d 应力w 焊接b 铆钉, 螺栓vers 数量的前缀，表明是经验值grenz；参数的前缀，表明是极限值（即最大原容许值）。cal 参数的前缀，表示由计算确定的。说明1如易引起混淆，则应使用下标。说明2构成螺栓材料的拉伸强度，例如fu,b。 4 材料4.1 轧钢与铸钢（401）通用等级用到的钢的等级如下：1. 通用，结构（型）钢，等级St37-2, USt37-2, RSt 37-2, St37-3和St 52-3,见DIN 17 100*)；而适合冷作，焊接面，矩形截面的等级应符合DIN 17 119；而焊接的或无缝圆形空心型材符合的是DIN 17 120或DIN 17 121.2. 可焊接的标准化精细颗粒结构（型）钢，等级有StE 355，WStE 355，TStE 355及EStE 355，见DIN 17 102；适合正方形及矩形截面的等级符合DIN 17 125；而焊接的或无缝圆形空心型材符合的是DIN 17 123或DIN 17 124。3. 铸钢等级有GS-52见DIN 1681，及GS-20Mn5见DIN 17 182；以及等级C 35N热处理钢见DIN 17 200*)，用于钢制轴承、铰接及特殊部件。（402）其它等级的钢除了401所列的以外，只有当应用到以下之一时，才用到钢的等级。a. 钢材生产商在其提供的技术条件中指明了其化学成分、桔柑性能及可焊性，并且与401所列的等级相一致。b. 在相应的标准中对各等级用了详尽的说明，并对它们潜在的用途作了明确的定义。c. 通过其它方式对其适用性作了证明。 *) 译注：设计分析中的通用术语，在Eurocode 3中称为buckling lenght* ) 由DIN EN 10 025取代* )由DIN EN 10 083第1及第2部分所取代。说明1只能使用728项所述的分析方法。说明2 实用性的证明可采用协议的形式，或仅包含特定场合获批证书的形式来完成。（403）钢等级的选定选定某等级的钢，以适合具体的用途以及其可焊性。实际的DASt 009代码，即焊接钢结构件中钢的等级（等级）选择建议，以及DAST-Richtlinie 014（焊接钢结构中防止层状分开的建议），均对钢的等级选定提供有价值的帮助。（404）检验文件的规定DIN 50 049形式的检验文件，其相应的文本中应包括有用到的产品。钢等级中的未焊接结构St 37-2，USt 37-2，RSt 37-2和St 37-3，以及其辅助成分，当它们的应力由弹性理论来确定时，就不一定需要包括在这些文件中。当应力由塑性理论确定时，则有关材料性能的标注，至少应提供测试报告作为佐证。（钢的）板材及宽带钢，如用于焊接且厚度超过30mm时，在焊接处会有拉伸，应对照钢铁测试清单1390进行焊缝弯曲测试，并附上检验证书。（405）轧钢与铸钢的特性值。表1中给出的特性值可用来确定轧钢及铸钢应力及抵抗，但应考虑到当温度高于100时，其特性值会应温度波动而发生变化。4.2 紧固件4.2.1 螺栓、铆钉、抗剪连接件、及大头螺栓（406）螺栓、螺母和垫圈根据ISO 898第1部分，螺栓的特性类别应是4 6、5 6、8 8或10 9；相应螺母的特性类别，根据ISO898第2部分，应是4、5、8或10；而垫圈其特性类别至少与螺栓相同。（407）镀锌螺栓螺栓、螺母和垫圈均应来自同一类型的产品。热浸镀锌螺栓的特性类别为8 8和10 9，而相应的螺母及垫圈，只有经此螺栓制造商进行过镀锌处理，或由分包商负责为厂商进行此项处理，才可被使用。表1 轧钢和铸钢的特征值1234567钢的类别及等级产品厚度，t*)，mm屈服强度,fy,k,N/mm2拉伸强度,fu,k,N/mm2弹性模数,E,N/mm2剪切模数,G,N/mm2线性热膨胀系统,1结构St37-2USt37-2RSt37-2St37-2t40240360210 00081 0001210-6240t802153结构St 52-3t40360510440t803255正常精细颗粒StE 355WStE355TStE355EStE355t40360510640t803257铸造GS-522605208GS-20 Mn5t1002605009用于淬火和回火t163004801016t80270*) 处置轧制剖面的标准也使用其它符号来表示DIN 1025 系列标准中的产品厚度，例如用s表示腹板厚度。说明：Cf 项718在以下情况下允许使用其它敷金属用于防腐目的。a. 经证明其与钢材兼容b. 不会有因氢导致的变脆的可能性，及c. 有可行的方式来拧紧螺栓。说明1：另一适用的防腐蚀方式是用锌电镀法。说明2：在Cf DIN 267 Part 9中有防止因氢导致的变脆方式。（408）螺栓材料的特性值应根据下面表2中给出的特性值来确定螺栓连接件的抵抗性能。表2：螺栓材料的特性值123性能类别屈服强度fy,b,k,N/mm2拉伸强度fu,b,k,N/mm214624040025630050038864080041099001000说明：Cf 718项（409）铆钉铆钉所用钢的等级为USt 36和RSt 38，见DIN 17 111（410）铆钉材料的特性值应根据下面表2中给出的特性值来确定铆钉连接件的抵抗性能。表3：螺栓材料的特性值123材料屈服强度fy,g,k,N/mm2拉伸强度fu,b,k,N/mm21USt362053302RSt38225370说明：Cf 718项（411）抗剪连接件与大头螺栓抗剪连接件及大头螺栓的材料由表4特别列出。抗剪连接件和大头螺栓连接件的抵抗（剪应力）性能则根据表4螺栓材料的特性值来确定。（412）螺栓、铆钉及连接件的有关证书材料特性类别为8 8和10 9的螺栓的生产，若使用材料特性类别为8和10的螺母，则应符合正在进行的监测，并对其符合其机械性能、表面条件、规格、紧固行为等证据作好记录。应提供如DIN 50 049规定的提供测试报告。表4抗剪连接件与大头螺栓的材料特性值123满足直径d（mm）的螺栓屈服强度fy,b,k,N/mm2拉伸强度fu,b,k,N/mm21DIN 32 500 Part 1特性类别4 83204002DIN 32 500 Part 3具有St 37-3的化学成分（cf DIN 17 100）3504503DIN 17 100*）(St 37-2或St 37-3)d 4024036040d802154DIN 17 100*）(St 52-3)d 4036051040d80325说明：Cf 718项其它特性类别的螺栓和铆钉应按照ISO 898第一和第二部分的说明进行测试，此时虽没必要提供证明文件，但抗剪连接件及大头螺栓，其机械性能的证明应以DIN 50 049中检验文件的形式提供，至少为测试报告。（413）其它材料构成的紧固件紧固件如果由所列材料以外的其它材料构成，则应与402及412项相类似。4.2.2 焊接材料（414）用于缆线的金属丝应使用优质钢，见DIN 17 140第1部分，或不锈钢，见DIN 17 440。4.3强力张力4.3.1绳索用线缆（415）绳索用线缆由DIN17 140第1部分质量钢或DIN17440不锈钢制造。4.3.2 锚固（416）承物凹处的材料承物的凹处的材料应是铸钢，见DIN 1681，DIN 17 182或钢铁材料清单，或煅(造)钢，见DIN 17 100*，DIN 17 103或DIN 17 200*）。对于*和*的注释，见第四页说明。1)正式的批准机构是位于Minden的德国联邦铁路办公中心。DS 920 01文件为德国联邦铁路针对弧焊及气熔焊所允许的金属过滤器，焊接材料及焊接设备等的清单。文件可从德国联邦铁路的发行部门获得。（417）错固材料金属锚固材料由DIN 3092第1部分规定，而塑料锚固方式则由ISO技术报告7596中规定，树脂锚固则由418规定。（418）树脂锚固方式的性能用于锚固的树脂，其压缩强度FD,K和弯曲强度FB,K，按照DIN 1164第二部分规定，应在48小时后，用4cm X 4 cm X 16cm 样品进行测量，应该是：fD,K100N/mm2 (1)fB,K 40N/mm2 (2)说明：在DIN 1164中，强度用符号B表示。（419）套管套管的材料由DIN 3090和DIN 3091指定的材料构成。（420）钢缆夹，缆端接头及压紧套圈钢缆夹及端接头，其构成的材料应符合DIN 1142，DIN 1681，DIN 17100*，DIN 17103，DIN 17200*)，或Stahi-Eisen-Werkstofflblatt 685的规定，而压紧套圈则由锻制铝合金构成，见DIN 3093第1部分，或钢构成，见DIN 3095第1部分。4.3.3 线绳（421）预变形钢丝绳，其形式由钢丝，绞线及纲缆，其材料应在相应的协议中说明。4.3.4 检验（质量控制）（422）证书线绳所用材料的性能，应使用DIN 50 049检验文件的方式的证明，至少应是测试报告。（423）插口对于每个插口，可用磁粉探伤法来检查出表面缺陷。其外表面的状况，应等于DIN 1690-MS 3苛刻度，或更高要求；而其接线片的外表面状况则应至少达到DIN 1960-MS 2的要求。插口由铸钢构成时，应进行超声波测试，其内表面的状况，应至少达DIN 1690-UV 2苛刻度的要求，符合DIN 1690 第一，二部分要求的焊接产品，将允许使用。（424）钢索由变形钢构成的结构构成件，应根据协议的相关规定进行检查。4.3.5 高强度受拉构成件其机械性能的特性值（425）钢丝强度特性值为0.2%的试验应力fo2，和拉伸强度特性Fu，应等于DIN 3051第4部分规定的正常值。拉伸强度特性Fu,k则不能超过1770N/mm2，而全部钢丝所形成的受拉构成件，其特性强度应与上述相同。（426）纵向劲度 高强度受拉构成件的纵向劲度，通常由经验方式来确定。*)和*),见第四页。纵向劲度是弹性模数与高强度受拉构成件金属横截面积的积。这里构成件由符合DIN 17 140第1部分的钢材制成。在图2和表5中，给出的乘积用作参考。在确定钢索弹性模数时，应将短钢索（例如试样长度是所放置长度10倍）的蠕变系数考虑在内，它不应大于长钢索的值。如果此时缺少更严格的处理，则在剪下一段单股钢索或完全密封卷索时，应再剪去不超过0.15mm/m的一段。 说明1：弹性模数EQ应是根据设计，在完成一定（指定）加载周期后，断力的30%到40%之间。说明2：如果钢索未预加负荷过，它不但会在初次加载后出现弹性应变，还会呈现永久性应变。为此，建议钢索的预加载，其强度不要超过引起强度级等于其在安装前后特性拉伸强度的0.45倍。极限值平均值EB应在EG和EA之间 图2：全密封、无预载卷索，当其所用的钢材为DIN 17 140第1部分所指定的是其特定弹性模数据。在图2中：EG为预加载荷达到aG后的弹性模数。EQ为在作用变化区域内的弹性模数。EA为控制定长剪切时的弹性模数。EB为 建造作业时的弹性模数。G为因恒定作用下的应力。Q为可变作用下的应力。当绞距约等于各层直径的10倍，且基本应力为40N/mm2时，图2中给出的弹性模数有效。当剪切长度与弹性区域中的最低限度载荷对应时（例如，定积剪切测试中的轻载），则在此时的基本应力下，钢索不再出现波状，其钢索的结构几乎呈完整形状。（427）纵向劲度的比较设计当安装合适的高强度拉伸构成件时，如果其纵向劲度（根据经验确定）与设计值有超过10%偏差，则应有一合适的容差范围。（428）线性热膨胀系数由DIN 17 140第1部分钢材制成的受拉构成件，其线性热膨胀系数应等于12 10-6 K-1（3）；如受拉构成件由不锈钢制造，则其线性热膨胀系数应由DIN 17 440处得到。（429）滑动系统除非通过经验方式得到了不同的值，滑动系统，等于0.1，应将全密封卷索之间，全密封卷索与钢材料（以线缆、线夹、缆端接头、导管等）之间的摩擦考虑进去。表5：高强度受拉构成件在可变作用EQ处的基本弹性模数1234523项的高强度受拉构成件类型1单股钢索2全密封多股绞合钢索3钢芯圆股钢丝绳绳的最小直径mm外层股数外层每股的丝数4预应力钢绞线和预应力钢杆的平行组合件0,20 1065预拉钢索平行组合件0,19 106其它类型受拉构成件的滑动系数凭经验确定。5 结构详细设计5.1 综述（501）最小厚度最小厚度可由相应的标准得到。（502）钢等级的混用在某一结构及横截面处可以使用不等级（等级）的钢材。（503）不同载荷及形状路径所产生的影响应检查在载荷转移或重新分布点处，其专用结构是否需要详细设计。当疲劳评估不是主要考虑项时，焊接断面及辗压断面，在载荷转移点处，均不需要杆件系统，而桁条截面的设计不包括旋转及摆动，在744项处有最大限度状态的分析。说明：结构的详细设计中，可能包括有加劲板的规定。5.2 连接件5.2.1综述（504）接缝接缝应尽可能（形状）简单、紧凑及均匀。横截面各部分的连接应是独立的。说明： 横截面的各部分的实例有凸缘及腹板。对于角撑板用作拼接板的情况，需通过分析证明其功能是适合的。（505）捻接在受压情况中，横截面或横截面各部分处的载荷直接转移的地方（例如通过接触），以下情况必须满足。a. 各部分的接触表面应平整并平行。b. 不应该应生产的缺陷而存在局部不稳定性，或存在的不稳定也不会造成伤害。说明：生产中的瑕疵包括表面失配或不规则。局部不稳定通常主要指薄壁构件（见例2和3）c. 为防止要对接部分的滑动，在837中有要采取的注意事项。焊接缝隙的宽度不要超过0.5mm。说明： 将受压凸（翼）缘连接到端板时，其间隙宽度不得超过0.5mm。5.2.2 螺栓及铆钉连接（506）螺栓连接通用型螺栓连接由表6给出。预加载连接应使用性能类别为8 8或10 9的螺栓时才有效。使用特性类别为8 8或10 9的螺栓进行摩擦夹紧连接时，应预加载荷，而摩擦表面的备制应根据DIN 18 800第7部分的规定。使用特性类别为8 8或10 9的螺栓进行受拉连接时，应预加载荷。在极限状态分析中，如果适当考虑到了接缝口的问题，而且在结构件使用寿命期间，此问题是可以接受的，则可不强求预加载。说明1对摩擦夹紧连接的预加载，能确保摩擦配置件能达到夹紧的极限值，然而，配置好的安全螺栓、预加载后配置好的完全螺栓、及预加载后配置好的摩擦-夹紧螺栓连接，应能确保摩擦件能达到切变及承压强度的极限值。说明2连接件在受拉状态中的预加载（例如，刚性端面板的连接），应防止在适用性分析期间通常情况条件下，发生开口，这样会提高其疲劳强度。表6：螺栓连接的类型标准孔间隙mm未预加载预加载无摩擦-夹紧摩擦-夹紧1SLSLVGV2SLPSLVPGVPSL 安全螺栓连接件SLP 配置好的安全螺栓连接件SLV 预加载的安全螺栓连接件SLVP 预加载配置好的安全螺栓连接件GV 预加载摩擦-夹紧连接件GVP 预加载配置好的摩擦-夹紧螺栓连接件*)部件中适合埋头螺栓连接件的最大标准孔间隙为1.0mm。（507）螺母、螺栓及垫圈DIN 7990六角头螺栓、DIN 7968配合螺栓及DIN 7969埋头螺栓应与DIN555螺母结合使用，必要时应配用DIN 7989垫圈或DIN 434或DIN435方斜垫圈。DIN 6914螺栓和DIN 7999配合螺栓应结合DIN 6915螺母及DIN 6916，DIN 6917或DIN 6918垫圈一起使用。高强度螺栓的两头均应使用垫圈，但非预加载螺栓除外。这里如果标准孔的间隙为2mm，则可能不需要螺头垫圈。说明：对于螺栓及其它的紧固件，当根据需要用来紧固装配件时，若无需检查力矩，则可考虑不要预加载。螺栓头和垫圈承压面与部件的相对倾斜不要超过2%。说明：例如：可用方斜垫圈来弥补较陡的角度。（508）铆钉在铆钉连接件，应使用DIN 124圆头铆钉或DIN 302埋头铆钉（509）在铆钉连接处应避免受拉在设计铆钉连接件时，应避免铆钉承受拉力。（510）与中间板的连接当在要连接的盖板与构成件之间使用m块中间板时，则螺栓或铆钉的数量应大于n，这个数是不用中间板的需求量，其根据的是以下的关系式：n= n（1+0.3m）（见图3）。在预加载的配合摩擦-夹紧螺栓连接件中，这就没有必要。2块中间板 图3：采用中间板连接时，紧固件的数量（511）通过螺栓或铆钉来端接另加的凸缘板,除非对于滑动有一个允许范围，否则整体强横梁外加凸缘板的螺栓端接处，其间隙不能超过1mm。设计此端接处时，根据的是凸缘板与横截面承受最大应力的各端间的最大剪应力。对于理论上要求的长度，在此增加凸缘板的连接会超过这个值，凸缘板应超过理论连接点，如果不够的话，凸缘板对结构不起作用，它仍需要固定。（512）包装连接处各部件的变形与正常安装要求比，不得超过2mm。当厚度超过6mm时，应根据510中所述的中间板的方式来处置，但己通过螺栓、铆钉或焊接连接的除外。在预加载情况下，便无需配置摩擦-夹紧螺栓连接件。（513）螺栓及铆钉孔的间距表7中详细地给出螺栓或铆钉孔的间距，t为较薄盖板的厚度。表7螺栓和铆钉孔的边距和间距1234561边距间距2最小值至力线e11,2 dL最小值节距 e2,2 dL3至力线e21,2 dL行距e32,4 dL4最大值和至力线e1或e23 dL或6t最大的倾斜 e或间隙,e3防止局部扣住6 dL或12t5这里没有局部扣住的危险10 dL或20t当孔为冲制时，则需要最小边距应等于1.5dL，最小节距和行距等于3.0dL。当距离大于第五行第六列所述值时，如果有充分的防腐蚀措施，也是允许的。如果要与超过二排与受力线平行或垂直的孔连接时，仅最外面的一排孔需要有最大节距e，间隙e3（由表7行5列6所列）（cf 图4）。如果加固的是一无承受边（例如图5 中的载面形状），则边距应小于8t。 受力线图4：边距e1，e2，节距e，行距e3。说明1：承受的阻力是边距及所选孔间距的函数。当使用表8给出的值，根 据805的规定进行计算时，则有可能得到有效阻力的理论数值；而如果使用表7给出的最小值，则其阻力仅为上述值的一半。表8 得到承受阻力值所需的边距及间距间距3.0 dL1.5 dL3.5 dL3.0dL 图5：在结合处加固无支承边的实例说明2：通过对刚性端面板连接件预加载或接缝焊接来提供充分的防腐保护。5.2.3焊接缝 (514) 综述由于不用焊块，部件及连接件的设计应便于焊接。说明：有关合适的钢的等级，见403。（515）不同厚度模截面各部分间的对接如果要对接各部分以形成一厚度差超过10mm的横截面，则对接边缘有一1：1（或小于此值）的倾斜（见图6）。a)偏心接合b)轴向接合 图6：不同厚度横截面各部分对接边缘倾斜的实例（516）凸缘板的最大厚度与其它部件焊连的凸缘板，其最大厚度不应超过50mm。但如果采取了合适的防范措施确保其正常工作时，则允许使用超过50mm厚度的凸缘板。说明：在DIN 18 800第七部分的3.4,3.6中，规定有合适的防范措施。所加凸缘板的理论端a) b)图7：组合凸缘（517）另加凸缘板的焊接如果不需要对另外凸缘板的端面连接进行分析，则凸缘板应按图7a所示进行安装，此时t为20mm以上，而板的倾斜将如图7b所示。（518）凸缘板间的接缝如果叠加的凸缘板其接缝一致，则应通过焊接有槽边（如图8所示）来作好准备。带槽边的焊接图8： 叠加凸缘板间对接的准备（实例）（519）角焊的焊缝厚度当某部分的横截面，其厚度不低于3mm时，则角焊的焊缝厚度a，应在下面的范围内；这里a和t均用mm表示。在某些焊接条件下，焊缝厚度不必遵循等式（5）的规律，但当板的厚度为30mm或以上时，焊缝厚度不能低于5mm， 说明：有关焊缝厚度最低允许值的技术规定（例如，等式（5），是为了避免在焊接横截面与那些焊接接合部分（例如（5）之间出现不对称现象。（520）受极端腐蚀条件影响的焊接在极端腐蚀条件在主导地位时，如果采取了合适的防护措施，能确保防腐，则允许间断焊缝和部分焊透焊缝。说明：极端腐蚀情况，例如存在于露天条件下。而合适的防腐措施可以是空隙中加上表面涂层。（521） 辗压断面凹陷面的焊缝对于不完全脱氧铸钢的辗压断面凹陷面，是不允许有沿纵向焊缝的。(522) 冷作区域的焊接法如冷作区域的宽度（包括邻近区域）等于5t时，则此处的焊接作业，应遵守表9给出的mm rit值。则通过线性内插法可得到行1至行5所述值的中间值。如果某冷加工出的部件，在焊接前已经有标准规定，则不能应用表9给出的值。表9：冷加工区域中焊接时，弯曲半径与厚度的最小比值min r/t。单位。23Max t Min (r/t)1501022433122481.554*)164*)1*) 对于St 37-3号钢构成的部件，为6mm。5.3 高强度受拉构成件5.3.1类型（523）分类高强度受拉构成件主要进行下面的类型区分：a）（钢）丝绳- 单股（钢）丝绳，仅由圆（钢）丝组成。- 全密封卷绳，包括一层或多层外包异形钢丝及内层的圆钢丝。- 圆状多股绳，由多股钢丝组合而成。b）钢索：例如，由一组或多组钢丝、钢绳或钢丝绳平行绞合而成，预加应力的受拉钢制构成件。（524）钢丝直径及截面高度的限定用于DIN 779钢丝绳的异型钢丝，其线的直径d与截面高度h均应在下述的限定范围内： 0.7mmd 7.0mm （6） 3.0mmh 7.0mm （7）钢索要经建筑检查并获通过。5.3.2 锚固件（525）类型对于锚固方式，钢丝绳的一端应配有套接、套管、夹紧件或其它错固件，如527所述。 单股钢丝绳 全密封卷绳 圆形多股绳 钢索 图 9：高强度受拉构成件（实例）钢索（平行钢丝或绳）的套接带铆端的销钉端面板d= 未有防腐保护钢索的直径图10：圆柱形套接的尺寸钢索的锚固应通过建筑检查并获批准。说明1：所需的锚固类型，是所选受拉构成件类型及规格，要连接的结构，以及可能的变形（例如，因风引起振动所致）等的函数。说明2：锚固的外部形状，可通过现有安装或吊装设备的类型来提出要求（例如：DIN 83 313）。说明3：通用套接外部设计准则由图10给出。（526）套管和绳扣单股或圆形多股（钢）丝绳，如果需使用套管或绳扣来锚固，则应有足够的柔韧性。套管应符合DIN 3090或DIN 3091的技术要求。穿绕套管的一端（钢）丝绳，应用以下之一的方式紧固：- 带有压制钢套环的绕匝索环，见DIN 3095第二部分。- 压制熟铝合金套环，见DIN 3093第二部分。- 钢缆绳扣，见DIN 1142。单股钢绳需要至少二个符合DIN 3093第2部分的压制套环，或除根据DIN 1142中规定的数量外，另加一个绳扣。套管或绳扣不能用来锚固全密封卷绳。顺捻钢丝绳不使用套环和钢索绳扣。（527）其它的锚固其它锚固的适合要求应根据经验来核准。说明：其它的锚固包括钢掉套环，钢索接头、楔形与凹形锚固件，及接头。5.3.3（钢制）螺旋绳的导向及夹紧（528）导向套接的半径（例如：钢绳位于的导管部分）应至少是钢绳直径的30倍。但如钢绳安装合适，其宽度至少是钢绳直径的60%，并包括有软金属芯；或者钢绳至少有1mm厚的涂锌层。则套接半径降至钢绳直径的20倍是允许的。 直径超过40mm的钢绳套接l 当钢绳所含钢丝少于50根时，5d或50dDl7d（这里dD为钢丝最大直径 或 截面高度，它为能小于7mm）。d 标准钢绳的直径fy,D 钢丝的验证长度fy 套接的验证长度当如图11所示的弯曲长度l2为捻距的整倍数，而钢丝的直径（或截面高度）不超过0.005r，及钢绳的弯断力由权威测试中心，使用与本结构相同质量及类型的试件得以证明过时，则可使用较小的弯曲半径。导线装置的弧长（如图11所示），不应小于1.06。理论切线 实际长度绳端半径钢绳 图11 导线装置的端处半径导线装置端处半径应在范围内，不低于20mm。点T2的位置（如图11所示），用来确定最不理想的载荷情况，这时也考虑到了支承的移动及全密封卷索的下垂。由若干全密封卷绳构成的钢索。位于导线装置上，其装置的形状由钢索的横截面形状来确定，为适应内部的压力，必要时应使用固定件。说明1：上面规定的几何数据，能确保转向钢索受拉极限的降低与直钢索相比，不会超过3%。说明2：由于内部压力，钢索的弯曲会使导线装置压坏，点T1接近T2，产生一弯曲长度，距离会缩短的，因而，它遵循l1不小于， 即等于。*)译注：在本标准中，“极限”指的是“最大允许值”。（529）线夹线夹通常需要包装，选择合适的设计应由经验来验证。说明： 为使钢绳、钢索与线夹之间有充分的摩擦，通常需要包装，这可避免移动或滑动。线夹的设计应压着钢绳，同时保持钢绳的形状，以避免线夹与钢绳间出现刃边或局部应力峰值。内部(侧）压力应尽可能高，否则的话，到钢绳自由端的变化应尽可能短。说明1应力的峰值会损坏钢丝间的结合处，而刃边会破坏保护层的金属，并且会产生过度的弯曲应力。说明2短的线夹能使抖动应力产生的钢丝与线夹间的相对移动保持到最低限度。5.3.4 与钢索一起使用的导线装置及线夹（530）与钢索一起使用的导线装置及线夹，其适应性的设计，应凭经验确定。6 载荷的假设（601）特性值与加载相关的特性值可针对载荷设计的相应标准中获得。当这样的值不存在或不够充分时，则可将其算成在一标准时段内，作用分布的p%分位点。如数据不充分时，分位点可估算。说明：特性值应包括在建筑阶段发生载荷的（特性）值（例如：来自工厂）。（602）钢绳和钢索的自重钢丝及钢索的自重特性有如下计算：gk=Am w （8）这里：Am钢材的横截面积，单位mm2，由等式（9）获得。w 是自重因数，由表10得，单位kN/（m mm2） (9)式中：f 是间隙因数，由表10得。d 是钢绳或钢索的直径，单位mm。说明：自重系数W是一设计值，它将钢丝的质量与采用的防腐措施一并考虑在内。 7 设计分析7.1 强制性设计（701）范围对于结构、其部件、连接件及支承件等应提供确认，表明它们有足够的承重能力，适用性能及静态平衡性能。说明1：最终的极限状态分析证明，本结构及其部件，在建筑阶段或投入服务期间，不会有故障的风险，它基于的假设条件是，本结构在其使用寿命期间不会发生对其稳定性造成不利影响的事件（例如腐蚀）。说明2：通常，仅底部接缝需进行静态稳定性论证。即使这样，这样的论证也显多余（例如：单跨地板搁栅，进行提升检查）。说明3：为确保结构的实用性，需要有一些强制性的限定（例如：有关变形或撞击）。这些会对设计，尤其是塑性-塑性分析，有很大的影响。（702）总体要求应该证明，应力Sd会超过抵抗Rd，即： Sd/Rd1 （10）表10 自重和间隙因数123456789间隙因数钢绳/索的类型圆钢丝芯和一层异形钢丝（外层钢丝）圆钢丝芯和二层异形钢丝圆钢丝芯和二层以上异形钢丝围绕芯的层数自重系数123661单股钢绳-0.770.760.750.730.832全密封卷绳0.810.840.88-0.833带钢芯的圆形多股钢绳-0.550.934镀锌或其它防腐措施的钢索-0.780.760.750.855带灌浆塑料管的钢索-0.601.05应力应与设计作用Fd一起确定，如果合适，还可结合进设计抵抗参数Md，通过这个参数，也可确定抵抗。说明1分析应集中到应力或内部力及力矩，范围应是整体结构或结构的一些部分，并要根据前后关系及所选的分析类型。说明2应力可以是抵抗参数的函数（例如：刚度参数，这在超稳定结构中，会有约束）。（703）最终限制状态根据所选的设计模式，可考虑以下一个或多个最终限定状态：- 开始屈服- 横截面的塑化- 塑性铰接的形成- 破裂对于其它极限状态，抵抗是根据基础和专业标准而制定的。说明1有关要控制的极限状态类型（例如：板或框架内部弯曲、内部扭转屈曲、疲劳、或局部屈曲）的说明，应从739、740和741及表12、13和14中得到。说明2 表11给出分析方式的清单。说明3在部件分析中，对于应变硬化，通常是不允许的。 （704）适用性的极限状态除非其它标准另有规定，适用性的极限状态可通过协议来陈述。（705）对于涉及威胁生命的适用性极限状态对于失去适用性意味失去生命的可能情况，则适用性极限状态分析应以最终极限状态分析的形式进行。说明在其它情况下也可要求适用性分析（例如：有必要检查运输有毒气体的管道工程）。7.2 作用产生的应力的计算7.2.1作用（706）分类作用（力）F可根据其持续等级进行分类，分为持续（不变）作用G，可变作用Q，以及随机作用Fa。地基问题应认为是可变作用，因为它通常是温度的波动。说明：随机作用的实例有车辆撞击引起的负荷。（707）设计值作用的设计值为作用Fk的特性值乘以局部安全系数yF，当必要时，还可乘上组合因数，式子如下： （11）说明： 要进行最终极限状态和适用性极限状态的分析，就得为局部安全因数YF，和组合因数W给定数量值，这在7.2.2和7.2.3中有规定。（708）特性值作用Fk的特性值可由6中的规定来确定。（709）由于动态作用的应力增加对于动态作用引起的应力增加，应通过引入适当的非周期作用因素来加以考虑。说明1在可变作用情况下，发生的应力要比静态载重的大，它与作用速度、结构的动态反作用有关。非周期作用的实例有撞击、振动、阵风等，而其相应的因数在相关标准中有规定。 说明2周期作用通常需要动力特性分析、尤其要注意结构共振的风险。7.2.2 最终极限状态分析的假设（710）作用的组合最终极限状态分析，应考虑到以下的作用组合：- 持续作用G，结合各种不利的可变作用Q1。- 持续作用G，依次结合各不利可变作用Q1。持续作用的设计值Gd的计算方式如下：Gd=yF Gk (12)yF等于1.35。而不利可变作用的设计值Qi,d，其计算如下：- 当考虑到全部不利作用时， （13）而yF和i分别等于1.5和0.9- 当