问题描述:
ETABS 能否根据钢材的牌号和厚度自动确定其强度设计值呢?对于 ETABS 内置的材料库中未包含的钢材(如高建钢),如何实现“根据钢材厚度采用相应的强度设计值”?
解答:
对于计算模型中任意杆件的截面,ETABS 将根据截面的板件厚度及材料的牌号(即屈服强度标准值),基于《钢结构设计规范 GB 50017-2003》表 3.4.1-1(如下所示)自动确定钢材的强度设计值。
对于板件厚度及屈服强度标准值的取值,用户需要注意以下两点:
第一,程序根据截面中最大的板件厚度选取强度设计值,并以此作为整个截面中所有计算点的强度设计值。这与规范中规定的“根据计算点处的钢材厚度选取强度设计值”有所不同,但在设计上偏于保守且与工程实际基本相符。
第二,如果自定义材料的屈服强度标准值与默认的四种钢材牌号(如上所示)不同,程序将根据相邻牌号的强度设计值进行线性插值。例如,对于最大板件厚度为 36mm,屈服强度标准值为 300MPa 的型钢截面,其强度设计值的计算公式如下:
上述插值结果可以从 ETABS 的构件设计细节中得到佐证,如下所示。
对于某些非 ETABS 内置的材料(如高建钢),其强度设计值随厚度的变化关系与钢结构规范中的取值可能并不一致。事实上,高建钢的屈服强度往往具有更小的波动范围,以免建筑物各部分之间屈服强度的匹配与设计要求值不同,进而产生局部破坏并降低建筑物的抗震性能。对于上述情况,用户只能根据板件厚度手动修改构件的强度设计值。当构件的数量较多是,建议采取以下操作方法:
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定义截面属性时,在属性名称上添加适当的后缀,注明板件的最大厚度,如:HW250X250X9X14_14mm 等等。
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通过截面属性的名称快速选择同一板件厚度范围内的所有构件,也可以将其指定为对象组用于后续的选择操作。
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为选中的构件指定钢结构设计的覆盖项,直接修改强度设计值(屈服强度标准值无需修改),如下所示。