专利名称：集装箱房的抗力分项系数确定方法及材料强度设计值确定方法
技术领域：
本发明涉及一种集装箱房的抗力分项系数确定方法及材料强度设计值确定方法， 尤其涉及一种在材料强度标准值不变，集装箱改造房再使用50年的情况下集装箱房的抗力分项系数确定方法及材料强度设计值确定方法。
背景技术：
作为集装箱使用前在生产，加工，运输，装拆等过程中，结构不可避免会有初始缺陷的影响，表面可能会有裂纹，气泡，结疤，夹杂等。使用10年后的集装箱在深改造，运输， 开洞，装拆，海上风浪等等各种过程中，会出现波纹板凸凹，折叠，破洞，裂纹，表面粗糙，结疤，会有明显的一些腐蚀。集装箱的使用年限一般定为10年左右，不需要大修，但是要用作集装箱房，国内的建筑物，按照二等情况定为使用50年，需要小修，必须注意耐久性的防护和适当加固措施，需要进行表面的清理，在表面涂刷防火，防水，防腐等等的涂料。因为各个构件的厚度都有所减小，势必会降低各个构件或整体的抵抗荷载能力。现有技术中，在构建集装箱房时， 通常未考虑集装箱使用10年的缺陷影响，因此，集装箱房的抗力分项系数的确定直接关系集装箱房的材料强度设计值，现有技术在确定集装箱房的抗力分项系数时，未考虑集装箱使用年限对集装箱房抗力分项系数的影响，同时，也就未考虑到对材料强度设计值的影响， 这将严重影响集装箱房的安全。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种集装箱房的抗力分项系数确定方法及材料强度设计值确定方法，克服现有技术未考虑集装箱使用年限的缺陷对集装箱房抗力分项系数及材料强度设计值的影响，严重影响集装箱房的安全的技术问题。本发明的技术方案是构建一种集装箱房的抗力分项系数确定方法，包括如下步骤确定集装箱房的钢结构材料根据集装箱房的钢结构材料，确定集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数确定集装箱房的抗力分项系数在材料强度标准值不变，集装箱改造房再使用50
年的情况下，根据公式a =-^Ι^χ^确定集装箱房的抗力分项系数；其中γ ‘ κ
表示抗力分项系数；α 2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为97. 73%水(0为抗力衰减函数，为冲)=1-2.2x10-6P，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限，t ( 76， 单位为年；α Ε为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ κ为抗力统计参数；β表示安全指标值。本发明的进一步技术方案是所述集装箱房的钢结构材料为Q345钢，则取平均的抗力统计参数δκ = 0.131。
1-α7δ φ( )本发明的进一步技术方案是考虑抗力随时间变化时，A ！—仅具树,)其中，
其中Yk表示抗力分项系数；α 2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为97. 73%； 炉⑴为抗力衰减函数，为树0 = 1-2.2x10-6i3，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限， t ( 76，单位为年；α Ε为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ κ为抗力统计参数，β表示安全指标值。本发明的进一步技术方案是当抗力标准值为正态分布时，取CI2 = 2时，结构抗力标准值的保证率为97. 73%。本发明的技术方案是构建一种集装箱房的材料强度设计值确定方法，包括如下步骤确定集装箱房的钢结构材料根据集装箱房的钢结构材料，确定集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数确定集装箱房的材料强度设计值在材料强度标准值不变，集装箱改造房再使用 50年的情况下，根据材料强度设计值公式·4十值=f^fHftKepit)，确定集装箱房的材料强度设计值；其中其中γ ‘ κ表示抗力分项系数；f标准准值表示材料强度，Q345材料取345N/ mm2;a2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为97. 73 %水(0为抗力衰减函数，为 φ( ) = 1 -2.2x10-6Z3，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限，t彡76，单位为年；α κ为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ κ为材料抗力统计参数；β表示安全指标值。本发明的技术效果是提供一种集装箱房的抗力分项系数确定方法及材料强度设计值确定方法，通过考虑集装箱使用年限的缺陷对集装箱房抗力分项系数及材料强度设计值的影响，从而设计出安全可靠的集装箱房。
图1为本发明为本发明集装箱的可靠状态图2为本发明确定抗力分项系数的流程图。图3为本发明确定材料强度设计值的流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。如图1所示，集装箱房可靠性是保证结构在预定使用期限内满足设计预期的各种功能要求，有安全性、适用性、耐久性。结构能否完成各项功能的可靠性可以用极限状态来衡量，结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态已有规范标准按照国家可靠度标准进行取值，比如二级建筑50年的延性破坏下安全指标值就是3. 2，一级建筑延性破坏下100年的安全指标值就是3. 7 ；而对于Q345钢结构的抗力分项系数一般取为1. 11，这些抗力分项系数和材料分项系数也都是标准固定的。 以上这些标准固定的取值，是不能变化的，是根据统计平均得出的，是从整体角度出发的，如下表。 表1 用50年的安全等级规定
破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏3. 73. 22. 7脆性破坏4. 23. 73. 2本发明中，集装箱大部分都是用于10年，然后根据本要求制成集装箱改造房，但是可能由于起初集装箱制作质量问题，在使用期间人为、外荷载破坏等问题，有些集装箱只用了 1年，2年，3年，一直到10年，这个10年内都可能会被淘汰，需要研究这个时间段。集装箱改造房要用于永久性建筑，要求使用50年，对于集装箱房可靠度的相关计算中，本发明需要考虑集装箱在构建集装箱房时已经使用年限的问题。如图2所示，本发明的具体实施方式
是构建一种集装箱房的抗力分项系数确定方法，包括如下步骤步骤100 确定集装箱房的钢结构材料，即根据集装箱房的钢结构材料，确定集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数SK。由于集装箱房的抗力分项系数与集装箱房的钢结构材料，因此，首先需要确定集装箱房的钢结构材料，然后获得集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数、。我国集装箱通常采用Q345钢结构，因此，本发明以Q345钢结构来确定集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数δΕ。δκ:属于材料抗力统计参数，对于Q345钢，见表2ο表2 :Q345钢结构构件抗力的统计参数δ Ε
受力状态轴心受压弯曲失稳0. 138弯扭失稳0. 121偏心受压弯矩作用平面内0. 124弯矩作用平面外失稳0. 145受弯整体失稳0. 127平均值0. 131本发明中，取平均值，δκ = 0. 131。步骤200 确定集装箱房的抗力分项系数，即在材料强度标准值不变，集装箱改
造房再使用50年的情况下，根据公式z^r^f^x^确定集装箱房的抗力分项系
数；其中Y ‘ κ表示抗力分项系数；α 2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为 97. 73%沙⑴为抗力衰减函数，为树)=1-2.2x10-fV，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限，t彡76，单位为年；α Ε为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ κ为抗力统计参数； β表示安全指标值。具体过程如下如果按照过往假定抗力不随时间而变化的情况下，则50年和60 年等的抗力分项系数取值都没有变化。但是对结构实际情况的角度来说，有时对于一些结
5构性荷载可能会突然増大或随机的连续増大，那么从结构的尺寸和耐久性的设计就不够用 了，同时抗カ必然随着年限的增长而降低。因此本研究将根据抗カ随时间变化的情况下，对 集装箱改造房进行抗力分项系数的计算。抗カ不随时间而变化时，抗カR，kK，Sr都没有变化；当抗力随时间而变化吋，根据 国内外已有相关的形式
权利要求
1.一种集装箱房的抗力分项系数确定方法，包括如下步骤确定集装箱房的钢结构材料根据集装箱房的钢结构材料，确定集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数、；确定集装箱房的抗力分项系数在材料强度标准值不变，集装箱改造房再使用50年的情况下，根据公式a确定集装箱房的抗力分项系数；其中γ ‘ κ表示抗力分项系数；α 2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为97. 73%水(0为抗力衰减函数，为炉⑴= I-Z^xliTfV3，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限，76，单位为年；α κ为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ 抗力统计参数；β表示安全指标值。
2.根据权利要求1所述集装箱房的抗力分项系数确定方法，其特征在于，所述集装箱房的钢结构材料为Q345钢，则取平均的抗力统计参数δ κ = 0. 131。
3.根据权利要求1所述集装箱房的抗力分项系数确定方法，其特征在于，考虑抗力随 \-α7δκφ( )时间变化时，其中，其中Yk抗力分项系数；α 2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为97. 73 %沙(0为抗力衰减函数，为树0 = 1 -2.2x10-fV3，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限，t ( 76，单位为年；α Ε为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ κ为抗力统计参数，β表示安全指标值。
4.根据权利要求1所述集装箱房的抗力分项系数确定方法，其特征在于，当抗力标准值为正态分布时，取α 2 = 2时，结构抗力标准值保证率为97. 73%。
5.一种应用上述任一权利要求所述集装箱房的材料强度设计值确定方法，包括如下步骤确定集装箱房的钢结构材料根据集装箱房的钢结构材料，确定集装箱房的钢结构构件抗力的统计参数、；确定集装箱房的材料强度设计值在材料强度标准值不变，集装箱改造房再使用50年的情况下，根据材料强度设计值公式■4十值=fH^fitKepif)，确定集装箱房的材料强度设计值；其中其中‘ κ表示抗力分项系数；〖^^表示材料强度，Q345材料取345N/mm2 ； α 2表示使抗力标准值得到保证率，取2时，保证率为97. 73 % ;树0为抗力衰减函数，为 φ( ) = 1-2.2Χ10-6 3，t表示集装箱在构建集装箱房时的使用年限，t彡76，单位为年；α κ为控制抗力参数，在国际标准中取0. 8 ； δ κ为抗力统计参数；β表示安全指标值。
全文摘要
本发明涉及一种集装箱房的抗力分项系数确定方法及材料强度设计值确定方法，通过考虑集装箱使用年限的缺陷对集装箱房抗力分项系数及材料强度设计值的影响，从而设计出安全可靠的集装箱房。
文档编号G01N33/00GK102419264SQ201110239968
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者查晓雄, 钟建伟 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院