GBJ 17-1988 钢结构设计规范(附条文说明).pdf

1、建标中华人民共和国国家标准钢结构设计规范年北 京中华人民共和国国家标准钢结构设计规范主编部门 中华人民共和国冶金工业部批准部门 中华人民共和国建设部施行日期 年 月 日关于发布国家标准 钢结构设计规范 的通知建标字第 号根据原国家建委 建发设字第 号文的要求 由冶金工业部会同有关部门共同修订的 钢结构设计规范 已经有关部门会审 现批准修订后的 钢结构设计规范 为国家标准 自一九八九年七月一日起施行 原 钢结构设计规范于一九九一年一月一日废止本规范由冶金工业部管理 其具体解释等工作由冶金工业部北京钢铁设计研究总院负责 出版发行由中国计划出版社负责中华人民共和国建设部一九八八年十月十九日修订说明本

2、规范是根据原国家基本建设委员会 建发设字第 号文的通知 由我部负责主编 具体由我部北京钢铁设计研究总院会同全国有关设计 科研 施工单位和高等院校对 年原国家基本建设委员会和冶金工业部批准的 钢结构设计规范修订而成本规范共分十二章和八个附录 这次修订的主要内容有 以概率理论为基础的极限状态设计法代替容许应力设计法 增加钢 钢的应用 调整受弯构件的整体稳定系数 增添受弯构件腹板局部稳定计算的相关公式 轴心受压构件的稳定性计算采用三条曲线 压弯构件的稳定性改用相关公式计算 增加多层框架柱的计算长度 疲劳计算以应力幅代替应力比 连接中的直角角焊缝采用考虑应力方向的计算方法 并增加承压型高强度螺栓连接

3、调整构造要求的部分内容 新增塑性设计 钢管结构 钢与混凝土组合梁三章的内容本规范必须与按 建筑结构设计统一标准 所制订或修订的 建筑结构荷载规范 及国家各种建筑结构设计标准规范配合使用 不得与未按 建筑结构设计统一标准 所制订或修订的国家各种建筑结构设计标准规范混合使用为了进一步提高规范的水平 希各单位在执行本规范过程中 注意积累资料和总结经验 如发现需要修改和补充之处 请将意见和有关资料寄交冶金工业部北京钢铁设计研究总院 北京市白广路 号 以供今后修订时参考冶金工业部年 月目录第一章 总则第二章 材料第三章 基本设计规定第一节 设计原则第二节 设计指标第三节 结构变形的规定第四章 受弯构件的

4、计算第一节 强度第二节 整体稳定第三节 局部稳定第五章 轴心受力构件和拉弯 压弯构件的计算第一节 轴心受力构件第二节 拉弯构件和压弯构件第三节 构件的计算长度和容许长细比第四节 受压构件的局部稳定第六章 疲劳计算第一节 一般规定第二节 疲劳计算第七章 连接计算第一节 焊缝连接第二节 螺栓连接和铆钉连接第三节 组合工字梁翼缘连接第四节 支座第八章 构造要求第一节 一般规定第二节 焊缝连接第三节 螺栓连接和铆钉连接第四节 结构构件第五节 对吊车梁和吊车桁架 或类似的梁和桁架 的要求第六节 制作 运输和安装第七节 防锈和隔热第九章 塑性设计第一节 一般规定第二节 构件的计算第三节 容许长细比和构造要

5、求第十章 钢管结构第十一章 圆钢 小角钢的轻型钢结构第十二章 钢与混凝土组合梁第一节 一般规定第二节 截面和连接件的计算第三节 构造要求附录一 梁的整体稳定系数附录二 梁腹板局部稳定的计算附录三 轴心受压构件的稳定系数附录四 柱的计算长度系数附录五 疲劳计算的构件和连接分类附录六 螺栓的有效面积附录七 非法定计量单位与法定计量单位的换算关系附录八 本规范用词说明附加说明 本规范主编单位 参加单位和主要起草人名单主要符号作用和作用效应集中荷载弯矩轴心力高强度螺栓的预拉力剪力支座反力计算指标钢材的弹性模量混凝土的弹性模量钢材的剪变模量欧拉临界力每个锚栓的受拉承载力设计值每个螺栓的受拉 受剪和承压承

6、载力设计值每个铆钉的受拉 受剪和承压承载力设计值每个连接件的受剪承载力设计值受拉和受压支管在管节点处的承载力设计值钢材的抗拉 抗压和抗弯强度设计值钢材的抗剪强度设计值钢材的端面承压强度设计值钢筋的抗拉强度设计值钢材的屈服强度 或屈服点锚栓的抗拉强度设计值螺栓的抗拉 抗剪和承压强度设计值铆钉的抗拉 抗剪和承压强度设计值对接焊缝的抗拉 抗剪和抗压强度设计值角焊缝的抗拉 抗剪和抗压强度设计值混凝土的轴心抗压强度设计值混凝土的弯曲抗压强度设计值正应力局部压应力垂直于角焊缝长度方向 按有效截面计算的应力疲劳计算的应力幅变幅疲劳的等效应力幅或折算应力幅疲劳容许应力幅板件在弯曲应力 局部压应力和剪应力单独作

7、用时的临界应力剪应力沿角焊缝长度方向的剪应力质量密度几何参数毛截面面积净截面面积柱的高度阶形柱上段 中段 或下段 下段的高度毛截面惯性矩净截面惯性矩毛截面面积矩毛截面抵抗矩净截面抵抗矩毛截面塑性抵抗矩净截面塑性抵抗矩间距板的宽度或板的自由外伸宽度箱形截面翼缘板在腹板之间的宽度 混凝土板托顶部的宽度加劲肋的外伸宽度直径有效直径孔径截面全高混凝土板的厚度混凝土板托的厚度角焊缝的有效厚度角焊缝的焊脚尺寸腹板的高度腹板的计算高度截面回转半径长度或跨度计算长度焊缝的计算长度集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度板的厚度 主管壁厚支管壁厚 加劲肋厚度腹板的厚度夹角夹角长细比换算长细比计算系数及其它用于

8、疲劳计算的有量纲参数用于计算梁腹板局部稳定的有量纲参数构件线刚度之比用于计算梁腹板加劲肋间距的有量纲参数螺栓 铆钉或连接件数目 应力循环次数所计算截面上高强度螺栓的数目高强度螺栓的传力摩擦面数目螺栓或铆钉的剪切面数目线膨胀系数钢材与混凝土弹性模量之比疲劳计算的欠载效应等效系数柱腹板的应力分布不均匀系数梁腹板创平顶紧系数支管与主管外径之比 用于计算疲劳强度的参数梁整体稳定的等效弯矩系数正面角焊缝的强度设计值增大系数压弯构件稳定的等效弯矩系数折算应力的强度设计值增大系数截面塑性发展系数用于计算梁整体稳定的参数弯曲正应力对梁腹板局部稳定的影响系数梁截面不对称影响系数用于计算阶形柱计算长度的参数高强度

9、螺栓摩擦面的抗滑移系数 柱的计算长度系数阶形柱上段 中段 或下段 下段的计算长度系数梁腹板受压板段的宽厚比轴心受压构件的稳定系数梁的整体稳定系数集中荷载的增大系数用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数第一章总则第条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策 做到技术先进 经济合理 安全适用 确保质量 特制定本规范第条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计第条本规范的设计原则是根据 建筑结构设计统一标准 制订的第条设计钢结构时 应从工程实际情况出发 合理选用材料 结构方案和构造措施 满足结构在运输 安装和使用过程中的强度 稳定性和刚度要求 宜优先采用定型的和标准化的结构和构件 减少制作

10、 安装工作量 符合防火要求 注意结构的抗腐蚀性能第条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中 应注明所采用的钢号 对普通碳素钢尚应包括钢类 炉种 脱氧程度等 连接材料的型号 或钢号 和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目 此外 在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别 焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行钢结构工程施工及验收规范第条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计 尚应符合国家现行有关规范的要求第二章材料第条承重结构的钢材 应根据结构的重要性 荷载特征 连接方法 工作温度等不同情况选择其钢号和材质承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉 号钢 沸腾钢或镇静钢 钢 钢 钢或 钢 其质

11、量应分别符合现行标准 普通碳素结构钢技术条件 低合金结构钢技术条件 和 桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件 的规定第条下列情况的承重结构不宜采用 号沸腾钢一 焊接结构 重级工作制吊车梁 吊车桁架或类似结构 冬季计算温度等于或低于 时的轻 中级工作制吊车梁 吊车桁架或类似结构 以及冬季计算温度等于或低于 时的其它承重结构二 非焊接结构 冬季计算温度等于或低于 时的重级工作制吊车梁 吊车桁架或类似结构注 冬季计算温度应按国家现行 采暖通风和空气调节设计规范 中规定的冬季空气调节室外计算温度确定 对采暖房屋内的结构可按该规定值提高采用第条承重结构的钢材应具有抗拉强度 伸长率 屈服强度 或屈服点

12、和硫 磷含量的合格保证 对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证承重结构的钢材 必要时尚应具有冷弯试验的合格保证对于重级工作制和吊车起重量等于或大于 的中级工作制焊接吊车梁 吊车桁架或类似结构的钢材 应具有常温冲击韧性的合格保证 但当冬季计算温度等于或低于 时 对于 号钢尚应具有 冲击韧性的合格保证 对于 钢钢 钢或 钢尚应具有 冲击韧性的合格保证对于重级工作制的非焊接吊车梁 吊车桁架或类似结构的钢材 必要时亦应具有冲击韧性的合格保证第条钢铸件应采用现行标准 一般工程用铸造碳钢 中规定的 或号钢第条钢结构的连接材料应符合下列要求一 手工焊接采用的焊条 应符合现行标准 碳钢焊条 或低合金钢焊条 的规定

13、 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应 对重级工作制吊车梁 吊车桁架或类似结构 宜采用低氢型焊条二 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂 应与主体金属强度相适应 焊丝应符合现行标准 焊接用钢丝 的规定三 普通螺栓可采用现行标准 普通碳素结构钢技术条件 中规定的 号钢制成四 高强度螺栓应符合现行标准 钢结构用高强度大六角头螺栓 大六角螺母 垫圈型式尺寸与技术条件 或 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件 的规定五 铆钉应采用现行标准 普通碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件 中规定的 或 号钢制成六 锚栓可采用现行标准 普通碳素结构钢技术条件 中规定的 号钢或 低合金结构钢技术条件 中规定的

14、 钢制成第三章基本设计规定第一节设计原则第条本规范除疲劳计算外 采用以概率理论为基础的极限状态设计方法 用分项系数的设计表达式进行计算第条结构的极限状态系指结构或构件能满足设计规定的某一功能要求的临界状态 超过这一状态结构或构件便不再能满足设计要求承重结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计一 承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态二 正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态第条设计钢结构时 应根据结构破坏可能产生的后果 采用不同的安全等级一般工业与民用建筑钢结构的安全等级可取为二级 特殊建筑钢结构的安全等级可

15、根据具体情况另行确定第条按承载能力极限状态设计钢结构时 应考虑荷载效应的基本组合 必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合按正常使用极限状态设计钢结构时 除钢与混凝土组合梁外应只考虑荷载短期效应组合第条计算结构或构件的强度 稳定性以及连接的强度时 应采用荷载设计值 荷载标准值乘以荷载分项系数 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时 应采用荷载标准值第条对于直接承受动力荷载的结构 在计算强度和稳定性时 动力荷载设计值应乘动力系数 在计算疲劳和变形时动力荷载标准值不应乘动力系数计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时 吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大的一台吊车确定第条设计钢结构时 荷载的标准值 荷载分项系数

16、荷载组合系数 动力荷载的动力系数以及按结构安全等级确定的重要性系数 应按 建筑结构荷载规范 的规定采用第条计算重级工作制吊车梁 或吊车桁架 及其制动结构的强度和稳定性以及连接的强度时 吊车的横向水平荷载应乘以表 的增大系数吊车横向水平荷载的增大系数表吊车类别吊车起重量计算吊车梁 或吊车桁架 制动结构的强度和稳定性计算吊车梁 或吊车桁架 制动结构 柱相互间的连接强度软钩吊车硬钩吊车夹钳或刚性料耙吊车其它硬钩吊车第条计算平炉 电炉 转炉车间或其它类似车间的工作平台结构时 由检修材料所产生的荷载 可乘以下列折减系数主梁柱 包括基础第二节设计指标第条钢材的强度设计值 材料强度的标准值除以抗力分项系数

17、应根据钢材厚度或直径 对 号钢按表 的分组 按表 采用 钢铸件的强度设计值应按表号钢钢材分组尺寸表组别圆钢 方钢和扁钢的直径或厚度角钢 工字钢和槽钢的厚度钢板的厚度第 组第 组第 组注 工字钢和槽钢的厚度系指腹板的厚度钢材的强度设计值表钢材钢号组别厚度或直径抗拉 抗压和抗弯抗剪 端面承压刨平顶紧号钢第 组第 组第 组钢钢钢钢注 号镇静钢钢材的抗拉 抗压 抗弯和抗剪强度设计值 可按表中的数值增加采用 连接的强度设计值应按表 至表 采用钢铸件的强度设计值表钢号抗拉 抗压和抗变 抗剪 端面承压 刨平顶紧焊缝的强度设计值表焊接方法和焊条型号构件钢材 对接焊缝 角焊缝钢号组别厚度或直径抗压焊缝质量为下列

18、级别时 抗拉和抗弯一级二级三级抗剪抗拉抗压和抗剪自动焊 半自动焊和 型焊条的手工焊号钢第 组第 组第 组自动焊 半自动焊和 型焊条的手工焊钢钢自动焊 半自动焊和 型焊条的手工焊钢钢注 自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂 应保证其熔敷金属抗拉强度不低于相应手工焊焊条的数值铆钉连接的强度设计值表铆钉和构件的钢号构件钢材组别厚度抗拉 铆钉头拉脱抗剪承压类孔 类孔 类孔 类孔铆钉 或 一 一构件号钢 第 组钢钢注 孔壁质量属于下列情况者为 类孔在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径 然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔在单

19、个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于 类孔螺栓连接的强度设计值表螺栓的钢号或性能等级和构件的钢号构件钢件组别厚度普通螺栓级螺栓 级 级螺栓抗拉 抗剪 承压 抗拉抗剪类孔承压类孔锚栓承压型高强度螺栓抗拉 抗剪 承压普通螺栓号钢锚栓号钢钢承压型高强度螺栓级级构件号钢第组钢钢钢钢注 孔壁质量属于下列情况者为 类孔在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径 然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔第条计算下列情况的结构构件或连接时 第条规定的强度设计值应乘以相应的折减系数一 单面连接的单角钢按轴心受力计算强度和连接按轴心

20、受压计算稳定性等边角钢 但不大于短边相连的不等边角钢 但不大于长边相连的不等边角钢为长细比 对中间无连系的单角钢压杆 应按最小回转半径计算 当 时 取二 施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接三 沉头和半沉头铆钉连接注 当几种情况同时存在时 其折减系数应连乘第条钢材和钢铸件的物理性能指标应按表 采用钢材和钢铸件的物理性能指标表弹性模量 剪变模量 线胀系数以每 计质量密度第三节结构变形的规定第条计算钢结构变形时 可不考虑螺栓 或铆钉 孔引起的截面削弱第条受弯构件的挠度不应超过表 中所列的容许值第条多层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移与总高度之比值不宜大于 层间相对位移与层高之比值不受弯构件的容

21、许挠度表项次 构件类别 容许挠度吊车梁和吊车桁架手动吊和单梁吊车 包括悬挂吊车轻级工作制和起重量 的中级工作制桥式吊车重级工作制和起重量 的中级工作制桥式吊车设有悬挂电动梁式吊车的屋面梁或屋架 仅用可变荷载计算手动或电动葫芦的轨道梁有重轨 重量等于或大于 轨道的工作平台梁有轻轨 重量等于或小于 轨道的工作平台梁续表项次 构件类别 容许挠度楼盖和工作平台梁 第 项除外 平台板主梁 包括设有悬挂起重设备的梁抹灰顶棚的梁 仅用可变荷载计算除 款外的其它梁 包括楼梯梁平台板屋盖檩条无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面压型钢板 有积灰的瓦楞铁和石棉瓦等屋面其它屋面墙架构件支柱抗风桁架 作为连续支柱的支承时砌体墙的

22、横梁 水平方向压型钢板 瓦楞铁和石棉瓦墙面的横梁 水平方向带有玻璃窗的横梁 竖直和水平方向注 为受弯构件的跨度 对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 倍宜大于注 对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构 层间相对位移与层高之比值宜适当减小 无隔墙的多层框架结构 层间相对位移可不受限制第条在设有重级工作制吊车的厂房中 跨间每侧吊车梁或吊车桁架的制动结构 由一台最大吊车横向水平荷载所产生的挠度不宜超过制动结构跨度的第条设有重级工作制吊车的厂房柱和设有中 重级工作制吊车的露天栈桥柱 在吊车梁或吊车桁架的顶面标高处 由一台最大吊车水平荷载所产生的计算变形值 不应超过表中所列的容许值柱的容许计算变形表项次 变形

23、的种类按平面结构图形计算按空间结构图形计算厂房柱的横向变形露天栈桥柱的横向变形厂房和露天栈桥柱的纵向变形注 为柱脚底面至吊车梁或吊车桁架顶面的高度计算厂房或露天栈桥柱的纵向变形时 可假定吊车纵向水平荷载分配在温度区段内所有柱间支撑或纵向框架上在设有夹钳吊车或刚性料耙吊车的厂房中 厂房柱的容许计算变形值应减小第四章受弯构件的计算第一节强度第条在主平面内受弯的实腹构件 其抗弯强度应按下列规定计算一 承受静力荷载或间接承受动力荷载时式中 绕 轴和 轴的弯矩 对工字形截面 轴为强轴 轴为弱轴对 轴和 轴的净截面抵抗矩截面塑性发展系数 对工字形截面对箱形截面对其它截面 可按表 采用钢材的抗弯强度设计值当

24、梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于而不超过第 条的规定时 应取 为钢材屈服强度或屈服点 对 号钢 取 对 钢钢 取 对 钢 钢 取二 直接承受动力荷载时 仍按公式 计算 但应取第条在主平面内受弯的实腹构件 其抗剪强度应按下式计算式中 计算截面沿腹板平面作用的剪力计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩毛截面惯性矩腹板厚度钢材的抗剪强度设计值第条当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时 腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算式中 集中荷载 对动力荷载应考虑动力系数集中荷载增大系数 对重级工作制吊车梁对其它梁集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度 按下式计

25、算集中荷载沿梁跨度方向的支承长度 对吊车梁可取为自吊车梁轨顶或其它梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离在梁的支座处 当不设置支承加劲肋时 也应按公式 计算腹板计算高度下边缘的局部压应力 但 取 支座集中反力的假定分布长度 应根据支座具体尺寸可按公式 计算注 腹板的计算高度 对轧制型钢梁 为腹板与上 下翼缘相接处两内弧起点间的距离 对焊接组合梁 为腹板高度 对铆接 或高强度螺栓连接 组合梁 为上 下翼缘与腹板连按的铆钉 或高强度螺栓 线间最近距离 见图第条在组合梁的腹板计算高度边缘处 若同时受有较大的正应力 剪应力和局部压应力 或同时受有较大的正应力和剪应力 如连续梁支座处或梁的翼缘截面改变处等 其

26、折算应力应按下式计算式中 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力 剪应力和局部压应力 和 应按公式和公式 计算 应按下式计算和 以拉应力为正值 压应力为负值梁净截面惯性矩所计算点至梁中和轴的距离计算折算应力的强度设计值增大系数 当与 异号时 取 当 与 同号或 时 取第二节整体稳定第条符合下列情况之一时 可不计算梁的整体稳定性一 有铺板 各种钢筋混凝土板和钢板 密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连 能阻止梁受压翼缘的侧向位移时二 工字形截面筒支梁受压翼缘的自由长度 与其宽度 之比不超过表 所规定的数值时工字形截面筒支梁不需计算整体稳定性的最大值表钢号跨中无侧向支承点的梁荷载作用在上翼缘荷载作用

27、在下翼缘跨中有侧向支承点的梁荷载作用于何处号钢钢钢钢钢注 其它钢号的梁不需计算整体稳定性的最大 值 应取 号钢的数值乘以梁的支座处 应采取构造措施以防止梁端截面的扭转对跨中无侧向支承点的梁 为其跨度 对跨中有侧向支承点的梁 为受压翼缘侧向支承点间的距离 梁的支座处视为有侧向支承第条除第 条所指情况外 在最大刚度主平面内受弯的构件 其整体稳定性应按下式计算式中 绕强轴作用的最大弯矩按受压纤维确定的梁毛截面抵抗矩梁的整体稳定性系数 应按附录一确定注 见第 条注第条除第 条所指情况外 在两个主平面受弯的工字形截面构件 其整体稳定性应按下式计算式中 按受压纤维确定的对 轴和对 轴毛截面抵抗矩绕强轴弯曲

28、所确定的梁整体稳定系数 见第条注 见第 条注第条不符合第 条第一项情况的箱形截面简支梁 其截面尺寸 图 应满足 且 不应超过下列数值号钢钢和 钢钢和 钢符合上述规定的箱形截面简支梁 可不计算整体稳定性注 其它钢号的梁 其 值不应大于第条用作减少梁受压翼缘自由长度的侧向支撑 其轴心力应根据侧向力 确定 梁的侧向力应按下式计算bb10hb 2t2t1twtw式中 梁的受压翼缘截面面积图 箱形截面第三节局部稳定第条为保证组合梁腹板的局部稳定性 应按下列规定在腹板上配置加劲肋 图一 当 时 对有局部压应力 的梁宜按构造配置横向加劲肋 但对无局部压应力 的梁 可不配置加劲肋二 当 时 应配置横向加劲肋

29、并应按第 条的规定进行计算 对无局部压应力的梁当 时 可不计算三 当 时 应配置横向加劲肋和在受压区配置纵向加劲肋 必要时尚应在受压区配置短加劲肋 并均应按第 条的规定进行计算此处 为腹板的计算高度 为腹板的厚度四 梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处 宜设置支承加劲肋 并应按第 条的规定进行计算第条无局部压应力 的梁和简支吊车梁 当h2hohh1hhotwah2h1hoha1a1a1aah1hhoh2a213 21a)b)c)d)121其腹板用横向加劲肋加强或用横向和纵向加劲肋加强时 应按第条至第 条计算加劲肋间距 其它情况的梁 应按附录二计算腹板的局部稳定性第条无局部压应力 的梁 其腹

30、板仅用横向加劲肋加强时 横向加劲肋间距 应符合下列要求一 当 时 应取间距 不超过第 条规定的最大间距二 当 时三 当 时式中 所考虑梁段内最大剪力产生的腹板平均剪应力应按 计算 为腹板的高度考虑 影响的增大系数 应按表 采用系数表注 表中的系数 系按下式算得与 同一截面的腹板计算高度边缘的弯曲压应力应按 计算 为梁毛截面惯性矩 为腹板计算高度受压边缘至中和轴的距离公式 右端算得的值若大于第 条规定的最大间距时 应取 不超过最大间距第条无局部压应力 的梁 其腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时 图 纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离 应在 范围内 并应符合下式的要求式中 所考虑区段内最大

31、弯矩处腹板计算高度边缘的弯曲压应力 应按 计算横向加劲肋间距 仍应按第 条和第 条确定 但应以 代替 并取第条简支吊车梁的腹板仅用横向加劲肋加强时 加劲肋的间距 应同时符合下列公式的要求式中 参数 应按表 采用参数 应按表 采用梁最大剪力处腹板的平均剪应力 应按 计算梁最大弯矩处腹板计算高度边缘的弯曲压应力梁腹板计算高度边缘的局部压应力应按公式 计算 但增大系数 取参数表公式 和公式 右端算得的值若大于或分母为负值时 应取对变截面吊车梁 当端部变截面区段长度不超过梁跨度的时 值应按下列情况确定一 腹板高度变化的吊车梁 端部变截面区段的 值应符合公式 的要求 式中的 取该区段的腹板平均计算高度取

32、梁端部腹板的最大平均剪应力 不变截面区段内的 值 应同时符合公式 和公式 的要求 式中 取两区段交界处的腹板平均剪应力二 翼缘截面变化的吊车梁 由端部至变截面处区段的 值应同时符合公式 和公式 的要求 但 取变截面处腹板计算高度边缘的弯曲压应力 同时由表 查得的 值应乘以 中部不变截面区段的 值 应同时符合公式 和公式 的要求 但 取变截面处的腹板平均剪应力参数表第条简支吊车梁的腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时 图 纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离 应在 范围内 并应符合下列公式的要求当 时当 时式中 应按第 条的规定采用当公式 或公式 右端算得的值小于时 尚应在腹板受压区配置短加

33、劲肋 图 并应按附录二进行计算横向加劲肋间距 应按公式 确定 但应以 代替式中的 以 代替表 中的 若公式右端算得的值大于 或分母为负值时 应取对腹板高度变化的吊车梁 在确定梁端部变截面区段内 有纵向加劲肋 的 值时 取该区段腹板下区格的平均高度 取该区段梁端部处的腹板平均剪应力 在确定不变截面区段内的值时 取两区段交界处的腹板平均剪应力 对翼缘截面变化的吊车梁 确定 值时 取梁端部腹板平均剪应力第条加劲肋宜在腹板两侧成对配置 也可单侧配置但支承加劲肋和重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置横向加劲肋的最小间距为 最大间距为 对无局部压应力的梁 当 时 可采用在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋

34、其截面尺寸应符合下列公式要求外伸宽度厚度在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋 其外伸宽度应大于按公式 算得的 倍 厚度不应小于其外伸宽度的在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板中 横向加劲肋的截面尺寸除应符合上述规定外 其截面惯性矩 尚应符合下式要求纵向加劲肋的截面惯性矩 应符合下列公式要求当 时当 时短加劲肋的最小间距为 短加劲肋外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽度的 倍 厚度不应小于短加劲肋外伸宽度的注 用型钢 工字钢 槽钢 肢尖焊于腹板的角钢 作成的加劲肋 其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩在腹板两侧成对配置的加劲肋 其截面惯性矩应按梁腹板中心线为轴线进行计算在腹板一侧配置的加劲肋 其截

35、面惯性矩应按与加劲肋相连的腹板边缘为轴线进行计算第条梁的支承加劲肋 应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性 此受压构件的截面应包括加劲肋和加劲肋每侧 范围内的腹板面积 其计算长度取梁支承加劲肋的端部应按其所承受的支座反力或固定集中荷载进行计算 当端部为刨平顶紧时 计算其端面承压应力 对突缘支座尚应符合第 条的要求 当端部为焊接时 计算其焊缝应力第条梁受压翼缘自由外伸宽度 与其厚度 之比应符合下式要求箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的宽度 与其厚度 之比 应符合下式要求当箱形截面梁受压翼缘板设有纵向加劲肋时 则公式中的 取为腹板与纵向加劲肋之间的翼缘板宽度注 翼

36、缘板自由外伸宽度 的取值为 对焊接构件 取腹板边至翼缘板 肢 边缘的距离 对轧制构件 取内圆弧起点至翼缘板 肢 边缘的距离第五章轴心受力构件和拉弯 压弯构件的计算第一节轴心受力构件第条轴心受拉构件和轴心受压构件的强度 除摩擦型高强度螺栓连接处外 应按下式计算式中 轴心拉力或轴心压力净截面面积摩擦型高强度螺栓连接处的强度应按下列公式计算式中 在节点或拼接处 构件一端连接的高强度螺栓数目所计算截面 最外列螺栓处 上高强度螺栓数目构件的毛截面面积第条实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算式中 轴心受压构件的稳定系数 应根据表 的截面分类并按附录三采用第条格构式轴心受压构件的稳定性仍应按公式计算 但对

37、虚轴 图 的 轴和图 的轴心受压构件的截面分类表截面形式和对应轴 类别轧制对 轴轧制对任意轴类轧制对 轴轧制对 轴焊接 翼缘为焰切边对 轴焊接 翼缘为轧制或剪切边 对 轴轧制对 轴轧制对 轴轧制 等边角钢对 轴焊接对任意轴轧制或焊接对 轴轧制或焊接对 轴焊接对轴格构式对 轴类焊接 翼缘为轧制或剪切边对 轴轧制或焊接对 轴轧制或焊接对 轴无任何对称轴的截面 对任意轴板件厚度大于 的焊接实腹截面 对任意轴类注 当槽形截面用于格构式构件的分肢 计算分肢对垂直于腹板轴的稳定性时 应按 类截面考虑轴和 轴 的长细比应取换算长细比换算长细比应按下列公式计算一 双肢组合构件 图当缀件为缀板时当缀件为缀条时式

38、中 整个构件对 轴的长细比分歧对最小刚度轴 的长细比 其计算长度取为 焊接时 为相邻两缀板的净距离 螺栓连接时为相邻两缀板边缘螺栓的距离构件截面中垂直于 轴的各斜缀条毛截面面积之和二 四肢组合构件 图当缀件为缀板时当缀件为缀条时式中 整个构件对 轴的长细比构件截面中垂直于 轴的各叙缀条毛截面面积之和三 缀件为缀条的三肢组合构件 图式中 构件截面中各斜缀条毛截面面积之和yy1 1X Xa)yyX X11b)yyXXc)Oa) b) c)构件截面内缀条所在平面与 轴的夹角图 格构式组合构件截面注 缀板的线刚度应符合第 条的规定斜缀条与构件轴线间的夹角应在 范围内第条对格构式轴心受压构件 当缀件为缀

39、条时 其分肢的长细比 不应大于构件两方向长细比 对虚轴取换算长细比 的较大值 的 倍 当缀件为缀板时 不应大于 并不应大于 的 倍 当 时 取第条用填板连接而成的双角钢或双槽钢构件 可按实腹式构件进行计算 但填板间的距离不应超过下列数值受压构件受拉构件为截面回转半径 应按下列规定采用一 当为图 所示的双角钢或双槽钢截面时 取一个角钢或一个槽钢与填板平行的形心轴的回转半径二 当为图 所示的十字形截面时 取一个角钢的最小回转半径受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于两个图 计算截面回转半径时的轴线示意图第条轴心受压构件应按下式计算剪力剪力 值可认为沿构件全长不变对格构式轴心受压构件 剪力 应

40、由承受该剪力的缀材面包括用整体板连接的面 分担第条用作减小轴心受压构件自由长度的支撑 其轴心力应根据被支承构件的剪力 作为侧向力 确定 可按公式计算第二节拉弯构件和压弯构件第条弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件其强度应按下列规定计算一 承受静力荷载或间接承受动力荷载时式中 截面塑性发展系数 应按表 采用二 直接承受动力荷载时 仍应按公式 计算 但取第条弯矩作用在对称轴平面内 绕 轴 的实腹式压弯构件 其稳定性应按下列规定计算一 弯矩作用平面内的稳定性式中 所计算构件段范围内的轴心压力弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数所计算构件段范围内的最大弯矩欧拉临界力弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面

41、抵抗矩等效弯矩系数 应按下列规定采用弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件无侧移框架柱和两端支承的构件截面塑性发展系数表项次 截面形式 注 当压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于 而不超过第 条的规定时 应取 无横向荷载作用时 但不得小于 和 为端弯矩 使构件产生同向曲率 无反弯点 时取同号 使构件产生反向曲率 有反弯点 时取异号有端弯矩和横向荷载同时作用时 使构件产生同向曲率时 使构件产生反向曲率时无端弯矩但有横向荷载作用时 当跨度中点有一个横向集中荷载作用时 其它荷载情况时对于表 第 项中的单轴对称截面压弯构件 当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时 除应按公式计算外 尚应

42、按下式计算式中 对较小翼缘的毛截面抵抗矩二 弯矩作用平面外的稳定性式中 弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 对工字形和形截面可按附录一第 五 项确定 对箱形截面可取所计算构件段范围内的最大弯矩等效弯矩系数 应按下列规定采用在弯矩作用平面外有支承的构件 应根据两相邻支承点间构件段内的荷载和内力情况确定所考虑构件段无横向荷载作用时但不得小于 和 是在弯矩作用平面内的端弯矩 使构件段产生同向曲率时取同号 产生反向曲率时取异号所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时 使构件段产生同向曲率时 使构件段产生反向曲率时所考虑构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时悬臂构件注 无侧

43、移框架系指框架中设有支撑架 剪力墙 电梯并等支撑结构 且共抗侧移刚度等于或大于框架本身抗侧移刚度的 倍者有侧移框架系指框架中未设上述支撑结构 或支撑结构的抗侧移刚度小于框架本身抗侧移刚度的 倍者第条弯矩绕虚轴 轴 作用的格构式压弯构件 其弯矩作用平面内的整体稳定性应按下式计算式中 为 轴的毛截面惯性矩 为由 轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板边缘的距离 二者取较大者 由换算长细比确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算 但应计算分肢的稳定性 分肢的轴心力应按桁架的弦杆计算 对缀板柱的分肢尚应考虑由剪力引起的局部弯矩第条弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件 其弯矩作用平面内和平面外的稳定性

44、计算均与实腹式构件相同 但在计算弯矩作用平面外的整体稳定性时 长细比应取换算长细比 应取第条弯矩作用在两个主平面内的双轴对称实腹式工字形和箱形截面的压弯构件 其稳定性应按下列公式计算式中 对强轴 和弱轴 的轴心受压构件稳定系数均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数 对工字形截面 可按附录一第 五 项确定 可取 对箱形截面 可取所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩欧拉临界力对强轴和弱轴的毛截面抵抗矩等效弯矩系数 应按第 条弯矩作用平面内稳定计算的有关规定采用等效弯矩系数 应按第 条弯矩作用平面外稳定计算的有关规定采用第条弯矩作用在两个主平面内的双肢格构式压弯构件 其稳定性应按下列规定计算一 按整体

45、计算二 按分肢计算在 和 作用下 将分肢作为桁架弦杆计算其轴心力按公式 和公式 分配给两分肢 图然后按第 条的规定计算分肢稳定性分肢分肢y2y1yyX X分肢1式中 分肢 分肢 对 轴的惯性矩作用的主轴平面至分肢 分肢 轴线的距离第条计算格构式压弯构件的缀件时 应取构件的实际剪力和按公式 计算的剪力两者中的较大值进行计算第条用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度的支撑 其轴心力应按公式 计算的侧向力确定但式中 为被支承构件的受压翼图 格构式构件截面缘 对实腹式构件 或受压分肢 对格构式构件 的截面面积第三节构件的计算长度和容许长细比第条确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时 其计算长度 应按表 采用

46、桁架弦杆和单系腹杆的计算长度表项次 弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座竖杆 其它腹杆在桁架平面内在桁架平面外斜平面注 为构件的几何长度 节点中心间距离 为桁架弦杆侧向支承点之间的距离斜平面系指与桁架平面斜交的平面 适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的 倍 图l1N12N桁 架支撑且两节间的弦杆轴心压力有变化时 则该弦杆在桁架平面外的计算长度 应按下式确定 但不应小于式中 较大的压力 计算时取正值较小的压力或拉力 计算时压力取正值 拉力取负值图弦杆轴心压力在侧向支承点间有变

47、化的桁架简图桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及 形腹杆体系的竖杆等 在桁架平面外的计算长度也应按公式 确定 受拉主斜杆仍取 在桁架平面内的计算长度则取节点中心间距离第条确定桁架交叉腹杆的长细比时 在桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离 在桁架平面外的计算长度应按下列规定采用一 压杆当相交的另一杆受拉 且两杆在交叉点均不中断当相交的另一杆受拉 两杆中有一杆在交叉点中断并以节点板搭接其它情况二 拉杆注 为节点中心间距离 交叉点不作为节点考虑当两交叉杆均受压时 不宜有一杆中断当确定交叉腹杆中单角钢压杆斜平面内的长细比时 计算长度应取节点中心至交叉点的距离第条单层或多层框架等截面柱 在框架平

48、面内的计算长度应等于该层柱的高度乘以计算长度系数 对无侧移框架值应按附表 确定 对有侧移框架 值应按附表 确定第条单层厂房框架下端刚性固定的阶形柱 在框架平面内的计算长度应按下列规定确定一 单阶柱下段柱的计算长度系数 当柱上端与横梁铰接时 等于按附表 柱上端为自由的单阶柱 的数值乘以表 的折减系数 当柱上端与横梁刚接时 等于按附表 柱上端可移动但不转动的单阶柱 的数值乘以表 的折减系数上段柱的计算长度系数 应按下式计算式中 参数 按附表 或附表 中公式计算二 双阶柱单层厂房阶形柱计算长度的折减系数表厂房类型单跨或多跨纵向温度区段内一个柱列的柱子数屋面情况厂房两侧是否有通长的屋盖纵向水平支撑折减

49、系数单跨多跨等于或少于 个多于 个一非大型钢筋混凝土屋面板的屋面大型钢筋混凝土屋面板的屋面非大型钢筋混凝土屋面板的屋面大型钢筋混凝土屋面板的屋面一无纵向水平支撑有纵向水平支撑一无纵向水平支撑有纵向水平支撑一注 有横梁的露天结构 如落锤车间等 其折减系数可采用下段柱的计算长度系数 当柱上端与横梁铰接时 等于按附表 柱上端为自由的双阶柱 的数值乘以表 的折减系数 当柱上端与横梁刚接时 等于按附表 柱上端可移动但不转动的双阶柱 的数值乘以表 的折减系数上段柱和中段柱的计算长度系数 和 应按下列公式计算式中 参数 按附表 或附表 中的公式计算第条当计算框架的格构式柱和桁架式横梁的线刚度时 应考虑柱或横梁截面高度变化和缀件 或腹杆 变形的影响第条框架柱沿房屋长度方向 在框架平面外 的计算长度应取阻止框架平面外位移的支承点 柱的