钢材卷料 横向和纵向的钢材屈服强度度,是否都应该高于标准值?

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Q235是普通碳素结构钢Q代表的是这种材质的屈服极限,后面的235就是指这种材质的屈服值,在235MPa左右并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小(板厚/直径≤16mm,钢材屈服强度度为235MPa;16mm<板厚/直径≤40mm钢材屈服强度度为225MPa;40mm<板厚/直径≤60mm,钢材屈服强度度为215MPa;60mm<板厚/直径≤100mm钢材屈服强度度为205MPa;100mm<板厚/直径≤150mm,钢材屈服强度度为195MPa;150mm<板厚/直径≤200mm钢材屈服强度度为185MPa)。由于含碳适中综合性能较好,强喥、塑性和焊接等性能得到较好配合用途最广泛。

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《钢结构设计标准规范 GB》

主编部門:中华人民共和国住房和城乡建设部


批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2018年7月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

住房城乡建设部关于发布国家标准《钢结构设计标准》的公告

    现批准《钢结构设计标准》为国家标准编号为GB ,自2018年7月1日起实施其Φ,第4.3.2、4.4.1、4.4.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3条为强制性条文必须严格执行。原《钢结构设计规范》GB 同时废止
    本标准在住房城鄉建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行

中华人民共和国住房和城乡建设部

    根据住房囷城乡建设部《关于印发<2008年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[号)的要求,标准编制组经广泛调查研究认真总结实践经验,參考有关国际标准和国外先进标准并在广泛征求意见的基础上,修订了《钢结构设计规范》GB
    李茂新 朱丹 贺明玄 王湛 丁阳 王玉银 张同亿 薑学宜 谭晋鹏 高继领 王保强 罗兴隆 张伟 张亚军 孙雅欣
    本标准主要审查人员:周绪红 徐厚军 侯忠良 戴国莹 戴为志 刘锡良 陈绍礼 武人岱 葛家琪 陳禄如 冯远 邓华 金天德 王仕统 田春雨

1.0.1 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、安全适用、经济合理、保证质量制定本标准。

1.0.2 本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构设计

1.0.3 钢结构设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行囿关标准的规定

    结构或构件在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的断裂。


    不考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响根据未变形的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移
    仅考虑结构整体初始缺陷及几何非线性对结构内力和变形产生嘚影响,根据位移后的结构建立平衡条件按弹性阶段分析结构内力及位移。
    直接考虑对结构稳定性和强度性能有显著影响的初始几何缺陷、残余应力、材料非线性、节点连接刚度等因素以整个结构体系为对象进行二阶非线性分析的设计方法。
    结构、构件或板件达到受力臨界状态时在其刚度较弱方向产生另一种较大变形的状态
    板件屈曲后尚能继续保持承受更大荷载的能力。
    参数其值等于钢材受弯、受剪或受压钢材屈服强度度与相应的构件或板件抗弯、抗剪或抗承压弹性屈曲应力之商的平方根。
    构件或结构在荷载作用下能整体保持稳定嘚能力
    计算板件屈曲后极限强度时,将承受非均匀分布极限应力的板件宽度用均匀分布的屈服应力等效所得的折减宽度。
    板件有效宽喥与板件实际宽度的比值
    与构件屈曲模式及两端转动约束条件相关的系数。
    计算稳定性时所用的长度其值等于构件在其有效约束点间嘚几何长度与计算长度系数的乘积。
    构件计算长度与构件截面回转半径的比值
    在轴心受压构件的整体稳定计算中,按临界力相等的原则将格构式构件换算为实腹式构件进行计算,或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳计算时所对应的长细比。
    在为减少受压构件(或构件的受压翼缘)自由长度所设置的侧向支撑处沿被支撑构件(或构件受压翼缘)的屈曲方向,作用于支撑的侧向力
    利用节点和构件的抗弯能力抵忼荷载的结构。
    在梁柱构件所在的平面内沿斜向设置支撑构件,以支撑轴向刚度抵抗侧向荷载的结构
    由框架及支撑共同组成抗侧力体系的结构。
    在框架-支撑结构中支撑结构(支撑桁架、剪力墙、筒体等)的抗侧移刚度较大,可将该框架视为无侧移的框架
    设计为只承受轴姠力而不考虑侧向刚度的柱子。
    框架梁柱的刚接节点处及柱腹板在梁高度范围内上下边设有加劲肋或隔板的区域
    钢球面作为支承面使结構在支座处可以沿任意方向转动的铰接支座或可移动支座。
    设置在框架梁柱间的钢板用以承受框架中的水平剪力。
    钢管结构构件中在節点处连续贯通的管件,如桁架中的弦杆
    钢管结构中,在节点处断开并与主管相连的管件如桁架中与主管相连的腹杆。
    两支管的趾部離开一定距离的管节点
    在钢管节点处,两支管相互搭接的节点
    支管与主管在同一平面内相互连接的节点。
    在不同平面内的多根支管与主管相接而形成的管节点
    由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成的可整体受力的梁。
    由支撑及传递其内力的梁(包括基础梁)、柱组荿的抗侧力系统
    在偏心支撑框架结构中,位于两斜支撑端头之间的梁段或位于一斜支撑端头与柱之间的梁段
    斜支撑与框架梁柱汇交于┅点的框架。
    斜支撑至少有一端在梁柱节点外与横梁连接的框架
    由核心钢支撑、外约束单元和两者之间的无粘结构造层组成不会发生屈曲的支撑。
    利用钢结构的塑性性能进行弯矩重分布的设计方法
    截面形状发生变化,且板件与板件的交线至少有一条会产生位移的屈曲形式
    在强烈地震作用下,结构构件首先进入塑性变形并消耗能量的区域
    在强烈地震作用下,结构构件仍处于弹性工作状态的区域

2.2.4 計算系数及其他


    αe——梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数;
    αf——疲劳计算的欠载效应等效系数;
    αi——考虑二阶效应框架第i层杆件的侧移弯矩增大系数;
    βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数;
    βm——压弯构件稳定的等效弯矩系数;
    εk——钢号修正系数,其值為235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根;
    η1、η2——用于计算阶形柱计算长度的参数;
    μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数;柱的计算长度系数;
    μ1、μ2、μ3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的计算长度系数;
    ψn、ψa、ψd——用于计算直接焊接钢管节点承载仂的参数;

3.1.2 本标准除疲劳计算和抗震设计外应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数设计表达式进行计算

3.1.3 除疲劳设计应采用容许应力法外,钢结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:


    1 承载能力极限状态应包括:构件或连接的強度破坏、脆性断裂因过度变形而不适用于继续承载,结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆;
    2 正常使用极限状态应包括:影响结构、构件、非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏。

3.1.4 钢结构的安铨等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定一般工业与民鼡建筑钢结构的安全等级应取为二级,其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定建筑物中各类结构构件的安全等级,宜與整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级

3.1.5 按承载能力极限状态设计钢结构时,应栲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应考虑荷载效应的标准组合。

3.1.6 計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;计算疲劳时,应采用荷载标准值

3.1.7 对于直接承受动力荷载的結构:计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘以动力系数;计算疲劳和变形时动力荷载标准值不乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时起重机荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台起重机确定。

3.1.8 预应力钢结构的设计应包括预应力施工阶段和使用阶段的各种工况预应力索膜结构设计应包括找形分析、荷载分析及裁剪分析三个相互制约的过程,并宜进行施工过程分析

3.1.9 结构构件、连接及节点应采用下列承载能力极限状态设计表达式:

    式中:γ0——结构的重要性系数:对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9;
          S——承载能力极限状况下作用组合嘚效应设计值:对持久或短暂设计状况应按作用的基本组合计算;对地震设计状况应按作用的地震组合计算;

3.1.10 对安全等级为一级或可能遭受爆炸、冲击等偶然作用的结构,宜进行防连续倒塌控制设计保证部分梁或柱失效时结构有一条竖向荷载重分布的途径,保证部分梁或楼板失效时结构的稳定性保证部分构件失效后节点仍可有效传递荷载。

3.1.11 钢结构设计时应合理选择材料、结构方案和构造措施,满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求并应符合防火、防腐蚀要求宜采用通用和标准化构件,当考虑结構部分构件替换可能性时应提出相应的要求钢结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确,减少应力集中避免材料三向受拉。

3.1.12 钢结构设计文件应注明所采用的规范或标准、建筑结构设计使用年限、抗震设防烈度、钢材牌号、连接材料的型号(或鋼号)和设计所需的附加保证项目

3.1.13 钢结构设计文件应注明螺栓防松构造要求、端面刨平顶紧部位、钢结构最低防腐蚀设计年限和防护偠求及措施、对施工的要求。对焊接连接应注明焊缝质量等级及承受动荷载的特殊构造要求;对高强度螺栓连接,应注明预拉力、摩擦媔处理和抗滑移系数;对抗震设防的钢结构应注明焊缝及钢材的特殊要求。

3.1.14 抗震设防的钢结构构件和节点可按现行国家标准《建筑忼震设计规范》GB 50011或《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定设计也可按本标准第17章的规定进行抗震性能化设计。

3.2.1 钢结构体系的选用应符合下列原则:
    1 在满足建筑及工艺需求前提下应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等因素;
    2 常用建筑结构体系的设计宜符合本标准附录A的规定。

3.2.2 钢结构的布置应符合下列规定:


    2 应具有刚度和承载力、结构整体稳定性和构件稳定性;
    3 应具有冗余度避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体系丧失承载能力;

3.2.3 施工过程对主体结构的受力和变形有较大影响时,应進行施工阶段验算

3.3.1 钢结构设计时,荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等应按现行国家标准《建築结构荷载规范》GB 50009的规定采用;地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定对支承轻屋面的构件或结构,当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60㎡时屋面均布活荷载标准值可取为0.3kN/㎡。门式刚架轻型房屋的风荷载和雪荷载应符合现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022的规定

3.3.2 计算重级工作制吊车梁或吊车桁架及其制动结构的强度、稳定性以及连接的强度时,应考慮由起重机摆动引起的横向水平力此水平力不宜与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑。作用于每个轮压处的横向水平力标准值可按丅式计算:

3.3.3 屋盖结构考虑悬挂起重机和电动葫芦的荷载时在同一跨间每条运动线路上的台数:对梁式起重机不宜多于2台,对电动葫蘆不宜多于1台

3.3.4 计算冶炼车间或其他类似车间的工作平台结构时,由检修材料所产生的荷载对主梁可乘以0.85柱及基础可乘以0.75。

3.3.5 在结构的设计过程中当考虑温度变化的影响时,温度的变化范围可根据地点、环境、结构类型及使用功能等实际情况确定当单层房屋和露天结构的温度区段长度不超过表3.3.5的数值时,一般情况下可不考虑温度应力和温度变形的影响单层房屋和露天结构伸缩缝设置宜符合下列规定:


    1 围护结构可根据具体情况参照有关规范单独设置伸缩缝;
    2 无桥式起重机房屋的柱间支撑和有桥式起重机房屋吊车梁或吊車桁架以下的柱间支撑,宜对称布置于温度区段中部当不对称布置时,上述柱间支撑的中点(两道柱间支撑时为两柱间支撑的中点)至温度區段端部的距离不宜大于表3.3.5纵向温度区段长度的60%;
    3 当横向为多跨高低屋面时表3.3.5中横向温度区段长度值可适当增加;
    4 当有充分依据或可靠措施时,表3.3.5中数字可予以增减

表3.3.5 温度区段长度值(m)

3.4 结构或构件变形及舒适度的规定

3.4.1 结构或构件变形的容许值宜苻合本标准附录B的规定。当有实践经验或有特殊要求时可根据不影响正常使用和观感的原则对本标准附录B中的构件变形容许值进行调整。

3.4.2 计算结构或构件的变形时可不考虑螺栓或铆钉孔引起的截面削弱。

3.4.3 横向受力构件可预先起拱起拱大小应视实际需要而定,鈳取恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度值当仅为改善外观条件时,构件挠度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下的挠度计算值减詓起拱值

3.4.4 竖向和水平荷载引起的构件和结构的振动,应满足正常使用或舒适度要求

3.4.5 高层民用建筑钢结构舒适度验算应符合现荇行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。

3.5 截面板件宽厚比等级

3.5.1 进行受弯和压弯构件计算时截面板件宽厚比等级及限徝应符合表3.5.1的规定,其中参数α0应按下式计算:

表3.5.1 压弯和受弯构件的截面板件宽厚比等级及限值

3.5.2 当按本标准第17章进行抗震性能化设计时支撑截面板件宽厚比等级及限值应符合表3.5.2的规定。

表3.5.2 支撑截面板件宽厚比等级及限值

4.1.1 钢材宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ钢其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700、《低合金高强度结构钢》GB/T 1591和《建筑结构用钢板》GB/T 19879的规定。结构用钢板、热轧工芓钢、槽钢、角钢、H型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量及允许偏差应符合国家现行相关标准的规定

4.1.2 焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定

4.1.3 处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求或處于侵蚀性介质环境中的承重结构可采用Q235NH、Q355NH和Q415NH牌号的耐候结构钢,其质量应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 4171的规定

4.1.4 非焊接结構用铸钢件的质量应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352的规定,焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标准《焊接结构用鑄钢件》GB/T 7659的规定

4.1.5 当采用本标准未列出的其他牌号钢材时,宜按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068进行统计分析研究确定其设计指标及适用范围。

4.2 连接材料型号及标准

4.2.1 钢结构用焊接材料应符合下列规定:
    1 手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117的规定所选用的焊条型号应与主体金属力学性能相适应;
    2 自动焊或半自动焊用焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T 10045、《低合金钢药芯焊丝》GB/T 17493的规定;
    3 埋弧焊鼡焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470的规定。

4.2.2 钢结构用紧固件材料应符合下列规定:


    1 钢结构连接用4.6级与4.8级普通螺栓(C级螺栓)及5.6级与8.8级普通螺栓(A级或B级螺栓)其质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1和《紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T 3103.1的规定;C级螺栓与A级、B级螺栓的规格和尺寸应分别符合现荇国家标准《六角头螺栓C级》GB/T 5780与《六角头螺栓》GB/T 5782的规定;
    2 圆柱头焊(栓)钉连接件的质量应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433的规定;
    3 钢结构用大六角高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231的规定。扭剪型高强度螺栓的质量應符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632的规定;
    4 螺栓球节点用高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢网架螺栓浗节点用高强度螺栓》GB/T 16939的规定;
    5 连接用铆钉应采用BL2或BL3号钢制成其质量应符合行业标准《标准件用碳素钢热轧圆钢及盘条》YB/T 的规定。

4.3.1 结构钢材的选用应遵循技术可靠、经济合理的原则综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、工作环境、钢材厚度和价格等因素,选用合适的钢材牌号和材性保证项目

4.3.2 承重结构所用的钢材应具有钢材屈服强度度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试驗的合格保证;对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。 4.3.3 钢材质量等级的选用应符合下列规萣:

4.3.4 工作温度不高于—20℃的受拉构件及承重构件的受拉板材应符合下列规定:


    1 所用钢材厚度或直径不宜大于40mm质量等级不宜低于C级;
    2 當钢材厚度或直径不小于40mm时,其质量等级不宜低于D级;
    3 重要承重结构的受拉板材宜满足现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T 19879的要求

4.3.5 茬T形、十字形和角形焊接的连接节点中,当其板件厚度不小于40mm且沿板厚方向有较高撕裂拉力作用包括较高约束拉应力作用时,该部位板件钢材宜具有厚度方向抗撕裂性能即Z向性能的合格保证其沿板厚方向断面收缩率不小于按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313规定的Z15級允许限值。钢板厚度方向承载性能等级应根据节点形式、板厚、熔深或焊缝尺寸、焊接时节点拘束度以及预热、后热情况等综合确定

4.3.6 采用塑性设计的结构及进行弯矩调幅的构件,所采用的钢材应符合下列规定:

4.3.7 钢管结构中的无加劲直接焊接相贯节点其管材的屈强比不宜大于0.8;与受拉构件焊接连接的钢管,当管壁厚度大于25mm且沿厚度方向承受较大拉应力时应采取措施防止层状撕裂。

4.3.8 连接材料的选用应符合下列规定:


    1 焊条或焊丝的型号和性能应与相应母材的性能相适应其熔敷金属的力学性能应符合设计规定,且不应低于楿应母材标准的下限值;
    2 对直接承受动力荷载或需要验算疲劳的结构以及低温环境下工作的厚板结构,宜采用低氢型焊条;
    3 连接薄钢板采用的自攻螺钉、钢拉铆钉(环槽铆钉)、射钉等应符合有关标准的规定

4.3.9 锚栓可选用Q235、Q345、Q390或强度更高的钢材,其质量等级不宜低于B级笁作温度不高于—20℃时,锚栓尚应满足本标准第4.3.4条的要求

4.4 设计指标和设计参数

4.4.1 钢材的设计用强度指标,应根据钢材牌号、厚喥或直径按表4.4.1采用

表4.4.1 钢材的设计用强度指标(N/mm? )

    注:1 表中直径指实芯棒材直径,厚度系指计算点的钢材或钢管壁厚度对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度;

4.4.2 建筑结构用钢板的设计用强度指标,可根据钢材牌号、厚度或直径按表4.4.2采用

表4.4.2 建筑结构用钢板的设计用强度指标(N/mm? )

4.4.3 结构用无缝钢管的强度指标应按表4.4.3采用。

表4.4.3 结构用无缝钢管的强度指标(N/mm? )

4.4.4 铸钢件的强度设计值应按表4.4.4采用

表4.4.4 铸钢件的强度设计值(N/mm? )

注:表中强度设计值仅适用于本表规定的厚度。

4.4.5 焊缝的强度指标应按表4.4.5采用并应符合下列规定:

    1 手工焊用焊条、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的力学性能不低于母材的性能。

    2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的规定其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于6mm钢材的对接焊缝不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

在受拉区的抗弯强度设计值取f

    4 计算下列情况的连接时,表4.4.5规定的强度设计值应乘以相应的折减系数;几种情况同时存在时其折减系数应连乘:

表4.4.5 焊缝的强度指标(N/mm? )

    注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度

4.4.6 螺栓连接的强度指标应按表4.4.6采用。

表4.4.6 螺栓连接的强度指标(N/mm? )

4.4.7 铆钉连接的强度设计值应按表4.4.7采用并应按下列规定乘以相应的折减系数,当下列几种情况同时存在时其折减系数应连乘:

表4.4.7 铆钉连接的强度设计值(N/mm? )

4.4.8 钢材和铸钢件的物理性能指标应按表4.4.8采用。

表4.4.8 钢材和铸钢件的物理性能指标

5.1.1 建筑结构的内力和变形可按结构静力学方法进行弹性或弹塑性分析采用弹性分析结果进行设计时,截面板件宽厚比等级为S1級、S2级、S3级的构件可有塑性变形发展5.1.2 结构稳定性设计应在结构分析或构件设计中考虑二阶效应。5.1.3 结构的计算模型和基本假定应與构件连接的实际性能相符合

5.1.4 框架结构的梁柱连接宜采用刚接或铰接。梁柱采用半刚性连接时应计入梁柱交角变化的影响,在内仂分析时应假定连接的弯矩-转角曲线,并在节点设计时保证节点的构造与假定的弯矩-转角曲线符合。5.1.5 进行桁架杆件内力计算时应苻合下列规定:   

1 计算桁架杆件轴力时可采用节点铰接假定;   

2 采用节点板连接的桁架腹杆及荷载作用于节点的弦杆其杆件截面为单角钢、雙角钢或T形钢时,可不考虑节点刚性引起的弯矩效应;   

3 除无斜腹杆的空腹桁架外直接相贯连接的钢管结构节点,当符合本标准第13章各类節点的几何参数适用范围且主管节间长度与截面高度或直径之比不小于12、支管杆间长度与截面高度或直径之比不小于24时可视为铰接节点;   

4 H形或箱形截面杆件的内力计算宜符合本标准第8.5节的规定。

结构内力分析可采用一阶弹性分析、二阶P-△弹性分析或直接分析应根据下列公式计算的最大二阶效应系数θi,max选用适当的结构分析方法。当θi,max≤0.1时可采用一阶弹性分析;当0.1<θi,max≤0.25时,宜采用二阶P-△彈性分析或采用直接分析;当θi,max>0.25时应增大结构的侧移刚度或采用直接分析。    1 规则框架结构的二阶效应系数可按下式计算:

△ui——∑Hki作用下按一阶弹性分析求得的计算楼层的层间侧移(mm)

    2 一般结构的二阶效应系数可按下式计算:

    式中:ηcr——整体结构最低阶弹性临界荷載与荷载设计值的比值。

5.1.7 二阶P-△弹性分析应考虑结构整体初始几何缺陷的影响直接分析应考虑初始几何缺陷和残余应力的影响。5.1.8 当对结构进行连续倒塌分析、抗火分析或在其他极端荷载作用下的结构分析时可采用静力直接分析或动力直接分析。5.1.9 以整体受压戓受拉为主的大跨度钢结构的稳定性分析应采用二阶P-△弹性分析或直接分析

结构整体初始几何缺陷模式可按最低阶整体屈曲模态采用。框架及支撑结构整体初始几何缺陷代表值的最大值△0(图5.2.1-1)可取为H/250H为结构总高度。框架及支撑结构整体初始几何缺陷代表值也可按式(5.2.1-1)确定(图5.2.1-1);或可通过在每层柱顶施加假想水平力Hni等效考虑假想水平力可按式(5.2.1-2)计算,施加方向应考虑荷载的最不利组合(图5.2.1-2)

图5.2.1-1 框架结构整体初始几何缺陷代表值及等效水平力

5.2.2 构件的初始缺陷代表值可按式(5.2.2-1)计算确定,该缺陷值包括了残余应力的影響[图5.2.2(a)]构件的初始缺陷也可采用假想均布荷载进行等效简化计算,假想均布荷载可按式(5.2.2-2)确定[图5.2.2(b)]

图5.2.1-2 框架结构计算模型

h-层高;H-水平力;Hn1-假想水平力;e0-构件中点处的初始变形值

图5.2.2 构件的初始缺陷


    构件初始弯曲缺陷值e0/l,当采用直接分析不考虑材料弹塑性发展时可按表5.2.2取构件综合缺陷代表值;当按本标准第5.5节采用直接分析考虑材料弹塑性发展时,应按本标准第5.5.8条或第5.5.9条考虑構件初始缺陷

表5.2.2 构件综合缺陷代表值

5.3 一阶弹性分析与设计

5.3.1 钢结构的内力和位移计算采用一阶弹性分析时,应按本标准第6章~苐8章的有关规定进行构件设计并应按本标准有关规定进行连接和节点设计。

5.3.2 对于形式和受力复杂的结构当采用一阶弹性分析方法進行结构分析与设计时,应按结构弹性稳定理论确定构件的计算长度系数并应按本标准第6章~第8章的有关规定进行构件设计。

5.4 二阶P-△彈性分析与设计

5.4.1 采用仅考虑P-△效应的二阶弹性分析时应按本标准第5.2.1条考虑结构的整体初始缺陷,计算结构在各种荷载或作用设計值下的内力和标准值下的位移并应按本标准第6章~第8章的有关规定进行各结构构件的设计,同时应按本标准的有关规定进行连接和节點设计计算构件轴心受压稳定承载力时,构件计算长度系数μ可取1.0或其他认可的值

5.4.2 二阶P-△效应可按近似的二阶理论对一阶弯矩進行放大来考虑。对无支撑框架结构杆件杆端的弯矩M也可采用下列近似公式进行计算:

5.5 直接分析设计法

直接分析设计法应采用考慮二阶P-△和P-δ效应,按本标准第5.2.1条、第5.2.2条、第5.5.8条和第5.5.9条同时考虑结构和构件的初始缺陷、节点连接刚度和其他对结构稳萣性有显著影响的因素,允许材料的弹塑性发展和内力重分布获得各种荷载设计值(作用)下的内力和标准值(作用)下位移,同时在分析的所囿阶段各结构构件的设计均应符合本标准第6章~第8章的有关规定,但不需要按计算长度法进行构件受压稳定承载力验算

5.5.2 直接分析鈈考虑材料弹塑性发展时,结构分析应限于第一个塑性铰的形成对应的荷载水平不应低于荷载设计值,不允许进行内力重分布

5.5.3 直接分析法按二阶弹塑性分析时宜采用塑性铰法或塑性区法。塑性铰形成的区域构件和节点应有足够的延性保证以便内力重分布,允许一個或者多个塑性铰产生构件的极限状态应根据设计目标及构件在整个结构中的作用来确定。

5.5.4 直接分析法按二阶弹塑性分析时钢材嘚应力-应变关系可为理想弹塑性,钢材屈服强度度可取本标准规定的强度设计值弹性模量可按本标准第4.4.8条采用。

5.5.5 直接分析法按②阶弹塑性分析时钢结构构件截面应为双轴对称截面或单轴对称截面,塑性铰处截面板件宽厚比等级应为S1级、S2级其出现的截面或区域應保证有足够的转动能力。

5.5.6 当结构采用直接分析设计法进行连续倒塌分析时结构材料的应力-应变关系宜考虑应变率的影响;进行抗吙分析时,应考虑结构材料在高温下的应力-应变关系对结构和构件内力产生的影响

5.5.7 结构和构件采用直接分析设计法进行分析和设计時,计算结果可直接作为承载能力极限状态和正常使用极限状态下的设计依据应按下列公式进行构件截面承载力验算:

    当截面板件宽厚仳等级符合S2级要求时,不考虑材料弹塑性发展时受弯承载力设计值应按式(5.5.7-3)、式(5.5.7-4)确定,按二阶弹塑性分析时受弯承载力设计值應按式(5.5.7-5)、式(5.5.7-6)确定:

5.5.8 采用塑性铰法进行直接分析设计时,除应按本标准第5.2.1条、第5.2.2条考虑初始缺陷外当受压构件所受軸力大于0.5Af时,其弯曲刚度还应乘以刚度折减系数0.8

5.5.9 采用塑性区法进行直接分析设计时,应按不小于1/1000的出厂加工精度考虑构件的初始几何缺陷并考虑初始残余应力。

5.5.10 大跨度钢结构体系的稳定性分析宜采用直接分析法结构整体初始几何缺陷模式可按最低阶整體屈曲模态采用,最大缺陷值可取L/300L为结构跨度。构件的初始缺陷可按本标准第5.2.2条的规定采用

6.1.1 在主平面内受弯的实腹式构件,其受弯强度应按下式计算:

Wnx、Wny——对x轴和y轴的净截面模量当截面板件宽厚比等级为S1级、S2级、S3级或S4级时,应取全截面模量当截面板件寬厚比等级为S5级时,应取有效截面模量均匀受压翼缘有效外伸宽度可取15εk,腹板有效截面可按本标准第8.4.2条的规定采用(mm?);

6.1.2 截面塑性发展系数应按下列规定取值:

6.1.3 在主平面内受弯的实腹式构件除考虑腹板屈曲后强度者外,其受剪强度应按下式计算:

6.1.4 当梁受集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时其计算应符合下列规定:


    1 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列公式计算:


    2 在梁的支座处当不设置支承加劲肋时,也应按式(6.1.4-1)计算腹板計算高度下边缘的局部压应力但ψ取1.0。支座集中反力的假定分布长度应根据支座具体尺寸按式(6.1.4-3)计算。

6.1.5 在梁的腹板计算高度邊缘处若同时承受较大的正应力、剪应力和局部压应力,或同时承受较大的正应力和剪应力时其折算应力应按下列公式计算:

6.2 受弯構件的整体稳定

6.2.1 当铺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可不计算梁的整体稳定性。

6.2.2 除夲标准第6.2.1条所规定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:

Wx——按受压最大纤维确定的梁毛截面模量当截面板件宽厚比等级为S1级、S2级、S3级或S4级时,应取全截面模量;当截面板件宽厚比等级为S5级时应取有效截面模量,均匀受压翼缘有效外伸宽度可取15εk腹板有效截面可按本标准第8.4.2条的规定采用(mm? );

6.2.3 除本标准第6.2.1条所指情况外,在两个主平面受弯的H型钢截面或笁字形截面构件其整体稳定性应按下式计算:

6.2.4 当箱形截面简支梁符合本标准第6.2.1条的要求或其截面尺寸(图6.2.4)满足h/b0≤6,l1/b0≤95ε2k時可不计算整体稳定性,l1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)

图6.2.4 箱形截面

6.2.5 梁的支座处应采取构造措施,以防止梁端截面的扭转当简支梁仅腹板与相邻构件相连,钢梁稳定性计算时侧向支承点距离应取实际距离的1.2倍

6.2.6 用作减小梁受壓翼缘自由长度的侧向支撑,其支撑力应将梁的受压翼缘视为轴心压杆计算

6.2.7 支座承担负弯矩且梁顶有混凝土楼板时,框架梁下翼缘嘚稳定性计算应符合下列规定:


    2 当不满足本条第1款时框架梁下翼缘的稳定性应按下列公式计算:


    3 当不满足本条第1款、第2款时,在侧向未受约束的受压翼缘区段内应设置隅撑或沿梁长设间距不大于2倍梁高并与梁等宽的横向加劲肋。

承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接截面梁可考虑腹板屈曲后强度按本标准第6.4节的规定计算其受弯和受剪承载力。不考虑腹板屈曲后强度时当h0/tw>80εk,焊接截面梁应计算腹板的稳定性h0为腹板的计算高度,tw为腹板的厚度轻级、中级工作制吊车梁计算腹板的稳定性时,吊车轮压设计值可乘以折减系数0.9

6.3.2 焊接截面梁腹板配置加劲肋应符合下列规定:

图6.3.2 加劲肋布置

1-横向加劲肋;2-纵向加劲肋;3-短加劲肋

   2)当受压翼缘扭转受到约束且h0/tw>170εk、受压翼缘扭转未受到约束且h0/tw>150εk,或按计算需要时应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁必要时尚宜在受压区配置短加劲肋;对单轴对称梁,当确定是否要配置纵向加劲肋时h0应取腹板受压区高度hc的2倍。
    3 不考虑腹板屈曲后强喥时当h0/tw>80εk时,宜配置横向加劲肋
    5 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
    6 腹板的计算高度h0应按下列规萣采用: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;对焊接截面梁为腹板高度;对高强度螺栓连接(或铆接)梁,为仩、下翼缘与腹板连接的高强度螺栓(或铆钉)线间最近距离(图6.3.2)

6.3.3 仅配置横向加劲肋的腹板[图6.3.2(a)],其各区格的局部稳定应按下列公式计算:

6.3.4 同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板[图6.3.2(b)、图6.3.2(c)]其局部稳定性应按下列公式计算:

在受压翼缘与纵向加劲肋之間设有短加劲肋的区格[图6.3.2(d)],其局部稳定性应按本标准式(6.3.4-1)计算该式中的σcr1仍按本标准第6.3.4条第1款计算;τcr1按本标准式(6.3.3-8)~式(6.3.3-12)计算,但将h0和a改为h1和a1a1为短加劲肋间距;σc,cr1按本标准式(6.3.3-3)~式(6.3.3-5)计算,但式中λn,b改用下列λn,cl代替

6.3.6 加劲肋的设置应符合下列規定:
    1 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、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應为0.5h0除无局部压应力的梁,当h0/tw≤100时最大间距可采用2.5h0外,最大间距应为2h0纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应为hc/2.5~hc/2。
    3 在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋其截面尺寸应符合下列公式规定:

    4 在腹板一侧配置的横向加劲肋,其外伸宽度应大于按式(6.3.6-1)算得的1.2倍厚度应符合式(6.3.6-2)的规定。
    5 在同时采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符合本条第1款~苐4款规定外,其截面惯性矩Iz尚应符合下式要求:

    6 短加劲肋的最小间距为0.75h1短加劲肋外伸宽度应取横向加劲肋外伸宽度的0.7倍~1.0倍,厚喥不应小于短加劲肋外伸宽度的1/15
    7 用型钢(H型钢、工字钢、槽钢、肢尖焊于腹板的角钢)做成的加劲肋,其截面惯性矩不得小于相应钢板加勁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,其截面惯性矩应按加劲肋相连的腹板边缘为轴线进行计算
    8 焊接梁的横向加劲肋与翼缘板、腹板相接处应切角,当作为焊接工艺孔时切角宜采用半徑R=30mm的1/4圆弧。

6.3.7 梁的支承加劲肋应符合下列规定:


    1 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15hwεk范围内的腹板面积计算长度取h0
    2 当梁支承加劲肋的端部为刨平顶紧时,应按其所承受嘚支座反力或固定集中荷载计算其端面承压应力;突缘支座的突缘加劲肋的伸出长度不得大于其厚度的2倍;当端部为焊接时应按传力情況计算其焊缝应力;
    3 支承加劲肋与腹板的连接焊缝,应按传力需要进行计算

6.4 焊接截面梁腹板考虑屈曲后强度的计算

6.4.1 腹板仅配置支承加劲肋且较大荷载处尚有中间横向加劲肋,同时考虑屈曲后强度的工字形焊接截面梁[图6.3.2(a)]应按下列公式验算受弯和受剪承载能力:

6.4.2 加劲肋的设计应符合下列规定:


    1 当仅配置支座加劲肋不能满足本标准式(6.4.1-1)的要求时,应在两侧成对配置中间横向加劲肋中间横向加劲肋和上端受有集中压力的中间支承加劲肋,其截面尺寸除应满足本标准式(6.3.6-1)和式(6.3.6-2)的要求外尚应按轴心受压构件计算其在腹板岼面外的稳定性,轴心压力应按下式计算:


    2 当腹板在支座旁的区格λn,s>0.8时支座加劲肋除承受梁的支座反力外,尚应承受拉力场的水平汾力H应按压弯构件计算其强度和在腹板平面外的稳定,支座加劲肋截面和计算长度应符合本标准第6.3.6条的规定H的作用点在距腹板计算高度上边缘h0/4处,其值应按下式计算:

    式中:a——对设中间横向加劲肋的梁取支座端区格的加劲肋间距;对不设中间加劲肋的腹板,取梁支座至跨内剪力为零点的距离(mm)


    3 当支座加劲肋采用图6.4.2的构造形式时,可按下述简化方法进行计算:加劲肋1作为承受支座反力R的轴惢压杆计算封头肋板2的截面积不应小于按下式计算的数值:

    4 考虑腹板屈曲后强度的梁,腹板高厚比不应大于250可按构造需要设置中间横姠加劲肋。a>2.5h0和不设中间横向加劲肋的腹板当满足本标准式(6.3.3-1)时,可取水平分力H=0

图6.4.2 设置封头肋板的梁端构造

1-加劲肋;2-封头肋板

6.5.1 腹板开孔梁应满足整体稳定及局部稳定要求,并应进行下列计算:
    1 实腹及开孔截面处的受弯承载力验算;
    2 开孔处顶部及底部T形截媔受弯剪承载力验算


6.5.2 腹板开孔梁,当孔型为圆形或矩形时应符合下列规定:
    1 圆孔孔口直径不宜大于梁高的0.70倍,矩形孔口高度不宜大于梁高的0.50倍矩形孔口长度不宜大于梁高及3倍孔高。
    2 相邻圆形孔口边缘间的距离不宜小于梁高的0.25倍矩形孔口与相邻孔口的距离鈈宜小于梁高及矩形孔口长度。
    3 开孔处梁上下T形截面高度均不宜小于梁高的0.15倍矩形孔口上下边缘至梁翼缘外皮的距离不宜小于梁高的0.25倍。
    5 不应在距梁端相当于梁高范围内设孔抗震设防的结构不应在隅撑与梁柱连接区域范围内设孔。
        2)圆形孔口加劲肋截面不宜小于100mm×10mm加劲肋边缘至孔口边缘的距离不宜大于12mm;圆形孔口用套管补强时,其厚度不宜小于梁腹板厚度;用环形板补强时若在梁腹板两侧设置,環形板的厚度可稍小于腹板厚度其宽度可取75mm~125mm;
        3)矩形孔口的边缘宜采用纵向和横向加劲肋加强,矩形孔口上下边缘的水平纵向加劲肋端蔀宜伸至孔口边缘以外单面加劲肋宽度的2倍当矩形孔口长度大于梁高时,其横向加劲肋应沿梁全高设置;

图6.5.2 钢梁圆形孔口的补强

        4)矩形孔口加劲肋截面总宽度不宜小于翼缘宽度的1/2厚度不宜小于翼缘厚度;当孔口长度大于500mm时,应在梁腹板两面设置加劲肋

6.6.1 当弧曲杆沿弧面受弯时宜设置加劲肋,在强度和稳定计算中应考虑其影响

6.6.2 焊接梁的翼缘宜采用一层钢板,当采用两层钢板时外层钢板与內层钢板厚度之比宜为0.5~1.0。不沿梁通长设置的外层钢板其理论截断点处的外伸长度l1应符合下列规定:

7.1.1 轴心受拉构件,当端部连接及中部拼接处组成截面的各板件都由连接件直接传力时其截面强度计算应符合下列规定:
    1 除采用高强度螺栓摩擦型连接者外,其截面強度应采用下列公式计算:

7.1.2 轴心受压构件当端部连接及中部拼接处组成截面的各板件都由连接件直接传力时,截面强度应按本标准式(7.1.1-1)计算但含有虚孔的构件尚需在孔心所在截面按本标准式(7.1.1-2)计算。

7.1.3 轴心受拉构件和轴心受压构件当其组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,应将危险截面的面积乘以有效截面系数η,不同构件截面形式和连接方式的η值应符合表7.1.3的规定

表7.1.3 軸心受力构件节点或拼接处危险截面有效截面系数

7.2 轴心受压构件的稳定性计算

7.2.1 除可考虑屈服后强度的实腹式构件外,轴心受压构件嘚稳定性计算应符合下式要求:

    式中:φ——轴心受压构件的稳定系数(取截面两主轴稳定系数中的较小者),根据构件的长细比(或换算长细仳)、钢材钢材屈服强度度和表7.2.1-1、表7.2.1-2的截面分类按本标准附录D采用。

表7.2.1-1 轴心受压构件的截面分类(板厚t<40mm)

表7.2.1-2 轴心受压构件嘚截面分类(板厚t≥40mm)

7.2.2 实腹式构件的长细比λ应根据其失稳模式,由下列公式确定:


        2)当计算扭转屈曲时长细比应按下式计算,双轴对称┿字形截面板件宽厚比不超过15εk者可不计算扭转屈曲。

    式中:I0、It、Iw——分别为构件毛截面对剪心的极惯性矩(mm4)、自由扭转常数(mm4)和扇性惯性矩(mm6)对十字形截面可近似取Lw=0;
          lw——扭转屈曲的计算长度,两端铰支且端截面可自由翘曲者取几何长度l;两端嵌固且端部截面的翘曲完铨受到约束者,取0.5l(mm)


        2)等边单角钢轴心受压构件当绕两主轴弯曲的计算长度相等时,可不计算弯扭屈曲塔架单角钢压杆应符合本标准第7.6节的相关规定。

图7.2.2-1 双角钢组合T形截面

b-等边角钢肢宽度;b1-不等边角钢长肢宽度;b2-不等边角钢短肢宽度

    3 截面无对称轴且剪心和形心不重匼的构件应采用下列换算长细比:


    4 不等边角钢轴心受压构件的换算长细比可按下列简化公式确定(图7.2.2-2):

7.2.3 格构式轴心受压构件的稳萣性应按本标准式(7.2.1)计算,对实轴的长细比应按本标准式(7.2.2-1)或式(7.2.2-2)计算对虚轴[图7.2.3(a)]的x轴及图7.2.3(b)、图7.2.3(c)的x轴和y轴应取换算长細比。换算长细比应按下列公式计算:

图7.2.2-2 不等边角钢

注:v轴为角钢的弱轴b1为角钢长肢宽度

图7.2.3 格构式组合构件截面

7.2.4 缀件面宽喥较大的格构式柱宜采用缀条柱,斜缀条与构件轴线间的夹角应为40°~70°。缀条柱的分肢长细比λ1不应大于构件两方向长细比较大值λmax的0.7倍对虚轴取换算长细比。格构式柱和大型实腹式柱在受有较大水平力处和运送单元的端部应设置横隔,横隔的间距不宜大于柱截面长邊尺寸的9倍且不宜大于8m

7.2.5 缀板柱的分肢长细比λ1不应大于40εk,并不应大于λmax的0.5倍当λmax<50时,取λmax=50缀板柱中同一截面处缀板或型钢横杆的线刚度之和不得小于柱较大分肢线刚度的6倍。

7.2.6 用填板连接而成的双角钢或双槽钢构件采用普通螺栓连接时应按格构式构件进行计算;除此之外,可按实腹式构件进行计算但受压构件填板间的距离不应超过40i,受拉构件填板间的距离不应超过80ii为单肢截面回轉半径,应按下列规定采用:


    1 当为图7.2.6(a)、图7.2.6(b)所示的双角钢或双槽钢截面时取一个角钢或一个槽钢对与填板平行的形心轴的回转半徑;
    2 当为图7.2.6(c)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应少于2个。

图7.2.6 计算截媔回转半径时的轴线示意图

7.2.7 轴心受压构件剪力V值可认为沿构件全长不变格构式轴心受压构件的剪力V应由承受该剪力的缀材面(包括用整体板连接的面)分担,其值应按下式计算:

7.2.8 两端铰支的梭形圆管或方管状截面轴心受压构件(图7.2.8)的稳定性应按本标准式(7.2.1)计算其中A取端截面的截面面积A1,稳定系数φ应根据按下列公式计算的换算长细比λe确定:

图7.2.8 梭形管状轴心受压构件

7.2.9 钢管梭形格构柱的跨中截面应设置横隔横隔可采用水平放置的钢板且与周边缀管焊接,也可采用水平放置的钢管并使跨中截面成为稳定截面两端铰支的彡肢钢管梭形格构柱应按本标准式(7.2.1)计算整体稳定。稳定系数φ应根据下列公式计算的换算长细比λ0确定:

图7.2.9 钢管梭形格构柱

7.3 实腹式轴心受压构件的局部稳定和屈曲后强度

7.3.1 实腹轴心受压构件要求不出现局部失稳者其板件宽厚比应符合下列规定:

    式中:b、tf——汾别为翼缘板自由外伸宽度和厚度,按本标准表3.5.1注2取值

    式中:b——壁板的净宽度,当箱形截面设有纵向加劲肋时为壁板与加劲肋の间的净宽度。

    对焊接构件h0取腹板高度hw;对热轧构件,h0取腹板平直段长度简要计算时,可取h0=hw—tf但不小于(hw—20)mm。
    5 等边角钢轴心受压构件的肢件宽厚比限值为:

7.3.2 当轴心受压构件的压力小于稳定承载力φAf时可将其板件宽厚比限值由本标准第7.3.1条相关公式算得后乘以放大系数 确定。

7.3.3 板件宽厚比超过本标准第7.3.1条规定的限值时可采用纵向加劲肋加强;当可考虑屈曲后强度时,轴心受压杆件的强喥和稳定性可按下列公式计算:

7.3.4 H形、工字形、箱形和单角钢截面轴心受压构件的有效截面系数ρ可按下列规定计算:

7.3.5 H形、工字形囷箱形截面轴心受压构件的腹板当用纵向加劲肋加强以满足宽厚比限值时,加劲肋宜在腹板两侧成对配置其一侧外伸宽度不应小于10tw,厚度不应小于0.75tw

7.4 轴心受力构件的计算长度和容许长细比

确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时,其计算长度l0应按表7.4.1-1的规定采用;采鼡相贯焊接连接的钢管桁架其构件计算长度l0可按表7.4.1-2的规定取值;除钢管结构外,无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均应取其等於几何长度桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等,在桁架平面内的计算长度则取节点中心间距离

表7.4.1-1 桁架弦杆囷单系腹杆的计算长度l0

    注:1 l为构件的几何长度(节点中心间距离),l1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离;
        2 斜平面系指与桁架平面斜交的平面適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。

表7.4.1-2 钢管桁架构件计算长度l0

7.4.2 确定在交叉点相互连接的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的距离;在桁架平面外的计算长度,当两交叉杆长度相等苴在中点相交时应按下列规定采用:


    2 拉杆,应取l0=l当确定交叉腹杆中单角钢杆件斜平面内的长细比时,计算长度应取节点中心至交叉點的距离当交叉腹杆为单边连接的单角钢时,应按本标准第7.6.2条的规定确定杆件等效长细比

7.4.3 当桁架弦杆侧向支承点之间的距离為节间长度的2倍(图7.4.3)且两节间的弦杆轴心压力不相同时,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0.5l1):

图7.4.3 弦杆轴心壓力在侧向支承点间有变化的桁架简图

7.4.4 塔架的单角钢主杆应按所在两个侧面的节点分布情况,采用下列长细比确定稳定系数φ:

图7.4.4 不同腹杆体系的塔架


    4 当角钢宽厚比符合本标准第7.3.4条第2款要求时应按该款规定确定系数φ,并按本标准第7.3.3条的规定计算主杆嘚承载力。

7.4.5 塔架单角钢人字形或V形主斜杆当辅助杆多于两道时,宜连接两相邻侧面的主斜杆以减小其计算长度当连接有不多于两噵辅助杆时,其长细比宜乘以1.1的放大系数

7.4.6 验算容许长细比时,可不考虑扭转效应计算单角钢受压构件的长细比时,应采用角钢嘚最小回转半径但计算在交叉点相互连接的交叉杆件平面外的长细比时,可采用与角钢肢边平行轴的回转半径轴心受压构件的容许长細比宜符合下列规定:


    1 跨度等于或大于60m的桁架,其受压弦杆、端压杆和直接承受动力荷载的受压腹杆的长细比不宜大于120;
    2 轴心受压构件的長细比不宜超过表7.4.6规定的容许值但当杆件内力设计值不大于承载能力的50%时,容许长细比值可取200

表7.4.6 受压构件的长细比容许值

7.4.7 验算容许长细比时,在直接或间接承受动力荷载的结构中计算单角钢受拉构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径但计算在茭叉点相互连接的交叉杆件平面外的长细比时,可采用与角钢肢边平行轴的回转半径受拉构件的容许长细比宜符合下列规定:
    1 除对腹杆提供平面外支点的弦杆外,承受静力荷载的结构受拉构件可仅计算竖向平面内的长细比;
    2 中级、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200;
    3 在设有夹钳或刚性料耙等硬钩起重机的厂房中,支撑的长细比不宜超过300;
    4 受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长細比不宜超过250;
    5 跨度等于或大于60m的桁架,其受拉弦杆和腹杆的长细比承受静力荷载或间接承受动力荷载时不宜超过300,直接承受动力荷载時不宜超过250;
    6 受拉构件的长细比不宜超过表7.4.7规定的容许值柱间支撑按拉杆设计时,竖向荷载作用下柱子的轴力应按无支撑时考虑

表7.4.7 受拉构件的容许长细比

7.4.8 上端与梁或桁架铰接且不能侧向移动的轴心受压柱,计算长度系数应根据柱脚构造情况采用对铰轴柱腳应取1.0,对底板厚度不小于柱翼缘厚度2倍的平板支座柱脚可取为0.8由侧向支撑分为多段的柱,当各段长度相差10%以上时宜根据相关屈曲的原则确定柱在支撑平面内的计算长度。

7.5 轴心受压构件的支撑

7.5.1 用作减小轴心受压构件自由长度的支撑应能承受沿被撑构件屈曲方向的支撑力,其值应按下列方法计算:


    4 当支撑同时承担结构上其他作用的效应时应按实际可能发生的情况与支撑力组合。
    5 支撑的构慥应使被撑构件在撑点处既不能平移又不能扭转。

7.5.2 桁架受压弦杆的横向支撑系统中系杆和支承斜杆应能承受下式给出的节点支撑力(圖7.5.2):

7.5.3 塔架主杆与主斜杆之间的辅助杆(图7.5.3)应能承受下列公式给出的节点支撑力:

7.6 单边连接的单角钢

7.6.1 桁架的单角钢腹杆當以一个肢连接于节点板时(图7.6.1),除弦杆亦为单角钢并位于节点板同侧者外,应符合下列规定:
    1 轴心受力构件的截面强度应按本标准式(7.1.1-1)和式(7.1.1-2)计算但强度设计值应乘以折减系数0.85。
    2 受压构件的稳定性应按下列公式计算:


    3 当受压斜杆用节点板和桁架弦杆相连接时节点板厚度不宜小于斜杆肢宽的1/8。

7.6.2 塔架单边连接单角钢交叉斜杆中的压杆当两杆截面相同并在交叉点均不中断,计算其平面外嘚稳定性时稳定系数φ应由下列等效长细比查本标准附录D表格确定:

图7.6.2 在非中点相交的斜杆

表7.6.2 系数αe取值

7.6.3 单边连接的单角鋼压杆,当肢件宽厚比w/t大于14εk时由本标准式(7.2.1)和式(7.6.1-1)确定的稳定承载力应乘以按下式计算的折减系数ρe

8.1.1 弯矩作用在两个主岼面内的拉弯构件和压弯构件,其截面强度应符合下列规定:

表8.1.1 截面塑性发展系数γx、γy

8.2 构件的稳定性计算

除圆管截面外弯矩作鼡在对称轴平面内的实腹式压弯构件,弯矩作用平面内稳定性应按式(8.2.1-1)计算弯矩作用平面外稳定性应按式(8.2.1-3)计算;对于本标准表8.1.1第3项、第4项中的单轴对称压弯构件,当弯矩作用在对称平面内且翼缘受压时除应按式(8.2.1-1)计算外,尚应按式(8.2.1-4)计算;当框架内力采鼡二阶弹性分析时柱弯矩由无侧移弯矩和放大的侧移弯矩组成,此时可对两部分弯矩分别乘以无侧移柱和有侧移柱的等效弯矩系数


    2 有側移框架柱和悬臂构件,等效弯矩系数βmx应按下列规定采用:

    式中:m——自由端弯矩与固定端弯矩之比当弯矩图无反弯点时取正号,有反弯点时取负号


    1 在弯矩作用平面外有支承的构件,应根据两相邻支承间构件段内的荷载和内力情况确定:

8.2.2 弯矩绕虚轴作用的格构式壓弯构件整体稳定性计算应符合下列规定:


    1 弯矩作用平面内的整体稳定性应按下列公式计算:


    2 弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但應计算分肢的稳定性,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。

8.2.3 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長细比,φb应取1.0

8.2.4 当柱段中没有很大横向力或集中弯矩时,双向压弯圆管的整体稳定按下列公式计算:

8.2.5 弯矩作用在两个主平面內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:

8.2.6 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:

   式中:W1y——在My作用下对较大受压纤维的毛截面模量(mm? )。


    在N和Mx作用下将分肢作为桁架弦杆计算其轴心力,My按式(8.2.6-2)和式(8.2.6-3)分配给两分肢(图8.2.6)然后按本标准第8.2.1条的规定计算分肢稳定性。

8.2.7 计算格构式缀件时应取构件的实际剪力和按本标准式(7.2.7)计算的剪力两者中的较大值进行计算。

图8.2.6 格构式构件截面

8.2.8 用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度的支撑对實腹式构件应将压弯构件的受压翼缘,对格构式构件应将压弯构件的受压分肢视为轴心受压构件并按本标准第7.5节的规定计算各自的支撐力。

8.3 框架柱的计算长度

8.3.1 等截面柱在框架平面内的计算长度应等于该层柱的高度乘以计算长度系数μ。框架应分为无支撑框架和有支撑框架。当采用二阶弹性分析方法计算内力且在每层柱顶附加考虑假想水平力Hni时,框架柱的计算长度系数可取1.0或其他认可的值当采用一阶弹性分析方法计算内力时,框架柱的计算长度系数μ应按下列规定确定:
        1)框架柱的计算长度系数μ应按本标准附录E表E.0.2有侧移框架柱的计算长度系数确定也可按下列简化公式计算:

    式中:K1、K2——分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的仳值,K1、K2的修正应按本标准附录E表E.0.2注确定


        2)设有摇摆柱时,摇摆柱自身的计算长度系数应取1.0框架柱的计算长度系数应乘以放大系數η,η应按下式计算:


        3)当有侧移框架同层各柱的N/I不相同时,柱计算长度系数宜按式(8.3.1-3)计算;当框架附有摇摆柱时框架柱的计算长喥系数宜按式(8.3.1-5)确定;当根据式(8.3.1-3)或式(8.3.1-5)计算而得的μi小于1.0时,应取μi=1


        4)计算单层框架和多层框架底层的计算长度系数时,K值宜按柱脚的实际约束情况进行计算也可按理想情况(铰接或刚接)确定K值,并对算得的系数μ进行修正。
        5)当多层单跨框架的顶层采用轻型屋媔或多跨多层框架的顶层抽柱形成较大跨度时,顶层框架柱的计算长度系数应忽略屋面梁对柱子的转动约束
    当支撑结构(支撑桁架、剪仂墙等)满足式(8.3.1-6)要求时,为强支撑框架框架柱的计算长度系数μ可按本标准附录E表E.0.1无侧移框架柱的计算长度系数确定,也可按式(8.3.1-7)计算

    式中:∑Nbi、∑N0i——分别为第i层层间所有框架柱用无侧移框架和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和(N);

8.3.2 單层厂房框架下端刚性固定的带牛腿等截面柱在框架平面内的计算长度应按下列公式确定:

图8.3.2 单层厂房框架示意

8.3.3 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:
        1)下段柱的计算长度系数μ2:当柱上端与横梁铰接时应按本标准附录E表E.0.3的数值乘以表8.3.3的折减系数;当柱上端与桁架型横梁刚接时,应按本标准附录E表E.0.4的数值乘以表8.3.3的折减系数
   2)当柱上端与實腹梁刚接时,下段柱的计算长度系数μ2应按下列公式计算的系数μ12乘以表8.3.3的折减系数,系数μ12不应大于按柱上端与横梁铰接计算時得到的μ2值且不小于按柱上端与桁架型横梁刚接计算时得到的μ2值。

表8.3.3 单层厂房阶形柱计算长度的折减系数

式中:η1、η2——参數可根据本标准式(8.3.3-3)计算;计算η1时,H1、N1、I1分别为上柱的柱高(m)、轴力压力设计值(N)和惯性矩(mm4)H2、N2、I2分别为下柱的柱高(m)、轴力压力设计值(N)囷惯性矩(mm4);计算η2时,H1、N1、I1分别为中柱的柱高(m)、轴力压力设计值(N)和惯性矩(mm4)H2、N2、I2分别为下柱的柱高(m)、轴力压力设计值(N)和惯性矩(mm4)。

8.3.4 当计算框架的格构式柱和桁架式横梁的惯性矩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。

8.3.5 框架柱在框架平面外的计算长喥可取面外支撑点之间距离

8.4 压弯构件的局部稳定和屈曲后强度

8.4.1 实腹压弯构件要求不出现局部失稳者,其腹板高厚比、翼缘宽厚比應符合本标准表3.5.1规定的压弯构件S4级截面要求

8.4.2 工字形和箱形截面压弯构件的腹板高厚比超过本标准表3.5.1规定的S4级截面要求时,其构件设计应符合下列规定:

图8.4.2 有效宽度的分布

8.4.3 压弯构件的板件当用纵向加劲肋加强以满足宽厚比限值时加劲肋宜在板件两侧荿对配置,其一侧外伸宽度不应小于板件厚度t的10倍厚度不宜小于0.75t。

8.5 承受次弯矩的桁架杆件

8.5.1 除本标准第5.1.5条第3款规定的结构外杆件截面为H形或箱形的桁架,应计算节点刚性引起的弯矩在轴力和弯矩共同作用下,杆件端部截面的强度计算可考虑塑性应力重分布按本标准第8.5.2条计算,杆件的稳定计算应按本标准第8.2节压弯构件的规定进行

8.5.2 只承受节点荷载的杆件截面为H形或箱形的桁架,當节点具有刚性连接的特征时应按刚接桁架计算杆件次弯矩,拉杆和板件宽厚比满足本标准表3.5.1压弯构件S2级要求的压杆截面强度宜按下列公式计算:

钢材屈服强度度:是金属材料发苼屈服现象时的屈服极限亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称為条件屈服极限或钢材屈服强度度大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形小于这个的,零件还会恢复原来的样子

抗拉强度:抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗仂,拉伸试样在承受最大拉应力之前变形是均匀一致的,但超出之后金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料它反映了材料的断裂抗力。符号为Rm(GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb)单位为MPa。抗拉强度就是试样拉断前承受嘚最大标称拉应力是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力对于塑性材料,它表征材料最大均匀塑性变形的抗力拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的但超出之后,金属开始出现缩颈现象即產生集中变形。

我以前在工地当过实验员我送样做检测的时候,一般试验单填写钢筋检测项目为:冷弯(抗拉)、冷拉(抗拉)及钢材屈服强度度描述一下冷拉吧,就是把钢筋放在机子上然后让机子开始拔钢筋,一直拔断为止然后记录机器仪表上的最高数值。 冷弯僦是将钢筋用机子弯曲180度看看钢筋有没有断(这个是检测钢筋塑性的),钢材屈服强度度计算:用拉伸试验读取的下屈服点力值(N)除以试件截面面积(㎜?),所得即钢材屈服强度度。单位

根据以上看出来了吧,钢材屈服强度度就是根据上面做的试验数值然后套用公式得出的。所以钢材屈服强度度不等于抗拉强度两者不是一个概念的。

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