鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-2017宣貫(第5、16章)_第1頁
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-2017宣貫(第5、16章)_第2頁
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文檔簡介

1、5 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計16 疲勞計算及防脆斷設(shè)計舒贛平 教授 博導(dǎo)東南大學(xué)土木工程學(xué)院2018/04/13 廣州鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準(GB50017-2017)條文介紹從鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003) 到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準(GB50017-2017)01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介1 總則 2 術(shù)語與符號 3 基本設(shè)計規(guī)定4 受彎構(gòu)件的計算6 受彎構(gòu)件軸心受力構(gòu)件和拉彎、壓彎構(gòu)件的計算 7 軸心受力構(gòu)件 & 8 拉彎、壓彎構(gòu)件6 疲勞計算16 疲勞計算及防脆斷設(shè)計7 連接計算11 連接 & 12 節(jié)點8 構(gòu)造要求拆分9 塑性設(shè)計10 塑性及彎矩調(diào)幅設(shè)計10 鋼管結(jié)構(gòu)1

2、3 鋼管連接節(jié)點11 鋼與混凝土組合梁01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介1 總則2 術(shù)語與符號3 基本設(shè)計規(guī)定4 材料5 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計6 受彎構(gòu)件7 軸心受力構(gòu)件8 拉彎、壓彎構(gòu)件9 加勁鋼板剪力墻10 塑性及彎矩調(diào)幅設(shè)計11 連接12 節(jié)點13 鋼管連接節(jié)點14 鋼與混凝土組合梁15 鋼管混凝土柱及節(jié)點16 疲勞計算及防脆斷設(shè)計17 鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計18 鋼結(jié)構(gòu)防護01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介2003規(guī)范附錄A 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形容許值(2017標準附錄B)附錄B 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)(2017標準附錄C)附錄C 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)(2

3、017標準附錄D)附錄D 柱的計算長度系數(shù)(2017標準附錄E)附錄E 疲勞計算的構(gòu)件和連接分類(2017標準附錄K)附錄F 桁架節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定計算(2017標準附錄G)2017標準附錄A 常用建筑結(jié)構(gòu)體系附錄F 加勁鋼板剪力墻的彈性屈曲臨界應(yīng)力附錄H 無加勁鋼管直接焊接節(jié)點的剛性判別附錄J 鋼與混凝土組合梁的疲勞驗算01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介2017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準5 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計16 疲勞計算及防脆斷設(shè)計新增、補充章節(jié)!新概念、新規(guī)定多一般鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計特殊構(gòu)件與節(jié)點精細化設(shè)計01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介一般鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

4、基本步驟結(jié)構(gòu)方案(3)材料(4)內(nèi)力計算(5)構(gòu)件設(shè)計(6、7、8)連接節(jié)點(11、12)鋼結(jié)構(gòu)防護(18)01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介特殊構(gòu)件與節(jié)點鋼與混凝土組合梁(14)鋼管混凝土柱及節(jié)點(15) 鋼管連接節(jié)點(13) 疲勞計算及防脆斷設(shè)計(16)加勁鋼板剪力墻(9)01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介精細化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(17)塑性及彎矩調(diào)幅設(shè)計(10)直接分析設(shè)計法(5)01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介強制性條文修訂情況03規(guī)范強制性條文14條1.0.5 設(shè)計文件 3.1.2 極限狀態(tài)3.1.3 安全等級 3.

5、1.4 荷載組合3.1.5 設(shè)計值、標準值 3.2.1 荷載取值原則3.3.3 承重結(jié)構(gòu)材料要求( 17標準 4.3.2)3.4.1 設(shè)計指標(17標準 4.4.1、4.4.34.4.6)3.4.2 設(shè)計指標補充規(guī)定 8.1.4 結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)設(shè)置8.3.6 直接承受動力荷載的普通螺栓受拉連接8.9.3 柱腳包裹8.9.5 防護措施(17標準 18.3.3)9.1.3 塑性設(shè)計鋼材要求01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介構(gòu)造要求(原第8章)修訂情況“大跨屋蓋結(jié)構(gòu)”、溫度區(qū)段長度規(guī)定和制作、運輸及安裝的原則性規(guī)定并入“基本設(shè)計規(guī)定(第3章)”“構(gòu)造要求”中與梁設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容移入“

6、受彎構(gòu)件(第6章)”“結(jié)構(gòu)構(gòu)件”中與柱設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容移入“軸心受力構(gòu)件(第7章)”有關(guān)焊接及螺栓連接的內(nèi)容并入“連接(第11章)”“結(jié)構(gòu)構(gòu)件”中柱腳內(nèi)容并入“節(jié)點(第12章)”“提高寒冷地區(qū)結(jié)構(gòu)抗脆斷能力的要求”移入“疲勞計算及防脆斷設(shè)計(第16章)” “防護和隔熱”移入“鋼結(jié)構(gòu)防護(第18章)”01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介新增術(shù)語直接分析設(shè)計法計算長度系數(shù)支撐結(jié)構(gòu)框架-支撐結(jié)構(gòu)鋼板剪力墻支撐系統(tǒng)消能梁段中心支撐框架偏心支撐框架防屈曲支撐彎矩調(diào)幅設(shè)計畸變屈曲塑性耗能區(qū)彈性區(qū)01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介新增術(shù)語直接分析設(shè)計法 direct an

7、alysis method of design直接考慮對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度性能有顯著影響的初始幾何缺陷、殘余應(yīng)力、材料非線性、節(jié)點連接剛度等因素,以整個結(jié)構(gòu)體系為對象進行二階非線性分析的設(shè)計方法。支撐結(jié)構(gòu) bracing structure在梁柱構(gòu)件所在的平面內(nèi),沿斜向設(shè)置支撐構(gòu)件,以支撐軸向剛度抵抗側(cè)向荷載的結(jié)構(gòu)。支撐系統(tǒng) bracing system由支撐及傳遞其內(nèi)力的梁(包括基礎(chǔ)梁)、柱組成的抗側(cè)力系統(tǒng)。01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介新增術(shù)語彎矩調(diào)幅設(shè)計 moment redistribution design利用鋼結(jié)構(gòu)的塑性性能進行彎矩重分布的設(shè)計方法塑性耗能區(qū)

8、plastic energy dissipative zone在強烈地震作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件首先進入塑性變形并消耗能量的區(qū)域彈性區(qū) elastic region在強烈地震作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件仍處于彈性工作狀態(tài)的區(qū)域01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介修改內(nèi)容的術(shù)語屈曲(原2.1.8) buckling結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或板件達到受力臨界狀態(tài)時在其剛度較弱方向產(chǎn)生另一種較大變形的狀態(tài)。桿件或板件在軸心壓力、彎矩、剪力單獨或共同作用下突然發(fā)生與原受力狀態(tài)不符的較大變形而失去穩(wěn)定。整體穩(wěn)定(原2.1.11) overall stability構(gòu)件或結(jié)構(gòu)在荷載作用下能整體保持穩(wěn)定的能力。在外荷載作用

9、下,對整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能否發(fā)生屈曲或失穩(wěn)的評估。01鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003修訂情況簡介修改內(nèi)容的術(shù)語有效寬度(原2.1.12) effective width計算板件屈曲后極限強度時,將承受非均勻分布極限應(yīng)力的板件寬度用均勻分布的屈服應(yīng)力等效所得的折減寬度。進行截面強度和穩(wěn)定性計算時,假定板件有效的那一部分寬度。搖擺柱 (原2.1.21) leaning column 設(shè)計為只承受軸向力而不考慮側(cè)向剛度的柱子。框架內(nèi)兩端為鉸接不能抵抗側(cè)向荷載的柱。02鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)2003規(guī)范第3.2節(jié)“荷載與荷載效應(yīng)計算”中的與結(jié)構(gòu)計算相

10、關(guān)部分其他章節(jié)中與計算假定相關(guān)的條文2017標準5.1 一般規(guī)定5.2 初始缺陷5.3 一階彈性分析與設(shè)計5.4 二階彈性P-分析與設(shè)計5.5 直接分析設(shè)計法025.1 一般規(guī)定5.2 初始缺陷5.3 一階彈性分析與設(shè)計5.4 二階彈性P-分析與設(shè)計5.5 直接分析設(shè)計法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定2017標準 對應(yīng)2003規(guī)范 修訂情況備注5.1.13.2.6基本沿用內(nèi)力分析5.1.2新增二階效應(yīng)5.1.33.2.5(8.6.2、8.4.8)沿用計算假定原則5.1.43.2.7基本沿用梁柱連接計算假定要求5.1.58.4.5、10

11、.1.4修改計算內(nèi)力時的計算假定5.1.63.2.8修改二階效應(yīng)系數(shù)5.1.7新增二階分析考慮的因素5.1.8新增應(yīng)用直接分析5.1.9新增應(yīng)用二階分析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.2 初始缺陷5.3 一階彈性分析與設(shè)計5.4 二階P-彈性分析與設(shè)計2017標準 對應(yīng)2003規(guī)范 修訂情況備注5.2.13.2.8修改 結(jié)構(gòu)初始缺陷5.2.2新增 構(gòu)件初始缺陷5.3.1新增計算長度設(shè)計法5.3.2新增復(fù)雜結(jié)構(gòu)計算長度設(shè)計5.4.1新增二階彈性設(shè)計分析方法5.4.23.2.8修改框架內(nèi)力放大近似方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-201

12、75 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法2017標準 修訂情況備注5.5.1新增直接分析設(shè)計方法5.5.2新增不考慮彈塑性分析時設(shè)計中止條件5.5.3新增考慮彈塑性分析時設(shè)計要求5.5.4新增應(yīng)力應(yīng)變條件5.5.5新增截面要求5.5.6新增倒塌、抗火分析補充規(guī)定5.5.7新增承載力驗算5.5.8新增塑性鉸法5.5.9新增塑性區(qū)法5.5.10新增大跨度結(jié)構(gòu)缺陷取值鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.1 建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形可按結(jié)構(gòu)靜力學(xué)方法進行彈性或彈塑性分析,采用彈性分析結(jié)果進行設(shè)計時,截面板件寬厚比等級為S1、

13、S2、S3級的構(gòu)件可有塑性變形發(fā)展。(基本沿用3.2.6條)在進行彈性分析時,延性好的S1、S2、S3級截面允許采用截面塑性發(fā)展系數(shù)x、y 來考慮塑性變形發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定 絕大多數(shù)鋼構(gòu)件由板件構(gòu)成,而板件寬厚比大小直接決定了鋼構(gòu)件的承載力和受彎及壓彎構(gòu)件的塑性轉(zhuǎn)動變形能力,因此鋼構(gòu)件截面的分類,是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ),尤其是鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的基礎(chǔ)。 根據(jù)截面承載力和塑性轉(zhuǎn)動變形能力的不同,國際上一般將鋼構(gòu)件截面分為四類,考慮到我國在受彎構(gòu)件設(shè)計中采用截面塑性發(fā)展系數(shù),本次修訂將截面根據(jù)其板件寬厚比分為5個等級。

14、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定(1)S1級:可達全截面塑性,保證塑性鉸具有塑性設(shè)計要求的轉(zhuǎn)動能力,且在轉(zhuǎn)動過程中承載力不降低,稱為一級塑性截面也可稱為塑性轉(zhuǎn)動截面。此時圖中曲線1可以表示其彎矩曲率關(guān)系, 一般要求達到塑性彎矩 除以彈性初始剛度得到的曲率 的815倍。S1級鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定(2)S2級:可達全截面塑性,但由于局部屈曲,塑性鉸轉(zhuǎn)動能力有限,稱為二級塑性截面;此時圖中曲線2可以表示其彎矩曲率關(guān)系, 一般要求達到23倍 。S2級鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB5001

15、7-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定(3)S3級:翼緣全部屈服,腹板可發(fā)展不超過1/4截面高度的塑性,稱為彈塑性截面;作為梁時,其彎矩曲率關(guān)系如圖中所示的曲線3。S3級鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計應(yīng)在結(jié)構(gòu)分析或構(gòu)件設(shè)計中考慮二階效應(yīng)。(新增條文)二階效應(yīng)是穩(wěn)定性的根源,一階分析采用計算長度法時這些效應(yīng)在設(shè)計階段考慮;而二階彈性P-分析法在結(jié)構(gòu)分析中僅考慮了P-效應(yīng),應(yīng)在設(shè)計階段附加考慮P- 效應(yīng);直接分析則將這些效應(yīng)直接在結(jié)構(gòu)分析中進行考慮,故設(shè)計階段不再考慮二階效應(yīng)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

16、標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定一階彈性分析 first-order elastic analysis 不考慮幾何非線性對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形產(chǎn)生的影響,根據(jù)未變形的結(jié)構(gòu)建立平衡條件,按彈性階段分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移。二階P-D彈性分析 second-order elastic analysis 考慮幾何非線性對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形產(chǎn)生的影響,根據(jù)位移后的結(jié)構(gòu)建立平衡條件,按彈性階段分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移。直接分析設(shè)計法 direct analysismethod of des

17、ign直接考慮對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度性能有顯著影響的初始幾何缺陷、殘余應(yīng)力、材料非線性、節(jié)點連接剛度等因素,以整個結(jié)構(gòu)體系為對象進行二階非線性分析的設(shè)計方法。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.3 結(jié)構(gòu)的計算模型和基本假定應(yīng)與構(gòu)件連接的實際性能相符合。(沿用3.2.5條)5.1.4 框架結(jié)構(gòu)的梁柱連接宜采用剛接或鉸接。梁柱采用半剛性連接時,應(yīng)計入梁柱交角變化的影響,在內(nèi)力分析時,應(yīng)假定連接的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線,并在節(jié)點設(shè)計時,保證節(jié)點的構(gòu)造與假定的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線符合。(基本沿用3.2.7條)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析

18、與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.5 進行桁架桿件內(nèi)力計算時應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 計算桁架桿件軸力時可采用節(jié)點鉸接假定; 2 采用節(jié)點板連接的桁架腹桿及荷載作用于節(jié)點的弦桿,其桿件截面為單角鋼、雙角鋼或T形鋼時,可不考慮節(jié)點剛性引起的彎矩效應(yīng); 3 除無斜腹桿的空腹桁架外,直接相貫連接的鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點,當符合本標準第13章各類節(jié)點的幾何參數(shù)適用范圍且主管節(jié)間長度與截面高度或直徑之比不小于12、支管桿間長度與截面高度或直徑之比不小于24時,可視為鉸接節(jié)點; 4 H形或箱形截面桿件的內(nèi)力計算宜符合本標準第8.5節(jié)的規(guī)定。 (本條1、2款基本沿用8.4.5條;3款基本沿用10.1.4條;

19、4款為新增條文)?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定8.5.1 除本標準第5.1.5條第3款規(guī)定的結(jié)構(gòu)外,桿件截面為H形或箱形的桁架,應(yīng)計算節(jié)點剛性引起的彎矩。在軸力和彎矩共同作用下,桿件端部截面的強度計算可考慮塑性應(yīng)力重分布,按本標準第8.5.2條計算,桿件的穩(wěn)定計算應(yīng)按本標準第8.2節(jié)壓彎構(gòu)件的規(guī)定進行。承受次彎矩的桁架桿件?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.6 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析可采用一階彈性分析、二階彈性分析或直接分析,應(yīng)根據(jù)下列公式計算的最大二階效應(yīng)系數(shù) 選用適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)分

20、析方法。當 時,可采用一階彈性分析;當 時,宜采用二階彈性;當 時,宜增大結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定1 規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)系數(shù)可按下式計算:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定2 一般結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)系數(shù)可按下式計算:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.7 直接分析應(yīng)考慮初始幾何缺陷和殘余應(yīng)力的影響。(新增條文)幾何缺陷是結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件失穩(wěn)的誘因,殘余應(yīng)力降低了構(gòu)件的剛度,故應(yīng)在直接分析中給予考慮。5

21、.1.8 當對結(jié)構(gòu)進行連續(xù)倒塌分析、抗火分析或在其他極端荷載作用下的結(jié)構(gòu)分析時,可采用靜力直接分析或動力直接分析。(新增條文)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.1 一般規(guī)定5.1.9 以整體受壓或受拉為主的大跨度鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析應(yīng)采用二階彈性分析或直接分析。(新增條文)以整體受拉、壓為主的結(jié)構(gòu)如張拉體系、各種單層網(wǎng)殼等,這類結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)通常難以用傳統(tǒng)的計算長度法進行考慮,故增加本條。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.2 初始缺陷鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025

22、.2 初始缺陷鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.2 初始缺陷(a)框架整體初始幾何缺陷代表值(b)框架結(jié)構(gòu)等效水平力鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.2 初始缺陷5.2.2 構(gòu)件的初始缺陷代表值可按式(5.2.2-1)計算確定,該缺陷值包括了殘余應(yīng)力的影響(圖5.2.2(a)。構(gòu)件的初始缺陷也可采用假想均布荷載進行等效簡化計算,假想均布荷載可按式(5.2.2-2)確定(圖5.2.2(b)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.2 初始缺陷構(gòu)件初始曲缺陷值 ,當采用直接

23、分析不按彈塑性分析時,可按表5.2.2取構(gòu)件綜合缺陷代表值,當按本標準第5.5節(jié)采用直接分析按彈塑性分析時,應(yīng)按本標準第5.5.8條或第5.5.9條考慮構(gòu)件初始缺陷。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.2 初始缺陷圖5.2.1-2 框架結(jié)構(gòu)計算模型h-層高,H-水平力,Hn1-假想水平力,e0-構(gòu)件中點處的初始變形值鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.3 一階彈性分析與設(shè)計5.3.1 鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算采用一階彈性分析時,應(yīng)按本標準第6章第8章的有關(guān)規(guī)定進行構(gòu)件設(shè)計,應(yīng)按本標準第11章、第12章的有關(guān)規(guī)定

24、進行連接和節(jié)點設(shè)計。5.3.2 對于形式和受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu),當采用一階彈性分析方法進行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計時,應(yīng)按結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定理論確定構(gòu)件的計算長度系數(shù),并應(yīng)按本標準第6章第8章的有關(guān)規(guī)定進行構(gòu)件設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.4 二階彈性P- 分析與設(shè)計5.4.1 采用僅考慮P-效應(yīng)的二階彈性分析時,應(yīng)按本標準第5.2.1條考慮結(jié)構(gòu)的整體初始缺陷,計算結(jié)構(gòu)在各種荷載或作用設(shè)計值下的內(nèi)力和標準值下位移,并應(yīng)按本標準第6章第8章的有關(guān)規(guī)定進行各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計。計算構(gòu)件軸心受壓穩(wěn)定承載力時,構(gòu)件計算長度系數(shù) 可取1.0或其他認可的值。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB5

25、0017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.4 二階彈性P- 分析與設(shè)計5.4.2 二階P-效應(yīng)可按近似的二階理論對一階彎矩進行放大來考慮。對無支撐框架結(jié)構(gòu),桿件桿端的彎矩 也可采用下列近似式進行計算: 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.4 二階彈性P- 分析與設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.1 直接分析設(shè)計法應(yīng)采用考慮二階P-和P-效應(yīng),按本標準第5.2.1條、第5.2.2條、第5.5.8條和第5.5.9條同時考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的初始缺陷、節(jié)點連接剛度和其他對結(jié)構(gòu)

26、穩(wěn)定性有顯著影響的因素,允許材料的彈塑性發(fā)展和內(nèi)力重分布,獲得各種荷載設(shè)計值(作用)下的內(nèi)力和標準值(作用)下位移,同時在分析的所有階段,各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計均應(yīng)符合本標準第6章第8章的有關(guān)規(guī)定,但不需要按計算長度法進行構(gòu)件受壓穩(wěn)定承載力驗算。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.2 直接分析法不按彈塑性分析時,結(jié)構(gòu)分析應(yīng)限于第一個塑性鉸的形成,對應(yīng)的荷載水平不應(yīng)低于荷載設(shè)計值,不允許進行內(nèi)力重分布。5.5.3 直接分析法按彈塑性分析時宜采用塑性鉸法或塑性區(qū)法。塑性鉸形成的區(qū)域,構(gòu)件和節(jié)點應(yīng)有足夠的延性保證以便內(nèi)力重分布,允許一個或

27、者多個塑性鉸產(chǎn)生,構(gòu)件的極限狀態(tài)應(yīng)根據(jù)設(shè)計目標及構(gòu)件在整個結(jié)構(gòu)中的作用來確定。截面分類?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.4 直接分析法按彈塑性分析時,鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系可為理想彈塑性,屈服強度可取本標準規(guī)定的強度設(shè)計值,彈性模量按本標準第4.4.8條采用。5.5.5 直接分析法按彈塑性分析時,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面應(yīng)為雙軸對稱截面或單軸對稱截面,塑性鉸處截面板件寬厚比等級應(yīng)為S1、S2級,其出現(xiàn)的截面或區(qū)域應(yīng)保證有足夠的轉(zhuǎn)動能力。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.

28、5.6 當結(jié)構(gòu)采用直接分析設(shè)計法進行連續(xù)倒塌分析時,結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系宜考慮應(yīng)變率的影響;進行抗火分析時,應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)材料在高溫下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件內(nèi)力產(chǎn)生的影響。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.7 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采用直接分析設(shè)計法進行分析和設(shè)計時,計算結(jié)果可直接作為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計依據(jù),應(yīng)按下列公式進行構(gòu)件截面承載力驗算:1 當構(gòu)件有足夠側(cè)向支撐以防止側(cè)向失穩(wěn)時:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.7 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采用

29、直接分析設(shè)計法進行分析和設(shè)計時,計算結(jié)果可直接作為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計依據(jù),應(yīng)按下列公式進行構(gòu)件截面承載力驗算:2 直接分析法不按彈塑性分析或按彈塑性分析但截面板件寬厚比等級不符合S2級要求時:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.7 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采用直接分析設(shè)計法進行分析和設(shè)計時,計算結(jié)果可直接作為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計依據(jù),應(yīng)按下列公式進行構(gòu)件截面承載力驗算:3 按彈塑性分析,截面板件寬厚比等級符合S2級要求時:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)02

30、5.5 直接分析設(shè)計法5.5.7 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采用直接分析設(shè)計法進行分析和設(shè)計時,計算結(jié)果可直接作為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計依據(jù),應(yīng)按下列公式進行構(gòu)件截面承載力驗算:4 當構(gòu)件可能產(chǎn)生側(cè)向失穩(wěn)時:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.8 采用塑性鉸法進行直接分析設(shè)計時,除應(yīng)按本標準第5.2.1條、5.2.2條考慮初始缺陷外,當受壓構(gòu)件所受軸力大于0.5Af 時,其彎曲剛度應(yīng)乘以剛度折減系數(shù)0.8。5.5.9 采用塑性區(qū)法進行直接分析設(shè)計時,應(yīng)按不小于1/1000的出廠加工精度考慮構(gòu)件的初始幾何缺陷,并考慮初始殘余

31、應(yīng)力。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)025.5 直接分析設(shè)計法5.5.10 大跨度鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性分析宜采用直接分析法。結(jié)構(gòu)整體初始幾何缺陷模式可按最低階整體屈曲模態(tài)采用,最大缺陷值可取L/300,L為結(jié)構(gòu)跨度。構(gòu)件的初始缺陷可按本標準第5.2.2條的規(guī)定采用。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)02一般鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計方法穩(wěn)定性設(shè)計采用計算長度法結(jié)構(gòu)線性分析輸出構(gòu)件內(nèi)力單根構(gòu)件承載力校核(穩(wěn)定性設(shè)計采用計算長度法)簡化理想單根構(gòu)件模型非線性分析通過試驗及分析結(jié)果擬合的簡化公式納入設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-2

32、0175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)內(nèi)力分析設(shè)計流程一階分析:不考慮變形對外力效應(yīng)的影響增大結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度選擇計算方法一階彈性分析二階彈性分析或直接分析是否否是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)0202二階彈性P-分析和設(shè)計流程穩(wěn)定性計算時計算長度系數(shù)可取為1.0非線性求解二階P-彈性設(shè)計根據(jù)規(guī)范確定設(shè)計工況確定整體初始幾何缺陷模式確定整體初始幾何缺陷0進行二階P-分析構(gòu)件承載力校核可按最低階整體屈曲模態(tài)采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)02二階P-彈性設(shè)計非線性求解無需進行受壓穩(wěn)定承載力驗算二階P-彈性設(shè)計根據(jù)規(guī)范

33、確定設(shè)計工況確定整體初始幾何缺陷模式確定整體初始幾何缺陷0確定構(gòu)件初始缺陷0進行二階P-分析可按最低階整體屈曲模態(tài)采用構(gòu)件承載力校核鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)02二階P-彈塑性設(shè)計二階P-彈塑性設(shè)計根據(jù)規(guī)范確定設(shè)計工況確定整體初始幾何缺陷模式確定整體初始幾何缺陷0確定構(gòu)件初始缺陷0進行P-分析,荷載以加載步的方式施加,迭代收斂增加塑性鉸驗證合理性結(jié)束下一荷載步可按最低階整體屈曲模態(tài)采用當受壓構(gòu)件所受軸力大于0.5Af時,其彎曲剛度折減系數(shù)0.8梁柱構(gòu)件的整體穩(wěn)定需單獨考慮不滿足判斷是否達到設(shè)計荷載否是滿足1.荷載標準組合的效應(yīng)設(shè)計值作用下的撓度和側(cè)移

34、2.塑性鉸的曲率3.沒有塑性鉸的部位,輸出應(yīng)力比構(gòu)件承載力校核鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-20175 結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(新增)03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計2003規(guī)范6 疲勞計算6.1 一般規(guī)定6.2 疲勞計算8 構(gòu)造要求8.5 對吊車梁和吊車桁架(或類似結(jié)構(gòu))的要求8.7 提高寒冷地區(qū)結(jié)構(gòu)抗脆斷能力的要求附錄E 疲勞計算的構(gòu)件和連接分類2017標準16.1 一般規(guī)定16.2 疲勞計算16.3 構(gòu)造要求16.4 防脆斷設(shè)計附錄K 疲勞計算的構(gòu)件和連接分類03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.1 一般規(guī)定2017標

35、準 對應(yīng)2003規(guī)范 修訂情況備注16.1.16.1.1基本沿用進行疲勞計算的條件(循環(huán)次數(shù))16.1.26.1.2沿用疲勞計算適用條件16.1.36.1.3沿用疲勞計算方法16.1.4新增進行防脆斷設(shè)計的條件(低溫)16.1.5新增需計算疲勞鋼材選用03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.2 疲勞計算2017標準 對應(yīng)2003規(guī)范 修訂情況備注16.2.1新增疲勞強度初步計算16.2.26.2.1修改常幅疲勞計算16.2.36.2.2修改變幅疲勞計算16.2.46.2.3修改吊車梁、吊車桁架疲勞計算16.2.5新增高強螺栓連接的疲勞破壞03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB

36、50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.3 構(gòu)造要求2017標準 對應(yīng)2003規(guī)范 修訂情況備注16.3.1新增焊接要求16.3.28.5.18.5.12基本沿用吊車梁、吊車桁架及類似結(jié)構(gòu)要求03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.4 防脆斷設(shè)計2017標準 對應(yīng)2003規(guī)范 修訂情況備注16.4.18.7.1修改設(shè)計原則16.4.2新增零下30及以下地區(qū)焊接構(gòu)件要求16.4.38.7.2沿用零下20及以下地區(qū)焊接連接構(gòu)造16.4.48.7.3沿用零下20及以下地區(qū)設(shè)計施工要求16.4.5新增抗脆斷驗算03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316

37、 疲勞計算及防脆斷設(shè)計“疲勞計算(原第6章)”改為“疲勞計算及防脆斷設(shè)計(第16章)”增加了簡便快速驗算疲勞強度的方法疲勞計算仍然采用容許應(yīng)力幅法,保持原2003版規(guī)范中的19項次構(gòu)造細節(jié)的基礎(chǔ)上,參照歐洲規(guī)范增加了17項構(gòu)造細節(jié),并進行重新歸類編排 在進行疲勞計算時,引入疲勞極限參數(shù),先進行簡易計算和判斷,不滿足要求時再進行詳細計算在疲勞計算表達中,增加了厚度修正系數(shù),體現(xiàn)厚板(或大直徑螺栓)疲勞容許應(yīng)力幅的折減03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計把2003版規(guī)范中分散在多章節(jié)的有關(guān)疲勞的節(jié)點構(gòu)造集中到16.3節(jié),便于設(shè)計人員采用。并與現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范GB5

38、0661-2011相協(xié)調(diào)“防脆斷設(shè)計”一節(jié),對工作溫度低于-20時鋼結(jié)構(gòu)的選材、連接構(gòu)造及施工注意事項進行了規(guī)定提出抗脆斷驗算的概念03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.1 一般規(guī)定規(guī)矩 原則性規(guī)矩:進行防脆斷設(shè)計的條件(低溫) 操作性規(guī)矩:進行疲勞計算的條件(循環(huán)次數(shù))疲勞計算適用條件疲勞計算方法需計算疲勞鋼材選用03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.1 一般規(guī)定16.1.1 直接承受動力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接,當應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)n等于或大于 次時,應(yīng)進行疲勞計算。16.1.2 本章規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的疲

39、勞計算,不適用于下列條件:1 構(gòu)件表面溫度高于150;2 處于海水腐蝕環(huán)境;3 焊后經(jīng)熱處理消除殘余應(yīng)力;4 構(gòu)件處于低周-高應(yīng)變疲勞狀態(tài)。地震作用下03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.1 一般規(guī)定16.1.3 疲勞計算應(yīng)采用容許應(yīng)力幅法,應(yīng)力應(yīng)按彈性狀態(tài)計算,容許應(yīng)力幅應(yīng)按構(gòu)件和連接類別、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)以及計算部位的板件厚度確定。 對非焊接的構(gòu)件和連接,其應(yīng)力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位可不計算疲勞強度。16.1.4 在低溫下工作或制作安裝的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進行防脆斷設(shè)計。?03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB50017-200316 疲勞計算及防脆斷設(shè)計16.1 一般規(guī)定16.1.5 需計算疲勞構(gòu)件所用鋼材應(yīng)具有沖擊韌性的合格保證,鋼材質(zhì)量等級的選用應(yīng)符合本標準第4.3.3條的規(guī)定。03鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準GB500

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