結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（十）（新版）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)第十一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件軸心受力構(gòu)件（一）軸心受拉構(gòu)件1．強(qiáng)度計(jì)算軸心受拉構(gòu)件的強(qiáng)度（除摩擦型高強(qiáng)度螺栓銜接處外）應(yīng)按下式計(jì)式中：N——軸心拉力設(shè)計(jì)值；An——構(gòu)件的凈截面面積；?——鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2．剛度驗(yàn)算為防止制作、運(yùn)輸安裝和使用中浮上剛度不足現(xiàn)象，對(duì)于桁架、支撐等受拉構(gòu)件應(yīng)按下式驗(yàn)算其長(zhǎng)細(xì)比式中：λmax——兩個(gè)主軸方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值，但對(duì)于截面為單軸對(duì)稱的構(gòu)件，繞對(duì)稱軸應(yīng)取計(jì)及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比；[λ]-構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比，規(guī)范規(guī)定的受壓、受拉構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比見表16-34和表16-35。注：1.桁架（包括空間桁架）的受壓腹桿，當(dāng)其受力等于或小于其承載力的50%時(shí)，容許長(zhǎng)細(xì)比值可取為200.2．計(jì)算單角鋼受壓構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，應(yīng)采用角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑，但在計(jì)算交錯(cuò)桿件平面外的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，可采用與角鋼肢邊平行軸的回轉(zhuǎn)半徑。3.跨度等于或大于60m的桁架，其受壓弦桿和端壓桿的容許長(zhǎng)細(xì)比宜取為150（承受靜力荷載）或120（承受動(dòng)力荷載）。3.中、重級(jí)工作制吊車桁架下弦桿的長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)200.4．在設(shè)有夾鉗吊車或剛性料耙吊車的廠房中，支撐（表中第2項(xiàng)除外）的長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)300。5．受拉構(gòu)件在永遠(yuǎn)荷載與風(fēng)荷載組合作用下受壓時(shí)，其長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)250.6．跨度等于或大于60m的桁架，其受壓弦桿和端壓桿的容許長(zhǎng)細(xì)比宜取為300（承受靜力荷載）或250（承受動(dòng)力荷載）。（二）軸心受壓構(gòu)件1．實(shí)腹式1)強(qiáng)度計(jì)算實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度（除摩擦型高強(qiáng)度螺栓銜接處外）應(yīng)按下式計(jì)算2)穩(wěn)定性計(jì)算軸心受壓構(gòu)件尚應(yīng)按下式計(jì)算其穩(wěn)定性式中：N——軸心壓力設(shè)計(jì)值；A——構(gòu)件的毛截面面積；——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)（取截面兩主軸穩(wěn)定系數(shù)的較小者），應(yīng)按照構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比、鋼材屈服強(qiáng)度和截面分類（截面分為a、b、c和d類），按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)（以下簡(jiǎn)稱《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》）附錄C采用。3)抗剪計(jì)算軸心受壓構(gòu)件所承受的剪力由下式計(jì)算并認(rèn)為剪力設(shè)計(jì)值沿構(gòu)件全長(zhǎng)不變。對(duì)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件普通可不舉行抗剪驗(yàn)算。對(duì)格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件，剪力V應(yīng)由承受該剪力的綴材面（包括整體銜接板的面）分擔(dān)。4)局部穩(wěn)定驗(yàn)算板件的局部失穩(wěn)不能先于構(gòu)件的整體失穩(wěn)。要保證構(gòu)件的局部穩(wěn)定性，必須控制板件的寬厚比，為此《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定，在軸心受壓構(gòu)件中，翼緣板自由外伸寬度b與其厚度t之比，應(yīng)符合下列要求在工字形及H形截面的軸心受壓構(gòu)件中，腹板計(jì)算高度h0與其厚度tw之比，應(yīng)符合下列要求式中：λ——構(gòu)件兩個(gè)方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值，當(dāng)λ<30時(shí)，取λ=30;當(dāng)λ>100時(shí)，取λ=100。2．格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件1)格構(gòu)式構(gòu)件分類格構(gòu)式構(gòu)件分為綴板式構(gòu)件和綴條式構(gòu)件。2)格構(gòu)式構(gòu)件與實(shí)腹式構(gòu)件在設(shè)計(jì)上的主要區(qū)別(1)格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定性必須考慮剪切變形的影響（應(yīng)滿意換算長(zhǎng)細(xì)比限值）。(2)除驗(yàn)算整體穩(wěn)定性外，還應(yīng)驗(yàn)算格構(gòu)式構(gòu)件的分肢的穩(wěn)定性（應(yīng)滿意分肢長(zhǎng)細(xì)比限值）。(3)對(duì)格構(gòu)式構(gòu)件的綴材應(yīng)舉行計(jì)算。二、受彎構(gòu)件（梁）（一）型鋼梁1．強(qiáng)度計(jì)算1)抗彎強(qiáng)度在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹構(gòu)件，其抗彎強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算式中：Mx、My——分離為同一截面處繞x軸和y軸的彎矩（對(duì)工字形截面，x軸為強(qiáng)軸，y軸為弱軸）；Mnx、Mny——分離為對(duì)x軸和y軸的凈截面模量；Υx、Υy——分離為沿x軸、y軸的截面塑性發(fā)展系數(shù)，對(duì)工字形截面，Υx=1.05，Υy=1.20，對(duì)箱形截面托Υx=Υy=1.05，對(duì)其他截面，可按《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》中表5.2.1采用。2)抗剪強(qiáng)度式中：V——計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力；S——計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面向中和軸的面積矩；I——毛截面慣性矩；tw——腹板厚度；?v——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3)局部抗壓強(qiáng)度當(dāng)梁上翼緣作用有沿腹板平面的擴(kuò)散荷載，且該荷載又未設(shè)置支承加勁肋時(shí)，腹板計(jì)算高度上邊緣的局部抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算式中：F——擴(kuò)散荷載，對(duì)動(dòng)力荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)；ψ——擴(kuò)散荷載增大系數(shù)，對(duì)重級(jí)工作制吊車梁，ψ=l.35，對(duì)其他梁，ψ=l．O；lz：——擴(kuò)散荷載按45°蔓延在腹板計(jì)算高度上邊緣的假定分布長(zhǎng)度，其值應(yīng)按照支座詳細(xì)尺寸決定。2．整體穩(wěn)定計(jì)算當(dāng)符合下列情況之一時(shí)，可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性。(1)有鋪板（各種鋼筋混凝土板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其結(jié)實(shí)相連，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí)。(2)H型鋼截面或工字形截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1，與其寬度b1之比不超過(guò)表16-36所規(guī)定的數(shù)值時(shí)。注：其他鋼號(hào)的梁不需計(jì)算整體穩(wěn)定性的最大l1/b1信，應(yīng)取Q235鋼的數(shù)值乘以。對(duì)跨中無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)的梁，l1為其跨度；對(duì)跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的梁，l1為受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離（梁的支座處視為有側(cè)向支承）。(3)不滿意第(1)項(xiàng)的箱形截面簡(jiǎn)支梁，當(dāng)其截面尺寸滿意h/b0≤6，l0／b0≤95時(shí)，亦可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性；其中h為梁高，b0為兩腹板間的距離。當(dāng)不滿意以上情況時(shí)，在最大剛度主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性應(yīng)按下式計(jì)算在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎的H型鋼截面或工字形截面構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性應(yīng)按下式計(jì)算式中：Mx、My——分離為繞強(qiáng)軸（x軸）、弱軸（y軸）作用的最大彎矩；Wx，Wy——分離為按受壓纖維決定的對(duì)x軸、y軸的毛截面模量——繞強(qiáng)軸彎曲所決定的梁整體穩(wěn)定系數(shù)（>0.6時(shí)應(yīng)修正）。3．撓度驗(yàn)算式中：?max——按所有荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的梁最大撓度值；[?]——受彎構(gòu)件撓度允許值，按《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》采用。（二）組合梁組合梁的強(qiáng)度、剛度及整體穩(wěn)定性計(jì)算公式與型鋼梁相同，但應(yīng)注重翼緣與腹板的局部穩(wěn)定。按照翼緣失穩(wěn)不先于構(gòu)件破壞的原則，按彈性設(shè)計(jì)時(shí)（Υx=1．0），梁受壓翼緣自由外伸寬度b與其厚度t之比，應(yīng)符合下式要求當(dāng)考慮截面部分塑性發(fā)展時(shí)，為保證局部穩(wěn)定，翼緣寬厚比限值應(yīng)減小，即須滿意為了提高腹板的局部穩(wěn)定性，可增強(qiáng)腹板的厚度或配置合適的加勁肋，后一措施比增強(qiáng)腹板的厚度更經(jīng)濟(jì)。防止梁的腹板剪切失穩(wěn)、彎曲失穩(wěn)和在局部壓應(yīng)力作用下失穩(wěn)的有效措施分離是配置橫向加勁肋、縱向加勁肋和短加勁肋。按照板的穩(wěn)定理論，可以決定腹板不失穩(wěn)時(shí)的高厚比要求。當(dāng)時(shí)