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文檔簡介
中華人民共和國國家標準中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合發(fā)布中華人民共和國國家標準施行日期:2018年7月1日中國建筑工業(yè)出版社3中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部第1771號2017,自2018年7月1日起實施。其中,第4.3.2、4.4.1、本標準在住房城鄉(xiāng)建設部門戶網(wǎng)站(.中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部2017年12月12日4根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《關于印發(fā)<2008年工程建設標準規(guī)范制訂、修訂計劃>的通知》(建標[2008]105號)的要求,計規(guī)定;4.材料;5.結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設計;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;點;14.鋼與混凝土組合梁;15.鋼管混凝土柱關于結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容移入新章節(jié)“結(jié)構(gòu)分析及穩(wěn)定性設計(第5章)”,“構(gòu)造要求(原標準第8章)”中“大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)”及2.“受彎構(gòu)件的計算(原規(guī)范第4章)”改為“受彎構(gòu)件(第6章)”,增加了腹板開孔的內(nèi)容,“構(gòu)造要求(原規(guī)范第83.“軸心受力構(gòu)件和拉彎、壓彎構(gòu)件的計算(原規(guī)范第5章)”改為“軸心受力構(gòu)件(第7章)”及“拉彎、壓彎構(gòu)件(第8章)”兩章,“構(gòu)造要求(原規(guī)范第8章)”中與柱設計相關的54.“疲勞計算(原規(guī)范第6章)”改為“疲勞計算及防脆斷要求(原規(guī)范第8章)”中“對吊車梁和吊車桁架(或類似結(jié)構(gòu))5.“連接計算(原規(guī)范第7章)”改為“連接(第11章)”6.“構(gòu)造要求(原規(guī)范第8章)”中的條文根據(jù)其內(nèi)容,分9.“鋼與混凝土組合梁(原規(guī)范第11章,修訂后為第14本次修訂新增了材料(第4章)、結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設計(第5章)、加勁鋼板剪力墻(第9章)、鋼管混凝土柱及節(jié)點(第15章)、鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設計(第17章)、鋼結(jié)構(gòu)防護本標準中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格9 2術(shù)語和符號 2 3.1一般規(guī)定 3.2結(jié)構(gòu)體系 3.4結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形及舒適度的規(guī)定 4.1鋼材牌號及標準 4.2連接材料型號及標準 4.3材料選用 4.4設計指標和設計參數(shù) 5.1一般規(guī)定 5.2初始缺陷 5.4二階P-△彈性分析與設計 5.5直接分析設計法 376.1受彎構(gòu)件的強度 6.2受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定 6.3局部穩(wěn)定 6.4焊接截面梁腹板考慮屈曲后強度的計算 496.5腹板開孔要求 6.6梁的構(gòu)造要求 7.1截面強度計算 7.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計算 7.3實腹式軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定和屈曲后強度 7.4軸心受力構(gòu)件的計算長度和容許長細比 717.5軸心受壓構(gòu)件的支撐 7.6單邊連接的單角鋼 8拉彎、壓彎構(gòu)件 8.1截面強度計算 8.2構(gòu)件的穩(wěn)定性計算 8.3框架柱的計算長度 8.4壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定和屈曲后強度 8.5承受次彎矩的桁架桿件 9.2加勁鋼板剪力墻的計算 10.1一般規(guī)定 10.2彎矩調(diào)幅設計要點 10.3構(gòu)件的計算 10.4容許長細比和構(gòu)造要求 11.3焊縫連接構(gòu)造要求 11.5緊固件連接構(gòu)造要求 11.6銷軸連接 12.1一般規(guī)定 12.2連接板節(jié)點 12.3梁柱連接節(jié)點 12.4鑄鋼節(jié)點 12.5預應力索節(jié)點 13.1一般規(guī)定 13.2構(gòu)造要求 13.3圓鋼管直接焊接節(jié)點和局部加勁節(jié)點的計算 13.4矩形鋼管直接焊接節(jié)點和局部加勁節(jié)點的計算 14.1一般規(guī)定 14.2組合梁設計 14.3抗剪連接件的計算 14.4撓度計算 14.5負彎矩區(qū)裂縫寬度計算 14.6縱向抗剪計算 14.7構(gòu)造要求 15鋼管混凝土柱及節(jié)點 15.1一般規(guī)定 15.2矩形鋼管混凝土柱 15.4鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點 16疲勞計算及防脆斷設計 17鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設計 222 231 233 附錄B結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形容許值 附錄C梁的整體穩(wěn)定系數(shù) 243附錄D軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 附錄E柱的計算長度系數(shù) 253附錄F加勁鋼板剪力墻的彈性屈曲臨界應力 附錄G桁架節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定計算 附錄H無加勁鋼管直接焊接節(jié)點剛度判別 附錄J鋼與混凝土組合梁的疲勞驗算 附錄K疲勞計算的構(gòu)件和連接分類 (另冊) 2 3.4RequirementsofDeformati 3.5ClassificationofSections 4.3SelectionofMaterials 5.3First-orderElasticAna 5.5DirectAnalysisMethodofDesign 6.2Flexural-torsionalStabilityofBeams 6.4DesignofBeamsConsideringPost-buck 7AxiallyLoadedMembers 7.2StabilityCalculationofMember 7.3LocalStabilityandPost-bucklingStreMembersunderAxialCompression 7.4EffectiveLengthandAllounderAxialCompress 7.5BracingofMembersunderAxialCompression 7.6SpecialCasesofT 8MembersunderCombinedAxial 8.2StabilityCalculationo 898.4LocalStabilityandPos 98 9.2DesignofStiffened 11.3DetailingRequirementsofWeldedConn 11.4CalculationofFaste 11.5DetailingRequiremen 11.7DetailsofF 13.3DesignofUnstiffeneda 13.4DesignofUnstiffenedand 14.2DesignofCom 14.5CalculationofConcreteCrackWidthat 20116.4PreventionofBrittleFr 248ApendixEEffectiveLengthFactorsofColumns 253 PlateunderDiagonalCompression inTermsofRigidity ExplanationofWordingi ListofQuotedStanda Addition:ExplanationofProvisions (另冊)11.0.2本標準適用于工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)1.0.3鋼結(jié)構(gòu)設計除應符合本標準外,尚應22.1.1脆斷brittlefracture2.1.2一階彈性分析first-orderelasticanalysis2.1.3二階P-△彈性分析second-orderP-2.1.4直接分析設計法directanalysismethodofdesi2.1.5屈曲buckling2.1.6板件屈曲后強度post-bucklingstrengthofsteelplate2.1.8整體穩(wěn)定overallstability32.1.9有效寬度effectivewidth2.1.10有效寬度系數(shù)effectivewidthfactor2.1.11計算長度系數(shù)effectivelengthratio2.1.12計算長度effectivelength2.1.13長細比slendernessratio2.1.14換算長細比equivalentslende2.1.15支撐力nodalbracingforce在為減少受壓構(gòu)件(或構(gòu)件的受壓翼緣)自由長度所設置的側(cè)向支撐處,沿被支撐構(gòu)件(或構(gòu)件受壓翼緣)的屈曲方向,作2.1.16無支撐框架unbracedframe2.1.17支撐結(jié)構(gòu)bracingstructure2.1.19強支撐框架framebracedwithstrongbr在框架-支撐結(jié)構(gòu)中,支撐結(jié)構(gòu)(支撐桁架、剪力墻、筒體42.1.20搖擺柱leaningcolumn2.1.21節(jié)點域panelzone2.1.25支管bracemember2.1.26間隙節(jié)點gapjoint2.1.27搭接節(jié)點overlapjoint2.1.28平面管節(jié)點uniplanarjoint2.1.29空間管節(jié)點multiplanarjoint由板件(或型鋼)焊接而成的截面。55由支撐及傳遞其內(nèi)力的梁(包括基礎梁)、柱組成的抗側(cè)力2.1.34中心支撐框架concentricallybracedfr2.1.35偏心支撐框架eccentricallybracedframe2.1.36屈曲約束支撐buckling-restrained2.1.37彎矩調(diào)幅設計momentredistributio2.1.38畸變屈曲distorsionalbuckling2.1.39塑性耗能區(qū)plasticenergydissipativezone2.1.40彈性區(qū)elasticregion6f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值;fi——角焊縫的抗拉、抗剪和抗壓強度設計值;N——一個錨栓的受拉承載力設計值;N“——組合結(jié)構(gòu)中一個抗剪連接件的受剪承載力設Sb——支撐結(jié)構(gòu)的層側(cè)移剛度,即施加于結(jié)構(gòu)上的水[vr]——同時考慮永久和可變荷載標準值產(chǎn)生的撓度的70——垂直于角焊縫長度方向,按焊縫有效截面計算△o——疲勞計算的應力幅或折算應力幅;△oe-—變幅疲勞的等效應力幅;[△o]——疲勞容許應力幅;0c、Oc,cr、Tcr——分別為板件的彎曲應力、局部壓應力和剪應力的臨界值;t——剪應力;2.2.3幾何參數(shù)A——毛截面面積;An-—凈截面面積;b——翼緣板的外伸寬度;bo—-箱形截面翼緣板在腹板之間的無支承寬度;混凝土板托頂部的寬度;be——板件的有效寬度;de——有效直徑;H——柱的高度;H?、H?、H?——-階形柱上段、中段(或單階柱下段)、下段的h——截面全高;he——焊縫的計算厚度;hg——角焊縫的焊腳尺寸;8l?——梁受壓翼緣側(cè)向支承間距離;螺栓(或鉚釘)l?——集中荷載在腹板計算高度邊緣上的假定分布W——毛截面模量;α——考慮二階效應框架第i層桿件的側(cè)移彎矩增大9Yo-—結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù);Ek——鋼號修正系數(shù),其值為235與鋼材牌號μ——高強度螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù);柱的φb——梁的整體穩(wěn)定系數(shù);3基本設計規(guī)定4結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)驗算;性斷裂,因過度變形而不適用于繼續(xù)承載,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)3.1.4鋼結(jié)構(gòu)的安全等級和設計使用年限應符合現(xiàn)行國家標準設計統(tǒng)一標準》GB50153的規(guī)定。一般工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)小于1.0,對安全等級為三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應小于0.9;R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設計值;3.1.11鋼結(jié)構(gòu)設計時,應合理選擇材料、結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措剛度要求并應符合防火、防腐蝕要求。宜采用通用和標準化構(gòu)構(gòu)的構(gòu)造應便于制作、運輸、安裝、維護并使結(jié)構(gòu)受力簡單明鋼號)和設計所需的附加保證項目。環(huán)境條件、節(jié)約投資和資源、材料供應、制作安裝便利性等α——系數(shù),對軟鉤起重機,取0.1;對抓斗或磁盤起重機,取0.15;對硬鉤起重機,取0.2。動葫蘆不宜多于1臺。3.3.4計算冶煉車間或其他類似車間的工作平臺結(jié)構(gòu)時,由檢修材料所產(chǎn)生的荷載對主梁可乘以0.85,柱及基礎可乘以0.75。支撐的中點)至溫度區(qū)段端部的距離不宜大于表3.3.5縱向溫度區(qū)段長度的60%;3當橫向為多跨高低屋面時,表3.3.5中橫向溫度區(qū)段長4當有充分依據(jù)或可靠措施時,表3.3.5中數(shù)字可予以結(jié)構(gòu)情況縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方向)(沿屋架或構(gòu)架跨度方向)區(qū)的房屋熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋結(jié)構(gòu)情況縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方向)(沿屋架或構(gòu)架跨度方向)露天結(jié)構(gòu)圍護構(gòu)件為金屬壓型3.4結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形及舒適度的規(guī)定3.4.1結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形的容許值宜符合本標準附錄B的規(guī)定。當有實踐經(jīng)驗或有特殊要求時,可根據(jù)不影響正常使用和觀感的原則對本標準附錄B中的構(gòu)件變形容許值進行調(diào)整。3.4.2計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形時,可不考慮螺栓或鉚釘孔引起3.4.3橫向受力構(gòu)件可預先起拱,起拱大小應視實際需要而定,可取恒載標準值加1/2活載標準值所產(chǎn)生的撓度值。當僅為改善外觀條件時,構(gòu)件撓度應取在恒荷載和活荷載標準值作用下的撓3.4.4豎向和水平荷載引起的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的振動,應滿足正常3.4.5高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)舒適度驗算應符合現(xiàn)行行業(yè)標準3.5截面板件寬厚比等級3.5.1進行受彎和壓彎構(gòu)件計算時,截面板件寬厚比等級及限值應符合表3.5.1的規(guī)定,其中參數(shù)a?應按下式計算:Omin——腹板計算高度另一邊緣相應的應力(N/mm2),構(gòu)件截面板件寬厚比等級S1級S2級S3級壓彎構(gòu)件(框架翼緣b/t箱形(腹板)間翼緣—圓鋼管徑厚比—受彎構(gòu)件(梁)工字形翼緣b/t箱形(腹板)間翼緣注:1ek為鋼號修正系數(shù),其值為235與鋼材牌號中屈服點數(shù)值的比值的平方根;2b為工字形、H形截面的翼緣外伸寬度,t、ho、tw分別是翼緣厚度、腹板凈高和腹板厚度,對軋制型截面,腹板凈高不包括翼緣腹板過渡處圓弧段;對于箱形截面,bo、t分別為壁板間的距離和壁板厚度;D為圓管截面外徑;3箱形截面梁及單向受彎的箱形截面柱,其腹板限值可根據(jù)H形截面腹板采用;4腹板的寬厚比可通過設置加勁肋減??;5當按國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010第9.2.14條第2款的規(guī)定設計,且S5級截面的板件寬厚比小于S4級3.5.2當按本標準第17章進行抗震性能化設計時,支撐截面板件寬厚比等級及限值應符合表3.5.2的規(guī)定。表3.5.2支撐截面板件寬厚比等級及限值截面板件寬厚比等級翼緣b/t箱形截面壁板間翼緣bo/t角鋼角鋼肢寬厚比w/t圓鋼管截面徑厚比D/tQ345GJ鋼,其質(zhì)量應分別符合現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》鋼板》GB/T19879的規(guī)定。結(jié)構(gòu)用鋼板、熱軋工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼和鋼管等型材產(chǎn)品的規(guī)格、外形、重量及允許偏4.1.2焊接承重結(jié)構(gòu)為防止鋼材的層狀撕裂而采用Z向鋼時,其質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T4.1.3處于外露環(huán)境,且對耐腐蝕有特殊要求或處于侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中的承重結(jié)構(gòu),可采用Q235NH、Q355NH和Q415NH4.1.4非焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準《一般質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼4.1.5當采用本標準未列出的其他牌號鋼材時,宜按照現(xiàn)行國細晶粒鋼焊條》GB/T5117的規(guī)定,所選用的焊條型號應與主1鋼結(jié)構(gòu)連接用4.6級與4.8級普通螺栓(C級螺栓)及5.6級與8.8級普通螺栓(A級或B級螺栓),其質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1和《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GB/T別符合現(xiàn)行國家標準《六角頭螺栓C級》GB/T2圓柱頭焊(栓)釘連接件的質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》GB/T1231的規(guī)定。扭剪型高強度螺栓的質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家4螺栓球節(jié)點用高強度螺栓的質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準5連接用鉚釘應采用BL2或BL3號鋼制成,其質(zhì)量應符合4.3.1結(jié)構(gòu)鋼材的選用應遵循技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理1A級鋼僅可用于結(jié)構(gòu)工作溫度高于0℃的不需要驗算疲述焊接結(jié)構(gòu)降低一級但不應低于B級。吊車起重中級工作制吊車梁,其質(zhì)量等級要求應與需要驗算疲勞的構(gòu)件4.3.4工作溫度不高于一20℃的受拉構(gòu)件及承重構(gòu)件的受拉板1所用鋼材厚度或直徑不宜大于40mm,質(zhì)量等級不宜低4.3.5在T形、十字形和角形焊接的連接節(jié)點中,當其度不小于40mm且沿板厚方向有較高撕裂拉力作用,包括較高即Z向性能的合格保證,其沿板厚方向斷面收縮率不小于按現(xiàn)行國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T5313規(guī)定的Z15級允深或焊縫尺寸、焊接時節(jié)點拘束度以及預熱、后熱情況等綜合1屈強比不應大于0.85;2鋼材應有明顯的屈服臺階,且伸長率不應小于20%。比不宜大于0.8;與受拉構(gòu)件焊接連接的鋼管,當管壁厚度大于25mm且沿厚度方向承受較大拉應力時,應采取措施防止層狀1焊條或焊絲的型號和性能應與相應母材的性能相適應,4.3.9錨栓可選用Q235、Q345、Q390或強度更高的鋼材,其質(zhì)量等級不宜低于B級。工作溫度不高于-20℃時,錨栓尚應按表4.4.1采用。表4.4.1鋼材的設計用強度指標(N/mm2)鋼材牌號鋼材厚度或直徑強度設計值屈服強度強度抗彎f抗剪端面承壓(刨碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼注:1表中直徑指實芯棒材直徑,厚度系指計算點的鋼材或鋼管壁厚度,對軸心4.4.2建筑結(jié)構(gòu)用鋼板的設計用強度指標,可根據(jù)鋼材牌號、厚度或直徑按表4.4.2采用。表4.4.2建筑結(jié)構(gòu)用鋼板的設計用強度指標(N/mm2)建筑結(jié)構(gòu)用鋼板鋼材厚度或直徑強度設計值屈服強度fy強度fu抗彎f抗剪端面承壓(刨表4.4.3結(jié)構(gòu)用無縫鋼管的強度指標(N/mm2)屈服強度fy強度壓和抗彎抗剪端面承壓牌號壁厚屈服強度強度壓和抗彎f抗剪端面承壓4.4.4鑄鋼件的強度設計值應按表4.4.4采用。類別鋼號和抗彎f端面承壓(創(chuàng)平頂緊)非焊接結(jié)構(gòu)用焊接結(jié)構(gòu)用4.4.5焊縫的強度指標應按表4.4.5采用并應符合下列規(guī)定:1手工焊用焊條、自動焊和半自動焊所采用的焊絲和焊劑,應保證其熔敷金屬的力學性能不低于母材的性能。2焊縫質(zhì)量等級應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661的規(guī)定,其檢驗方法應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的規(guī)定。其中厚度小于6mm鋼材的對接焊縫,不應采用超聲波探傷確定焊縫質(zhì)量等級。3對接焊縫在受壓區(qū)的抗彎強度設計值取f。,在受拉區(qū)的4計算下列情況的連接時,表4.4.5規(guī)定的強度設計值應乘以相應的折減系數(shù);幾種情況同時存在時,其折減系數(shù)應1)施工條件較差的高空安裝焊縫應乘以系數(shù)0.9;2)進行無墊板的單面施焊對接焊縫的連接計算應乘折減系數(shù)0.85。焊接方法和焊條型號構(gòu)件鋼材角焊縫強度設縫抗拉強度抗剪強度f牌號厚度或直徑抗壓f焊縫質(zhì)量為抗剪抗壓和抗剪三級焊和焊條手工焊角焊縫強度設強度抗拉、抗剪強度f牌號厚度或直徑抗壓f焊縫質(zhì)量為抗剪抗壓和抗剪f三級半自動焊和E60型半自動焊和F60型半自動焊和E55型焊條手工焊注:表中厚度系指計算點的鋼材厚度,對軸心受拉和軸心表4.4.6螺栓連接的強度指標(N/mm2)強度設計值高強度螺栓的強度f錨栓f抗剪f承壓f抗剪f承壓ff抗剪f承壓螺栓4.8級--5.6級8.8級一錨栓一一承壓型連接高強度螺栓8.8級 10.9級螺栓球節(jié)點用高強度螺栓9.8級一一10.9級m一構(gòu)件牌號一 一 一=一 —一一一 一一一注:1A級螺栓用于d≤24mm和L≤10d或L≤150mm(按較小值)的螺栓;B級9.8級。4.4.7鉚釘連接的強度設計值應按表4.4.7采用,并應按下列規(guī)定乘以相應的折減系數(shù),當下列幾種情況同時存在時,其折減1施工條件較差的鉚釘連接應乘以系數(shù)0.9;2沉頭和半沉頭鉚釘連接應乘以系數(shù)0.8。表4.4.7鉚釘連接的強度設計值(N/mm2)鋼材牌號頭拉脫)fI類孔Ⅱ類孔I類孔Ⅱ類孔BL2或BI3-構(gòu)件鋼材牌號—— 注:1屬于下列情況者為I類孔:1)在裝配好的構(gòu)件上按設計孔徑鉆成的孔;2)在單個零件和構(gòu)件上按設計孔徑分別用鉆模鉆成的孔;3)在單個零件上先鉆成或沖成較小的孔徑,然后在裝配好的構(gòu)件上再擴鉆2在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設計孔徑的孔屬于Ⅱ類孔。4.4.8鋼材和鑄鋼件的物理性能指標應按表4.4.8采用。表4.4.8鋼材和鑄鋼件的物理性能指標線膨脹系數(shù)α(以每℃計)質(zhì)量密度p5.1.2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設計應在結(jié)構(gòu)分析或構(gòu)件設計中考慮二階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4H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)5.1.6結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析可采用一階彈性分析、二階P-△彈性分析用適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)分析方法。當時,可采用一階彈性分析;當時,宜采用二階P-△彈性分析或采用直接分析;當時,應增大結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度或采用直1規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的二階效應系數(shù)可按下式計算:SHk:——產(chǎn)生層間側(cè)移△u的計算樓層及以上各層的水平力標準值之和(N);△u;——∑Hk;作用下按一階彈性分析求得的計算樓層的層間側(cè)移(mm)。2一般結(jié)構(gòu)的二階效應系數(shù)可按下式計算:5.1.7二階P-△彈性分析應考慮結(jié)構(gòu)整體初始幾何缺陷的影響,直接分析應考慮初始幾何缺陷和殘余應力的影響。5.1.8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。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)定性分析應采用二階P-△彈性分析或直接分析。5.2.1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??蚣芗爸谓Y(jié)構(gòu)整體初始幾何缺陷代表值的最大值△(圖5.2.1-1)可取為H/250,H為結(jié)構(gòu)總高度??蚣芗爸谓Y(jié)構(gòu)整體初始幾何缺陷代表值也可按式(5.2.1-1)確定(圖5.2.1-1);或可通過在每層柱頂施加假想水平力Hn:等效考慮,假想水平力可按式(5.2.1-2)計算,施加方向應考慮荷載的最不利組合式中:△——所計算第i樓層的初始幾何缺陷代表值(mm);ng——結(jié)構(gòu)總層數(shù),當時取此根號值為時,取此根號值為1.0;hi——所計算樓層的高度(mm);G?——第i樓層的總重力荷載設計值(N)。(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)]。NNhHN圖5.2.1-2框架結(jié)構(gòu)計算模型x1圖5.2.2構(gòu)件的初始缺陷Nk——構(gòu)件承受的軸力標準值(N)。構(gòu)件初始彎曲缺陷值當采用直接分析不考慮材料彈塑性發(fā)展時,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)采用直接分析考慮材料彈塑性發(fā)展時,應按本標準第5.5.8條或第5.5.9條考慮構(gòu)件初始缺陷。表5.2.2構(gòu)件綜合缺陷代表值對應于表7.2.1-1和表7.2.1-2中的柱子曲線二階分析采用的值a類c類d類5.3一階彈性分析與設計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,應按本標準第6章~第8章的有關規(guī)定進行構(gòu)件設計,并應按本標準有5.3.2對于形式和受力復雜的結(jié)構(gòu),當采用一階彈性分析方法進行結(jié)構(gòu)分析與設計時,應按結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定理論確定構(gòu)件的計算長度系數(shù),并應按本標準第6章~第8章的有關規(guī)定進行構(gòu)件5.4.1采用僅考慮P-△效應的二階彈性分析時,應按本標準第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計值下的內(nèi)力和標準值下的位移,并應按本標準第6章~第8章的有關規(guī)定進行各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設計,同時應按本標準的有關規(guī)定進行連接和節(jié)點設計。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)μ可取1.0或其他認可的值。5.4.2二階P-△效應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M也可采用下列近似公式進行計算:MH——結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的一階彈性彎矩(N·增大結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度。5.5直接分析設計法5.5.1直接分析設計法應采用考慮二階P-△和P-8效應,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)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)件的設計均應符合本標準第6章~第8章的有關規(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。5.5.2直接分析不考慮材料彈塑性發(fā)展時,結(jié)構(gòu)分析應限于第一個塑性鉸的形成,對應的荷載水平不應低于荷載設計值,不允許進行內(nèi)力重分布。5.5.3直接分析法按二階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)點應有足夠的延性保證以便內(nèi)力重分布,允許一個或者多個塑性鉸產(chǎn)生,構(gòu)件的極限狀態(tài)應根據(jù)設計目標及構(gòu)件在整個結(jié)構(gòu)中的作用來確定。5.5.4直接分析法按二階彈塑性分析時,鋼材的應力-應變關系可為理想彈塑性,屈服強度可取本標準規(guī)定的強度設計值,彈性模量可按本標準第4.4.8條采用。5.5.5直接分析法按二階彈塑性分析時,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面應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為S1級、S2級,其出現(xiàn)的截面或區(qū)域應保證有足夠的轉(zhuǎn)動5.5.6當結(jié)構(gòu)采用直接分析設計法進行連續(xù)倒塌分析時,結(jié)構(gòu)材料的應力-應變關系宜考慮應變率的影響;進行抗火分析時,應考慮結(jié)構(gòu)材料在高溫下的應力-應變關系對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件內(nèi)力產(chǎn)5.5.7結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采用直接分析設計法進行分析和設計時,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)下的設計依據(jù),應按下列公式進行構(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:2當截面板件寬厚比等級不符合S2級要求時,構(gòu)件不允許形成塑性鉸,受彎承載力設計值應按式(5.5.7-3)、式(5.5.7-4)確定:Mcx=yxWxf(5.5.7-3)Mcy=YyWyf(5.5.7-4)當截面板件寬厚比等級符合S2級要求時,不考慮材料彈塑性發(fā)展時,受彎承載力設計值應按式(5.5.7-3)、式(5.5.7-4)確定,按二階彈塑性分析時,受彎承載力設計值應按式(5.5.7-5)、式(5.5.7-6)確定:由結(jié)構(gòu)分析直接得到(N·mm);Mcx、Mcy——分別為繞x軸、y軸的受彎承載力設計值級或S4級時,為構(gòu)件繞x軸、y軸的毛截面模量;當構(gòu)件板件寬厚比等級為S5級時,Yx、Yy——截面塑性發(fā)展系數(shù),應按本標準第6.1.2條9b——梁的整體穩(wěn)定系數(shù),應按本標準附錄C確定。5.5.8采用塑性鉸法進行直接分析設計時,除應按本標準第5.2.1條、第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,其彎曲剛度還應乘以剛度折減系數(shù)0.8。5.5.9采用塑性區(qū)法進行直接分析設計時,應按不小于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。6.1受彎構(gòu)件的強度6.1.1在主平面內(nèi)受彎的實腹式構(gòu)件,其受彎強度應按下式式中:Mx、My—-同一截面處繞x軸和y軸的彎矩設計值(N·Wn、Wny—對x軸和y軸的凈截面模量,當截面板件寬應取全截面模量,當截面板件寬厚比等級為S5級時,應取有效截面模量,均勻受壓翼緣有效外伸寬度可取15ek,腹板有效截面可按本標準第8.4.2條的規(guī)定采用(mm3);的截面塑性發(fā)展系數(shù),應按本標準第6.1.2條的規(guī)定取值;f——鋼材的抗彎強度設計值(N/mm2)。6.1.2截面塑性發(fā)展系數(shù)應按下列規(guī)定取值:1對工字形和箱形截面,當截面板件寬厚比等級為S4或S5級時,截面塑性發(fā)展系數(shù)應取為1.0,當截面板件寬厚比等級為S1級、S2級及S3級時,截面塑性發(fā)展系數(shù)應按下列規(guī)定1)工字形截面(x軸為強軸,y軸為弱軸):Yx=1.05,2)箱形截面:Yx=Yy=1.05。2其他截面的塑性發(fā)展系數(shù)可按本標準表8.1.1采用。3對需要計算疲勞的梁,宜取yx=Yy=1.0。6.1.3在主平面內(nèi)受彎的實腹式構(gòu)件,除考慮腹板屈曲后強度者外,其受剪強度應按下式計算:式中:V——計算截面沿腹板平面作用的剪力設計值(N);S——計算剪應力處以上(或以下)毛截面對中和軸的面I———構(gòu)件的毛截面慣性矩(mm?);tw——構(gòu)件的腹板厚度(mm);f——鋼材的抗剪強度設計值(N/mm2)。6.1.4當梁受集中荷載且該荷載處又未設置支承加勁肋時,其計算應符合下列規(guī)定:1當梁上翼緣受有沿腹板平面作用的集中荷載且該荷載處又未設置支承加勁肋時,腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度應按下列公式計算:集中荷載設計值,對動力荷載應考慮動力系數(shù)ψ——集中荷載的增大系數(shù);對重級工作制吊車梁,ψ=1.35;對其他梁,ψ=1.0;l?——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度,宜按式(6.1.4-2)計算,也可采用簡化式(6.1.4-Ir——軌道繞自身形心軸的慣性矩(mm?);I-—梁上翼緣繞翼緣中面的慣性矩(mm?);a——-集中荷載沿梁跨度方向的支承長度(mm),對鋼軌上的輪壓可取50mm;hy—自梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離;對焊接梁為上翼緣厚度,對軋制工字形截面梁,是梁頂面到腹板過渡完成點的距離(mm);hR-—軌道的高度,對梁頂無軌道的梁取值為0(mm);f——鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2)。2在梁的支座處,當不設置支承加勁肋時,也應按式(6.1.4-1)計算腹板計算高度下邊緣的局部壓應力,但ψ取1.0。支座集中反力的假定分布長度,應根據(jù)支座具體尺寸按式(6.1.4-3)計算。6.1.5在梁的腹板計算高度邊緣處,若同時承受較大的正應力、剪應力和局部壓應力,或同時承受較大的正應力和剪應力時,其折算應力應按下列公式計算:腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應式(6.1.3)和式(6.1.4-1)計算,σ應按式(6.1.5-2)計算,σ和σc以拉應應力為負值(N/mm2);In——梁凈截面慣性矩(mm?);y?-—--所計算點至梁中和軸的距離(mm);β?——強度增大系數(shù);當σ與σc異號時,取β=6.2受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定6.2.1當鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連,能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時,可不計算梁的整體穩(wěn)定性。6.2.2除本標準第6.2.1條所規(guī)定情況外,在最大剛度主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件,其整體穩(wěn)定性應按下式計算:式中:Mx——繞強軸作用的最大彎矩設計值(N·mm);Wx——按受壓最大纖維確定的梁毛截面模量,當截面板應取全截面模量;當截面板件寬厚比等級為S5級時,應取有效截面模量,均勻受壓翼緣有效外伸寬度可取15ek,腹板有效截面可按本標準第8.4.2條的規(guī)定采用(mm3);6.2.3除本標準第6.2.1條所指情況外,在兩個主平面受彎的H型鋼截面或工字形截面構(gòu)件,其整體穩(wěn)定性應按下式計算:按受壓最大纖維確定的對y軸的毛截面模量9b——繞強軸彎曲所確定的梁整體穩(wěn)定系數(shù),應按本標準附錄C計算。6.2.4當箱形截面簡支梁符合本標準第6.2.1條的要求或其截面尺寸(圖6.2.4)滿足h/b?≤6,l?/b?≤95e2時,可不計算整體穩(wěn)定性,l?為受壓翼緣側(cè)向支承點間的距離(梁的支座處視為有側(cè)向支承)。6.2.5梁的支座處應采取構(gòu)造措施,以防止梁端截面的扭轉(zhuǎn)。當簡支梁僅腹板與相鄰構(gòu)件相連,鋼梁穩(wěn)定性計算時側(cè)向支承點距離應取實際距離的1.2倍。6.2.6用作減小梁受壓翼緣自由長度的側(cè)向支撐,其支撐力應將梁的受壓翼緣視為軸心壓桿計算。6.2.7支座承擔負彎矩且梁頂有混凝土樓板時,框架梁下翼緣的穩(wěn)定性計算應符合下列規(guī)定:1當λn,b≤0.45時,可不計算框架梁下翼緣的穩(wěn)定性。2當不滿足本條第1款時,框架梁下翼緣的穩(wěn)定性應按下列公式計算:t?——受壓翼緣的厚度(mm);W?x——彎矩作用平面內(nèi)對受壓最大纖維的毛截面模量D.0.2采用;λn,b——正則化長細比;σa——畸變屈曲臨界應力(N/mm2);l——當框架主梁支承次梁且次梁高度不小于主梁高度一半時,取次梁到框架柱的凈距;除此情況外,取梁3當不滿足本條第1款、第2款時,在側(cè)向未受約束的受載力。不考慮腹板屈曲后強度時,當h?/tw>80ek,焊接截面梁圖6.3.2加勁肋布置1當h?/tw≤80ek時,對有局部壓應力的梁,宜按構(gòu)造配2直接承受動力荷載的吊車梁及類似構(gòu)件,應按下列規(guī)定配置加勁肋(圖6.3.2):1)當ho/tw>80ek時,應配置橫向加勁肋;2)當受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束且ho/tw>170ek、受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束且h?/tw>150ek,或按計算需要時,應在彎曲應力較大區(qū)格的受壓區(qū)增加配置縱向加勁肋。局部壓應力很大的梁,必要時尚宜在受壓區(qū)配置短加勁肋;對單軸對稱梁,當確定是否要配置縱向加勁肋3不考慮腹板屈曲后強度時,當h?/tw>80ek時,宜配置橫向加勁肋。4h?/tw不宜超過250。5梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處,宜設置支承加勁肋。6腹板的計算高度ho應按下列規(guī)定采用:對軋制型鋼梁,為腹板與上、下翼緣相接處兩內(nèi)弧起點間的距離;對焊接截面梁,為腹板高度;對高強度螺栓連接(或鉚接)梁,為上、下翼6.3.3僅配置橫向加勁肋的腹板[圖6.3.2(a)],其各區(qū)格的局部穩(wěn)定應按下列公式計算:Ocr=f當0.85<λn,b≤1.25時:Oc=[1—0.75(λn,b—0.85)]f(6.3.3當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時:Tcr=f高度邊緣的彎曲壓應力(N/mm2);t——所計算腹板區(qū)格內(nèi),由平均剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應力(N/mm2);σc-—-腹板計算高度邊緣的局部壓應力,應按本標準hw——腹板高度(mm);he——梁腹板彎曲受壓區(qū)高度,對雙軸對稱截面2h。λn,s——梁腹板受剪計算的正則化寬厚比;η-—簡支梁取1.11,框架梁梁端最大應力區(qū)取1;6.3.4同時用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強的腹板[圖6.3.2(b)、圖6.3.2(c)],其局部穩(wěn)定性應按下列公式計算:1)σcr?應按本標準式(6.3.3-3)~式(6.3.3-5)計算:2)Tcr?應按本標準式(6.3.3-8)~式(6.3.3-12)計算,但將式中的ho改為h?。3)σc,cr?應按本標準式(6.3.3-3)~式(6.3.3-5)計算,2受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格:應分別按下列方法計算:1)σcr?應按本標準式(6.3.3-3)~式(6.3.3-5)計算,2)Tcr?應按本標準式(6.3.3-8)~式(6.3.3-12)計算,3)Oc,cr2應按本標準式(6.3.3-13)~式(6.3.3-17)計算,縱向加勁肋至腹板計算高度受壓邊緣的距離o?——所計算區(qū)格內(nèi)由平均彎矩產(chǎn)生的腹板在縱向加勁肋處的彎曲壓應力(N/mm2);6.3.5在受壓翼緣與縱向加勁肋之間設有短加勁肋的區(qū)格[圖6.3.2(d)],其局部穩(wěn)定性應按本標準式(6.3.4-1)計算。該式中的0cr?仍按本標準第6.3.4條第1款計算;Tc?按本標準式(6.3.3-8)~式(6.3.3-12)計算,但將ho和a改為h?和a?,a?按本標準式(6.3.3-3)~式(6.3.3-5)當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時:當梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時:對a?/h?>1.2的區(qū)格,式(6.3.5-1)或式(6.3.5-2)右側(cè)應乘以6.3.6加勁肋的設置應符合下列規(guī)定:1加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對配置,也可單側(cè)配置,但支承加勁肋、重級工作制吊車梁的加勁肋不應單側(cè)配置。2橫向加勁肋的最小間距應為0.5ho,除無局部壓應力的梁,當h?/tw≤100時,最大間距可采用2.5ho外,最大間距應3在腹板兩側(cè)成對配置的鋼板橫向加勁肋,其截面尺寸應符合下列公式規(guī)定:外伸寬度:厚度:承壓加勁肋,不受力加勁肋4在腹板一側(cè)配置的橫向加勁肋,其外伸寬度應大于按式(6.3.6-1)算得的1.2倍,厚度應符合式(6.3.6-2)的規(guī)定。5在同時采用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強的腹板中,橫向加勁肋的截面尺寸除符合本條第1款~第4款規(guī)定外,其截面慣性矩I?尚應符合下式要求:縱向加勁肋的截面慣性矩Iy,應符合下列公式要求:6短加勁肋的最小間距為0.75h?。短加勁肋外伸寬度應取橫向加勁肋外伸寬度的0.7倍~1.0倍,厚度不應小于短加勁肋外伸寬度的1/15。7用型鋼(H型鋼、工字鋼、槽鋼、肢尖焊于腹板的角鋼)做成的加勁肋,其截面慣性矩不得小于相應鋼板加勁肋的慣性矩。在腹板兩側(cè)成對配置的加勁肋,其截面慣性矩應按梁腹板中心線為軸線進行計算。在腹板一側(cè)配置的加勁肋,其截面慣性矩應按加勁肋相連的腹板邊緣為軸線進行計算。8焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板、腹板相接處應切角,當作為焊接工藝孔時,切角宜采用半徑R=30mm的1/4圓弧。6.3.7梁的支承加勁肋應符合下列規(guī)定:1應按承受梁支座反力或固定集中荷載的軸心受壓構(gòu)件計算其在腹板平面外的穩(wěn)定性;此受壓構(gòu)件的截面應包括加勁肋和加勁肋每側(cè)15hwek范圍內(nèi)的腹板面積,計算長度取ho;2當梁支承加勁肋的端部為刨平頂緊時,應按其所承受的支座反力或固定集中荷載計算其端面承壓應力;突緣支座的突緣加勁肋的伸出長度不得大于其厚度的2倍;當端部為焊接時,應按傳力情況計算其焊縫應力;3支承加勁肋與腹板的連接焊縫,應按傳力需要進行計算。6.4焊接截面梁腹板考慮屈曲后強度的計算6.4.1腹板僅配置支承加勁肋且較大荷載處尚有中間橫向加勁肋,同時考慮屈曲后強度的工字形焊接截面梁[圖6.3.2(a)],應按下列公式驗算受彎和受剪承載能力:梁受彎承載力設計值Meu應按下列公式計算:Meu=YxαeWxfp=1.0當0.85<λn,b≤1.25時:p=1-0.82(λn,b—0.85)梁受剪承載力設計值Vu應按下列公式計算:Vu=hwtwfv[1—0.5(λn.s式中:M、V———所計算同一截面上梁的彎矩設計值(N·mm)和剪力設計值(N);計算時,當V<0.5VM——梁兩翼緣所能承擔的彎矩設計值(N·mAa、hml——較大翼緣的截面積(mm2)及其形心至梁中和軸的距離(mm);A?、hm?——較小翼緣的截面積(mm2)及其形心至梁中和軸的距離(mm);αe——梁截面模量考慮腹板有效高度的折減系Wx——按受拉或受壓最大纖維確定的梁毛截面模量Ix———按梁截面全部有效算得的繞x軸的慣性矩p—腹板受壓區(qū)有效高度系數(shù);λn,b——用于腹板受彎計算時的正則化寬厚比,按本標準式(6.3.3-6)、式(6.3.3-7)計算;λn,s——用于腹板受剪計算時的正則化寬厚比,按本標準式(6.3.3-11)、式(6.3.3-12)計算,當焊接截面梁僅配置支座加勁肋時,取本標準式(6.3.3-12)中的h?/a=0。6.4.2加勁肋的設計應符合下列規(guī)定:1當僅配置支座加勁肋不能滿足本標準式(6.4.1-1)的要求時,應在兩側(cè)成對配置中間橫向加勁肋。中間橫向加勁肋和上端受有集中壓力的中間支承加勁肋,其截面尺寸除應滿足本標準式(6.3.6-1)和式(6.3.6-2)的要求外,尚應按軸心受壓構(gòu)件計算其在腹板平面外的穩(wěn)定性,軸心壓力應按下式計算:Ns=Vu一Terhwtw+F式中:Vu——按本標準式(6.4.1-8)~式(6.4.1-10)計算(N);Tcr——按本標準式(6.3.3-8)~式(6.3.3-10)計算F——作用于中間支承加勁肋上端的集中壓力(N)。2當腹板在支座旁的區(qū)格λn,s>0.8時,支座加勁肋除承受梁的支座反力外,尚應承受拉力場的水平分力H,應按壓彎構(gòu)件計算其強度和在腹板平面外的穩(wěn)定,支座加勁肋截面和計算長度應符合本標準第6.3.6條的規(guī)定,H的作用點在距腹板計算高度上邊緣h?/4處,其值應按下式計算:間距;對不設中間加勁肋的腹板,取梁支座至跨內(nèi)剪力為零點的距離(mm)。3當支座加勁肋采用圖6.4.2的構(gòu)造形式時,可按下述簡化方法進行計算:加勁肋1作為承受支座反力R的軸心壓桿計算,封頭肋板2的截面積不應小于按下式計算的數(shù)值:4考慮腹板屈曲后強度的梁,腹板高厚比不應大于250,可按構(gòu)造需要設置中間橫向加勁肋。a>2.5h。和不設中間橫向加勁肋的腹板,當滿足本標準式(6.3.3-1)時,可取水平分力H=0。圖6.4.2設置封頭肋板的梁端構(gòu)造1—加勁肋;2—封頭肋板1圓孔孔口直徑不宜大于梁高的0.70倍,矩形孔口高度不宜大于梁高的0.50倍,矩形孔口長度不宜大于梁高及3倍4開孔長度(或直徑)與T形截面高度的比值不宜大于12。1)圓形孔直徑小于或等于1/3梁高時,可不予補強。當大于1/3梁高時,可用環(huán)形加勁肋加強[圖6.5.2(a)],也可用套管[圖6.5.2(b)]或環(huán)形補強板[圖6.5.2(c)]加強;2)圓形孔口加勁肋截面不宜小于100mm×10mm,加勁圖6.5.2鋼梁圓形孔口的補強以外單面加勁肋寬度的2倍,當矩形孔口長度大于梁4)矩形孔口加勁肋截面總寬度不宜小于翼緣寬度的1/2,厚度不宜小于翼緣厚度;當孔口長度大于500mm時,應在梁腹板兩面設置加勁肋。7腹板開孔梁材料的屈服強度不應大于420N/mm2。6.6梁的構(gòu)造要求6.6.1當弧曲桿沿弧面受彎時宜設置加勁肋,在強度和穩(wěn)定計6.6.2焊接梁的翼緣宜采用一層鋼板,當采用兩層鋼板時,外層鋼板與內(nèi)層鋼板厚度之比宜為0.5~1.0。不沿梁通長設置的外層鋼板,其理論截斷點處的外伸長度l?應符合下列規(guī)定:t——外層翼緣板的厚度(mm);hr——側(cè)面角焊縫和正面角焊縫的焊腳尺寸(mm)。7軸心受力構(gòu)件7.1截面強度計算7.1.1軸心受拉構(gòu)件,當端部連接及中部拼接處組成截面的各板件都由連接件直接傳力時,其截面強度計算應符合下列規(guī)定:1除采用高強度螺栓摩擦型連接者外,其截面強度應采用2采用高強度螺栓摩擦型連接的構(gòu)件,其毛截面強度計算應采用式(7.1.1-1),凈截面斷裂應按下式計算:3當構(gòu)件為沿全長都有排列較密螺栓的組合構(gòu)件時,其截式中:N——所計算截面處的拉力設計值(N);A——構(gòu)件的毛截面面積(mm2);不利的截面(mm2);fu——鋼材的抗拉強度最小值(N/mm2);n——在節(jié)點或拼接處,構(gòu)件一端連接的高強度螺栓計算。但含有虛孔的構(gòu)件尚需在孔心所在截面按本標準式構(gòu)件截面形式η圖例角鋼工字形、翼緣連接7.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計算7.2.1除可考慮屈服后強度的實腹式構(gòu)件外,軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計算應符合下式要求:式中:φ—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)中的較小者),根據(jù)構(gòu)件的長細比(或換算長細比)、鋼材屈服強度和表7.2.1-1、表7.2.1-2的截面分類,按本標準附錄D采用。對x軸對y軸軋制a類b類軋制等邊角鋼b類軋制對y軸軋制或焊接軋制、焊接(板件寬厚比>20)焊接,板件邊緣焰切c類焊接,板件邊緣軋制或剪切軋制、焊接(板件寬厚比≤20)c類c類表7.2.1-2軸心受壓構(gòu)件的截面分類(板厚t≥40mm)對x軸對y軸板件寬厚比>20板件寬厚比≤207.2.2實腹式構(gòu)件的長細比λ應根據(jù)其失穩(wěn)模式,由下列公式確定:1截面形心與剪心重合的構(gòu)件:1)當計算彎曲屈曲時,長細比按下列公式計算:據(jù)本標準第7.4節(jié)的規(guī)定采用(mm);ix、iy——分別為構(gòu)件截面對主軸x和y的回轉(zhuǎn)半徑2)當計算扭轉(zhuǎn)屈曲時,長細比應按下式計算,雙軸對稱十分別為構(gòu)件毛截面對剪心的極慣性矩(mm?)、自由扭轉(zhuǎn)常數(shù)(mm?)和扇性慣性矩(mm?),對十字形截面可近似取I=0;l——扭轉(zhuǎn)屈曲的計算長度,兩端鉸支且端截面可自由翹曲者,取幾何長度l;兩端嵌固且端部截面的翹曲完全受到約束者,取0.5l2截面為單軸對稱的構(gòu)件:1)計算繞非對稱主軸的彎曲屈曲時,長細比應由式(7.2.2-1)、式(7.2.2-2)計算確定。計算繞對稱主軸的彎扭屈曲時,長細比應按下式計算確定:式中:ys——截面形心至剪心的距離(mm);λz———扭轉(zhuǎn)屈曲換算長細比,由式(7.2.2-3)確定。2)等邊單角鋼軸心受壓構(gòu)件當繞兩主軸彎曲的計算長度相等時,可不計算彎扭屈曲。塔架單角鋼壓桿應符合本標準第7.6節(jié)的相關規(guī)定。3)雙角鋼組合T形截面構(gòu)件繞對稱軸的換算長細比λy圖7.2.2-1雙角鋼組合T形截面等邊雙角鋼[圖7.2.2-1(a)]:長肢相并的不等邊雙角鋼[圖7.2.2-1(b)]:短肢相并的不等邊雙角鋼[圖7.2.2-1(c)]:3截面無對稱軸且剪心和形心不重合的構(gòu)件,應采用下列彈性完善桿的彎扭屈曲臨界力,由式(7.2.2-15)確定(N):Nx、Ny、N?——分別為繞x軸和y軸的彎曲屈曲臨界力和扭4不等邊角鋼軸心受壓構(gòu)件的換算長細比可按下列簡化公式確定(圖7.2.2-2):7.2.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性應按本標準式(7.2.1)計算,對(7.2.2-1)或式(7.2.2-2)計算,對虛軸[圖7.2.3(a)]的x軸及圖y軸應取換算長細比。換算長細比應按下列公式計算:1雙肢組合構(gòu)件[圖7.2.3注:v軸為角鋼的弱軸,b?為角鋼長肢寬度當綴件為綴板時:當綴件為綴條時:(c)三肢組合構(gòu)件λ?——分肢對最小剛度軸1-1的長細比,其計算長度取為:焊接時,為相鄰兩綴板的凈距離;螺栓連接A?x-——構(gòu)件截面中垂直于x軸的各斜綴條毛截面面積之和2四肢組合構(gòu)件[圖7.2.3(b)]:A?y——構(gòu)件截面中垂直于y軸的各斜綴條毛截面面積之和3綴件為綴條的三肢組合構(gòu)件[圖7.2.3(c)]:式中:A?——構(gòu)件截面中各斜綴條毛截面面積之和(mm2);7.2.4綴件面寬度較大的格構(gòu)式柱宜采用綴條柱,斜綴條與構(gòu)件軸線間的夾角應為40°~70°。綴條柱的分肢長細比λ1不應大于構(gòu)件兩方向長細比較大值λmax的0.7倍,對虛軸取換算長細比。格構(gòu)式柱和大型實腹式柱,在受有較大水平力處和運送單元的端部應設置橫隔,橫隔的間距不宜大于柱截面長邊尺寸的9倍且不宜大于8m。7.2.5綴板柱的分肢長細比λ1不應大于40ek,并不應大于λmax的0.5倍,當λmax<50時,取λmax=50。綴板柱中同一截面處綴板或型鋼橫桿的線剛度之和不得小于柱較大分肢線剛度的6倍。7.2.6用填板連接而成的雙角鋼或雙槽鋼構(gòu)件,采用普通螺栓連接時應按格構(gòu)式構(gòu)件進行計算;除此之外,可按實腹式構(gòu)件進行計算,但受壓構(gòu)件填板間的距離不應超過40i,受拉構(gòu)件填板間的距離不應超過80i。i為單肢截面回轉(zhuǎn)半徑,應按下列規(guī)定1當為圖7.2.6(a)、圖7.2.6(b)所示的雙角鋼或雙槽鋼截面時,取一個角鋼或一個槽鋼對與填板平行的形心軸的回轉(zhuǎn)2當為圖7.2.6(c)所示的十字形截面時,取一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑。受壓構(gòu)件的兩個側(cè)向支承點之間的填板數(shù)不應少于2個。(a)T字形雙角鋼截面(b)雙槽鋼截面(c)十字形雙角鋼截面7.2.7軸心受壓構(gòu)件剪力V值可認為沿構(gòu)件全長不變,格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的剪力V應由承受該剪力的綴材面(包括用整體板連接的面)分擔,其值應按下式計算:7.2.8兩端鉸支的梭形圓管或方管狀截面軸心受壓構(gòu)件(圖7.2.8)的穩(wěn)定性應按本標準式(7.2.1)計算。其中A取端截面的截面面積A?,穩(wěn)定系數(shù)φ應根據(jù)按下列公式計算的換算長式中:lo——構(gòu)件計算長度(mm);i?——端截面回轉(zhuǎn)半徑(mm);D?、b?——分別為跨中截面圓管外徑和方管邊長(mm);D?、b?——分別為端截面圓管外徑和方管邊長(mm)。圖7.2.8梭形管狀軸心受壓構(gòu)件7.2.9鋼管梭形格構(gòu)柱的跨中截面應設置橫隔。橫隔可采用水平放置的鋼板且與周邊綴管焊接,也可采用水平放置的鋼管并使跨中截面成為穩(wěn)定截面。兩端鉸支的三肢鋼管梭形格構(gòu)柱應按本算的換算長細比λ。確定: Io、Im、I?——分別為鋼管梭形格構(gòu)柱柱端、1/4跨處以及跨中截面對應的慣性矩(圖7.2.9)(mm?);Kv,s、Kv,a——分別為對稱屈曲與反對稱屈曲對應的截面bo、bm、b?——分別為梭形柱柱端、1/4跨處和跨中截面的邊長(mm);I、Is——橫綴桿和弦桿的慣性矩(mm?);Ag——單個分肢的截面面積(mm2);E——材料的彈性模量(N/mm2)。圖7.2.9鋼管梭形格構(gòu)柱7.3實腹式軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定和屈曲后強度7.3.1實腹軸心受壓構(gòu)件要求不出現(xiàn)局部失穩(wěn)者,其板件寬厚1H形截面腹板式中:λ——構(gòu)件的較大長細比;當λ<30時,取為30;當λ>100時,取為100;ho、tw——分別為腹板計算高度和厚度,按本標準表3.5.1注2H形截面翼緣式中:b、t———分別為翼緣板自由外伸寬度和厚度,按本標準表3.5.1注2取值。3箱形截面壁板式中:b——壁板的凈寬度,當箱形截面設有縱向加勁肋時,為壁板與加勁肋之間的凈寬度。4T形截面翼緣寬厚比限值應按式(7.3.1-2)確定。T形截面腹板寬厚比限值為:熱軋剖分T形鋼焊接T形鋼對焊接構(gòu)件,ho取腹板高度hw;對熱軋構(gòu)件,ho取腹板平直段長度,簡要計算時,可取ho=hw—t,但不小于(hw—20)mm。5等邊角鋼軸心受壓構(gòu)件的肢件寬厚比限值為:當λ≤80ek時:式中:w、t—-分別為角鋼的平板寬度和厚度,簡要計算時w可取為b—2t,b為角鋼寬度;λ——按角鋼繞非對稱主軸回轉(zhuǎn)半徑計算的長細比。6圓管壓桿的外徑與壁厚之比不應超過100ek。板件寬厚比限值由本標準第7.3.1條相關公式算得后乘以放大系7.3.3板件寬厚比超過本標準第7.3.1條規(guī)定的限值時,可采用縱向加勁肋加強;當可考慮屈曲后強度時,軸心受壓桿件的強度和穩(wěn)定性可按下列公式計算:強度計算穩(wěn)定性計算分別為有效凈截面面積和有效毛截面面積An、Ai——分別為各板件凈截面面積和毛截面面積條的規(guī)定計算。7.3.4H形、工字形、箱形和單角鋼截面軸心受壓構(gòu)件的有效1箱形截面的壁板、H形或工字形的腹板:p=1.0當λ>52ek時:式中:b、t——分別為壁板或腹板的凈寬度和厚度。2單角鋼:當λ>80ek時:7.3.5H形、工字形和箱形截面軸心受壓構(gòu)件的腹板,當用縱向加勁肋加強以滿足寬厚比限值時,加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對配置,其一側(cè)外伸寬度不應小于10tw,厚度不應小于0.75tw。7.4軸心受力構(gòu)件的計算長度和容許長細比7.4.1確定桁架弦桿和單系腹桿的長細比時,其計算長度lo應按表7.4.1-1的規(guī)定采用;采用相貫焊接連接的鋼管桁架,其構(gòu)件計算長度l??砂幢?.4.1-2的規(guī)定取值;除鋼管結(jié)構(gòu)外,無節(jié)點板的腹桿計算長度在任意平面內(nèi)均應取其等于幾何長度。桁架再分式腹桿體系的受壓主斜桿及K形腹桿體系的豎桿等,在桁架平面內(nèi)的計算長度則取節(jié)點中心間距離。表7.4.1-1桁架弦桿和單系腹桿的計算長度l?彎曲方向弦桿桁架平面內(nèi)ll桁架平面外lll注:1l為構(gòu)件的幾何長度(節(jié)點中心間距離),l?為桁架弦桿側(cè)向支承點之間的2斜平面系指與桁架平面斜交的平面,適用于構(gòu)件截面兩主軸均不在桁架平面內(nèi)的單角鋼腹桿和雙角鋼十字形截面腹桿。表7.4.1-2鋼管桁架構(gòu)件計算長度l?桁架類別彎曲方向弦桿平面桁架平面內(nèi)l平面外ll立體桁架l注:1l?為平面外無支撐長度,l為桿件的節(jié)間長度;2對端部縮頭或壓扁的圓管腹桿,其計算長度取l;3對于立體桁架,弦桿平面外的計算長度取0.9l,同時尚應以0.9l?按格構(gòu)式壓桿驗算其穩(wěn)定性。7.4.2確定在交叉點相互連接的桁架交叉腹桿的長細比時,在桁架平面內(nèi)的計算長度應取節(jié)點中心到交叉點的距離;在桁架平面外的計算長度,當兩交叉桿長度相等且在中點相交時,應按下列規(guī)定采用:1壓桿。1)相交另一桿受壓,兩桿截面相同并在交叉點均不中2)相交另一桿受壓,此另一桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接,則:3)相交另一桿受拉,兩桿截面相同并在交叉點均不中4)相交另一桿受拉,此拉桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接,則:5)當拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接,若桁架節(jié)點中心間距離(交叉點不作為節(jié)點考慮)N、N?——所計算桿的內(nèi)力及相交另一桿的內(nèi)力,均為絕對值;兩桿均受壓時,取N?≤N,兩桿截面應相同(N)。2拉桿,應取lo=l。當確定交叉腹桿中單角鋼桿件斜平面內(nèi)的長細比時,計算長度應取節(jié)點中心至交叉點的距離。當交叉腹桿為單邊連接的單角鋼時,應按本標準第7.6.2條的規(guī)定確定桿件等效長細比。7.4.3當桁架弦桿側(cè)向支承點之間的距離為節(jié)間長度的2倍(圖7.4.3)且兩節(jié)間的弦桿軸心壓力不相同時,該弦桿在桁架平面外的計算長度應按下式確定(但不應小于0.5l?):式中:N?—-較大的壓力,計算時取正值;N?—-較小的壓力或拉力,計算時壓力取正值,拉力取負值。圖7.4.3弦桿軸心壓力在側(cè)向支承點間有變化的桁架簡圖圖7.4.4不同腹桿體系的塔架3當兩個側(cè)面腹桿體系的節(jié)點全部都不重合時[圖7.4.44當角鋼寬厚比符合本標準第7
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