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钢结构设计规范 理解与应用重庆大学土木工程学院重庆大学土木工程学院重庆大学土木工程学院重庆大学土木工程学院崔崔崔崔 佳佳佳佳第1章 概 述1.1钢结构设计规范钢结构设计规范的历史的历史l l解放初期解放初期解放初期解放初期: 1- 46 1- 46l l19551955年:年:年:年: 121- 55 121- 55l l19741974年:年:年:年: TJ 17- 74TJ 17- 74l l19881988年:年:年:年: GBJ 17-88GBJ 17-88l l20032003年年年年: GB50017: GB500171.2 设计文件中对材料质量的要求设计文件中对材料质量的要求 规规规规范范范范规规规规定定定定:设设设设计计计计文文文文件件件件中中中中应应应应注注注注明明明明“ “采采用用的的钢钢材材牌牌号号,连连接接材材料料的的型型号号( (或或钢钢号号) )和和对对钢钢材材所所要要求求的的力力学学性性能能、化化学学成成分分及及其其它它的的附附加加保保证证项项目目。此此外外,还还应应注注明明所所要要求求的的焊焊缝缝形形式式、焊焊缝缝质质量量等等级级、端端面面刨平顶紧部位及对施工的其它要求。刨平顶紧部位及对施工的其它要求。” ” 钢钢钢钢结结结结构构构构设设设设计计计计文文文文件件件件中中中中应应应应注注注注明明明明的的的的这这这这些些些些内内内内容容容容与与与与保保保保证证证证工工工工程程程程质量密切相关,因此将本条确定为强制性条文。质量密切相关,因此将本条确定为强制性条文。质量密切相关,因此将本条确定为强制性条文。质量密切相关,因此将本条确定为强制性条文。第2章 材 料2.1 钢结构对材料的要求 1.1.1.1.较高的抗拉强度及屈服点;较高的抗拉强度及屈服点;较高的抗拉强度及屈服点;较高的抗拉强度及屈服点; 2.2.2.2.较高的塑性和韧性;较高的塑性和韧性;较高的塑性和韧性;较高的塑性和韧性; 3.3.3.3.良好的工艺性能(冷加工、热加工、可焊性)。良好的工艺性能(冷加工、热加工、可焊性)。良好的工艺性能(冷加工、热加工、可焊性)。良好的工艺性能(冷加工、热加工、可焊性)。 2.2 钢材的种类和牌号钢材的种类和牌号 1. 1. 规范推荐的钢材牌号规范推荐的钢材牌号规范推荐的钢材牌号规范推荐的钢材牌号 普通碳素钢:普通碳素钢:普通碳素钢:普通碳素钢:Q235Q235 ( ( ( (相当于旧标准的相当于旧标准的相当于旧标准的相当于旧标准的3 3 3 3号钢号钢号钢号钢) ) ) ) 普通低合金钢:普通低合金钢:普通低合金钢:普通低合金钢: Q345Q345 ( ( ( (相相相相 当当当当 于于于于 旧旧旧旧 标标标标 准准准准 的的的的 16Mn16Mn、 12MnV12MnV、14MnNb16MnRE14MnNb16MnRE、18Nb18Nb) ) ) ) Q390Q390 ( ( ( (相相相相 当当当当 于于于于 旧旧旧旧 标标标标 准准准准 的的的的 15MnV15MnV、 15MnTi15MnTi、16MnNb16MnNb) ) ) ) Q420Q420( ( ( (旧标准的旧标准的旧标准的旧标准的15MnVN15MnVN、14MnVTiRE14MnVTiRE) ) ) ) 钢材的质量等级钢材的质量等级钢材的质量等级钢材的质量等级分分分分A A、B B、C C、D D、E E级(级(级(级(E E级仅用于级仅用于级仅用于级仅用于Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420等低合金钢)。等低合金钢)。等低合金钢)。等低合金钢)。钢材的基本保证项目:钢材的基本保证项目:钢材的基本保证项目:钢材的基本保证项目:(1 1)抗拉强度、屈服点、伸长率;抗拉强度、屈服点、伸长率;抗拉强度、屈服点、伸长率;抗拉强度、屈服点、伸长率; (2 2 2 2)化学成分:硫、磷、化学成分:硫、磷、化学成分:硫、磷、化学成分:硫、磷、锰、碳锰、碳锰、碳锰、碳(Q235-AQ235-AQ235-AQ235-A不作交不作交不作交不作交货条件);货条件);货条件);货条件); (3 3 3 3)冷弯试验、冲击韧性()冷弯试验、冲击韧性()冷弯试验、冲击韧性()冷弯试验、冲击韧性(+20+20+20+20 、0 0 0 0 、-20-20-20-20 )。)。)。)。 第(第(第(第(3 3 3 3)项)项)项)项A A级钢不保证,必要时可附加冷弯试验级钢不保证,必要时可附加冷弯试验级钢不保证,必要时可附加冷弯试验级钢不保证,必要时可附加冷弯试验的要求。的要求。的要求。的要求。 规规规规范范范范对对对对用用用用于于于于承承承承重重重重结结结结构构构构的的的的钢钢钢钢材材材材应应应应具具具具有有有有的的的的强强强强度度度度、塑塑塑塑性性性性、韧韧韧韧性性性性等等等等力力力力学学学学性性性性能能能能和和和和化化化化学学学学成成成成分分分分等等等等合合合合格格格格保保保保证证证证项项项项目目目目作作作作出了规定。出了规定。出了规定。出了规定。 “ “ 承承重重结结构构采采用用的的钢钢材材应应具具有有抗抗拉拉强强度度、伸伸长长率率、屈屈服服强强度度和和硫硫、磷磷含含量量的的合合格格保保证证,对对焊焊接接结结构尚应具有碳含量的合格保证。构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。” ” 2. 2. 其他可选用或代用的钢材其他可选用或代用的钢材其他可选用或代用的钢材其他可选用或代用的钢材(1 1 1 1)“高层建筑结构用钢板高层建筑结构用钢板高层建筑结构用钢板高层建筑结构用钢板” ” ” ” YB4104YB4104YB4104YB4104 特点:特点:特点:特点:a.a.降低硫、磷含量和焊接碳当量;降低硫、磷含量和焊接碳当量;降低硫、磷含量和焊接碳当量;降低硫、磷含量和焊接碳当量;b.b.提高屈服点、缩小其波动范围;提高屈服点、缩小其波动范围;提高屈服点、缩小其波动范围;提高屈服点、缩小其波动范围;c.c.提高冲击功、增加弯曲试验;提高冲击功、增加弯曲试验;提高冲击功、增加弯曲试验;提高冲击功、增加弯曲试验; d.d.保保保保证证证证厚厚厚厚度度度度方方方方向向向向性性性性能能能能到到到到Z35Z35(数数数数字字字字为为为为厚厚厚厚度度度度方方方方向向向向截面收缩率截面收缩率截面收缩率截面收缩率%)。(2 2 2 2)“Z Z Z Z向钢向钢向钢向钢” ” ” ” GB/T 5313GB/T 5313GB/T 5313GB/T 5313 厚厚厚厚板板板板容容容容易易易易出出出出现现现现层层层层状状状状撕撕撕撕裂裂裂裂,这这这这对对对对沿沿沿沿厚厚厚厚度度度度方方方方向向向向受受受受拉拉拉拉的的的的接接接接头头头头来来来来说说说说是是是是很很很很不不不不利利利利的的的的,因因因因而而而而需需需需要要要要采采采采用用用用厚厚厚厚度度度度方方方方向向向向性性性性能能能能钢材。钢材。钢材。钢材。 特点:特点:特点:特点: a.a.降低含硫量(仅为一般钢材的降低含硫量(仅为一般钢材的降低含硫量(仅为一般钢材的降低含硫量(仅为一般钢材的1/51/5或以下);或以下);或以下);或以下); b.b.提高截面收缩率(提高截面收缩率(提高截面收缩率(提高截面收缩率(Z15Z15、Z25Z25、Z35Z35) 我我我我国国国国建建建建筑筑筑筑抗抗抗抗震震震震设设设设计计计计规规规规范范范范和和和和建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢结结结结构构构构焊焊焊焊接接接接技技技技术术术术规规规规程程程程中中中中均均均均规规规规定定定定厚厚厚厚度度度度大大大大于于于于40mm40mm时时时时应应应应采采采采用用用用厚厚厚厚度度度度方方方方向向向向性性性性能能能能钢材。钢材。钢材。钢材。(3 3 3 3)“优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢” ” ” ” GB699GB699GB699GB699(4 4 4 4)“桥梁用结构钢桥梁用结构钢桥梁用结构钢桥梁用结构钢” ” ” ” GB/T714GB/T714GB/T714GB/T714(5 5 5 5)“锅炉用碳素钢和低合金钢锅炉用碳素钢和低合金钢锅炉用碳素钢和低合金钢锅炉用碳素钢和低合金钢” ” ” ” GB713GB713GB713GB713(6 6 6 6)”船体用结构钢船体用结构钢船体用结构钢船体用结构钢” ” ” ” GB712GB712GB712GB712(7 7 7 7)“压力容器用钢板压力容器用钢板压力容器用钢板压力容器用钢板” ” ” ” GB6654GB6654GB6654GB6654(8 8 8 8)“耐侯钢耐侯钢耐侯钢耐侯钢” ” ” ” 高耐侯性结构钢高耐侯性结构钢高耐侯性结构钢高耐侯性结构钢GB/T4171GB/T4171GB/T4171GB/T4171 焊接结构用耐侯钢焊接结构用耐侯钢焊接结构用耐侯钢焊接结构用耐侯钢GB/T4171GB/T4171GB/T4171GB/T4171(9 9 9 9)“钢铸件用钢钢铸件用钢钢铸件用钢钢铸件用钢” ” ” ” GB11352GB11352GB11352GB11352 符号:符号:符号:符号:ZG-200-400ZG-200-400ZG-200-400ZG-200-400、ZG-270-570 ZG-270-570 ZG-270-570 ZG-270-570 屈服点屈服点抗拉强度抗拉强度2.4 钢结构的连接材料 1.1.1.1.手工焊焊条手工焊焊条手工焊焊条手工焊焊条E43E43适用于适用于适用于适用于Q235Q235;E50E50适用于适用于适用于适用于Q345Q345;E55E55适用于适用于适用于适用于Q390Q390、Q420Q420。 表表表表示示示示焊焊焊焊接接接接电电电电源源源源种种种种类类类类及及及及药药药药皮皮皮皮类类类类型型型型,见见见见表表表表2.112.11、2.122.12。2.2.自动(半自动)埋弧焊的焊丝与焊剂自动(半自动)埋弧焊的焊丝与焊剂自动(半自动)埋弧焊的焊丝与焊剂自动(半自动)埋弧焊的焊丝与焊剂焊丝:焊丝:焊丝:焊丝: H08AH08AQ235Q235H08MnAH08MnAH08MnAH08MnAQ345Q345焊剂:焊剂:焊剂:焊剂:431431型型型型H10MnSiH10MnSiH10MnSiH10MnSiQ390Q390、Q420Q420H08Mn2SiH08Mn2Si选用原则:焊缝金属的力学性能不低于母材。选用原则:焊缝金属的力学性能不低于母材。选用原则:焊缝金属的力学性能不低于母材。选用原则:焊缝金属的力学性能不低于母材。3.3.普通螺栓普通螺栓普通螺栓普通螺栓 精制螺栓精制螺栓精制螺栓精制螺栓 A A、B B级级级级普通螺栓的普通螺栓的普通螺栓的普通螺栓的A A、B B级,根据级,根据级,根据级,根据现行国家标准现行国家标准现行国家标准现行国家标准GB5782-GB5782-8686,其材料不是其材料不是其材料不是其材料不是3 3号钢,而是号钢,而是号钢,而是号钢,而是5.65.6级、级、级、级、8.88.8级和级和级和级和10.910.9级等。级等。级等。级等。 A A、B B 级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓都都都都是是是是以以以以前前前前的的的的“ “精精精精制制制制螺螺螺螺栓栓栓栓” ”,质质质质量量量量标标标标准准准准要要要要求求求求相相相相同同同同。A A级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓用用用用于于于于d d 24mm24mm和和和和L L(螺螺螺螺栓栓栓栓公公公公称称称称长长长长度度度度) 1010d d或或或或L L 150mm150mm(按按按按较较较较小小小小值值值值);d d 或或或或L L较较较较大大大大者为者为者为者为B B 级螺栓。级螺栓。级螺栓。级螺栓。 粗制螺栓粗制螺栓粗制螺栓粗制螺栓 C C C C级级级级分分分分4.64.6级和级和级和级和4.84.8级。级。级。级。 4.4.高强度螺栓高强度螺栓高强度螺栓高强度螺栓 高强度螺栓的性能等级:高强度螺栓的性能等级:高强度螺栓的性能等级:高强度螺栓的性能等级:8.88.88.88.8级、级、级、级、10.910.910.910.9级。级。级。级。大大大大六角头螺栓六角头螺栓六角头螺栓六角头螺栓扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓(10.910.9级)级)级)级)第3章 基本设计规定3.1 设计原则1.1.设计方法设计方法设计方法设计方法承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构或构承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构或构承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构或构承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构或构件设计及计算的依据,钢结构设计一般采用概率极限状件设计及计算的依据,钢结构设计一般采用概率极限状件设计及计算的依据,钢结构设计一般采用概率极限状件设计及计算的依据,钢结构设计一般采用概率极限状态设计方法。但由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问态设计方法。但由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问态设计方法。但由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问态设计方法。但由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问题尚未解决,所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统题尚未解决,所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统题尚未解决,所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统题尚未解决,所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统的按弹性状态计算的的按弹性状态计算的的按弹性状态计算的的按弹性状态计算的“ “容许应力幅容许应力幅容许应力幅容许应力幅” ”的设计方法,的设计方法,的设计方法,的设计方法,容许容许容许容许应力幅应力幅应力幅应力幅是根据试验结果是根据试验结果是根据试验结果是根据试验结果得到,故应采用荷载标准值得到,故应采用荷载标准值得到,故应采用荷载标准值得到,故应采用荷载标准值进行计算。另外,疲劳计算中采用的计算数据大部分是进行计算。另外,疲劳计算中采用的计算数据大部分是进行计算。另外,疲劳计算中采用的计算数据大部分是进行计算。另外,疲劳计算中采用的计算数据大部分是根据实测应力或疲劳试验所得,已包含了荷载的动力影根据实测应力或疲劳试验所得,已包含了荷载的动力影根据实测应力或疲劳试验所得,已包含了荷载的动力影根据实测应力或疲劳试验所得,已包含了荷载的动力影响,亦不再乘动力系数响,亦不再乘动力系数响,亦不再乘动力系数响,亦不再乘动力系数。钢钢钢钢结结结结构构构构设设设设计计计计规规规规范范范范对对对对结结结结构构构构或或或或构构构构件件件件承承承承载载载载能能能能力力力力的的的的计计计计算算算算一一一一般般般般采采采采用用用用应应应应力力力力表表表表达达达达式式式式。根根根根据据据据建建建建筑筑筑筑结结结结构构构构荷荷荷荷载载载载规规规规范范范范,当当当当按按按按承承承承载载载载能能能能力力力力极极极极限限限限状状状状态态态态设设设设计计计计钢钢钢钢结结结结构构构构时时时时,对对对对于于于于基基基基本本本本组组组组合合合合,内内内内力力力力设设设设计计计计值值值值应应应应从从从从由由由由可可可可变变变变荷荷荷荷载载载载效效效效应应应应控控控控制制制制的的的的组组组组合合合合和和和和由由由由永永永永久久久久荷荷荷荷载载载载效效效效应应应应控控控控制制制制的的的的组组组组合合合合中中中中取取取取最最最最不不不不利利利利值值值值考考考考虑虑虑虑。钢钢钢钢结结结结构构构构自自自自重重重重较较较较小小小小,一一一一般般般般是是是是由由由由可可可可变变变变荷荷荷荷载载载载效效效效应应应应控控控控制制制制设设设设计计计计,只只只只有有有有当当当当采采采采用用用用钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土楼楼楼楼面面面面(或或或或屋屋屋屋面面面面)板板板板或或或或有有有有积积积积灰灰灰灰的的的的屋屋屋屋盖盖盖盖结结结结构构构构以以以以及及及及特特特特殊殊殊殊情情情情况况况况才才才才有有有有可可可可能能能能由由由由永永永永久久久久荷荷荷荷载载载载控控控控制制制制设设设设计计计计。对对对对荷荷荷荷载载载载效效效效应应应应的的的的偶偶偶偶然然然然组组组组合合合合,本本本本规规规规范范范范参参参参照照照照统统统统一一一一标标标标准准准准只只只只作作作作出出出出了了了了原原原原则则则则性性性性的的的的规规规规定定定定,具具具具体体体体的的的的设设设设计计计计表表表表达达达达式式式式及及及及各各各各项项项项系系系系数数数数应应应应符符符符合合合合专专专专门门门门规规规规范的规定。范的规定。范的规定。范的规定。 2. 2. 2. 2. 钢结构的安全等级钢结构的安全等级钢结构的安全等级钢结构的安全等级 按照现行国家标准按照现行国家标准按照现行国家标准按照现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准的规定,对破坏后果很严重的重要的房屋,安全等级为一的规定,对破坏后果很严重的重要的房屋,安全等级为一的规定,对破坏后果很严重的重要的房屋,安全等级为一的规定,对破坏后果很严重的重要的房屋,安全等级为一级;对破坏后果严重的一般的房屋,安全等级为二级。级;对破坏后果严重的一般的房屋,安全等级为二级。级;对破坏后果严重的一般的房屋,安全等级为二级。级;对破坏后果严重的一般的房屋,安全等级为二级。 由由由由于于于于统统统统一一一一标标标标准准准准是是是是对对对对各各各各设设设设计计计计规规规规范范范范的的的的统统统统一一一一指指指指导导导导,不不不不可可可可能能能能针针针针对对对对各各各各种种种种结结结结构构构构规规规规范范范范给给给给出出出出具具具具体体体体建建建建议议议议。本本本本规规规规范范范范根根根根据据据据对对对对我我我我国国国国已已已已建建建建成成成成的的的的建建建建筑筑筑筑物物物物采采采采用用用用概概概概率率率率统统统统计计计计方方方方法法法法分分分分析析析析的的的的结结结结果果果果,一一一一般般般般工工工工业业业业与与与与民民民民用用用用建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢结结结结构构构构,按按按按照照照照统统统统一一一一标标标标准准准准的的的的分分分分级级级级标标标标准准准准,安安安安全全全全等等等等级多为二级,故规定可取为二级。级多为二级,故规定可取为二级。级多为二级,故规定可取为二级。级多为二级,故规定可取为二级。 对对对对于于于于其其其其它它它它特特特特殊殊殊殊的的的的建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢结结结结构构构构,其其其其安安安安全全全全等等等等级级级级应应应应根根根根据据据据具具具具体体体体情情情情况况况况另另另另行行行行确确确确定定定定。如如如如对对对对于于于于跨跨跨跨度度度度等等等等于于于于或或或或大大大大于于于于60m60m60m60m的的的的大大大大跨跨跨跨度度度度结结结结构构构构则宜取为一级。则宜取为一级。则宜取为一级。则宜取为一级。由由于于本本规规范范定定位位为为不不抗抗震震设设计计,故故所所有有条条文文均均是是针针对对不不考考虑虑抗抗震震的的情情况况而而制制定定。当当按按抗抗震震要要求求设设计计时时,不不再再分分安安全全等等级级,而而应应按按现现行行国国家家标标准准建建筑筑抗抗震震设设防防分分类类标标准准GB50223的的规规定定来来确确定定建建筑筑物物的的抗抗震震设设防防类类别。别。3.3.结构的重要性系数结构的重要性系数结构的重要性系数结构的重要性系数 0 0 0 0 建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准7.0.37.0.37.0.37.0.3条注条注条注条注“对设计工作寿命为对设计工作寿命为对设计工作寿命为对设计工作寿命为25252525年的结构构件,各结构规年的结构构件,各结构规年的结构构件,各结构规年的结构构件,各结构规范可根据各自情况确定范可根据各自情况确定范可根据各自情况确定范可根据各自情况确定 0 0 0 0值值值值”。钢结构设计规范。钢结构设计规范。钢结构设计规范。钢结构设计规范根据工作寿命根据工作寿命根据工作寿命根据工作寿命50505050年时取年时取年时取年时取 0 0 0 01.01.01.01.0,工作寿命,工作寿命,工作寿命,工作寿命5 5 5 5年时年时年时年时取取取取 0 0 0 00.90.90.90.9,故规定工作寿命,故规定工作寿命,故规定工作寿命,故规定工作寿命25252525年时取年时取年时取年时取 0 0 0 00.950.950.950.95。 4.4.关于吊车荷载的最不利组合关于吊车荷载的最不利组合关于吊车荷载的最不利组合关于吊车荷载的最不利组合 8888规规规规范范范范在在在在计计计计算算算算吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁挠挠挠挠度度度度时时时时对对对对吊吊吊吊车车车车荷荷荷荷载载载载取取取取由由由由两两两两台台台台吊吊吊吊车车车车产产产产生生生生的的的的最最最最不不不不利利利利组组组组合合合合,新新新新规规规规范范范范改改改改为为为为由由由由一一一一台台台台吊吊吊吊车加自重进行计算(相应挠度容许值有所调整)。车加自重进行计算(相应挠度容许值有所调整)。车加自重进行计算(相应挠度容许值有所调整)。车加自重进行计算(相应挠度容许值有所调整)。 理由是:理由是:理由是:理由是: 符合符合符合符合“正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态”的要求;的要求;的要求;的要求; 与多数国外规范相一致。与多数国外规范相一致。与多数国外规范相一致。与多数国外规范相一致。3.2 荷载和荷载效应计算l新新新新修修修修订订订订的的的的钢钢钢钢结结结结构构构构设设设设计计计计规规规规范范范范强强强强调调调调了了了了对对对对设设设设计计计计原原原原则则则则的的的的指指指指导导导导。突突突突出出出出设设设设计计计计原原原原则则则则是是是是目目目目前前前前各各各各国国国国规规规规范范范范的的的的共共共共同同同同特特特特点点点点,早早早早期期期期的的的的规规规规范范范范条条条条文文文文以以以以试试试试验验验验或或或或实实实实践践践践经经经经验验验验为为为为主主主主,故故故故条条条条文文文文简简简简单单单单具具具具体体体体。随随随随着着着着结结结结构构构构形形形形式式式式越越越越来来来来越越越越复复复复杂杂杂杂,规规规规范范范范的的的的任任任任务务务务不不不不再再再再仅仅仅仅限限限限于于于于提提提提供供供供计计计计算算算算公公公公式式式式和和和和具具具具体体体体数数数数据据据据,而而而而是是是是应应应应给给给给予予予予设设设设计计计计原原原原则则则则的的的的指指指指导导导导。因因因因此此此此,规规规规范范范范补补补补充充充充了了了了有有有有关关关关设设设设计原则的有关条文。计原则的有关条文。计原则的有关条文。计原则的有关条文。 1. 1. 1. 1. 屋面活荷载屋面活荷载屋面活荷载屋面活荷载 新新新新修修修修订订订订的的的的建建建建筑筑筑筑结结结结构构构构荷荷荷荷载载载载规规规规范范范范将将将将不不不不上上上上人人人人的的的的屋屋屋屋面面面面均均均均布布布布活活活活荷荷荷荷载载载载标标标标准准准准值值值值统统统统一一一一规规规规定定定定为为为为0.5kN/m0.5kN/m2 2(原原原原规规规规范范范范分分分分0.30.3、0.50.5、0.7kN/m0.7kN/m2 2三级)。三级)。三级)。三级)。 对对对对不不不不上上上上人人人人的的的的屋屋屋屋面面面面均均均均布布布布活活活活荷荷荷荷载载载载,较较较较早早早早的的的的荷荷荷荷载载载载规规规规范范范范取取取取0.3kN/m0.3kN/m2 2, 后后后后 发发发发 现现现现 对对对对 重重重重 屋屋屋屋 面面面面 偏偏偏偏 低低低低 , 7474规规规规 范范范范 改改改改 为为为为0.5kN/m0.5kN/m2 2。采采采采用用用用概概概概率率率率极极极极限限限限状状状状态态态态设设设设计计计计法法法法后后后后发发发发现现现现对对对对以以以以恒恒恒恒载载载载为为为为主主主主的的的的结结结结构构构构(混混混混凝凝凝凝土土土土结结结结构构构构)可可可可靠靠靠靠度度度度下下下下降降降降,故故故故又又又又提提提提高高高高到到到到0.7kN/m0.7kN/m2 2。 新新新新修修修修订订订订的的的的荷荷荷荷载载载载规规规规范范范范增增增增加加加加了了了了以以以以恒恒恒恒载载载载为为为为主主主主的的的的不不不不利利利利组组组组合合合合式式式式,屋屋屋屋面面面面活活活活荷荷荷荷载载载载中中中中主主主主要要要要考考考考虑虑虑虑的的的的仅仅仅仅是是是是施施施施工工工工荷荷荷荷载载载载即即即即偶偶偶偶然然然然因因因因素素素素的的的的不不不不利利利利影影影影响响响响,故故故故又又又又恢恢恢恢复复复复到到到到0.5kN/m0.5kN/m2 2。但但但但注注注注明明明明“ “对对对对不不不不同同同同结结结结构构构构可可可可按按按按有有有有关关关关设设设设计计计计规规规规范范范范作作作作0.2kN/m0.2kN/m2 2的的的的增增增增减减减减” ”。新新新新修修修修订订订订的的的的钢钢钢钢结结结结构构构构设设设设计计计计规规规规范范范范规规规规定定定定“ “对对对对支支支支承承承承轻轻轻轻屋屋屋屋面面面面的的的的构构构构件件件件或或或或结结结结构构构构,当当当当仅仅仅仅有有有有一一一一个个个个可可可可变变变变荷荷荷荷载载载载且且且且受受受受荷荷荷荷面面面面积积积积超超超超过过过过60m60m2 2时时时时,取取取取0.3kN/m0.3kN/m2 2 ” ” 。这这这这与与与与原原原原规规规规定定定定有有有有所所所所不不不不同,应注意檩条的计算。同,应注意檩条的计算。同,应注意檩条的计算。同,应注意檩条的计算。 对对对对重重重重屋屋屋屋面面面面由由由由于于于于增增增增加加加加了了了了以以以以永永永永久久久久荷荷荷荷载载载载为为为为主主主主的的的的组组组组合合合合,不再提高屋面活荷载。不再提高屋面活荷载。不再提高屋面活荷载。不再提高屋面活荷载。 2.2.2.2.吊车的卡轨力吊车的卡轨力吊车的卡轨力吊车的卡轨力 原原原原规规规规范范范范参参参参考考考考苏苏苏苏联联联联规规规规范范范范,对对对对重重重重级级级级工工工工作作作作制制制制吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁,将将将将荷荷荷荷载载载载规规规规范范范范规规规规定定定定的的的的横横横横向向向向水水水水平平平平荷荷荷荷载载载载乘乘乘乘以以以以增增增增大大大大系系系系数数数数以以以以考考考考虑虑虑虑由由由由吊吊吊吊车车车车摆摆摆摆动动动动引引引引起起起起的的的的横横横横向向向向水水水水平平平平力力力力(即即即即卡卡卡卡轨轨轨轨力力力力,荷荷荷荷载载载载规规规规范只规定了小车的制动力),现改为按下式计算:范只规定了小车的制动力),现改为按下式计算:范只规定了小车的制动力),现改为按下式计算:范只规定了小车的制动力),现改为按下式计算:HHK K= = P Pkmaxkmax式式式式中中中中,P Pkmaxkmax为为为为吊吊吊吊车车车车轮轮轮轮压压压压标标标标准准准准值值值值;系系系系数数数数 0.10.1(一一一一般般般般软软软软钩钩钩钩吊吊吊吊车车车车),0.150.15( ( ( (抓抓抓抓斗斗斗斗、磁磁磁磁盘盘盘盘吊吊吊吊车车车车) ) ) )和和和和0.20.2(硬硬硬硬钩钩钩钩吊吊吊吊车车车车)。卡卡卡卡轨轨轨轨力力力力不不不不与与与与横横横横向向向向水水水水平平平平力力力力同同同同时时时时考考考考虑虑虑虑,此此此此外外外外,与与与与吊吊吊吊车车车车工作制及连接无关。工作制及连接无关。工作制及连接无关。工作制及连接无关。 根据根据根据根据起重机设计规范起重机设计规范起重机设计规范起重机设计规范(GB3811-83GB3811-83),按按按按吊车利用等级(即循环次数,分为吊车利用等级(即循环次数,分为吊车利用等级(即循环次数,分为吊车利用等级(即循环次数,分为U U U U0 0 0 0-U-U-U-U9 9 9 9等等等等10101010级)和级)和级)和级)和载荷状态(载荷谱系数载荷状态(载荷谱系数载荷状态(载荷谱系数载荷状态(载荷谱系数K Kp p有轻、中、重、特重等有轻、中、重、特重等有轻、中、重、特重等有轻、中、重、特重等4 4级)综合划分吊车工作级别为级)综合划分吊车工作级别为级)综合划分吊车工作级别为级)综合划分吊车工作级别为A1A1 A8A8级。本规范一级。本规范一级。本规范一级。本规范一般所指轻级工作制即般所指轻级工作制即般所指轻级工作制即般所指轻级工作制即A1A1 A3A3级;中级为级;中级为级;中级为级;中级为A4A4 A5A5级;级;级;级;重级为重级为重级为重级为A6A6 A8A8级(其中级(其中级(其中级(其中A8A8为特重级)。但对吊车工为特重级)。但对吊车工为特重级)。但对吊车工为特重级)。但对吊车工作制的界定不能死搬硬套吊车工作制与吊车工作级作制的界定不能死搬硬套吊车工作制与吊车工作级作制的界定不能死搬硬套吊车工作制与吊车工作级作制的界定不能死搬硬套吊车工作制与吊车工作级别的一般对应关系,而应根据吊车的具体操作情况别的一般对应关系,而应根据吊车的具体操作情况别的一般对应关系,而应根据吊车的具体操作情况别的一般对应关系,而应根据吊车的具体操作情况确定。确定。确定。确定。 3.3.3.3.框架结构的内力分析框架结构的内力分析框架结构的内力分析框架结构的内力分析 新增有关内力分析的设计原则。新增有关内力分析的设计原则。新增有关内力分析的设计原则。新增有关内力分析的设计原则。 一阶弹性分析一阶弹性分析一阶弹性分析一阶弹性分析(几何线形)(几何线形)(几何线形)(几何线形):按结构变位前的轴线建立结构按结构变位前的轴线建立结构按结构变位前的轴线建立结构按结构变位前的轴线建立结构变形与荷载之间的平衡关系;变形与荷载之间的平衡关系;变形与荷载之间的平衡关系;变形与荷载之间的平衡关系;二阶弹性分析(几何非线形)二阶弹性分析(几何非线形)二阶弹性分析(几何非线形)二阶弹性分析(几何非线形):按结构变位后的轴线建立结构按结构变位后的轴线建立结构按结构变位后的轴线建立结构按结构变位后的轴线建立结构变形与荷载之间的平衡关系。变形与荷载之间的平衡关系。变形与荷载之间的平衡关系。变形与荷载之间的平衡关系。 规规规规范范范范规规规规定定定定 “对对对对 0.10.1的的的的框框框框架架架架结结结结构构构构(一一一一般般般般指指指指无无无无支支支支撑撑撑撑纯纯纯纯框框框框架架架架结结结结构构构构),宜宜宜宜采采采采用用用用二二二二阶阶阶阶弹弹弹弹性性性性分分分分析析析析”。此此此此处处处处 N N为为为为所所所所计计计计算算算算楼楼楼楼层层层层各各各各柱柱柱柱轴轴轴轴压压压压力力力力之之之之和和和和; HH为为为为所所所所计计计计算算算算楼楼楼楼层层层层及及及及以以以以上上上上各各各各层层层层水水水水平平平平力力力力之之之之和和和和;h h为为为为所所所所计计计计算算算算楼楼楼楼层层层层的的的的高高高高度;度;度;度; u u为所计算楼层按一阶分析的层间侧移。为所计算楼层按一阶分析的层间侧移。为所计算楼层按一阶分析的层间侧移。为所计算楼层按一阶分析的层间侧移。 判断式中判断式中判断式中判断式中 可用层间侧移容许值代替。可用层间侧移容许值代替。可用层间侧移容许值代替。可用层间侧移容许值代替。 (1 1)采用二阶分析时,应在每层柱顶附加考虑假想采用二阶分析时,应在每层柱顶附加考虑假想采用二阶分析时,应在每层柱顶附加考虑假想采用二阶分析时,应在每层柱顶附加考虑假想水平力(概念荷载水平力(概念荷载水平力(概念荷载水平力(概念荷载)HHnini: 式式式式中中中中,Q Qi i为为为为第第第第i i楼楼楼楼层层层层的的的的总总总总重重重重力力力力荷荷荷荷载载载载设设设设计计计计值值值值;n ns s为为为为框框框框架架架架总总总总层层层层数数数数; y y为为为为钢钢钢钢材材材材强度影响系数;强度影响系数;强度影响系数;强度影响系数; Q235Q235钢钢钢钢, , y y =1.0=1.0;Q345Q345钢钢钢钢, , y y =1.1=1.1;Q390Q390钢钢钢钢, , y y y y=1.2=1.2=1.2=1.2;Q420Q420钢钢钢钢, , y y=1.25=1.25。l l等式右端的根号为折减系数,考虑当等式右端的根号为折减系数,考虑当等式右端的根号为折减系数,考虑当等式右端的根号为折减系数,考虑当柱子较多时初始侧移有正有负,缺陷柱子较多时初始侧移有正有负,缺陷柱子较多时初始侧移有正有负,缺陷柱子较多时初始侧移有正有负,缺陷相互抵消。相互抵消。相互抵消。相互抵消。 (2 2)规规规规范范范范提提提提出出出出了了了了采采采采用用用用二二二二阶阶阶阶弹弹弹弹性性性性分分分分析析析析时时时时杆杆杆杆端端端端弯弯弯弯矩矩矩矩的的的的近近近近似计算方法似计算方法似计算方法似计算方法: MM2 2MM1b1b+ + 2 2i i MM1s1s;式中式中式中式中 MM1b1b、MM1s1s分别为框架无侧移或有侧移时按分别为框架无侧移或有侧移时按分别为框架无侧移或有侧移时按分别为框架无侧移或有侧移时按一一一一 阶弹性分析求得的杆端弯矩;阶弹性分析求得的杆端弯矩;阶弹性分析求得的杆端弯矩;阶弹性分析求得的杆端弯矩; 2i2i考虑二阶效应第考虑二阶效应第考虑二阶效应第考虑二阶效应第i i层杆件的侧移层杆件的侧移层杆件的侧移层杆件的侧移弯矩增大系数。弯矩增大系数。弯矩增大系数。弯矩增大系数。框架结构的一阶弹性分析框架结构的一阶弹性分析框架结构的一阶弹性分析框架结构的一阶弹性分析3.3 设计指标1.1.钢材的强度设计值钢材的强度设计值钢材的强度设计值钢材的强度设计值 (1 1)钢钢钢钢材材材材抗抗抗抗拉拉拉拉、压压压压、弯弯弯弯时时时时的的的的强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值为为为为f fy y / / R R。 R R为为为为抗抗抗抗力力力力分分分分项项项项系系系系数数数数,新新新新规规规规范范范范对对对对Q235Q235钢钢钢钢取取取取 R R =1.087=1.087;对对对对Q345Q345、Q390Q390和和和和Q420Q420钢钢钢钢, R R1.1111.111。这这这这样样样样对对对对Q345Q345钢钢钢钢来来来来说说说说,比比比比原原原原规规规规范范范范的的的的16Mn16Mn( R R1.0871.087)强强强强度度度度设设设设计计计计值有所降低。原因:值有所降低。原因:值有所降低。原因:值有所降低。原因: Q345Q345钢包括旧标准的钢包括旧标准的钢包括旧标准的钢包括旧标准的5 5种钢材,统计资料不足;种钢材,统计资料不足;种钢材,统计资料不足;种钢材,统计资料不足; 近近近近年年年年来来来来发发发发现现现现16Mn16Mn钢钢钢钢质质质质量量量量不不不不理理理理想想想想,稍稍稍稍厚厚厚厚(当当当当t t 20mm20mm)就容易分层就容易分层就容易分层就容易分层。 (2 2)钢钢钢钢材材材材的的的的强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值与与与与厚厚厚厚度度度度有有有有关关关关,钢钢钢钢材材材材越越越越薄薄薄薄,辊辊辊辊轧轧轧轧的的的的次次次次数数数数越越越越多多多多,强强强强度度度度越越越越高高高高。新新新新规规规规范范范范将将将将钢钢钢钢材材材材厚厚厚厚度度度度增增增增加加加加到到到到100mm100mm(原原原原规规规规范范范范3 3 3 3号号号号钢钢钢钢 50mm50mm,16Mn16Mn和和和和15MnV15MnV钢钢钢钢 36mm36mm),这这这这是是是是因因因因为为为为厚厚厚厚板板板板的的的的应应应应用用用用越越越越来来来来越越越越广广广广。其其其其实实实实,厚板的统计资料尚不够充分。厚板的统计资料尚不够充分。厚板的统计资料尚不够充分。厚板的统计资料尚不够充分。 (3 3)钢材的抗剪强度设计值钢材的抗剪强度设计值钢材的抗剪强度设计值钢材的抗剪强度设计值按能量强度理论,取:按能量强度理论,取:按能量强度理论,取:按能量强度理论,取: (4 4)端面承压强度设计值端面承压强度设计值端面承压强度设计值端面承压强度设计值 由由由由于于于于端端端端面面面面承承承承压压压压强强强强度度度度是是是是验验验验算算算算构构构构件件件件极极极极小小小小区区区区域域域域的的的的压压压压应应应应力力力力,其其其其强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值允允允允许许许许超超超超过过过过材材材材料料料料的的的的屈屈屈屈服服服服点点点点而而而而接接接接近近近近其其其其最最最最低低低低极极极极限限限限强强强强度度度度,因因因因此此此此钢钢钢钢材材材材的的的的端端端端面面面面承承承承压压压压强强强强度度度度远远远远远远远远高高高高于于于于一一一一般般般般抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度,但但但但此此此此强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值只只只只有有有有在在在在构构构构件件件件之之之之间间间间的的的的接接接接触触触触面面面面为为为为刨刨刨刨平顶紧时才能达到。平顶紧时才能达到。平顶紧时才能达到。平顶紧时才能达到。 因因因因为为为为现现现现行行行行国国国国家家家家标标标标准准准准规规规规定定定定的的的的钢钢钢钢材材材材的的的的最最最最低低低低极极极极限限限限强强强强度度度度不不不不随随随随钢钢钢钢材材材材厚厚厚厚度度度度而而而而变变变变,所所所所以以以以端端端端面面面面承承承承压压压压强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值与与与与厚厚厚厚度度度度无无无无关。关。关。关。2.2.连接的强度设计值连接的强度设计值连接的强度设计值连接的强度设计值 连连连连接接接接的的的的强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值主主主主要要要要根根根根据据据据过过过过去去去去采采采采用用用用容容容容许许许许应应应应力力力力法法法法计计计计算算算算时时时时的的的的各各各各种种种种容容容容许许许许应应应应力力力力换换换换算算算算而而而而得得得得,其其其其中中中中角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝和和和和承承承承压压压压型型型型高高高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓有有有有一一一一定定定定数数数数量量量量的的的的试试试试验验验验数数数数据据据据,强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值是是是是根根根根据据据据这这这这些些些些试试试试验验验验数数数数据据据据并并并并参参参参考考考考国国国国外外外外规规规规定定定定确确确确定定定定的的的的。经经经经可可可可靠靠靠靠度度度度分分分分析析析析,所所所所有有有有连连连连接接接接的的的的可可可可靠靠靠靠度度度度均均均均大大大大致致致致等等等等于于于于或或或或略略略略高于构件的可靠度。高于构件的可靠度。高于构件的可靠度。高于构件的可靠度。 焊缝的分级与检验焊缝的分级与检验焊缝的分级与检验焊缝的分级与检验 焊缝的强度与质量等级有关,质量等级的划分与焊焊缝的强度与质量等级有关,质量等级的划分与焊焊缝的强度与质量等级有关,质量等级的划分与焊焊缝的强度与质量等级有关,质量等级的划分与焊缝质量检验有关,是根据缝质量检验有关,是根据缝质量检验有关,是根据缝质量检验有关,是根据钢结构工程施工质量验收钢结构工程施工质量验收钢结构工程施工质量验收钢结构工程施工质量验收规范规范规范规范GB50205GB50205划分的,共分为一、二、三级。划分的,共分为一、二、三级。划分的,共分为一、二、三级。划分的,共分为一、二、三级。三级焊缝三级焊缝三级焊缝三级焊缝只作外观检查;只作外观检查;只作外观检查;只作外观检查;二级焊缝二级焊缝二级焊缝二级焊缝除作外观检查外,加超声波探伤;除作外观检查外,加超声波探伤;除作外观检查外,加超声波探伤;除作外观检查外,加超声波探伤;一级焊缝一级焊缝一级焊缝一级焊缝除作外观检查外,加超声波探伤、除作外观检查外,加超声波探伤、除作外观检查外,加超声波探伤、除作外观检查外,加超声波探伤、X X射线或射线或射线或射线或 射线。射线。射线。射线。角焊缝探伤不准,只能为三级。角焊缝探伤不准,只能为三级。角焊缝探伤不准,只能为三级。角焊缝探伤不准,只能为三级。 (1 1)焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值中中中中,对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝只只只只有有有有抗抗抗抗拉拉拉拉和和和和抗抗抗抗压压压压的的的的取取取取值值值值,抗抗抗抗弯弯弯弯强强强强度度度度分分分分别别别别按按按按抗抗抗抗弯弯弯弯中中中中的的的的受受受受压压压压部部部部分分分分取取取取抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值,受受受受拉拉拉拉部部部部分分分分取取取取抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值采采采采用用用用。焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属为为为为焊焊焊焊条条条条熔熔熔熔敷敷敷敷金金金金属属属属与与与与钢钢钢钢材材材材金金金金属属属属的的的的混混混混合合合合体体体体,其其其其强强强强度度度度一一一一般般般般高高高高于于于于钢钢钢钢材材材材的的的的强强强强度度度度,但但但但焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量对对对对强强强强度度度度有有有有很很很很大大大大影影影影响响响响,规规规规范范范范规规规规定定定定:焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量为为为为一一一一、二二二二级级级级时时时时,对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值与与与与母母母母材材材材相相相相等等等等;焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的质质质质量量量量等等等等级级级级仅仅仅仅影影影影响响响响三三三三级级级级焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度,因因因因此此此此三三三三级级级级时时时时取取取取为为为为母材抗拉强度的母材抗拉强度的母材抗拉强度的母材抗拉强度的0.850.85倍。倍。倍。倍。 对对对对于于于于质质质质量量量量等等等等级级级级为为为为一一一一、二二二二级级级级的的的的对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝,按按按按照照照照现现现现行行行行国国国国家家家家标标标标准准准准钢钢钢钢焊焊焊焊缝缝缝缝手手手手工工工工超超超超声声声声波波波波探探探探伤伤伤伤方方方方法法法法和和和和探探探探伤伤伤伤结结结结果果果果分分分分级级级级GB11345-89GB11345-89的的的的规规规规定定定定,仅仅仅仅适适适适用用用用于于于于厚厚厚厚度度度度不不不不小小小小于于于于8 8mmmm的的的的钢钢钢钢材材材材。根根根根据据据据钢钢钢钢结结结结构构构构施施施施工工工工单单单单位位位位的的的的经经经经验验验验,亦亦亦亦认认认认为为为为厚厚厚厚度度度度小小小小于于于于8mm8mm的的的的钢钢钢钢材材材材,其其其其对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝用用用用超超超超声声声声波波波波检检检检验验验验的的的的结结结结果果果果不不不不大大大大可可可可靠靠靠靠,而而而而应应应应采采采采用用用用X X射射射射线线线线探探探探伤伤伤伤。否否否否则则则则,对对对对t t 8mm8mm钢钢钢钢材材材材的的的的对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝,其其其其强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值只只只只能能能能按按按按三三三三级焊缝采用。级焊缝采用。级焊缝采用。级焊缝采用。 (2 2)普普普普通通通通螺螺螺螺栓栓栓栓中中中中的的的的A A级级级级和和和和B B级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的强强强强度度度度等等等等级级级级分分分分为为为为5.65.6级级级级和和和和8.88.8级级级级两两两两种种种种,其其其其抗抗抗抗拉拉拉拉和和和和抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值是是是是参参参参照照照照前前前前苏苏苏苏联联联联8181规规规规范范范范取取取取用用用用的的的的,可可可可用用用用于于于于一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个螺螺螺螺栓。栓。栓。栓。 C C级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的抗抗抗抗拉拉拉拉和和和和抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值也也也也是是是是参参参参照照照照前前前前苏联苏联苏联苏联8181规范取用的。规范取用的。规范取用的。规范取用的。 (3 3 3 3)高高高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓连连连连接接接接有有有有承承承承压压压压型型型型和和和和摩摩摩摩擦擦擦擦型型型型之之之之分分分分,由于采用的设计准则不同,其承载力计算亦不相同。由于采用的设计准则不同,其承载力计算亦不相同。由于采用的设计准则不同,其承载力计算亦不相同。由于采用的设计准则不同,其承载力计算亦不相同。 8.88.8级级级级普普普普通通通通螺螺螺螺栓栓栓栓与与与与8.88.8级级级级承承承承压压压压型型型型高高高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的性性性性能能能能等级相同,其区别在于:等级相同,其区别在于:等级相同,其区别在于:等级相同,其区别在于: (1 1)承压型高强度螺栓要求施加预拉力;承压型高强度螺栓要求施加预拉力;承压型高强度螺栓要求施加预拉力;承压型高强度螺栓要求施加预拉力; (2 2)承承承承压压压压型型型型高高高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的孔孔孔孔径径径径要要要要求求求求低低低低于于于于普普普普通通通通螺螺螺螺栓栓栓栓,因因因因此此此此,其其其其抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度低低低低于于于于普普普普通通通通螺螺螺螺栓栓栓栓,但但但但抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度相同(见材料表中的强度设计值)。相同(见材料表中的强度设计值)。相同(见材料表中的强度设计值)。相同(见材料表中的强度设计值)。3.3.强度设计值的折减系数强度设计值的折减系数强度设计值的折减系数强度设计值的折减系数 规规规规范范范范所所所所规规规规定定定定的的的的强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值是是是是结结结结构构构构处处处处于于于于正正正正常常常常工工工工作作作作情情情情况况况况下下下下求求求求得得得得的的的的,对对对对一一一一些些些些工工工工作作作作情情情情况况况况处处处处于于于于不不不不利利利利的的的的结结结结构构构构构构构构件件件件或或或或连连连连接接接接,其其其其强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值有有有有所所所所降降降降低低低低。所所所所以以以以补补补补充充充充规规规规定定定定,在在在在某某某某些些些些特特特特殊殊殊殊情情情情况况况况下下下下钢钢钢钢材材材材的的的的强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值应应应应乘乘乘乘以以以以相相相相应应应应的的的的折折折折减减减减系系系系数。例如单面连接的单角钢等。数。例如单面连接的单角钢等。数。例如单面连接的单角钢等。数。例如单面连接的单角钢等。3.5 结构或构件变形的规定 1.1.受弯构件的挠度受弯构件的挠度受弯构件的挠度受弯构件的挠度受弯构件的挠度容许值改为考虑两种情况:受弯构件的挠度容许值改为考虑两种情况:受弯构件的挠度容许值改为考虑两种情况:受弯构件的挠度容许值改为考虑两种情况:v vT T恒载活荷载作用下的挠度容许值,恒载活荷载作用下的挠度容许值,恒载活荷载作用下的挠度容许值,恒载活荷载作用下的挠度容许值,主要是观感要求;主要是观感要求;主要是观感要求;主要是观感要求;v vQ Q活荷载作用下的挠度容许值,主要是活荷载作用下的挠度容许值,主要是活荷载作用下的挠度容许值,主要是活荷载作用下的挠度容许值,主要是使用要求。使用要求。使用要求。使用要求。 (1 1)当当当当有有有有实实实实践践践践经经经经验验验验或或或或有有有有特特特特殊殊殊殊要要要要求求求求时时时时可可可可作作作作适适适适当当当当调调调调整。整。整。整。(2 2)注意变形叠加现象。)注意变形叠加现象。)注意变形叠加现象。)注意变形叠加现象。2.框架结构在风荷载作用下的水平位移框架结构在风荷载作用下的水平位移 (1 1)新新新新规规规规范范范范增增增增加加加加了了了了对对对对单单单单层层层层及及及及多多多多层层层层框框框框架架架架柱柱柱柱柱柱柱柱顶顶顶顶位位位位移移移移的的的的限限限限制制制制值值值值,但但但但经经经经验验验验积积积积累累累累不不不不足足足足,主主主主要要要要参参参参考考考考国国国国外外外外及及及及相相相相近近近近规规规规范范范范。注注注注意意意意纯纯纯纯框框框框架架架架结结结结构构构构水水水水平平平平侧侧侧侧移移移移的的的的计计计计算算算算应应应应考考考考虑虑虑虑二二二二阶效应。阶效应。阶效应。阶效应。 (2 2)控控控控制制制制厂厂厂厂房房房房柱柱柱柱在在在在吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁处处处处的的的的水水水水平平平平变变变变形形形形是是是是为为为为了了了了保保保保证证证证桥桥桥桥式式式式吊吊吊吊车车车车的的的的正正正正常常常常运运运运行行行行。有有有有些些些些单单单单位位位位认认认认为为为为8888规规规规范范范范的的的的规规规规定定定定偏偏偏偏严严严严,因因因因研研研研究究究究工工工工作作作作量量量量大大大大,新新新新规规规规范范范范仅仅仅仅缩缩缩缩小小小小为为为为验验验验算算算算范范范范围围围围至至至至冶冶冶冶金金金金厂厂厂厂房房房房和和和和类类类类似似似似车车车车间间间间中中中中有有有有A7A7、A8A8级级级级吊吊吊吊车车车车的的的的跨跨跨跨间。间。间。间。第4章 受弯构件的计算 4.1 梁的强度 规范规定梁的强度设计应考虑以下几项:规范规定梁的强度设计应考虑以下几项:规范规定梁的强度设计应考虑以下几项:规范规定梁的强度设计应考虑以下几项: 1. 1. 梁的抗弯强度计算梁的抗弯强度计算梁的抗弯强度计算梁的抗弯强度计算 f 2. 2. 抗剪强度抗剪强度抗剪强度抗剪强度 fv 规范取规范取规范取规范取试验证明可达到(试验证明可达到(试验证明可达到(试验证明可达到(1.21.61.21.6)f f,有些国家规范取有些国家规范取有些国家规范取有些国家规范取至极限剪应力,如美国至极限剪应力,如美国至极限剪应力,如美国至极限剪应力,如美国AISCAISC取取取取fv = 0.667= 0.667= 0.667= 0.667f f。 3. 3. 局部承压强度局部承压强度局部承压强度局部承压强度 固固固固定定定定集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载处处处处无无无无支支支支承承承承加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋或或或或有有有有移移移移动动动动集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载,应应应应验验验验算算算算局局局局部部部部压压压压应应应应力力力力。规规规规范范范范假假假假定定定定集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载从从从从作作作作用用用用点点点点处处处处以以以以1:2.51:2.5和和和和1:11:1扩散:扩散:扩散:扩散: 承压强度承压强度承压强度承压强度 c f , 4. 复杂应力作用下的强度:复杂应力作用下的强度:适用范围:适用范围:适用范围:适用范围:组合梁组合梁组合梁组合梁腹板的计算高度腹板的计算高度腹板的计算高度腹板的计算高度h h h h0 0 0 0处处处处同时受有较大同时受有较大同时受有较大同时受有较大 或或或或 时,应验算折算应力。时,应验算折算应力。时,应验算折算应力。时,应验算折算应力。计算公式:计算公式:计算公式:计算公式: h h h h0 0 0 0边缘同一点处应力,边缘同一点处应力,边缘同一点处应力,边缘同一点处应力, 以拉为正,以拉为正,以拉为正,以拉为正, 压为负。压为负。压为负。压为负。 计算折算应力的强度设计算折算应力的强度设计算折算应力的强度设计算折算应力的强度设 计值增大系数。计值增大系数。计值增大系数。计值增大系数。 异号时,异号时,异号时,异号时, 同号或同号或同号或同号或 ,4.2 梁的整体稳定1.1.计算公式计算公式计算公式计算公式 梁的整体稳定性按下式计算:梁的整体稳定性按下式计算:梁的整体稳定性按下式计算:梁的整体稳定性按下式计算: b b 实质为临界实质为临界实质为临界实质为临界应力与屈服点的比应力与屈服点的比应力与屈服点的比应力与屈服点的比值。值。值。值。 MMcrcr为为为为临界弯矩:临界弯矩:临界弯矩:临界弯矩: 影响影响影响影响MMcrcr的因素:的因素:的因素:的因素: EIEIy y 梁的侧向抗弯刚度梁的侧向抗弯刚度梁的侧向抗弯刚度梁的侧向抗弯刚度 GIGIt t 梁的自由扭转刚度梁的自由扭转刚度梁的自由扭转刚度梁的自由扭转刚度 l l1 1 梁受压翼缘的自由长度,受压翼缘侧向梁受压翼缘的自由长度,受压翼缘侧向梁受压翼缘的自由长度,受压翼缘侧向梁受压翼缘的自由长度,受压翼缘侧向 支承点之间的距离支承点之间的距离支承点之间的距离支承点之间的距离 与与与与荷载形式、梁端支承方式、横向荷载荷载形式、梁端支承方式、横向荷载荷载形式、梁端支承方式、横向荷载荷载形式、梁端支承方式、横向荷载 作用位置等有关作用位置等有关作用位置等有关作用位置等有关 其他:初始缺陷、材料性能、截面塑性发展情况其他:初始缺陷、材料性能、截面塑性发展情况其他:初始缺陷、材料性能、截面塑性发展情况其他:初始缺陷、材料性能、截面塑性发展情况。 2. 整体稳定系数的非弹性修正整体稳定系数的非弹性修正 当当当当 时,梁已进入非弹性工作阶段,时,梁已进入非弹性工作阶段,时,梁已进入非弹性工作阶段,时,梁已进入非弹性工作阶段,cr明显降低,明显降低,在梁整体稳定计算中,此时应对整在梁整体稳定计算中,此时应对整在梁整体稳定计算中,此时应对整在梁整体稳定计算中,此时应对整体稳定系数进体稳定系数进体稳定系数进体稳定系数进行弹塑性修正,行弹塑性修正,行弹塑性修正,行弹塑性修正,即:即:即:即:焊接焊接焊接焊接HH型钢的残余应力型钢的残余应力型钢的残余应力型钢的残余应力 3.3.增强梁整体稳定的措施增强梁整体稳定的措施l 提高梁整体稳定承载力的关键是增强梁的抗侧移提高梁整体稳定承载力的关键是增强梁的抗侧移及扭转刚度,当满足一定条件时,就可以保证在梁及扭转刚度,当满足一定条件时,就可以保证在梁强度破坏之前不会发生梁的整体失稳。强度破坏之前不会发生梁的整体失稳。 (1 1)密铺密铺刚性铺板刚性铺板,并与梁受压翼缘连牢,并与梁受压翼缘连牢 a. 现浇钢筋混凝土板;现浇钢筋混凝土板; b. 预制钢筋混凝土板,需有四角预埋件与钢梁预制钢筋混凝土板,需有四角预埋件与钢梁焊接;焊接; c. 压型钢板有一定数量的抗剪件;压型钢板有一定数量的抗剪件; d. 钢板应采用间断焊缝或栓钉焊于钢梁翼缘。钢板应采用间断焊缝或栓钉焊于钢梁翼缘。 (2 2)设置梁的侧向支撑)设置梁的侧向支撑 侧向支撑作用是为梁提供侧向支点侧向支撑作用是为梁提供侧向支点,减小梁受,减小梁受压翼缘的自由长度压翼缘的自由长度l1,减小侧向计算长度,故要求减小侧向计算长度,故要求侧向支撑应可靠,能有效地承受梁侧弯产生的侧侧向支撑应可靠,能有效地承受梁侧弯产生的侧向力(实际为弯曲剪力)。向力(实际为弯曲剪力)。 (3 3)夹支支座)夹支支座 梁为侧向弯曲扭转失稳,所以支座处应采取措梁为侧向弯曲扭转失稳,所以支座处应采取措施限制梁的扭转。施限制梁的扭转。4.3 梁的局部稳定l l同轴压构件一样,为提高梁的刚度与强度及整体同轴压构件一样,为提高梁的刚度与强度及整体同轴压构件一样,为提高梁的刚度与强度及整体同轴压构件一样,为提高梁的刚度与强度及整体稳定承载力,应遵循稳定承载力,应遵循稳定承载力,应遵循稳定承载力,应遵循“ “肢宽壁薄肢宽壁薄肢宽壁薄肢宽壁薄” ”的设计原则,的设计原则,的设计原则,的设计原则,从而引发板件的局部稳定承载力问题。从而引发板件的局部稳定承载力问题。从而引发板件的局部稳定承载力问题。从而引发板件的局部稳定承载力问题。1.受压翼缘板的局部稳定受压翼缘板的局部稳定可视为单向均匀受压板可视为单向均匀受压板根据弹性稳定理论,矩形弹性薄板在周边应力作根据弹性稳定理论,矩形弹性薄板在周边应力作根据弹性稳定理论,矩形弹性薄板在周边应力作根据弹性稳定理论,矩形弹性薄板在周边应力作用下的临界条件可用下式表达:用下的临界条件可用下式表达:用下的临界条件可用下式表达:用下的临界条件可用下式表达:式中式中式中式中 嵌固系数,其值取决于梁翼缘对腹板的嵌固系数,其值取决于梁翼缘对腹板的嵌固系数,其值取决于梁翼缘对腹板的嵌固系数,其值取决于梁翼缘对腹板的 嵌固程度。当梁翼缘扭转受到约束时,翼缘对腹板嵌固程度。当梁翼缘扭转受到约束时,翼缘对腹板嵌固程度。当梁翼缘扭转受到约束时,翼缘对腹板嵌固程度。当梁翼缘扭转受到约束时,翼缘对腹板的嵌固程度较强,可取的嵌固程度较强,可取的嵌固程度较强,可取的嵌固程度较强,可取 =1.66=1.66;当梁翼缘扭转未受;当梁翼缘扭转未受;当梁翼缘扭转未受;当梁翼缘扭转未受约束时,翼缘对腹板的嵌固程度较弱,可取约束时,翼缘对腹板的嵌固程度较弱,可取约束时,翼缘对腹板的嵌固程度较弱,可取约束时,翼缘对腹板的嵌固程度较弱,可取 =1.23=1.23。 k k板的屈曲系数,与板边的支承条件及板板的屈曲系数,与板边的支承条件及板板的屈曲系数,与板边的支承条件及板板的屈曲系数,与板边的支承条件及板的受力情况(受压、受弯或受剪)有关。的受力情况(受压、受弯或受剪)有关。的受力情况(受压、受弯或受剪)有关。的受力情况(受压、受弯或受剪)有关。采用限制宽厚比的方法(等强原则)采用限制宽厚比的方法(等强原则)(1)受压翼缘板的悬伸部分:)受压翼缘板的悬伸部分:按弹性设计时可放宽,此时按弹性设计时可放宽,此时x=1.0(2)箱形梁翼缘板在两腹板之间的)箱形梁翼缘板在两腹板之间的部分:部分:2.梁腹板局部稳定的设计计算梁腹板局部稳定的设计计算 新新新新规规规规范范范范规规规规定定定定,对对对对承承承承受受受受静静静静力力力力荷荷荷荷载载载载和和和和间间间间接接接接承承承承受受受受动动动动力力力力荷荷荷荷载载载载的的的的组组组组合合合合梁梁梁梁宜宜宜宜考考考考虑虑虑虑腹腹腹腹板板板板屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后强强强强度度度度,计计计计算算算算腹腹腹腹板板板板的的的的抗抗抗抗弯弯弯弯和和和和抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力。对对对对直直直直接接接接承承承承受受受受动动动动力力力力荷荷荷荷载载载载的的的的吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁及及及及类类类类似似似似构构构构件件件件或或或或其其其其它它它它不不不不考考考考虑虑虑虑屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后强强强强度度度度的的的的组组组组合合合合梁梁梁梁腹腹腹腹板板板板的的的的局部稳定,则通常采用设置加劲肋的办法来保证。局部稳定,则通常采用设置加劲肋的办法来保证。局部稳定,则通常采用设置加劲肋的办法来保证。局部稳定,则通常采用设置加劲肋的办法来保证。 8888规范以薄板弹性稳规范以薄板弹性稳规范以薄板弹性稳规范以薄板弹性稳定临界力为基础,推出了定临界力为基础,推出了定临界力为基础,推出了定临界力为基础,推出了梁加劲肋间距的近似计算梁加劲肋间距的近似计算梁加劲肋间距的近似计算梁加劲肋间距的近似计算 公式。公式。公式。公式。 梁腹板在各种应力单独作用下发生局部失稳时梁腹板在各种应力单独作用下发生局部失稳时梁腹板在各种应力单独作用下发生局部失稳时梁腹板在各种应力单独作用下发生局部失稳时的临界应力统一用下式表达:的临界应力统一用下式表达:的临界应力统一用下式表达:的临界应力统一用下式表达:弯曲应力弯曲应力弯曲应力弯曲应力剪应力剪应力剪应力剪应力局部承压应力局部承压应力局部承压应力局部承压应力 (1 1 1 1)上上上上式式式式为为为为完完完完全全全全弹弹弹弹性性性性的的的的计计计计算算算算式式式式,各各各各种种种种应应应应力力力力单单单单独独独独作作作作用用用用下下下下的的的的单单单单项项项项临临临临界界界界应应应应力力力力 crcr、 crcr、 c,crc,cr 原原原原8888规规规规范范范范只只只只有有有有一一一一个个个个值值值值,由由由由以以以以上上上上弹弹弹弹性性性性公公公公式式式式推推推推出出出出,为为为为完完完完全全全全弹弹弹弹性性性性的的的的临临临临界界界界条条条条件件件件,实实实实际际际际应应应应用用用用时时时时须须须须进进进进行行行行弹弹弹弹塑塑塑塑性性性性修修修修正正正正。新新新新规规规规范范范范将将将将临临临临界界界界应应应应力力力力用用用用三三三三段段段段式式式式表表表表示示示示,其其其其中中中中c c式式式式为为为为完完完完全全全全弹弹弹弹性性性性的的的的临临临临界界界界应应应应力力力力,与与与与8888规规规规范范范范的的的的规规规规定定定定相相相相当当当当;a a式式式式的的的的临临临临界界界界应应应应力力力力等等等等于于于于强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值f f,即即即即塑塑塑塑性性性性阶阶阶阶段段段段;b b式式式式则则则则为为为为弹弹弹弹性性性性到到到到屈屈屈屈服服服服之之之之间间间间的的的的过过过过渡渡渡渡,即即即即弹弹弹弹塑塑塑塑性阶段的临界应力计算式。性阶段的临界应力计算式。性阶段的临界应力计算式。性阶段的临界应力计算式。 例如计算例如计算例如计算例如计算腹板抗剪临界应力腹板抗剪临界应力腹板抗剪临界应力腹板抗剪临界应力 crcrcrcr为为为为4.3.3-34.3.3-34.3.3-34.3.3-3a a、b b、c c三个公式,公式采用了国际通行的表达方式,采用通三个公式,公式采用了国际通行的表达方式,采用通三个公式,公式采用了国际通行的表达方式,采用通三个公式,公式采用了国际通行的表达方式,采用通用高厚比用高厚比用高厚比用高厚比 作为参数,即作为参数,即作为参数,即作为参数,即当当当当 ( (a a) )当当当当 ( (b b) )当当当当 弹性范围弹性范围弹性范围弹性范围 , 为钢材抗剪为钢材抗剪为钢材抗剪为钢材抗剪屈服强度,等于屈服强度,等于屈服强度,等于屈服强度,等于 ,用设计值表达:,用设计值表达:,用设计值表达:,用设计值表达: ( (c c) )根据弹性稳定求得的临界应力根据弹性稳定求得的临界应力根据弹性稳定求得的临界应力根据弹性稳定求得的临界应力 ,可求得,可求得,可求得,可求得 : : : :当当当当a a/ /h ho o 1.01.0时时时时, , , ,当当当当a a/ /h ho o1.01.0时时时时, , , , 弯弯弯弯曲曲曲曲正正正正应应应应力力力力作作作作用用用用下下下下的的的的临临临临界界界界应应应应力力力力 crcr和和和和局局局局部部部部压压压压应应应应力力力力作用下的临界应力作用下的临界应力作用下的临界应力作用下的临界应力 c,crc,cr与与与与 crcr类似。类似。类似。类似。 (2 2 2 2)各各各各种种种种应应应应力力力力共共共共同同同同作作作作用用用用下下下下的的的的计计计计算算算算式式式式,新新新新旧旧旧旧规规规规范范范范有较大区别,例如仅设有横向加劲肋时:有较大区别,例如仅设有横向加劲肋时:有较大区别,例如仅设有横向加劲肋时:有较大区别,例如仅设有横向加劲肋时: 旧规范旧规范旧规范旧规范新规范新规范新规范新规范旧规范计算式中,分母旧规范计算式中,分母旧规范计算式中,分母旧规范计算式中,分母 crcr、 c,crc,cr、 crcr均可超过屈均可超过屈均可超过屈均可超过屈服强度,假定钢材是无限弹性,加劲肋的间距由构造服强度,假定钢材是无限弹性,加劲肋的间距由构造服强度,假定钢材是无限弹性,加劲肋的间距由构造服强度,假定钢材是无限弹性,加劲肋的间距由构造要求控制,不适用于弹塑性修正后的临界应力。要求控制,不适用于弹塑性修正后的临界应力。要求控制,不适用于弹塑性修正后的临界应力。要求控制,不适用于弹塑性修正后的临界应力。4.4 4.4 组合梁腹板考虑屈曲后强度的设计组合梁腹板考虑屈曲后强度的设计 腹腹腹腹板板板板在在在在弹弹弹弹性性性性屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后,尚尚尚尚有有有有较较较较大大大大潜潜潜潜力力力力,称称称称为为为为“ “屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后强强强强度度度度” ”。近近近近数数数数十十十十年年年年来来来来国国国国内内内内外外外外对对对对腹腹腹腹板板板板屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后强强强强度度度度进进进进行行行行了了了了大大大大量量量量研研研研究究究究,很很很很多多多多国国国国家家家家在在在在钢钢钢钢结结结结构构构构设设设设计计计计规规规规范范范范条条条条文文文文中中中中也也也也都都都都建建建建议议议议可可可可利利利利用用用用腹腹腹腹板板板板屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后强强强强度度度度,即即即即使使使使在在在在梁梁梁梁腹腹腹腹板板板板的的的的高厚比达到高厚比达到高厚比达到高厚比达到300300300300左右时,也仅仅设置横向加劲肋。左右时,也仅仅设置横向加劲肋。左右时,也仅仅设置横向加劲肋。左右时,也仅仅设置横向加劲肋。 (1 1 1 1)条条条条款款款款不不不不适适适适用用用用于于于于吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁,因因因因有有有有关关关关资资资资料料料料不不不不充充充充分分分分。如如如如果果果果腹腹腹腹板板板板反反反反复复复复屈屈屈屈曲曲曲曲,可可可可能能能能会会会会促促促促使使使使疲疲疲疲劳劳劳劳裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的开开开开展展展展,缩缩缩缩短短短短梁梁梁梁的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳寿寿寿寿命命命命,而而而而且且且且动动动动力力力力作作作作用用用用会会会会使使使使薄薄薄薄腹腹腹腹板板板板产产产产生生生生振动,所以不宜考虑腹板的屈曲后强度。振动,所以不宜考虑腹板的屈曲后强度。振动,所以不宜考虑腹板的屈曲后强度。振动,所以不宜考虑腹板的屈曲后强度。 (2 2 2 2)梁腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力)梁腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力)梁腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力)梁腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力场概念,其场概念,其场概念,其场概念,其基本假定是:基本假定是:基本假定是:基本假定是: 腹腹腹腹板板板板剪剪剪剪切切切切屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后将将将将因因因因薄薄薄薄膜膜膜膜应应应应力力力力而而而而形形形形成成成成拉拉拉拉力力力力场场场场,腹腹腹腹板板板板中中中中的的的的剪剪剪剪力力力力,一一一一部部部部分分分分由由由由小小小小挠挠挠挠度度度度理理理理论论论论算算算算出出出出的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪力力力力承担,另一部分由斜承担,另一部分由斜承担,另一部分由斜承担,另一部分由斜张张张张力力力力场场场场作用作用作用作用( ( ( (薄膜效薄膜效薄膜效薄膜效应应应应) ) ) )承担;承担;承担;承担; 翼翼翼翼缘缘缘缘的的的的弯弯弯弯曲曲曲曲刚刚刚刚度度度度小小小小,假假假假定定定定不不不不能能能能承承承承担担担担腹腹腹腹板板板板斜斜斜斜张张张张力力力力场产场产场产场产生的垂直分力的作用。生的垂直分力的作用。生的垂直分力的作用。生的垂直分力的作用。(3 3)利用腹板屈曲后强度,即使利用腹板屈曲后强度,即使利用腹板屈曲后强度,即使利用腹板屈曲后强度,即使h h0 0/ /t tw w很大,很大,很大,很大,一般也不再考虑设置纵向加劲肋。而且只要腹板一般也不再考虑设置纵向加劲肋。而且只要腹板一般也不再考虑设置纵向加劲肋。而且只要腹板一般也不再考虑设置纵向加劲肋。而且只要腹板的抗剪承载力不低于梁的实际最大剪力,可只设的抗剪承载力不低于梁的实际最大剪力,可只设的抗剪承载力不低于梁的实际最大剪力,可只设的抗剪承载力不低于梁的实际最大剪力,可只设支承加劲肋,而不设置中间横向加劲肋。支承加劲肋,而不设置中间横向加劲肋。支承加劲肋,而不设置中间横向加劲肋。支承加劲肋,而不设置中间横向加劲肋。 (4 4 4 4)利用腹板屈曲后强度后,梁的抗弯承载)利用腹板屈曲后强度后,梁的抗弯承载)利用腹板屈曲后强度后,梁的抗弯承载)利用腹板屈曲后强度后,梁的抗弯承载力有所降低,但降低不多,对力有所降低,但降低不多,对力有所降低,但降低不多,对力有所降低,但降低不多,对Q235Q235钢的梁来说,钢的梁来说,钢的梁来说,钢的梁来说,当当当当h h0 0/t /tw w=200=200(受压翼缘扭转受到约束)或受压翼缘扭转受到约束)或受压翼缘扭转受到约束)或受压翼缘扭转受到约束)或h h0 0/ /t tw w=175=175(受压翼缘扭转未受到约束),抗弯承受压翼缘扭转未受到约束),抗弯承受压翼缘扭转未受到约束),抗弯承受压翼缘扭转未受到约束),抗弯承载力只下降载力只下降载力只下降载力只下降5%5%以内。以内。以内。以内。(5 5 5 5)规规规规范范范范提提提提出出出出的的的的计计计计算算算算公公公公式式式式与与与与欧欧欧欧洲洲洲洲规规规规范范范范ECEC3 3相相相相同同同同,即基本计算式:即基本计算式:即基本计算式:即基本计算式: ( ( ( (a a) ) ) )当当当当MM/ /MMf f 1.01.0时时时时, , , ,V V V Vu u ( ( ( (b b) ) ) )当当当当V V/ /V Vu u 0.50.5时时时时, , , , MM MMeueu ( ( ( (c c) ) ) )式中式中式中式中 MM、V V所计算区格内同一截面处梁的弯矩所计算区格内同一截面处梁的弯矩所计算区格内同一截面处梁的弯矩所计算区格内同一截面处梁的弯矩 和剪力设计值。由于是强度计算,不和剪力设计值。由于是强度计算,不和剪力设计值。由于是强度计算,不和剪力设计值。由于是强度计算,不 能像计算腹板稳定那样,取为区格内能像计算腹板稳定那样,取为区格内能像计算腹板稳定那样,取为区格内能像计算腹板稳定那样,取为区格内 的平均值;的平均值;的平均值;的平均值;MMf f梁两翼缘所承担的弯矩设计值,对双轴对称梁两翼缘所承担的弯矩设计值,对双轴对称梁两翼缘所承担的弯矩设计值,对双轴对称梁两翼缘所承担的弯矩设计值,对双轴对称 截面梁截面梁截面梁截面梁MMf f= =A Af fh h11f f(A Af f为一个翼缘截面积;为一个翼缘截面积;为一个翼缘截面积;为一个翼缘截面积;h h1 1为为为为 两翼缘轴线间距离),规范的两翼缘轴线间距离),规范的两翼缘轴线间距离),规范的两翼缘轴线间距离),规范的MMf f计算式是考计算式是考计算式是考计算式是考 虑两翼缘截面不等的情况;虑两翼缘截面不等的情况;虑两翼缘截面不等的情况;虑两翼缘截面不等的情况;V Vu u、MMeueu梁腹板屈曲后的抗剪和抗弯承载力设计值。梁腹板屈曲后的抗剪和抗弯承载力设计值。梁腹板屈曲后的抗剪和抗弯承载力设计值。梁腹板屈曲后的抗剪和抗弯承载力设计值。 腹板屈曲后的抗剪承载力腹板屈曲后的抗剪承载力腹板屈曲后的抗剪承载力腹板屈曲后的抗剪承载力V Vu u,应为屈曲剪力与张应为屈曲剪力与张应为屈曲剪力与张应为屈曲剪力与张力场剪力之和,用下列公式计算:力场剪力之和,用下列公式计算:力场剪力之和,用下列公式计算:力场剪力之和,用下列公式计算:当当当当 s s 0.80.8时时时时 V Vu u= =h ho ot tw wf fv v(a a) )当当当当0.80.81.21.2时:时:时:时:V Vu u= =h ho ot tw wf fv v/s s1.21.2 ( ( ( (c c) )式中式中式中式中 s s用于抗剪计算的腹板通用高厚比。用于抗剪计算的腹板通用高厚比。用于抗剪计算的腹板通用高厚比。用于抗剪计算的腹板通用高厚比。 腹板屈曲后的抗弯承载力腹板屈曲后的抗弯承载力腹板屈曲后的抗弯承载力腹板屈曲后的抗弯承载力MMeueu 腹腹腹腹板板板板屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后考考考考虑虑虑虑张张张张力力力力场场场场的的的的作作作作用用用用,抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力有有有有所所所所提提提提高高高高。但但但但弯弯弯弯矩矩矩矩作作作作用用用用下下下下腹腹腹腹板板板板受受受受压压压压区区区区屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后,梁梁梁梁的的的的抗抗抗抗弯弯弯弯承承承承载载载载力力力力有有有有所所所所下下下下降降降降,我我我我国国国国规规规规范范范范采采采采用用用用有有有有效效效效截截截截面面面面的的的的概概概概念念念念来来来来计计计计算算算算梁的抗弯承载力。梁的抗弯承载力。梁的抗弯承载力。梁的抗弯承载力。梁截面惯性矩为(忽略孔洞绕自身轴的惯性矩):梁截面惯性矩为(忽略孔洞绕自身轴的惯性矩):梁截面惯性矩为(忽略孔洞绕自身轴的惯性矩):梁截面惯性矩为(忽略孔洞绕自身轴的惯性矩):梁截面模量折减系数为:梁截面模量折减系数为:梁截面模量折减系数为:梁截面模量折减系数为: 上上上上式式式式按按按按双双双双轴轴轴轴对对对对称称称称截截截截面面面面塑塑塑塑性性性性发发发发展展展展系系系系数数数数 x x x x= = = =1.01.0得得得得出出出出,是是是是偏安全的近似公式,可用于偏安全的近似公式,可用于偏安全的近似公式,可用于偏安全的近似公式,可用于 x x x x= = = =1.051.05和单轴对称截面。和单轴对称截面。和单轴对称截面。和单轴对称截面。 因而,梁的抗弯承载力设计值为:因而,梁的抗弯承载力设计值为:因而,梁的抗弯承载力设计值为:因而,梁的抗弯承载力设计值为:有效高度系数有效高度系数有效高度系数有效高度系数 ,与计算局部稳定中临界应力,与计算局部稳定中临界应力,与计算局部稳定中临界应力,与计算局部稳定中临界应力一一一一样样样样以以以以通通通通用用用用高高高高厚厚厚厚比比比比 作作作作为为为为参参参参数数数数,也也也也分分分分为为为为三个阶段,分界点也与计算三个阶段,分界点也与计算三个阶段,分界点也与计算三个阶段,分界点也与计算相同,即相同,即相同,即相同,即当当当当 时时时时, ( (a a) )当当当当 ( (b b) )当当当当 ( (c c) )考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计 梁梁梁梁腹腹腹腹板板板板利利利利用用用用屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后强强强强度度度度,当当当当有有有有跨跨跨跨间间间间集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用时时时时,其其其其中中中中间间间间加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋除除除除承承承承受受受受集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载外外外外,还还还还承承承承受受受受张力场产生的压力。其加劲肋设计应注意:张力场产生的压力。其加劲肋设计应注意:张力场产生的压力。其加劲肋设计应注意:张力场产生的压力。其加劲肋设计应注意: (1 1 1 1)只只只只设设设设横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋(支支支支承承承承加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋和和和和剪剪剪剪力力力力较较较较大大大大区区区区的的的的中中中中间间间间横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋),但但但但不不不不允允允允许许许许在在在在腹腹腹腹板板板板单单单单侧侧侧侧设置。设置。设置。设置。 张张张张力力力力场场场场对对对对横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋的的的的作作作作用用用用有有有有竖竖竖竖向向向向和和和和水水水水平平平平两两两两个个个个分力,对中间横向加劲肋所受轴心压力规定为:分力,对中间横向加劲肋所受轴心压力规定为:分力,对中间横向加劲肋所受轴心压力规定为:分力,对中间横向加劲肋所受轴心压力规定为:s=Vu-hotw cr+F 式式式式中中中中,V Vu u为为为为腹腹腹腹板板板板屈屈屈屈曲曲曲曲后后后后的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力; crcrcrcr为为为为临临临临界界界界剪剪剪剪应应应应力力力力;F F为为为为承承承承受受受受的的的的集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载。上上上上式式式式比比比比理理理理论论论论值值值值偏偏偏偏大,以考虑张力场张力的水平分力的不利影响。大,以考虑张力场张力的水平分力的不利影响。大,以考虑张力场张力的水平分力的不利影响。大,以考虑张力场张力的水平分力的不利影响。 (2 2)梁梁梁梁的的的的支支支支座座座座加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋除除除除承承承承受受受受支支支支座座座座反反反反力力力力外外外外,还还还还承承承承受受受受张张张张力力力力场场场场斜斜斜斜拉拉拉拉力力力力中中中中的的的的水水水水平平平平分分分分力力力力HHt t,梁梁梁梁端端端端构构构构造造造造有有有有两两两两个个个个方案可供选择:方案可供选择:方案可供选择:方案可供选择:方方方方案案案案一一一一:增增增增加加加加抗抗抗抗弯弯弯弯能能能能力力力力,在在在在梁梁梁梁外外外外端端端端加加加加设设设设封封封封头头头头板板板板。采采采采用用用用下下下下列列列列方方方方法法法法之之之之一一一一进进进进行行行行计计计计算算算算: 将将将将封封封封头头头头板板板板与与与与支支支支座座座座加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋之之之之间间间间视视视视为为为为竖竖竖竖向向向向压压压压弯弯弯弯构构构构件件件件,简简简简支支支支于于于于梁梁梁梁上上上上下下下下翼翼翼翼缘缘缘缘,计计计计算其强度和稳定;算其强度和稳定;算其强度和稳定;算其强度和稳定; 支座加劲肋按承受支座加劲肋按承受支座加劲肋按承受支座加劲肋按承受支座反力支座反力支座反力支座反力R R R R 的轴心压杆的轴心压杆的轴心压杆的轴心压杆计算,封头板截面积则计算,封头板截面积则计算,封头板截面积则计算,封头板截面积则不小于不小于不小于不小于A Ac c=3=3h h0 0HHt t/ /( ( ( (1616ef ef ) ) ) )。方方方方案案案案二二二二:缩缩缩缩小小小小支支支支座座座座加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋和和和和第第第第一一一一道道道道中中中中间间间间加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋的的的的距距距距离离离离a a1 1,使使使使a a1 1范范范范围围围围内内内内的的的的 ,此此此此种种种种情情情情况况况况的的的的支支支支座座座座加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋就就就就不不不不会会会会受受受受到到到到HHt t的的的的作作作作用用用用。这这这这种种种种对对对对端端端端节节节节间间间间不利用腹板屈曲后强不利用腹板屈曲后强不利用腹板屈曲后强不利用腹板屈曲后强度的办法,为世界少度的办法,为世界少度的办法,为世界少度的办法,为世界少数国家(如美国)所数国家(如美国)所数国家(如美国)所数国家(如美国)所采用。采用。采用。采用。规范条文中只有方案一。规范条文中只有方案一。规范条文中只有方案一。规范条文中只有方案一。第章 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算5.1 轴心受拉和轴心受压构件 1. 1. 轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度轴心受力构件的强度 以截面的平均应力达到钢材的屈服应力为极限以截面的平均应力达到钢材的屈服应力为极限 2. 2. 轴心压杆的整体稳定轴心压杆的整体稳定轴心压杆的整体稳定轴心压杆的整体稳定实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算: : f f 式式式式中中中中 为为为为整整整整体体体体稳稳稳稳定定定定系系系系数数数数,实实实实质质质质是是是是临临临临界界界界应应应应力力力力与与与与屈屈屈屈服服服服点点点点的的的的比比比比值值值值。柱柱柱柱的的的的临临临临界界界界应应应应力力力力与与与与截截截截面面面面形形形形状状状状、力力力力作作作作用用用用方方方方向向向向等等等等有有有有关关关关,原原原原规规规规范范范范分分分分为为为为3 3条条条条曲曲曲曲线线线线,即即即即a a、b b、c c,将将将将t t 40mm40mm的的的的轴轴轴轴压压压压构构构构件件件件稳稳稳稳定定定定归归归归入入入入c c曲曲曲曲线线线线,没没没没有有有有考考考考虑虑虑虑厚厚厚厚度度度度方向残余应力的影响方向残余应力的影响方向残余应力的影响方向残余应力的影响。 (1 1)新新新新规规规规范范范范现现现现对对对对t t 40mm40mm的的的的轴轴轴轴压压压压构构构构件件件件作作作作了了了了专专专专门门门门规规规规定定定定。同同同同时时时时补补补补充充充充了了了了d d 类类类类截截截截面面面面曲曲曲曲线线线线的的的的值值值值(d d曲曲曲曲线线线线)。实实实实际际际际上上上上t t 40mm40mm的的的的轴轴轴轴压压压压构构构构件件件件,视视视视截截截截面面面面形形形形式式式式和和和和屈屈屈屈曲曲曲曲方方方方向向向向,分别应归入分别应归入分别应归入分别应归入b b、c c、d d 三条曲线。三条曲线。三条曲线。三条曲线。 (2 2 2 2)轴心受)轴心受)轴心受)轴心受压构件的失稳有压构件的失稳有压构件的失稳有压构件的失稳有三种形式:弯曲三种形式:弯曲三种形式:弯曲三种形式:弯曲失稳、弯扭失稳失稳、弯扭失稳失稳、弯扭失稳失稳、弯扭失稳和扭转失稳。和扭转失稳。和扭转失稳。和扭转失稳。 单轴对称截面绕对称轴的失稳是弯扭失稳。原单轴对称截面绕对称轴的失稳是弯扭失稳。原单轴对称截面绕对称轴的失稳是弯扭失稳。原单轴对称截面绕对称轴的失稳是弯扭失稳。原规范视为弯曲失稳归入规范视为弯曲失稳归入规范视为弯曲失稳归入规范视为弯曲失稳归入b b曲线或降低为曲线或降低为曲线或降低为曲线或降低为c c曲线。新规曲线。新规曲线。新规曲线。新规范对截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的范对截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的范对截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的范对截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的影响,按弹性方法将弯扭屈曲用换算长细比换算为影响,按弹性方法将弯扭屈曲用换算长细比换算为影响,按弹性方法将弯扭屈曲用换算长细比换算为影响,按弹性方法将弯扭屈曲用换算长细比换算为弯曲屈曲。根据弹性稳定理论,换算长细比为:弯曲屈曲。根据弹性稳定理论,换算长细比为:弯曲屈曲。根据弹性稳定理论,换算长细比为:弯曲屈曲。根据弹性稳定理论,换算长细比为:式中式中式中式中 z z z z扭转屈曲的长细比;扭转屈曲的长细比;扭转屈曲的长细比;扭转屈曲的长细比; 对剪心的极回转半径;对剪心的极回转半径;对剪心的极回转半径;对剪心的极回转半径; e eo o剪心至形心距离。剪心至形心距离。剪心至形心距离。剪心至形心距离。 为简为简化化化化计计算,算,算,算,对对钢桁架结构中常用的钢桁架结构中常用的钢桁架结构中常用的钢桁架结构中常用的单单角角角角钢钢和和和和双角双角双角双角钢钢形截面形截面形截面形截面,规范,规范,规范,规范建建建建议议了了了了 yzyzyzyz的近似的近似的近似的近似计计算式。算式。算式。算式。 例例:等边双角钢截面等边双角钢截面当当b/t0.58loy/b时,弯曲屈曲控制时,弯曲屈曲控制 yz= y (1+ 当当b/t 0.58loy/b时,扭转屈曲控制时,扭转屈曲控制 yz= 3.9 (1+ 3.3. 格构式轴心压杆格构式轴心压杆格构式轴心压杆格构式轴心压杆绕虚轴绕虚轴绕虚轴绕虚轴的整体稳定的整体稳定的整体稳定的整体稳定 由于剪力引起由于剪力引起由于剪力引起由于剪力引起的附加变形较大,的附加变形较大,的附加变形较大,的附加变形较大,不能忽略。为简化不能忽略。为简化不能忽略。为简化不能忽略。为简化计,绕虚轴的稳定计,绕虚轴的稳定计,绕虚轴的稳定计,绕虚轴的稳定计算采用换算长细计算采用换算长细计算采用换算长细计算采用换算长细比,以考虑剪切变比,以考虑剪切变比,以考虑剪切变比,以考虑剪切变形的影响形的影响形的影响形的影响。缀条柱缀条柱缀条柱缀条柱缀板柱缀板柱缀板柱缀板柱缀条柱的剪切变形缀条柱的剪切变形缀板柱的剪切变形缀板柱的剪切变形 换算长细比的推换算长细比的推换算长细比的推换算长细比的推导按缀条柱与缀板柱导按缀条柱与缀板柱导按缀条柱与缀板柱导按缀条柱与缀板柱的剪切变形分别考虑。的剪切变形分别考虑。的剪切变形分别考虑。的剪切变形分别考虑。 4.4. 格构式轴心压杆的缀材设计格构式轴心压杆的缀材设计格构式轴心压杆的缀材设计格构式轴心压杆的缀材设计 格格格格构构构构式式式式轴轴轴轴心心心心压压压压杆杆杆杆的的的的缀缀缀缀材材材材承承承承受受受受截截截截面面面面的的的的剪剪剪剪力力力力,此此此此剪剪剪剪力近似取为沿杆长均匀分布:力近似取为沿杆长均匀分布:力近似取为沿杆长均匀分布:力近似取为沿杆长均匀分布: 5. 5. 用填板相连的组合压杆用填板相连的组合压杆用填板相连的组合压杆用填板相连的组合压杆 桁架腹杆常用双角钢或双槽桁架腹杆常用双角钢或双槽桁架腹杆常用双角钢或双槽桁架腹杆常用双角钢或双槽钢,两肢间用填板连接,若按实钢,两肢间用填板连接,若按实钢,两肢间用填板连接,若按实钢,两肢间用填板连接,若按实腹式计算,填板间距离须满足一定的要求。腹式计算,填板间距离须满足一定的要求。腹式计算,填板间距离须满足一定的要求。腹式计算,填板间距离须满足一定的要求。6.6.减小受压构件自由长度的支撑力减小受压构件自由长度的支撑力 用作减小轴心受压构件自由长度的支撑承受用作减小轴心受压构件自由长度的支撑承受用作减小轴心受压构件自由长度的支撑承受用作减小轴心受压构件自由长度的支撑承受柱屈曲时产生的支撑力。柱屈曲时产生的支撑力。柱屈曲时产生的支撑力。柱屈曲时产生的支撑力。 减小受压构件自由长度的支撑力原减小受压构件自由长度的支撑力原减小受压构件自由长度的支撑力原减小受压构件自由长度的支撑力原88888888规范取用压规范取用压规范取用压规范取用压杆的偶然剪力,现改为:杆的偶然剪力,现改为:杆的偶然剪力,现改为:杆的偶然剪力,现改为:(1 1 1 1)单根柱)单根柱)单根柱)单根柱柱高中点有一道支撑柱高中点有一道支撑柱高中点有一道支撑柱高中点有一道支撑 F Fb1b1= =N N/60/60支撑不在柱中央(距柱端支撑不在柱中央(距柱端支撑不在柱中央(距柱端支撑不在柱中央(距柱端 l l) 有有有有mm道支撑道支撑道支撑道支撑 (2 2 2 2)支撑多根柱时)支撑多根柱时)支撑多根柱时)支撑多根柱时支撑力支撑力支撑力支撑力 式中,式中,式中,式中,n n为被撑柱根数。一般不宜多于为被撑柱根数。一般不宜多于为被撑柱根数。一般不宜多于为被撑柱根数。一般不宜多于8 8 8 8根。根。根。根。 以上公式来源于轴心受力杆件的理论推导,当支撑以上公式来源于轴心受力杆件的理论推导,当支撑以上公式来源于轴心受力杆件的理论推导,当支撑以上公式来源于轴心受力杆件的理论推导,当支撑同时承担其他作用时,其轴力不与支撑力叠加。同时同时承担其他作用时,其轴力不与支撑力叠加。同时同时承担其他作用时,其轴力不与支撑力叠加。同时同时承担其他作用时,其轴力不与支撑力叠加。同时以前对支撑一般按容许长细比控制截面,不计算承载以前对支撑一般按容许长细比控制截面,不计算承载以前对支撑一般按容许长细比控制截面,不计算承载以前对支撑一般按容许长细比控制截面,不计算承载力。现在对支承多根柱的支撑应注意计算其承载力。力。现在对支承多根柱的支撑应注意计算其承载力。力。现在对支承多根柱的支撑应注意计算其承载力。力。现在对支承多根柱的支撑应注意计算其承载力。5.2 拉弯构件和压弯构件1.1.拉弯、压弯构件的强度计算拉弯、压弯构件的强度计算拉弯、压弯构件的强度计算拉弯、压弯构件的强度计算 我国规范考虑构件截面部分进入塑性(塑性发我国规范考虑构件截面部分进入塑性(塑性发我国规范考虑构件截面部分进入塑性(塑性发我国规范考虑构件截面部分进入塑性(塑性发展深度为截面高度的展深度为截面高度的展深度为截面高度的展深度为截面高度的1/81/81/81/8)得到上式。新规范将塑性)得到上式。新规范将塑性)得到上式。新规范将塑性)得到上式。新规范将塑性发展系数取发展系数取发展系数取发展系数取 x x= = y y=1.0=1.0的条件由的条件由的条件由的条件由“直接承受动力荷载直接承受动力荷载直接承受动力荷载直接承受动力荷载”改为改为改为改为“需要计算疲劳需要计算疲劳需要计算疲劳需要计算疲劳”的拉弯、压弯构件。的拉弯、压弯构件。的拉弯、压弯构件。的拉弯、压弯构件。 2.2.2.2.压弯构件弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件弯矩作用平面内的稳定计算压弯构件弯矩作用平面内的稳定计算 我我我我国国国国钢钢钢钢结结结结构构构构设设设设计计计计规规规规范范范范采采采采用用用用CDCCDC法法法法计计计计算算算算出出出出压压压压弯弯弯弯构构构构件件件件在在在在等等等等端端端端弯弯弯弯矩矩矩矩作作作作用用用用下下下下的的的的极极极极限限限限荷荷荷荷载载载载(压压压压溃溃溃溃荷荷荷荷载载载载),此此此此极极极极限限限限荷荷荷荷载载载载曲线是曲线是曲线是曲线是P P、MM以以以以及及及及 的函数,为简化的函数,为简化的函数,为简化的函数,为简化计算,借用了弹性压计算,借用了弹性压计算,借用了弹性压计算,借用了弹性压弯构件相关公式的形弯构件相关公式的形弯构件相关公式的形弯构件相关公式的形式,拟合出设计计算式,拟合出设计计算式,拟合出设计计算式,拟合出设计计算式。其余荷载作用情式。其余荷载作用情式。其余荷载作用情式。其余荷载作用情况用等效弯矩系数况用等效弯矩系数况用等效弯矩系数况用等效弯矩系数 mm进行修正。进行修正。进行修正。进行修正。 (1 1 1 1)N NExEx为欧拉临界力,为欧拉临界力,为欧拉临界力,为欧拉临界力,N NExEx应除以抗力分项系数应除以抗力分项系数应除以抗力分项系数应除以抗力分项系数 R R,注明注明注明注明N N ExEx为参数,其值为为参数,其值为为参数,其值为为参数,其值为N NExEx/ / R RN NExEx/1.1/1.1。 (2 2 2 2) mxmx( (或或或或 txtx) )为为为为等效弯矩系数,实质为其他荷等效弯矩系数,实质为其他荷等效弯矩系数,实质为其他荷等效弯矩系数,实质为其他荷载作用时的临界弯矩与均匀弯矩作用临界弯矩的比值。载作用时的临界弯矩与均匀弯矩作用临界弯矩的比值。载作用时的临界弯矩与均匀弯矩作用临界弯矩的比值。载作用时的临界弯矩与均匀弯矩作用临界弯矩的比值。计算式:计算式:计算式:计算式:3.弯矩作用平面外的稳定计算弯矩作用平面外的稳定计算弯矩作用平面外的稳定计算弯矩作用平面外的稳定计算 (1 1 1 1) 为调整系数,箱形截面为调整系数,箱形截面为调整系数,箱形截面为调整系数,箱形截面 = = = =0.70.7,其它截面,其它截面,其它截面,其它截面 = = = =1.01.0,以避免取箱形截面,以避免取箱形截面,以避免取箱形截面,以避免取箱形截面 的概念不清现象。的概念不清现象。的概念不清现象。的概念不清现象。 (4 4)规规规规范范范范规规规规定定定定上上上上式式式式中中中中的的的的 “ “按按按按5.1.25.1.2条条条条确确确确定定定定” ”,即即即即表表表表示示示示弯弯弯弯矩矩矩矩作作作作用用用用于于于于对对对对称称称称轴轴轴轴平平平平面面面面的的的的单单单单轴轴轴轴对对对对称称称称截截截截面面面面, 应应应应按按按按考虑扭转效应的换算长细比考虑扭转效应的换算长细比考虑扭转效应的换算长细比考虑扭转效应的换算长细比确定确定确定确定。计计计计算算算算长长长长度度度度的的的的概概概概念念念念来来来来源源源源于于于于两两两两端端端端铰铰铰铰接接接接柱柱柱柱的的的的欧欧欧欧拉拉拉拉临临临临界界界界力力力力公公公公式:式:式:式: 的的的的实实实实质质质质为为为为杆杆杆杆件件件件失失失失稳稳稳稳时时时时弯弯弯弯矩矩矩矩为为为为零零零零点点点点(即即即即曲曲曲曲率率率率为为为为零零零零的的的的反反反反弯弯弯弯点点点点)之之之之间间间间的的的的距距距距离离离离。实实实实际际际际上上上上相相相相当当当当于于于于相相相相邻邻邻邻两两两两反反反反弯弯弯弯点点点点处处处处切切切切出出出出的的的的脱脱脱脱离离离离体体体体(相相相相当当当当于于于于欧欧欧欧拉拉拉拉柱柱柱柱)的的的的长长长长度度度度,即即即即一个正弦曲线的半波。一个正弦曲线的半波。一个正弦曲线的半波。一个正弦曲线的半波。5.3 构件的计算长度和容许长细比 1. 1. 桁架杆件的计算长度桁架杆件的计算长度桁架杆件的计算长度桁架杆件的计算长度 l l一般中间腹杆:一般中间腹杆:一般中间腹杆:一般中间腹杆:桁架平面外桁架平面外桁架平面外桁架平面外l lo o= =l l;桁架平面内桁架平面内桁架平面内桁架平面内l lo o=0.8=0.8l l(考虑上下弦杆的约束)考虑上下弦杆的约束)考虑上下弦杆的约束)考虑上下弦杆的约束)l l上下弦杆上下弦杆上下弦杆上下弦杆 桁架平面内桁架平面内桁架平面内桁架平面内l lo o= =l l 桁架平面外桁架平面外桁架平面外桁架平面外支承点间距离支承点间距离支承点间距离支承点间距离 l l端斜杆、端竖杆端斜杆、端竖杆端斜杆、端竖杆端斜杆、端竖杆桁架平面内桁架平面内桁架平面内桁架平面内l lo o= =l l 桁架平面外桁架平面外桁架平面外桁架平面外l lo o= =l l 2. 2. 2. 2. 框架柱的计算长度框架柱的计算长度框架柱的计算长度框架柱的计算长度 实实实实际际际际工工工工程程程程中中中中的的的的压压压压弯弯弯弯杆杆杆杆件件件件都都都都是是是是框框框框架架架架或或或或排排排排架架架架结结结结构构构构中中中中的的的的一一一一个个个个单单单单元元元元,失失失失稳稳稳稳时时时时不不不不可可可可避避避避免免免免地地地地会会会会受受受受到到到到与与与与其其其其两两两两端端端端相相相相连连连连的的的的其其其其他他他他构构构构件件件件的的的的约约约约束束束束,同同同同时时时时还还还还受受受受到到到到相相相相邻邻邻邻构构构构件件件件刚刚刚刚度度度度即即即即受受受受力力力力的的的的影影影影响响响响,计计计计算算算算其其其其整体稳定承载力,必须对框架结构进行整体分析。整体稳定承载力,必须对框架结构进行整体分析。整体稳定承载力,必须对框架结构进行整体分析。整体稳定承载力,必须对框架结构进行整体分析。 8888规规规规范范范范在在在在确确确确定定定定框框框框架架架架柱柱柱柱在在在在框框框框架架架架平平平平面面面面内内内内的的的的计计计计算算算算长长长长度度度度时时时时将将将将框框框框架结构分为两种情况:架结构分为两种情况:架结构分为两种情况:架结构分为两种情况:(1 1)无侧移失稳)无侧移失稳)无侧移失稳)无侧移失稳对称失稳;对称失稳;对称失稳;对称失稳;(2 2)有侧移失稳有侧移失稳有侧移失稳有侧移失稳反对称失稳。反对称失稳。反对称失稳。反对称失稳。 新新新新规规规规范范范范分分分分为为为为两两两两大大大大类类类类:(1 1)无无无无支支支支撑撑撑撑纯纯纯纯框框框框架架架架;(2 2)有有有有支支支支撑撑撑撑框框框框架架架架。其其其其中中中中有有有有支支支支撑撑撑撑框框框框架架架架根根根根据据据据支支支支撑撑撑撑结结结结构构构构(支支支支撑撑撑撑桁桁桁桁架架架架、剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙等等等等)的的的的侧侧侧侧移移移移刚刚刚刚度度度度又又又又分分分分为为为为强强强强支支支支撑撑撑撑框框框框架架架架和和和和弱弱弱弱支支支支撑框架。撑框架。撑框架。撑框架。(1 1 1 1)无支撑纯框架)无支撑纯框架)无支撑纯框架)无支撑纯框架 当当当当按一阶弹性分析计算内力时,计算长度系数按一阶弹性分析计算内力时,计算长度系数按一阶弹性分析计算内力时,计算长度系数按一阶弹性分析计算内力时,计算长度系数,用有侧移框架柱的表查得;,用有侧移框架柱的表查得;,用有侧移框架柱的表查得;,用有侧移框架柱的表查得; 因因因因为为为为框框框框架架架架有有有有侧侧侧侧移移移移失失失失稳稳稳稳是是是是二二二二阶阶阶阶效效效效应应应应中中中中的的的的竖竖竖竖向向向向荷荷荷荷载载载载 效效效效应应应应造造造造成成成成的的的的,采采采采用用用用二二二二阶阶阶阶弹弹弹弹性性性性分分分分析析析析时时时时,此此此此效效效效应应应应已已已已在在在在内内内内力力力力分析中计入,故分析中计入,故分析中计入,故分析中计入,故框架柱的计算长度系数取框架柱的计算长度系数取框架柱的计算长度系数取框架柱的计算长度系数取 =1.0=1.0。(2 2 2 2)有支撑框架)有支撑框架)有支撑框架)有支撑框架 强支撑框架强支撑框架强支撑框架强支撑框架支撑结构的侧移刚度满足支撑结构的侧移刚度满足支撑结构的侧移刚度满足支撑结构的侧移刚度满足式中式中式中式中 S Sb b产生单位侧倾角的水平力;产生单位侧倾角的水平力;产生单位侧倾角的水平力;产生单位侧倾角的水平力;层间所有柱用无侧移框架柱层间所有柱用无侧移框架柱层间所有柱用无侧移框架柱层间所有柱用无侧移框架柱和有侧移框架柱计算长度算和有侧移框架柱计算长度算和有侧移框架柱计算长度算和有侧移框架柱计算长度算得的轴压杆稳定承载力之和。得的轴压杆稳定承载力之和。得的轴压杆稳定承载力之和。得的轴压杆稳定承载力之和。 弱弱弱弱支支支支撑撑撑撑框框框框架架架架(当当当当S Sb b不不不不满满满满足足足足上上上上式式式式时时时时),此此此此时时时时柱柱柱柱的的的的稳定系数为稳定系数为稳定系数为稳定系数为式中式中式中式中 、按无侧移和有侧移框架柱算得的按无侧移和有侧移框架柱算得的按无侧移和有侧移框架柱算得的按无侧移和有侧移框架柱算得的稳定系数。稳定系数。稳定系数。稳定系数。 3.3.3.3.附有摇摆柱的框架附有摇摆柱的框架附有摇摆柱的框架附有摇摆柱的框架 考虑有摇摆柱时,框架柱考虑有摇摆柱时,框架柱考虑有摇摆柱时,框架柱考虑有摇摆柱时,框架柱值应乘以增大系数。值应乘以增大系数。值应乘以增大系数。值应乘以增大系数。 = =式中式中式中式中 各框架柱轴心压力设计值与各框架柱轴心压力设计值与各框架柱轴心压力设计值与各框架柱轴心压力设计值与 柱子高度比值之和;柱子高度比值之和;柱子高度比值之和;柱子高度比值之和;各摇摆柱轴心压力设计值与各摇摆柱轴心压力设计值与各摇摆柱轴心压力设计值与各摇摆柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和。柱子高度比值之和。柱子高度比值之和。柱子高度比值之和。摇摆柱的计算长度取为其几何长度。摇摆柱的计算长度取为其几何长度。摇摆柱的计算长度取为其几何长度。摇摆柱的计算长度取为其几何长度。 4.4.4.4.有关框架柱计算长度的其他原则性条文有关框架柱计算长度的其他原则性条文有关框架柱计算长度的其他原则性条文有关框架柱计算长度的其他原则性条文 (1 1)关关关关于于于于“ “同同同同层层层层或或或或其其其其它它它它层层层层柱柱柱柱承承承承载载载载力力力力有有有有富富富富裕裕裕裕时时时时,可可可可考考考考虑虑虑虑对对对对所所所所计计计计算算算算柱柱柱柱的的的的支支支支持持持持作作作作用用用用,对对对对其其其其计计计计算算算算长长长长度度度度系系系系数数数数 进进进进行行行行折折折折减减减减,同同同同时时时时,提提提提供供供供支支支支持持持持作作作作用用用用的的的的柱柱柱柱的的的的计计计计算算算算长长长长度度度度系系系系数数数数则则则则应相应增大应相应增大应相应增大应相应增大” ”的原则性条文。的原则性条文。的原则性条文。的原则性条文。 (2 2 2 2)关关关关于于于于“ “梁梁梁梁与与与与柱柱柱柱半半半半刚刚刚刚性性性性连连连连接接接接,确确确确定定定定柱柱柱柱的的的的计计计计算算算算长度时,应考虑节点连接特性长度时,应考虑节点连接特性长度时,应考虑节点连接特性长度时,应考虑节点连接特性” ”的原则性条文。的原则性条文。的原则性条文。的原则性条文。轴心受压构件发生局部失稳轴心受压构件发生局部失稳腹板失稳时的情况翼缘失稳时的情况.4 受压构件的局部稳定 规规范范采采用用限限制制翼翼缘缘及及腹腹板板宽宽厚厚比比(高高厚厚比比)的的方方法以保证组成板件不会丧失局部稳定。法以保证组成板件不会丧失局部稳定。 轴轴轴轴心心心心受受受受压压压压T T形形形形截截截截面面面面腹腹腹腹板板板板的的的的局局局局部部部部稳稳稳稳定定定定原原原原8888规规规规范范范范规规规规定定定定同同同同工工工工字字字字形形形形截截截截面面面面翼翼翼翼缘缘缘缘的的的的宽宽宽宽厚厚厚厚比比比比 ,对对对对剖剖剖剖分分分分T T 型型型型钢钢钢钢来来来来说说说说太太太太严严严严,经经经经试试试试验验验验研研研研究究究究,对对对对T T 型型型型钢钢钢钢腹腹腹腹板板板板的的的的宽厚比限制改为:宽厚比限制改为:宽厚比限制改为:宽厚比限制改为: 轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件l l热轧热轧热轧热轧T T型钢,型钢,型钢,型钢, l l焊接焊接焊接焊接T T型钢,型钢,型钢,型钢, 弯矩使腹板自由边受压的压弯构件弯矩使腹板自由边受压的压弯构件弯矩使腹板自由边受压的压弯构件弯矩使腹板自由边受压的压弯构件当当当当当当当当弯矩使腹板自由边受压的压弯构件,由于未弯矩使腹板自由边受压的压弯构件,由于未弯矩使腹板自由边受压的压弯构件,由于未弯矩使腹板自由边受压的压弯构件,由于未作新的研究工作,仍保留原作新的研究工作,仍保留原作新的研究工作,仍保留原作新的研究工作,仍保留原8888规范的规定。规范的规定。规范的规定。规范的规定。第6章 疲劳计算6.1 最大应力法 最大应力法认为影响疲劳寿命的主要因素有最大最大应力法认为影响疲劳寿命的主要因素有最大最大应力法认为影响疲劳寿命的主要因素有最大最大应力法认为影响疲劳寿命的主要因素有最大最小应力、最小应力、最小应力、最小应力、应力比应力比应力比应力比 = min min min min / / maxmaxmaxmax 及应力循环次数等及应力循环次数等及应力循环次数等及应力循环次数等。 疲劳设计采用容许应力法:疲劳设计采用容许应力法:疲劳设计采用容许应力法:疲劳设计采用容许应力法: maxmaxmaxmaxp p p p 根据试验得出,根据试验得出,根据试验得出,根据试验得出,一般定两点,得到一般定两点,得到一般定两点,得到一般定两点,得到 maxmaxmaxmax与与与与 minminminmin的关系曲线。的关系曲线。的关系曲线。的关系曲线。 TJ17-74TJ17-74规范规范规范规范采用。采用。采用。采用。 maxmaxmaxmax+ + + + minminminmin- - - - minminminmin -1-1-1-1 0 0 0 0f fy y = 1 1疲劳容许应力疲劳容许应力 常幅疲劳常幅疲劳常幅疲劳常幅疲劳所有应力循环中,应力幅保持常量所有应力循环中,应力幅保持常量所有应力循环中,应力幅保持常量所有应力循环中,应力幅保持常量(不随时间变化)。焊接结构采用后发现疲劳强度与(不随时间变化)。焊接结构采用后发现疲劳强度与(不随时间变化)。焊接结构采用后发现疲劳强度与(不随时间变化)。焊接结构采用后发现疲劳强度与名义应力比无关,而是与应力名义应力比无关,而是与应力名义应力比无关,而是与应力名义应力比无关,而是与应力幅幅幅幅 = maxmaxmaxmax- - minminminmin有关,有关,有关,有关,现规范根据试验作出现规范根据试验作出现规范根据试验作出现规范根据试验作出 -N-N关系的回归曲线:关系的回归曲线:关系的回归曲线:关系的回归曲线:6.2 常幅疲劳的应力幅法 任意循环下的容许应力任意循环下的容许应力任意循环下的容许应力任意循环下的容许应力幅幅幅幅 :(1 1)C C、参数,按构件及连接的类型分参数,按构件及连接的类型分参数,按构件及连接的类型分参数,按构件及连接的类型分8 8类,可类,可类,可类,可查表得。查表得。查表得。查表得。 对焊接结构焊接部位的常幅疲劳:对焊接结构焊接部位的常幅疲劳:对焊接结构焊接部位的常幅疲劳:对焊接结构焊接部位的常幅疲劳: = maxmaxmaxmax- - minminminmin 对非焊接结构或部位:对非焊接结构或部位:对非焊接结构或部位:对非焊接结构或部位: = maxmaxmaxmax-0.7-0.7 minminminmin 容许应力幅容许应力幅试验值试验值6.3 变幅疲劳的等效应力幅实际结构重复作用的荷载是变幅循环,如吊车梁实际结构重复作用的荷载是变幅循环,如吊车梁实际结构重复作用的荷载是变幅循环,如吊车梁实际结构重复作用的荷载是变幅循环,如吊车梁的荷载即是随机荷载。的荷载即是随机荷载。的荷载即是随机荷载。的荷载即是随机荷载。常用方法常用方法常用方法常用方法预测结构使用期间的设计变幅应力预测结构使用期间的设计变幅应力预测结构使用期间的设计变幅应力预测结构使用期间的设计变幅应力谱。谱。谱。谱。设另一等效的常幅疲劳应力幅为设另一等效的常幅疲劳应力幅为设另一等效的常幅疲劳应力幅为设另一等效的常幅疲劳应力幅为e e e e,循环循环循环循环 n ni i i i次次次次后也产生破坏,并近似认为变幅疲劳与同类常幅疲劳后也产生破坏,并近似认为变幅疲劳与同类常幅疲劳后也产生破坏,并近似认为变幅疲劳与同类常幅疲劳后也产生破坏,并近似认为变幅疲劳与同类常幅疲劳在对数坐标中有相同的直线关系,则变幅疲劳每一级在对数坐标中有相同的直线关系,则变幅疲劳每一级在对数坐标中有相同的直线关系,则变幅疲劳每一级在对数坐标中有相同的直线关系,则变幅疲劳每一级应力幅水平均有:应力幅水平均有:应力幅水平均有:应力幅水平均有:可得变幅疲劳容许应力幅:可得变幅疲劳容许应力幅:可得变幅疲劳容许应力幅:可得变幅疲劳容许应力幅: 6.4 吊车梁和吊车桁架的疲劳计算规范规定吊车梁按下式计算疲劳:规范规定吊车梁按下式计算疲劳:规范规定吊车梁按下式计算疲劳:规范规定吊车梁按下式计算疲劳:欠载效应系数欠载效应系数欠载效应系数欠载效应系数6.5 有关疲劳计算的讨论1 1附附附附录录录录F F(原原原原附附附附录录录录五五五五)的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳分分分分类类类类表表表表中中中中“ “梁梁梁梁翼翼翼翼缘缘缘缘焊焊焊焊缝缝缝缝” ”原原原原规规规规定定定定为为为为二二二二级级级级,但但但但根根根根据据据据“ “施施施施工工工工验验验验收收收收规规规规范范范范” ”,角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝因因因因内内内内部部部部探探探探伤伤伤伤不不不不准准准准确确确确,不不不不能能能能达达达达到到到到二二二二级级级级。吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁受受受受拉拉拉拉翼翼翼翼缘缘缘缘常常常常用用用用角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝,这这这这就就就就产产产产生生生生了了了了矛矛矛矛盾盾盾盾。现现现现增增增增加加加加规规规规定定定定了了了了“ “三级焊缝,但外观检查符合二级三级焊缝,但外观检查符合二级三级焊缝,但外观检查符合二级三级焊缝,但外观检查符合二级” ”的疲劳类别。的疲劳类别。的疲劳类别。的疲劳类别。2.2.直直直直接接接接承承承承受受受受动动动动力力力力荷荷荷荷载载载载重重重重复复复复作作作作用用用用的的的的钢钢钢钢结结结结构构构构构构构构件件件件及及及及其其其其连连连连接接接接,原原原原规规规规定定定定应应应应力力力力循循循循环环环环次次次次数数数数n n等等等等于于于于或或或或大大大大于于于于2 2 10105 5次次次次时时时时应应应应进进进进行行行行疲疲疲疲劳劳劳劳计计计计算算算算,现现现现修修修修改改改改为为为为“ “当当当当应应应应力力力力循循循循环环环环次次次次数数数数n n等等等等于于于于或或或或大于大于大于大于5 5 10104 4次时,应进行疲劳计算次时,应进行疲劳计算次时,应进行疲劳计算次时,应进行疲劳计算” ”。3 3问题问题问题问题(1 1)不出现拉应力的部位可不计算疲劳。但对出)不出现拉应力的部位可不计算疲劳。但对出)不出现拉应力的部位可不计算疲劳。但对出)不出现拉应力的部位可不计算疲劳。但对出现拉应力的部位,例如现拉应力的部位,例如现拉应力的部位,例如现拉应力的部位,例如、和和和和、两种应力循环,其应力幅两种应力循环,其应力幅两种应力循环,其应力幅两种应力循环,其应力幅都是都是都是都是150150,疲劳强度相同,显然不合理。,疲劳强度相同,显然不合理。,疲劳强度相同,显然不合理。,疲劳强度相同,显然不合理。(2 2)螺栓受拉时螺纹处有大的应力集中,疲劳强)螺栓受拉时螺纹处有大的应力集中,疲劳强)螺栓受拉时螺纹处有大的应力集中,疲劳强)螺栓受拉时螺纹处有大的应力集中,疲劳强度很低,常有疲劳破坏的实例,但规范没有规定,度很低,常有疲劳破坏的实例,但规范没有规定,度很低,常有疲劳破坏的实例,但规范没有规定,度很低,常有疲劳破坏的实例,但规范没有规定,应予补充。应予补充。应予补充。应予补充。第7章 连接计算7.1 焊缝连接 1. 1. 1. 1. 焊缝的质量等级焊缝的质量等级焊缝的质量等级焊缝的质量等级 有有有有关关关关焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级的的的的选选选选用用用用,是是是是设设设设计计计计规规规规范范范范的的的的新新新新增增增增条条条条文文文文。焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级是是是是原原原原钢钢钢钢结结结结构构构构工工工工程程程程施施施施工工工工及及及及验验验验收收收收规规规规范范范范GBJ205-83GBJ205-83首首首首先先先先提提提提到到到到的的的的,但但但但它它它它只只只只提提提提到到到到一一一一、二二二二、三三三三级级级级焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的质质质质量量量量标标标标准准准准,并并并并未未未未提提提提到到到到何何何何种种种种情情情情况况况况需需需需要要要要采采采采用用用用何何何何级级级级焊焊焊焊缝缝缝缝。原原原原设设设设计计计计规规规规范范范范GBJ17-88GBJ17-88也也也也没没没没有有有有明明明明确确确确规规规规定定定定,导导导导致致致致一一一一些些些些设设设设计计计计人人人人员员员员对对对对焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级提提提提出出出出不不不不恰恰恰恰当当当当要要要要求求求求,影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难。 2.2.2.2.对接焊缝的计算对接焊缝的计算对接焊缝的计算对接焊缝的计算 对接焊缝分焊透的和部分焊透的两种。对接焊缝分焊透的和部分焊透的两种。对接焊缝分焊透的和部分焊透的两种。对接焊缝分焊透的和部分焊透的两种。 轴心受力的对接焊缝按下式轴心受力的对接焊缝按下式轴心受力的对接焊缝按下式轴心受力的对接焊缝按下式 l lw w 焊缝的计算长度焊缝的计算长度焊缝的计算长度焊缝的计算长度,GBJ17-88GBJ17-88规范规定角规范规定角规范规定角规范规定角焊缝和不加引弧板的对接焊缝,每条焊缝的计算长度焊缝和不加引弧板的对接焊缝,每条焊缝的计算长度焊缝和不加引弧板的对接焊缝,每条焊缝的计算长度焊缝和不加引弧板的对接焊缝,每条焊缝的计算长度均采用实际长度减去均采用实际长度减去均采用实际长度减去均采用实际长度减去10mm10mm,此种不分焊缝大小取为定此种不分焊缝大小取为定此种不分焊缝大小取为定此种不分焊缝大小取为定值的办法不合理,新规范参考国外标准改为:对接焊值的办法不合理,新规范参考国外标准改为:对接焊值的办法不合理,新规范参考国外标准改为:对接焊值的办法不合理,新规范参考国外标准改为:对接焊缝减去缝减去缝减去缝减去2 2t t;角焊缝减去角焊缝减去角焊缝减去角焊缝减去2 2h hf f。3.3.直角角焊缝的计算直角角焊缝的计算直角角焊缝的计算直角角焊缝的计算 按受力方向不同,角焊缝分为两种:按受力方向不同,角焊缝分为两种:按受力方向不同,角焊缝分为两种:按受力方向不同,角焊缝分为两种:侧面角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝N NN NN NN N侧面角焊缝主要受剪,侧面角焊缝主要受剪,侧面角焊缝主要受剪,侧面角焊缝主要受剪,正面角焊缝受力复杂,同时正面角焊缝受力复杂,同时正面角焊缝受力复杂,同时正面角焊缝受力复杂,同时受拉、剪和弯曲正应力,强受拉、剪和弯曲正应力,强受拉、剪和弯曲正应力,强受拉、剪和弯曲正应力,强度高于侧面角焊缝约度高于侧面角焊缝约度高于侧面角焊缝约度高于侧面角焊缝约 35%35%。角焊缝的破坏形式角焊缝的破坏形式角焊缝的破坏形式角焊缝的破坏形式均均均均假定在假定在假定在假定在4545 面上破坏,即取焊缝的有效高度为:面上破坏,即取焊缝的有效高度为:面上破坏,即取焊缝的有效高度为:面上破坏,即取焊缝的有效高度为:h hf fh he e基本计算公式:基本计算公式:基本计算公式:基本计算公式:正面角焊缝的强度增大系数正面角焊缝的强度增大系数正面角焊缝的强度增大系数正面角焊缝的强度增大系数斜斜斜斜角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝计计计计算算算算时时时时不不不不考考考考虑虑虑虑应应应应力力力力方方方方向向向向,任任任任何何何何情情情情况况况况都都都都取取取取 f=1.0=1.0。这这这这是是是是因因因因为为为为以以以以前前前前对对对对角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的试试试试验验验验研研研研究究究究一一一一般般般般都都都都是是是是针针针针对对对对直直直直角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝进进进进行行行行的的的的,对对对对斜斜斜斜角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝研研研研究究究究很很很很少少少少。我国采用的计算公式也是根据直角角焊缝简化而得。我国采用的计算公式也是根据直角角焊缝简化而得。我国采用的计算公式也是根据直角角焊缝简化而得。我国采用的计算公式也是根据直角角焊缝简化而得。 新新新新规规规规范范范范规规规规定定定定锐锐锐锐角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝两两两两焊焊焊焊脚脚脚脚边边边边夹夹夹夹角角角角 60600 0,而而而而钝钝钝钝角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝两两两两焊焊焊焊脚脚脚脚边边边边夹夹夹夹角角角角 1351350 0。这这这这表表表表示示示示焊焊焊焊脚脚脚脚边边边边夹夹夹夹角角角角小于小于小于小于60600 0或大于或大于或大于或大于1351350 0的焊缝不推荐用作受力焊缝。的焊缝不推荐用作受力焊缝。的焊缝不推荐用作受力焊缝。的焊缝不推荐用作受力焊缝。4.4.斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算 两焊脚边夹角两焊脚边夹角两焊脚边夹角两焊脚边夹角 不等于不等于不等于不等于909090900 0 0 0的角焊缝称为斜角角焊的角焊缝称为斜角角焊的角焊缝称为斜角角焊的角焊缝称为斜角角焊缝,这种焊缝一般用于缝,这种焊缝一般用于缝,这种焊缝一般用于缝,这种焊缝一般用于T T T T形接头中。形接头中。形接头中。形接头中。 普通螺栓受剪时的破坏形式:普通螺栓受剪时的破坏形式:普通螺栓受剪时的破坏形式:普通螺栓受剪时的破坏形式: 仅须计算板件承压和螺杆抗剪。仅须计算板件承压和螺杆抗剪。仅须计算板件承压和螺杆抗剪。仅须计算板件承压和螺杆抗剪。板件的承压承载力设计值:板件的承压承载力设计值:板件的承压承载力设计值:板件的承压承载力设计值: N N= =d d t tf f 螺杆的受剪承载力设计值:螺杆的受剪承载力设计值:螺杆的受剪承载力设计值:螺杆的受剪承载力设计值:7.2 普通螺栓连接7.3 高强度螺栓连接 高高高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓连连连连接接接接按按按按破破破破坏坏坏坏准准准准则则则则的的的的不不不不同同同同分分分分为为为为摩摩摩摩擦擦擦擦型连接和承压型连接。型连接和承压型连接。型连接和承压型连接。型连接和承压型连接。 1. 1. 摩擦型连接高强度螺栓的计算摩擦型连接高强度螺栓的计算摩擦型连接高强度螺栓的计算摩擦型连接高强度螺栓的计算 抗剪承载力抗剪承载力抗剪承载力抗剪承载力: N Nv vb b = =0.9n0.9nf fP P (1 1 1 1)抗抗抗抗滑滑滑滑移移移移系系系系数数数数 值值值值新新新新规规规规范范范范作作作作了了了了一一一一些些些些修修修修正正正正,原原原原规规规规范范范范喷喷喷喷砂砂砂砂(丸丸丸丸)和和和和喷喷喷喷砂砂砂砂后后后后生生生生赤赤赤赤锈锈锈锈时时时时Q345Q345、Q390Q390和和和和Q420Q420钢钢钢钢的的的的 =0.55=0.55,实实实实际际际际上上上上达达达达不不不不到到到到此此此此要要要要求求求求,降为降为降为降为0.500.50。(2 2)高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力P P,原规范取为原规范取为原规范取为原规范取为 式式式式中中中中考考考考虑虑虑虑螺螺螺螺栓栓栓栓材材材材质质质质的的的的不不不不定定定定性性性性系系系系数数数数0.90.9;施施施施工工工工时时时时的的的的超超超超张张张张拉拉拉拉0.90.9;拧拧拧拧紧紧紧紧螺螺螺螺帽帽帽帽时时时时螺螺螺螺杆杆杆杆所所所所受受受受扭扭扭扭转转转转剪剪剪剪应应应应力力力力影影影影响响响响系系系系数数数数1.21.2。此此此此式式式式得得得得出出出出的的的的8.88.8级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力有有有有时时时时(当当当当 0.40.4时时时时)比比比比同同同同直直直直径径径径的的的的普普普普通通通通螺螺螺螺栓栓栓栓还还还还低低低低,不不不不合合合合理理理理,且且且且与与与与薄薄薄薄钢钢钢钢规规规规范范范范的的的的规规规规定定定定不协调,现改为不协调,现改为不协调,现改为不协调,现改为 由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强度由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强度由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强度由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强度f fu u代替代替代替代替f fy y再补充一个系数再补充一个系数再补充一个系数再补充一个系数0.90.9是适宜的。是适宜的。是适宜的。是适宜的。 同时受剪和受拉的摩擦型连接高强度螺栓同时受剪和受拉的摩擦型连接高强度螺栓同时受剪和受拉的摩擦型连接高强度螺栓同时受剪和受拉的摩擦型连接高强度螺栓 新规范将其计算改用相关公式表达,新规范将其计算改用相关公式表达,新规范将其计算改用相关公式表达,新规范将其计算改用相关公式表达, 实质与原规范相同实质与原规范相同实质与原规范相同实质与原规范相同,由抗剪承载力由抗剪承载力由抗剪承载力由抗剪承载力N Nv vb b = =0.9n0.9nf fP P 和和和和抗拉承载力抗拉承载力抗拉承载力抗拉承载力N Nt tb b=0.8=0.8P P,代入后即得原规范计算式代入后即得原规范计算式代入后即得原规范计算式代入后即得原规范计算式 N Nv v=0.9=0.9n nf f( (P P-1.25-1.25N Nt t ) )。 2. 2. 承压型连接高强度螺栓的计算承压型连接高强度螺栓的计算承压型连接高强度螺栓的计算承压型连接高强度螺栓的计算 受力同普通螺栓,受力同普通螺栓,受力同普通螺栓,受力同普通螺栓,88888888规范规定规范规定规范规定规范规定“承压型连接高强度承压型连接高强度承压型连接高强度承压型连接高强度螺栓的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的螺栓的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的螺栓的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的螺栓的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的1.31.3倍倍倍倍” ” ” ” 。是鉴于当时使用经验不足,控制一下,使承压型在正。是鉴于当时使用经验不足,控制一下,使承压型在正。是鉴于当时使用经验不足,控制一下,使承压型在正。是鉴于当时使用经验不足,控制一下,使承压型在正常情况下(即荷载标准值作用下)不滑移。新规范已取常情况下(即荷载标准值作用下)不滑移。新规范已取常情况下(即荷载标准值作用下)不滑移。新规范已取常情况下(即荷载标准值作用下)不滑移。新规范已取消此规定,因承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,消此规定,因承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,消此规定,因承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,消此规定,因承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,因此矛盾较多,况且现在已有使用经验。因此矛盾较多,况且现在已有使用经验。因此矛盾较多,况且现在已有使用经验。因此矛盾较多,况且现在已有使用经验。 此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传力接此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传力接此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传力接此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传力接触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需清除浮锈触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需清除浮锈触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需清除浮锈触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需清除浮锈及油污。及油污。及油污。及油污。 7.4 梁与柱的刚性连接 原原原原规规规规范范范范没没没没有有有有本本本本节节节节内内内内容容容容,现现现现参参参参考考考考国国国国外外外外标标标标准准准准和和和和我国实践经验,增加了本节。我国实践经验,增加了本节。我国实践经验,增加了本节。我国实践经验,增加了本节。 1.1.不不不不设设设设置置置置横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋时时时时,对对对对柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板和和和和柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘厚度的要求厚度的要求厚度的要求厚度的要求 (1 1 1 1)在在在在梁梁梁梁的的的的受受受受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘处处处处,柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板受受受受有有有有梁梁梁梁翼翼翼翼缘缘缘缘经经经经过过过过柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘传传传传给给给给柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的压压压压力力力力,柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板应应应应满满满满足足足足强强强强度要求和局部稳定要求。度要求和局部稳定要求。度要求和局部稳定要求。度要求和局部稳定要求。 柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即 b be et tw w f fc c A Afcfc f fb b式式式式中中中中 b be e柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布 长度。同梁的局部压应力计算式,取长度。同梁的局部压应力计算式,取长度。同梁的局部压应力计算式,取长度。同梁的局部压应力计算式,取 b be e= =a a+5+5h hy y; 按此公式计算腹板强度时,忽按此公式计算腹板强度时,忽按此公式计算腹板强度时,忽按此公式计算腹板强度时,忽略了柱腹板所受竖向压力的影略了柱腹板所受竖向压力的影略了柱腹板所受竖向压力的影略了柱腹板所受竖向压力的影响。这是因为在框架内竖向压响。这是因为在框架内竖向压响。这是因为在框架内竖向压响。这是因为在框架内竖向压力主要由柱翼缘传递,腹板内力主要由柱翼缘传递,腹板内力主要由柱翼缘传递,腹板内力主要由柱翼缘传递,腹板内所受竖向压应力一般较小。所受竖向压应力一般较小。所受竖向压应力一般较小。所受竖向压应力一般较小。 为为为为保保保保证证证证柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板在在在在梁梁梁梁受受受受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘压压压压力力力力作作作作用用用用下下下下的的的的局局局局部部部部稳稳稳稳定定定定,应应应应控控控控制制制制柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的宽宽宽宽厚厚厚厚比比比比,规规规规范范范范参参参参考考考考国国国国外外外外规规规规定定定定,偏偏偏偏安安安安全全全全地地地地规规规规定定定定柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的宽宽宽宽厚厚厚厚比比比比应应应应满满满满足足足足下下下下式式式式规规规规定:定:定:定:式中式中式中式中 h hc c柱腹板的计算宽度;柱腹板的计算宽度;柱腹板的计算宽度;柱腹板的计算宽度; f fycyc柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。 (2 2 2 2)在梁的受拉翼在梁的受拉翼在梁的受拉翼在梁的受拉翼缘处缘处,计计算柱的翼算柱的翼算柱的翼算柱的翼缘缘和腹板和腹板和腹板和腹板仍用等仍用等仍用等仍用等强强强强度准度准度准度准则则,柱翼,柱翼,柱翼,柱翼缘缘板所受拉力板所受拉力板所受拉力板所受拉力为为: T T= =A Aftftf fb b 式中式中式中式中 A Aft ft梁受拉翼梁受拉翼梁受拉翼梁受拉翼缘缘 截面截面截面截面积积; f fb b梁钢材抗拉梁钢材抗拉梁钢材抗拉梁钢材抗拉 强度设计值。强度设计值。强度设计值。强度设计值。 拉拉拉拉力力力力T T由由由由柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板三三三三个个个个部部部部份份份份共共共共同同同同承承承承担担担担,中中中中间间间间部部部部份份份份(分分分分布布布布长长长长度度度度mm)直直直直接接接接传传传传给给给给柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的力力力力为为为为f fc ct tb bmm(t tb b为为为为梁梁梁梁翼缘厚度),余下部份由两侧各翼缘厚度),余下部份由两侧各翼缘厚度),余下部份由两侧各翼缘厚度),余下部份由两侧各ABCDABCD的板件承担。的板件承担。的板件承担。的板件承担。根根根根据据据据试试试试验验验验研研研研究究究究,拉拉拉拉力力力力在在在在柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板的的的的影影影影响响响响长长长长度度度度p p1212t tc c,可可可可将将将将此此此此受受受受力力力力部部部部份份份份视视视视为为为为三三三三边边边边固固固固定定定定一一一一边边边边自自自自由由由由的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。可可可可用用用用屈屈屈屈服服服服线线线线理理理理论论论论导导导导出出出出两两两两侧侧侧侧翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板的的的的承承承承载载载载力力力力设计值分别为设计值分别为设计值分别为设计值分别为 P P =c c11f fc c t tc c2 2式式式式中中中中c c1 1为为为为系系系系数数数数,与与与与几几几几何何何何尺尺尺尺寸寸寸寸p p、h h、q q等等等等有有有有关关关关。对对对对实实实实际际际际工工工工程程程程中中中中常常常常用用用用的的的的HH型型型型钢钢钢钢或或或或宽宽宽宽翼翼翼翼缘缘缘缘工工工工字字字字钢钢钢钢梁梁梁梁和和和和柱柱柱柱,c c1 1=3.5=3.5 5.05.0,可偏安全地取可偏安全地取可偏安全地取可偏安全地取c c1 1=3.5=3.5。 柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板受受受受拉拉拉拉时时时时的的的的总总总总承承承承载载载载力力力力为为为为2 2 2 2 3.53.5f fc ct tc c2 2+ +f fc ct tb bmm。考考考考虑虑虑虑到到到到柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板中中中中间间间间和和和和两两两两侧侧侧侧部部部部份份份份刚刚刚刚度度度度不不不不同同同同,难难难难以以以以充充充充分分分分发发发发挥挥挥挥共共共共同同同同工工工工作作作作,可可可可乘乘乘乘以以以以0.80.8的的的的折折折折减减减减系系系系数数数数后后后后再再再再与与与与拉拉拉拉力力力力T T 相平衡,即相平衡,即相平衡,即相平衡,即 即即即即 按统计分析,按统计分析,按统计分析,按统计分析, 的最小值为的最小值为的最小值为的最小值为0.150.15,以此代入,以此代入,以此代入,以此代入,即得即得即得即得 当当当当梁梁梁梁柱柱柱柱刚刚刚刚性性性性连连连连接接接接处处处处不不不不满满满满足足足足上上上上述述述述公公公公式式式式的的的的要要要要求求求求时时时时,应应应应设设设设置置置置柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋。高高高高钢钢钢钢规规规规程程程程JGJ99-98JGJ99-98规规规规定定定定:“框框框框架架架架梁梁梁梁与与与与柱柱柱柱刚刚刚刚性性性性连连连连接接接接时时时时,应应应应在在在在梁梁梁梁翼翼翼翼缘缘缘缘的的的的对对对对应应应应位位位位置置置置设设设设置置置置柱柱柱柱的的的的水水水水平平平平加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋或或或或隔隔隔隔板板板板”。这这这这是是是是因因因因为为为为高高高高层层层层钢钢钢钢结结结结构构构构的的的的梁梁梁梁、柱柱柱柱一一一一般般般般受受受受力力力力较较较较大大大大,设设设设计计计计经经经经验验验验认认认认为为为为,没没没没有有有有不不不不需需需需要要要要设设设设置柱横向加劲肋的情况。置柱横向加劲肋的情况。置柱横向加劲肋的情况。置柱横向加劲肋的情况。2.2.设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算 (1 1 1 1)节点域的抗剪强度计算)节点域的抗剪强度计算)节点域的抗剪强度计算)节点域的抗剪强度计算柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘和和和和横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋为为为为边边边边界界界界的的的的节节节节点点点点腹腹腹腹板板板板区区区区域域域域所所所所受受受受的的的的剪力剪力剪力剪力: : : :剪应力应满足下式要求:剪应力应满足下式要求:剪应力应满足下式要求:剪应力应满足下式要求: 规范规定的计算式(规范规定的计算式(规范规定的计算式(规范规定的计算式(7.4.2-17.4.2-1)在上式的基础上加以了调整和简化。在上式的基础上加以了调整和简化。在上式的基础上加以了调整和简化。在上式的基础上加以了调整和简化。 a a节节节节点点点点域域域域的的的的周周周周边边边边有有有有柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘和和和和加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋提提提提供供供供的的的的约约约约束束束束,使使使使抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力大大大大大大大大提提提提高高高高,故故故故将将将将节节节节点点点点域域域域抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度提提提提高高高高到到到到 。 b b. . . .节节节节点点点点域域域域中中中中弯弯弯弯矩矩矩矩的的的的影影影影响响响响较较较较大大大大,剪剪剪剪力力力力的的的的影影影影响响响响较较较较小小小小。略略略略去去去去剪剪剪剪力力力力项项项项使使使使算算算算得得得得的的的的结结结结果果果果偏偏偏偏于于于于安安安安全全全全20%20% 30%30%,但但但但公公公公式式式式没没没没有有有有包包包包括括括括柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板轴轴轴轴压压压压力力力力设设设设计计计计值值值值N N对对对对抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度的的的的不不不不利利利利影影影影响响响响,一一一一般般般般N N与与与与其其其其屈屈屈屈服服服服承承承承载载载载力力力力N Ny y之之之之比比比比0.520mmt20mm(ISOISO为为为为t16mmt16mm,前苏联为前苏联为前苏联为前苏联为25mm25mm)的角的角的角的角焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。2.2.不等宽(不等厚)板件的拼接不等宽(不等厚)板件的拼接不等宽(不等厚)板件的拼接不等宽(不等厚)板件的拼接 根根根根据据据据美美美美国国国国AWSAWSAWSAWS的的的的多多多多年年年年经经经经验验验验,凡凡凡凡不不不不等等等等厚厚厚厚(宽宽宽宽)焊焊焊焊件件件件对对对对焊焊焊焊连连连连接接接接时时时时,均均均均在在在在较较较较厚厚厚厚(宽宽宽宽)焊焊焊焊件件件件上上上上做做做做成成成成坡坡坡坡度度度度不不不不大大大大于于于于1/2.51/2.51/2.51/2.5(ISOISOISOISO为为为为不不不不大大大大于于于于1/11/11/11/1)的的的的斜斜斜斜角角角角。为为为为减减减减少少少少加加加加工工工工工工工工作作作作量量量量,对对对对承承承承受受受受静静静静态态态态荷荷荷荷载载载载的的的的结结结结构构构构,将将将将原原原原规规规规范范范范规规规规定定定定的的的的斜斜斜斜角角角角坡坡坡坡度度度度不不不不大大大大于于于于1 1 1 14 4 4 4改改改改为为为为不不不不大大大大于于于于1 1 1 12.52.52.52.5,而而而而对对对对承承承承受受受受动动动动态态态态荷荷荷荷载载载载的的的的结结结结构构构构仍仍仍仍为为为为不不不不大大大大于于于于1 1 1 14 4 4 4。因因因因根根根根据据据据我我我我国国国国的的的的试试试试验验验验研研研研究究究究,坡坡坡坡度用度用度用度用1:81:81:81:8 1:41:41:41:4接头的疲接头的疲接头的疲接头的疲劳强度与等宽、等厚劳强度与等宽、等厚劳强度与等宽、等厚劳强度与等宽、等厚的情况相差不大。的情况相差不大。的情况相差不大。的情况相差不大。4.4.角焊缝的尺寸要求角焊缝的尺寸要求角焊缝的尺寸要求角焊缝的尺寸要求 (1 1 1 1)参照)参照)参照)参照AWSAWSAWSAWS,当采用低氢型焊条时,角焊缝的当采用低氢型焊条时,角焊缝的当采用低氢型焊条时,角焊缝的当采用低氢型焊条时,角焊缝的最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。 (2 2 2 2) 侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载作用下控制较严(作用下控制较严(作用下控制较严(作用下控制较严(4040h hf f),),),),该规定原根据前苏联的该规定原根据前苏联的该规定原根据前苏联的该规定原根据前苏联的经验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以经验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以经验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以经验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以不加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑不加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑不加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑不加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑荷载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最荷载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最荷载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最荷载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最大长度放宽为大长度放宽为大长度放宽为大长度放宽为6060h hf f。8.3 螺栓连接和铆钉连接 1. 1. 为保证抗剪性能,高强度螺栓应采用钻成孔。为保证抗剪性能,高强度螺栓应采用钻成孔。为保证抗剪性能,高强度螺栓应采用钻成孔。为保证抗剪性能,高强度螺栓应采用钻成孔。2.2.因撬力很难精确计算,增加了对沿杆轴方向受因撬力很难精确计算,增加了对沿杆轴方向受因撬力很难精确计算,增加了对沿杆轴方向受因撬力很难精确计算,增加了对沿杆轴方向受拉的螺栓(铆钉)连接中的端板(法篮板)应适当拉的螺栓(铆钉)连接中的端板(法篮板)应适当拉的螺栓(铆钉)连接中的端板(法篮板)应适当拉的螺栓(铆钉)连接中的端板(法篮板)应适当增强刚度的构造增强刚度的构造增强刚度的构造增强刚度的构造要求(如设置加要求(如设置加要求(如设置加要求(如设置加劲肋等),以免劲肋等),以免劲肋等),以免劲肋等),以免有时撬力过大影有时撬力过大影有时撬力过大影有时撬力过大影响安全响安全响安全响安全。8.4 结构构件 1. 1. 腹杆与弦杆直接对焊的连接腹杆与弦杆直接对焊的连接腹杆与弦杆直接对焊的连接腹杆与弦杆直接对焊的连接 增增增增加加加加了了了了腹腹腹腹杆杆杆杆与与与与弦弦弦弦杆杆杆杆直直直直接接接接对对对对焊焊焊焊的的的的连连连连接接接接情情情情况况况况,并并并并作作作作了了了了在在在在此此此此种种种种情情情情况况况况下下下下“ “相相相相邻邻邻邻腹腹腹腹杆杆杆杆连连连连接接接接角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝焊焊焊焊趾趾趾趾间间间间净净净净距距距距不不不不小小小小于于于于5mm5mm(钢钢钢钢管管管管结结结结构构构构除除除除外外外外)” ”的的的的规规规规定,以利施焊且改善抗脆断性能。定,以利施焊且改善抗脆断性能。定,以利施焊且改善抗脆断性能。定,以利施焊且改善抗脆断性能。 钢钢钢钢管管管管结结结结构构构构相相相相贯贯贯贯连连连连接接接接节节节节点点点点处处处处的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝连连连连接接接接另另另另有有有有详详详详细规定,故不受此限。细规定,故不受此限。细规定,故不受此限。细规定,故不受此限。 2. 2. 有关柱脚抗剪键有关柱脚抗剪键有关柱脚抗剪键有关柱脚抗剪键 按按按按我我我我国国国国习习习习惯惯惯惯,柱柱柱柱脚脚脚脚锚锚锚锚栓栓栓栓不不不不考考考考虑虑虑虑承承承承受受受受剪剪剪剪力力力力,特特特特别别别别是是是是有有有有靴靴靴靴梁梁梁梁的的的的锚锚锚锚栓栓栓栓更更更更不不不不能能能能承承承承受受受受剪剪剪剪力力力力。但但但但对对对对于于于于没没没没有有有有靴靴靴靴梁梁梁梁的的的的锚锚锚锚栓栓栓栓,国国国国外外外外有有有有两两两两种种种种意意意意见见见见,一一一一种种种种认认认认为为为为可可可可以以以以承承承承受受受受剪剪剪剪力力力力,另另另另一一一一种种种种则则则则不不不不考考考考虑虑虑虑。另另另另外外外外,在在在在我我我我国国国国亦亦亦亦有有有有资资资资料料料料建建建建议议议议在在在在抗抗抗抗震震震震设设设设计计计计中可用半经验半理论的方法适当考中可用半经验半理论的方法适当考中可用半经验半理论的方法适当考中可用半经验半理论的方法适当考虑外露式钢柱脚(不管有无靴梁)虑外露式钢柱脚(不管有无靴梁)虑外露式钢柱脚(不管有无靴梁)虑外露式钢柱脚(不管有无靴梁)受压侧锚栓的抗剪作用。为此将原受压侧锚栓的抗剪作用。为此将原受压侧锚栓的抗剪作用。为此将原受压侧锚栓的抗剪作用。为此将原规范的规范的规范的规范的“不得不得不得不得”改为改为改为改为“不宜不宜不宜不宜” 。底板底板底板底板与混凝土基础间与混凝土基础间与混凝土基础间与混凝土基础间摩擦系数的取值,摩擦系数的取值,摩擦系数的取值,摩擦系数的取值,现在国内外已普遍采用现在国内外已普遍采用现在国内外已普遍采用现在国内外已普遍采用0.40.4,故列入。,故列入。,故列入。,故列入。 3. 3. 插入式插入式插入式插入式柱脚柱脚柱脚柱脚 规规规规范范范范新新新新增增增增“ “插插插插入入入入式式式式柱柱柱柱脚脚脚脚” ”的的的的构构构构造造造造规规规规定定定定。近近近近年年年年来来来来,北北北北京京京京钢钢钢钢铁铁铁铁设设设设计计计计研研研研究究究究总总总总院院院院和和和和重重重重庆庆庆庆钢钢钢钢铁铁铁铁设设设设计计计计研研研研究究究究院院院院等等等等单单单单位位位位均均均均曾曾曾曾对对对对插插插插入入入入式式式式钢钢钢钢柱柱柱柱脚脚脚脚进进进进行行行行过过过过试试试试验验验验研研研研究究究究,并并并并曾曾曾曾在在在在多多多多项项项项单单单单层层层层工工工工业业业业厂厂厂厂房房房房工工工工程程程程中中中中使使使使用用用用。本本本本条条条条规规规规定定定定是是是是参参参参照照照照北北北北钢钢钢钢院院院院编编编编写写写写的的的的“ “钢钢钢钢柱柱柱柱杯杯杯杯口口口口式式式式柱柱柱柱脚脚脚脚设设设设计计计计规规规规定定定定” ”提提提提出出出出来来来来的的的的,同时还参考了钢管混凝土结构设计规程。同时还参考了钢管混凝土结构设计规程。同时还参考了钢管混凝土结构设计规程。同时还参考了钢管混凝土结构设计规程。 钢钢钢钢柱柱柱柱插插插插入入入入杯杯杯杯口口口口的的的的最最最最小小小小深深深深度度度度与与与与我我我我国国国国电电电电力力力力行行行行业业业业标标标标准准准准“ “钢钢钢钢混混混混凝凝凝凝土土土土组组组组合合合合结结结结构构构构设设设设计计计计规规规规程程程程” ”的的的的插插插插入入入入深深深深度度度度比比比比较较较较接近。接近。接近。接近。对双肢柱的插入深度,北钢院原取为对双肢柱的插入深度,北钢院原取为对双肢柱的插入深度,北钢院原取为对双肢柱的插入深度,北钢院原取为(1/31/3 1 1 1 1/2/2)h hc c。而混凝土双肢柱为(而混凝土双肢柱为(而混凝土双肢柱为(而混凝土双肢柱为(1 132323 3)h hc c,并说明当柱安装采用缆绳固定时才用并说明当柱安装采用缆绳固定时才用并说明当柱安装采用缆绳固定时才用并说明当柱安装采用缆绳固定时才用1 13 3h hc c。为安全计,本条将最小插入深度改为为安全计,本条将最小插入深度改为为安全计,本条将最小插入深度改为为安全计,本条将最小插入深度改为0.50.5h hc c 4 4 4 4. . 埋入式埋入式埋入式埋入式柱脚和外包式柱脚柱脚和外包式柱脚柱脚和外包式柱脚柱脚和外包式柱脚 规规规规范范范范新新新新增增增增“ “埋埋埋埋入入入入式式式式柱柱柱柱脚脚脚脚” ” 和和和和“ “外外外外包包包包式式式式柱柱柱柱脚脚脚脚” ”的有关构造规定。的有关构造规定。的有关构造规定。的有关构造规定。 将将将将钢钢钢钢柱柱柱柱直直直直接接接接埋埋埋埋入入入入混混混混凝凝凝凝土土土土构构构构件件件件中中中中的的的的埋埋埋埋入入入入式式式式柱柱柱柱脚脚脚脚和和和和将将将将钢钢钢钢柱柱柱柱置置置置于于于于混混混混凝凝凝凝土土土土构构构构件件件件上上上上在在在在钢钢钢钢柱柱柱柱四四四四周周周周外外外外包包包包一一一一段段段段钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土的的的的外外外外包包包包式式式式柱柱柱柱脚脚脚脚,常常常常用用用用于于于于多多多多、高高高高层层层层钢钢钢钢结结结结构构构构建建建建筑筑筑筑物物物物。本本本本条条条条规规规规定定定定参参参参照照照照了了了了“ “高高高高层层层层民民民民用用用用建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢结结结结构构构构技技技技术术术术规规规规程程程程” ”(JGJ99JGJ99JGJ99JGJ9998989898)以以以以及及及及冶冶冶冶金金金金部部部部钢钢钢钢骨骨骨骨混混混混凝凝凝凝土土土土结结结结构构构构设计规程设计规程设计规程设计规程(YB9082YB9082YB9082YB908297979797)中相类似的构造要求。中相类似的构造要求。中相类似的构造要求。中相类似的构造要求。对埋入深度或外包高度的要求,高钢规程中对埋入深度或外包高度的要求,高钢规程中对埋入深度或外包高度的要求,高钢规程中对埋入深度或外包高度的要求,高钢规程中规定为柱截面高度的规定为柱截面高度的规定为柱截面高度的规定为柱截面高度的2323倍(大于插入式柱脚的插倍(大于插入式柱脚的插倍(大于插入式柱脚的插倍(大于插入式柱脚的插入深度),是引用日本的经验,对抗震有利。而入深度),是引用日本的经验,对抗震有利。而入深度),是引用日本的经验,对抗震有利。而入深度),是引用日本的经验,对抗震有利。而在钢骨混凝土规程中对此没有提出要求。因此,在钢骨混凝土规程中对此没有提出要求。因此,在钢骨混凝土规程中对此没有提出要求。因此,在钢骨混凝土规程中对此没有提出要求。因此,本条没有对埋深或外包高度提出具体要求。本条没有对埋深或外包高度提出具体要求。本条没有对埋深或外包高度提出具体要求。本条没有对埋深或外包高度提出具体要求。8.5 大跨度屋盖结构l l本本节节是是新新增增加加的的内内容容,是是我我国国大大跨跨度度房房屋屋结结构构建建设设经经验验的的总总结结,并并明明确确定定义义跨跨度度L60m的屋盖为大跨度屋盖结构。的屋盖为大跨度屋盖结构。l l重重点点介介绍绍了了大大跨跨度度桁桁架架结结构构的的构构造造要要求求,其其它它结结构构形形式式(如如空空间间结结构构,拱拱形形结结构构等)见专门的设计规程或有关资料等)见专门的设计规程或有关资料。8.6 提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求l l本本本本节节节节是是是是新新新新增增增增加加加加的的的的内内内内容容容容,是是是是为为为为了了了了使使使使设设设设计计计计人人人人员员员员重重重重视视视视钢钢钢钢结结结结构构构构可可可可能能能能发发发发生生生生脆脆脆脆断断断断(特特特特别别别别是是是是寒寒寒寒冷冷冷冷地地地地区区区区)而而而而提提提提出出出出来来来来的的的的。由由由由于于于于对对对对国国国国产产产产建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢材材材材在在在在不不不不同同同同工工工工作作作作条条条条件件件件下下下下的的的的脆脆脆脆断断断断问问问问题题题题还还还还缺缺缺缺乏乏乏乏深深深深入入入入研研研研究究究究,内内内内容容容容主主主主要要要要来来来来自自自自前前前前苏苏苏苏联联联联的的的的资资资资料料料料,同同同同时时时时亦亦亦亦参参参参考考考考了了了了其其其其它它它它国国国国内内内内外外外外的的的的有有有有关关关关资资资资料料料料。这这这这些些些些资资资资料料料料在在在在定定定定量量量量的的的的规规规规定定定定上上上上差差差差别别别别较较较较大大大大,很很很很难难难难直直直直接接接接引引引引用用用用,但但但但在在在在定定定定性性性性方方方方面面面面即即即即概概概概念念念念设设设设计计计计中中中中却却却却有有有有一一一一些些些些共共共共同同同同规规规规律律律律可可可可供今后设计中参照供今后设计中参照供今后设计中参照供今后设计中参照。寒冷地区的结构设计应考虑以下问题:寒冷地区的结构设计应考虑以下问题:寒冷地区的结构设计应考虑以下问题:寒冷地区的结构设计应考虑以下问题: (1 1)钢结构的抗脆断性能与环境温度、结构型式)钢结构的抗脆断性能与环境温度、结构型式)钢结构的抗脆断性能与环境温度、结构型式)钢结构的抗脆断性能与环境温度、结构型式、钢材厚度、应力特征、钢材性能、加荷速率以及重、钢材厚度、应力特征、钢材性能、加荷速率以及重、钢材厚度、应力特征、钢材性能、加荷速率以及重、钢材厚度、应力特征、钢材性能、加荷速率以及重要性(破坏后果)等多种因素有关。工作温度愈低、要性(破坏后果)等多种因素有关。工作温度愈低、要性(破坏后果)等多种因素有关。工作温度愈低、要性(破坏后果)等多种因素有关。工作温度愈低、钢材愈厚、名义拉应力愈大、应力集中及焊残余应力钢材愈厚、名义拉应力愈大、应力集中及焊残余应力钢材愈厚、名义拉应力愈大、应力集中及焊残余应力钢材愈厚、名义拉应力愈大、应力集中及焊残余应力愈高(特别是有多向拉应力存在时)、钢材韧性愈差、愈高(特别是有多向拉应力存在时)、钢材韧性愈差、愈高(特别是有多向拉应力存在时)、钢材韧性愈差、愈高(特别是有多向拉应力存在时)、钢材韧性愈差、加荷速率愈快的结构愈容易发生脆断。加荷速率愈快的结构愈容易发生脆断。加荷速率愈快的结构愈容易发生脆断。加荷速率愈快的结构愈容易发生脆断。 (2 2 2 2)钢钢钢钢材材材材在在在在相相相相应应应应试试试试验验验验温温温温度度度度下下下下的的的的冲冲冲冲击击击击韧韧韧韧性性性性指指指指标标标标目目目目前仍被视作钢材抗脆断性能的主要指标。前仍被视作钢材抗脆断性能的主要指标。前仍被视作钢材抗脆断性能的主要指标。前仍被视作钢材抗脆断性能的主要指标。(3 3 3 3)对对对对低低低低合合合合金金金金高高高高强强强强度度度度结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的要要要要求求求求比比比比碳碳碳碳素素素素结结结结构构构构钢钢钢钢严严严严,如如如如最最最最大大大大使使使使用用用用厚厚厚厚度度度度更更更更小小小小,冲冲冲冲击击击击试试试试验验验验温温温温度度度度更更更更低低低低等等等等,而而而而且且且且钢钢钢钢材强度愈高,要求愈严。材强度愈高,要求愈严。材强度愈高,要求愈严。材强度愈高,要求愈严。(4 4)钢钢钢钢材材材材厚厚厚厚度度度度与与与与结结结结构构构构抗抗抗抗脆脆脆脆断断断断性性性性能能能能在在在在定定定定量量量量上上上上的的的的关关关关系系系系,国国国国内内内内外外外外均均均均有有有有研研研研究究究究,有有有有的的的的已已已已在在在在规规规规范范范范中中中中根根根根据据据据结结结结构构构构的的的的不不不不同同同同工工工工作作作作条条条条件件件件对对对对不不不不同同同同牌牌牌牌号号号号的的的的钢钢钢钢材材材材规规规规定定定定了了了了最最最最大大大大使使使使用用用用厚厚厚厚度度度度。但但但但由由由由于于于于我我我我们们们们对对对对国国国国产产产产建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢材材材材在在在在不不不不同同同同工工工工作作作作条条条条件件件件下下下下的的的的脆脆脆脆断断断断问问问问题题题题还还还还缺缺缺缺乏乏乏乏深深深深入入入入研研研研究究究究,故故故故这这这这次次次次修修修修订订订订时时时时尚尚尚尚无无无无法法法法对对对对我我我我国国国国钢钢钢钢材材材材的的的的最最最最大大大大使使使使用用用用厚厚厚厚度度度度作作作作出出出出具具具具体体体体规规规规定定定定,只只只只能能能能参参参参照照照照国国国国外外外外资资资资料料料料在在在在构构构构造上作出一些规定以提高结构的抗脆断能力。造上作出一些规定以提高结构的抗脆断能力。造上作出一些规定以提高结构的抗脆断能力。造上作出一些规定以提高结构的抗脆断能力。 (5 5)根根根根据据据据前前前前苏苏苏苏联联联联对对对对脆脆脆脆断断断断事事事事故故故故调调调调查查查查的的的的结结结结果果果果,格格格格构构构构式式式式桁桁桁桁架架架架结结结结构构构构占占占占事事事事故故故故总总总总数数数数的的的的48484848,而而而而梁梁梁梁结结结结构构构构仅仅仅仅占占占占18181818,板板板板结结结结构构构构占占占占34343434,可可可可见见见见桁桁桁桁架架架架结结结结构构构构容容容容易易易易发发发发生生生生脆脆脆脆断断断断。但但但但从从从从我我我我国国国国的的的的调调调调研研研研结结结结果果果果看看看看,脆脆脆脆断断断断情情情情况况况况并并并并不不不不严严严严重重重重,故故故故规规规规定定定定在在在在工工工工作作作作温温温温度度度度T T T T 30303030 地地地地区区区区的的的的焊接结构宜采用较薄的组成板件。焊接结构宜采用较薄的组成板件。焊接结构宜采用较薄的组成板件。焊接结构宜采用较薄的组成板件。 (6 6 6 6)虽然在我国的寒冷地区过去很少发生脆断)虽然在我国的寒冷地区过去很少发生脆断)虽然在我国的寒冷地区过去很少发生脆断)虽然在我国的寒冷地区过去很少发生脆断问题,但当时的建筑物都不大,钢材亦不太厚。根问题,但当时的建筑物都不大,钢材亦不太厚。根问题,但当时的建筑物都不大,钢材亦不太厚。根问题,但当时的建筑物都不大,钢材亦不太厚。根据我国低温地区钢结构使用情况调查,构件的钢材据我国低温地区钢结构使用情况调查,构件的钢材据我国低温地区钢结构使用情况调查,构件的钢材据我国低温地区钢结构使用情况调查,构件的钢材厚度为:吊车梁不大于厚度为:吊车梁不大于厚度为:吊车梁不大于厚度为:吊车梁不大于25mm25mm,柱子不大于柱子不大于柱子不大于柱子不大于20mm20mm,屋架下弦不大于屋架下弦不大于屋架下弦不大于屋架下弦不大于10mm10mm。随着今后大型建(构)筑物随着今后大型建(构)筑物随着今后大型建(构)筑物随着今后大型建(构)筑物的兴建,钢材厚度的增加,钢结构的防脆断问题理的兴建,钢材厚度的增加,钢结构的防脆断问题理的兴建,钢材厚度的增加,钢结构的防脆断问题理的兴建,钢材厚度的增加,钢结构的防脆断问题理应在设计中加以考虑。为了缩小应用范围以节约投应在设计中加以考虑。为了缩小应用范围以节约投应在设计中加以考虑。为了缩小应用范围以节约投应在设计中加以考虑。为了缩小应用范围以节约投资,仅在资,仅在资,仅在资,仅在T T T T20202020的地区采用。在的地区采用。在的地区采用。在的地区采用。在T T T T20202020的地的地的地的地区,对重要结构宜在受拉区采用一些减少应力集中区,对重要结构宜在受拉区采用一些减少应力集中区,对重要结构宜在受拉区采用一些减少应力集中区,对重要结构宜在受拉区采用一些减少应力集中和焊接残余应力的构造措施。和焊接残余应力的构造措施。和焊接残余应力的构造措施。和焊接残余应力的构造措施。 第11章 钢与混凝土组合梁l l本章新增加了下列主要内容:本章新增加了下列主要内容:本章新增加了下列主要内容:本章新增加了下列主要内容:()连续组合梁负弯矩处的计算方法。()连续组合梁负弯矩处的计算方法。()连续组合梁负弯矩处的计算方法。()连续组合梁负弯矩处的计算方法。()楼板为压型钢板组合板时组合梁的设计。()楼板为压型钢板组合板时组合梁的设计。()楼板为压型钢板组合板时组合梁的设计。()楼板为压型钢板组合板时组合梁的设计。()部部部部份份份份抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接组组组组合合合合梁梁梁梁的的的的设设设设计计计计。部部部部份份份份抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接对对对对梁梁梁梁的的的的强强强强度度度度影影影影响响响响很很很很小小小小,只只只只挠挠挠挠度度度度增增增增大大大大,可可可可节节节节约约约约连连连连接接接接件和施工费用。件和施工费用。件和施工费用。件和施工费用。()组合梁的挠度计算(主要是考虑滑移效应的()组合梁的挠度计算(主要是考虑滑移效应的()组合梁的挠度计算(主要是考虑滑移效应的()组合梁的挠度计算(主要是考虑滑移效应的折减刚度的计算方法)。折减刚度的计算方法)。折减刚度的计算方法)。折减刚度的计算方法)。 l l压型钢板上现浇混凝土翼板并通过抗剪连接件压型钢板上现浇混凝土翼板并通过抗剪连接件压型钢板上现浇混凝土翼板并通过抗剪连接件压型钢板上现浇混凝土翼板并通过抗剪连接件与钢梁连接组合成整体后,钢梁与楼板成为共与钢梁连接组合成整体后,钢梁与楼板成为共与钢梁连接组合成整体后,钢梁与楼板成为共与钢梁连接组合成整体后,钢梁与楼板成为共同受力的组合梁结构。同受力的组合梁结构。同受力的组合梁结构。同受力的组合梁结构。 1 1 组合梁的组成及其工作原理组合梁的组成及其工作原理 压型钢板组合梁通常由三部分组成,即:压型钢板组合梁通常由三部分组成,即:钢筋混凝土翼板、抗剪连接件、钢梁。钢筋混凝土翼板、抗剪连接件、钢梁。 11.1 一般规定(1)钢筋混凝土翼板)钢筋混凝土翼板组合梁的受压翼缘;组合梁的受压翼缘;(2)抗抗剪剪连连接接件件混混凝凝土土翼翼板板与与钢钢梁梁共共同同工工作作的的基基础础,主主要要用用来来承承受受翼翼板板与与钢钢梁梁接接触触面面之之间间的的纵纵向向剪力;同时可承受翼板与钢梁之间的掀起力。剪力;同时可承受翼板与钢梁之间的掀起力。(3)钢钢梁梁在在组组合合梁梁中中主主要要承承受受拉拉力力和和剪剪力力,钢钢梁梁的的上上翼翼缘缘用用作作混混凝凝土土翼翼板板的的支支座座并并用用来来固固定定抗抗剪剪连连接接件件,在在组组合合梁梁受受弯弯时时,抵抵抗抗弯弯曲曲应应力力的的作作用用远远不不及及下下翼翼缘缘,故故钢钢梁梁宜宜设设计计成成上上翼翼缘缘截截面面小小于于下下翼翼缘缘截截面的不对称截面。面的不对称截面。 组合梁的工作原理组合梁的工作原理1.组合梁截面的基本假定组合梁截面的基本假定(1)组合梁截面变形符合平面假定;)组合梁截面变形符合平面假定;(2)钢钢梁梁与与混混凝凝土土翼翼板板之之间间的的相相互互连连接接可可靠靠,虽虽然有微小的相对位移,但可忽略不计;然有微小的相对位移,但可忽略不计;(3)钢材与混凝土均为理想的弹塑性体。)钢材与混凝土均为理想的弹塑性体。(4)忽略钢筋混凝土翼板受压区中钢筋的作用;忽略钢筋混凝土翼板受压区中钢筋的作用;(5)假假定定剪剪力力全全部部由由钢钢梁梁承承受受,同同时时不不考考虑虑剪剪力力对组合梁抗弯承载力的影响。对组合梁抗弯承载力的影响。11.2 组合梁设计2. 2. 混凝土翼板的有效宽度混凝土翼板的有效宽度取下式中的最小值:取下式中的最小值:式中式中bc1、bc2相邻钢梁间净距相邻钢梁间净距s0的的1/2。 3.3.组合梁的截面设计组合梁的截面设计组组合合梁梁的的截截面面高高度度一一般般为为跨跨度度的的1/151/16,为为使使钢钢梁梁的的抗抗剪剪强强度度与与组组合合梁梁的的抗抗弯弯强强度度相相协协调调,钢钢梁梁截面高度不宜小于组合梁截面总高度截面高度不宜小于组合梁截面总高度h的的1/2.5。组组合合梁梁的的截截面面计计算算有有弹弹性性分分析析法法和和塑塑性性分分析析法法两两种,组合梁的承载能力一般用塑性分析法计算。种,组合梁的承载能力一般用塑性分析法计算。由由于于在在荷荷载载标标准准值值作作用用下下的的截截面面弯弯矩矩M往往往往小小于于组组合合梁梁在在弹弹性性阶阶段段的的极极限限弯弯矩矩Me,因因此此组组合合梁梁在在正正常使用极限状态下的挠度一律按弹性分析法计算。常使用极限状态下的挠度一律按弹性分析法计算。组合梁的计算分两阶段组合梁的计算分两阶段施工阶段和使用阶段。施工阶段和使用阶段。(1)施施工工阶阶段段:钢钢梁梁承承受受混混凝凝土土和和钢钢梁梁的的自自重重以以及及施工活荷载,钢梁应计算强度、稳定性和刚度。施工活荷载,钢梁应计算强度、稳定性和刚度。(2)使使用用阶阶段段:钢钢梁梁上上的的混混凝凝土土翼翼板板已已终终凝凝形形成成组组合合梁梁承承受受在在使使用用期期间间的的荷荷载载。应应按按钢钢与与混混凝凝土土组组合合梁梁进行截面的强度、刚度及裂缝宽度计算。进行截面的强度、刚度及裂缝宽度计算。组合梁在正弯矩作用下的抗弯强度计算组合梁在正弯矩作用下的抗弯强度计算正正弯弯矩矩作作用用下下,组组合合梁梁的的塑塑性性中中和和轴轴可可能能位位于于钢钢筋筋混混凝凝土土翼翼板板内内,也也可可能能位位于于钢钢梁梁截截面面内内,计计算算时时分分两种情况考虑。两种情况考虑。(1)当当塑塑性性中中和和轴轴位位于于混混凝凝土土受受压压翼翼板板内内,即即Af bcehcfc时:时: (2)当塑性中和轴位于钢梁截面内即)当塑性中和轴位于钢梁截面内即Afbcehcfc时,时,组合梁在负弯矩作用下的抗弯强度计算组合梁在负弯矩作用下的抗弯强度计算负负弯弯矩矩作作用用区区段段,受受力力类类似似钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁,混混凝凝土开裂退出工作,拉力由翼板内配置的纵向钢筋承受:土开裂退出工作,拉力由翼板内配置的纵向钢筋承受:11.3 部分抗剪连接的组合梁设计 新新新新增增增增。当当当当剪剪剪剪力力力力连连连连接接接接件件件件的的的的设设设设置置置置受受受受构构构构造造造造等等等等原原原原因因因因影影影影响响响响不不不不能能能能全全全全部部部部配配配配置置置置,因因因因而而而而不不不不足足足足以以以以承承承承受受受受组组组组合合合合梁梁梁梁上上上上最最最最大大大大弯弯弯弯矩矩矩矩点点点点和和和和邻邻邻邻近近近近零零零零弯弯弯弯矩矩矩矩点点点点之之之之间间间间的的的的剪剪剪剪跨跨跨跨区区区区段段段段内内内内总总总总的的的的纵纵纵纵向向向向水水水水平平平平剪剪剪剪力力力力时时时时,可可可可采采采采用用用用部部部部分分分分抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接设设设设计计计计法法法法。由由由由于于于于梁梁梁梁的的的的跨跨跨跨度度度度愈愈愈愈大大大大对对对对连连连连接接接接件件件件柔柔柔柔性性性性性性性性能能能能要要要要求求求求愈愈愈愈高高高高,所所所所以用以用以用以用这这这这种方法种方法种方法种方法设计设计设计设计的的的的组组组组合梁其跨度不宜超合梁其跨度不宜超合梁其跨度不宜超合梁其跨度不宜超过过过过20m20m20m20m。 对对对对于于于于单单单单跨跨跨跨简简简简支支支支梁梁梁梁,部部部部分分分分抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接的的的的抗抗抗抗弯弯弯弯强强强强度度度度计计计计算方法是根据简化塑性理论按下列假定确定的:算方法是根据简化塑性理论按下列假定确定的:算方法是根据简化塑性理论按下列假定确定的:算方法是根据简化塑性理论按下列假定确定的:(1 1)在在在在所所所所计计计计算算算算截截截截面面面面左左左左右右右右两两两两个个个个剪剪剪剪跨跨跨跨内内内内, 取取取取连连连连接接接接件件件件承承承承载载载载力力力力设设设设计计计计值值值值之之之之和和和和 n nr r 的的的的较较较较小小小小者者者者作作作作为为为为混混混混凝凝凝凝土土土土翼翼翼翼板板板板中中中中的的的的剪剪剪剪力;力;力;力;(2 2)梁梁梁梁与与与与混混混混凝凝凝凝土土土土翼翼翼翼板板板板间间间间产产产产生生生生相相相相对对对对滑滑滑滑移移移移,以以以以至至至至混混混混凝凝凝凝土土土土翼板与钢梁翼板与钢梁翼板与钢梁翼板与钢梁有各自的中有各自的中有各自的中有各自的中和轴。和轴。和轴。和轴。 为为为为了了了了保保保保证证证证部部部部分分分分抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接的的的的组组组组合合合合梁梁梁梁能能能能有有有有较较较较好好好好的的的的工工工工作作作作性性性性能能能能,在在在在任任任任一一一一剪剪剪剪跨跨跨跨区区区区内内内内,部部部部分分分分抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接时时时时连连连连接接接接件件件件的的的的数数数数量量量量不不不不得得得得少少少少于于于于按按按按完完完完全全全全抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接设设设设计计计计时时时时该该该该剪剪剪剪跨跨跨跨区区区区内内内内所所所所需需需需抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接件件件件总总总总数数数数的的的的50%50%,否否否否则则则则将将将将按按按按单单单单根根根根钢钢钢钢梁梁梁梁计计计计算,不考虑组合作用。算,不考虑组合作用。算,不考虑组合作用。算,不考虑组合作用。 抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接件件件件必必必必须须须须具具具具有有有有一一一一定定定定的的的的柔柔柔柔性性性性,即即即即理理理理想想想想的的的的塑塑塑塑性性性性状状状状态态态态,如如如如栓栓栓栓钉钉钉钉直直直直径径径径dd 22mm22mm,杆杆杆杆长长长长l l 4d4d。此此此此外外外外,混混混混凝凝凝凝土土土土强强强强度度度度等等等等级级级级不不不不能能能能高高高高于于于于C40C40,以以以以保保保保证证证证栓栓栓栓钉钉钉钉工工工工作作作作时时时时全截面进入塑性状态。全截面进入塑性状态。全截面进入塑性状态。全截面进入塑性状态。11.4 抗剪连接件的计算 (1) 1) 1) 1) 关关关关于于于于圆圆圆圆柱柱柱柱头头头头焊焊焊焊钉钉钉钉( ( ( (栓栓栓栓钉钉钉钉) ) ) )的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力,根根根根据据据据欧欧欧欧洲洲洲洲钢钢钢钢结结结结构构构构协协协协会会会会1981198119811981年年年年组组组组合合合合结结结结构构构构规规规规范范范范等等等等资资资资料料料料,其其其其承承承承载载载载力力力力的的的的限限限限制制制制条条条条件件件件为为为为0.70.7A As sf fu u。但但但但在在在在修修修修订订订订TJ17-74TJ17-74TJ17-74TJ17-74规规规规范时,认为我国使用经验不足,将范时,认为我国使用经验不足,将范时,认为我国使用经验不足,将范时,认为我国使用经验不足,将f fu u改为改为改为改为f f,即,即,即,即GBJ17-88GBJ17-88规规规规范范范范发发发发行行行行以以以以来来来来,设设设设计计计计者者者者在在在在使使使使用用用用中中中中发发发发现现现现,N Nv vc c均均均均由由由由“ “ 0.70.7A As sf f ” ”控控控控制制制制,“ “ ” ”不不不不起起起起作作作作用用用用,使使使使栓栓栓栓钉钉钉钉数数数数偏偏偏偏多多多多,现现现现将将将将此此此此限限限限制制制制条条条条件件件件改改改改为为为为:“ “0.70.7A As srf rf ” ”,r r r r为为为为栓栓栓栓钉钉钉钉材材材材料料料料的的的的强强强强屈屈屈屈比比比比,按按按按规规规规定定定定,栓栓栓栓钉材料为钉材料为钉材料为钉材料为4.64.64.64.6级,即级,即级,即级,即f f=215N/mm=215N/mm2 2,r r r r=1/0.6=1.67=1/0.6=1.67。 (2 2)用用用用压压压压型型型型钢钢钢钢板板板板作作作作混混混混凝凝凝凝土土土土翼翼翼翼板板板板的的的的底底底底模模模模时时时时,其其其其抗抗抗抗剪剪剪剪连连连连接接接接件件件件一一一一般般般般用用用用栓栓栓栓钉钉钉钉,栓栓栓栓钉钉钉钉根根根根部部部部无无无无混混混混凝凝凝凝土土土土约约约约束束束束,当当当当压压压压型型型型钢钢钢钢板板板板垂垂垂垂直直直直于于于于钢钢钢钢梁梁梁梁时时时时,混混混混凝凝凝凝土土土土肋肋肋肋是是是是不不不不连连连连续续续续的的的的,故故故故栓栓栓栓钉钉钉钉的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力应应应应予予予予折折折折减减减减,规规规规范范范范规规规规定定定定的的的的折折折折减减减减系系系系数数数数是根据试验分析而得的。是根据试验分析而得的。是根据试验分析而得的。是根据试验分析而得的。 11.4 挠度计算 组合梁采用的柔性连接件在传递钢梁与混凝组合梁采用的柔性连接件在传递钢梁与混凝组合梁采用的柔性连接件在传递钢梁与混凝组合梁采用的柔性连接件在传递钢梁与混凝土翼板交界面的剪力时本身会发生变形,周围的土翼板交界面的剪力时本身会发生变形,周围的土翼板交界面的剪力时本身会发生变形,周围的土翼板交界面的剪力时本身会发生变形,周围的混凝土也会产生压缩,导致钢梁与混凝土翼板的混凝土也会产生压缩,导致钢梁与混凝土翼板的混凝土也会产生压缩,导致钢梁与混凝土翼板的混凝土也会产生压缩,导致钢梁与混凝土翼板的交界面产生滑移应变,从而引起附加挠度,因此,交界面产生滑移应变,从而引起附加挠度,因此,交界面产生滑移应变,从而引起附加挠度,因此,交界面产生滑移应变,从而引起附加挠度,因此,组合梁的挠度计算,其截面刚度应采用考虑滑移组合梁的挠度计算,其截面刚度应采用考虑滑移组合梁的挠度计算,其截面刚度应采用考虑滑移组合梁的挠度计算,其截面刚度应采用考虑滑移效应的折减刚度。效应的折减刚度。效应的折减刚度。效应的折减刚度。谢 谢 大 家
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