2014講義-鋼結構gb50017條文2012之14章

1.鋼結構設計使用的有關規(guī)范及規(guī)常用鋼結構設計的適用項次1（鋼結構構件及其連接設計2GB500118-3CECS024CECS281990DL/5JGJ99適用于多房屋鋼結構設計6建筑抗震設計規(guī)8多層和鋼結構房9.2.1本節(jié)主要適用于鋼柱、鋼屋架或鋼屋面梁承重的單層廠房。附錄G鋼支撐-混凝土框架和鋼框架-鋼筋混凝土筒結構房鋼支撐-鋼筋混凝土鋼框架-鋼筋混凝土簡結H.2.1本節(jié)適用于鋼結構的框架、支撐框架、框排架等結8有關規(guī)定執(zhí)行，其抗震等級的高度分界應比第8.1節(jié)降低10m；單層部分可按第9.2節(jié)的規(guī)定執(zhí)行。7JGJ7-備案號J空間網格結構技術規(guī)《網架結構設計與施工規(guī)程》JGJ7-和《網殼結構技術規(guī)程》JGJ61-1.0.2本規(guī)程適用于主要以鋼桿組成8GB50205-鋼結構工程施工質量9GB50755-統(tǒng)一標準》GB50300和《鋼結構工程GB50661-代替《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》81-《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的章 總1.0.1為在鋼結構設計中執(zhí)行國家的技術經濟政策，做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量，特制定。1.0.2適用于工業(yè)與民用房屋和一般構筑物的鋼結構設計，其中，由冷彎成型鋼材制作的構件及其連接應符合現行《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》(GB500018的規(guī)定。1.0.3的設計原則是根據現行《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068制訂的。按設計時，取用的荷載及其組合值應符合現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定；在區(qū)的建筑物和構筑物，尚應符合現行《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011《中國動參數區(qū)劃圖》GB18306和《構筑物抗震設計規(guī)范》GB5019l的規(guī)定。在鋼結構設計文件中，應注明建筑結構的設計使用年限、鋼材牌號、連接材料的型號或鋼號目此外還應注明所要求的焊縫形式焊縫質量等級端面刨平部位及對施工的要求。設計基準期即為確定可變作用及與時間有關的材料性能等取值而選定的時間參數。（GB50009-2001（GB50010-2002）γ0·S≤R。γ0≥1.1100年；γ0≥1.050年；γ0≥0.95年。在《鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）中規(guī)定γ0≥0.95時，結構使用年25年基本設計規(guī)設計原除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數設計表達式進行計算。GB50068—2001《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》規(guī)定，各種建筑結構應采用“以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法。為此范繼續(xù)沿用以概率承重結構應按下列承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設而不適于繼續(xù)承載，結構和構件喪失穩(wěn)定，結構轉變?yōu)闄C動體系和結構傾覆。變形，影響正常使用的振動，影響正常使用或耐久性能的局部損壞(裂縫。請注意范將該條列為強制性條文設計鋼結構時，應根據結構破壞可能產生的，采用不同的安全等級。安全等級應根據具體情況另行確定GB50068-20011.0.8建筑結構設計時，應根據結構破壞可能產生的（危及人的生命、造級的劃分應符合下表的要求。房屋結構的安全等結構破壞結構重要性系數50250.95（GB注：1對特殊建筑物，其安全等級應根據具體情況另行確定2地礎設計安全等級及按抗震要求設計時建筑結構的安全等級，尚應符合國家現行按承載能力極限狀態(tài)設計鋼結構時。應考慮荷載效應的本組合，必時尚應考慮荷載效應的偶然組合。凝土組合梁，尚應考慮準永久組合。，GB50068《建土組合梁的荷載組合范作出明確規(guī)定，因需要考慮混凝土在長期荷載作用下的蠕變影響，故除應考慮荷載效應的標準組合外，尚應考慮準永久組合(相當GBJ68—1984的長期效應組合)。，計算結構或構件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應采用荷載設計值(載標準值乘以荷載分項系數；計算疲勞時，應采用荷載標準值。B50068力極限狀態(tài)，在設計表達式中均考慮了荷載分項系數，采用荷載設計值(荷載標準值乘以荷載分項系數)進行計算，但其中疲勞的極限狀態(tài)設計目前還處在研究J17988采用荷載標準值進行計算。鋼結構的連接強度采用荷載設計值進行計算。新舊規(guī)范同樣規(guī)定在吊車梁的疲勞計算中只考慮跨間內起重量最大的一臺力幅常低于設計中按起重量最大的一臺吊車滿載和處于最不利位置時算得的最大計算應力幅。荷載和荷載效應計設計鋼結構時，荷載的標準值、荷載分項系數、荷載組合值系數、動力荷載的動力系數等，應按現行《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定用。結構的重要性系數靠應按現行《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB50068的規(guī)定采用,其中對設計使用年限為25年的結構構件γ0不應小于0.95（平投影面積超過60m2時，屋面均布活荷載標準值應取為.3km。該條為強制性條文。結構的重要性系數γ0。應按現行GB0.95。GB500094.3.1條規(guī)定，(不上人屋面)屋面均布活荷載標準值規(guī)定為0.5kN/m2，并注明“對不同結構可按有關設計規(guī)范的規(guī)定，60m2時，屋面均布活荷載標準值取為0.3kN/m2。這個取值僅適用于只有一個可變荷載的情況，當0.5kN/m2。 式中Hkα—系數，對一般軟鉤吊車α=0.1，抓斗或磁盤吊車宜采用α=0.15，硬α=0.2。注：現行《起重機設計規(guī)范》(GB/T38ll)將吊車工作級別劃分為A1～A8級。在一般情況下,中的輕級工作制相當于A1～A3級：中級工作制相當于A4、A5級；重A6～A8A8屬于特重級。3-4吊車輪水平偏斜引起的卡軌1616．每個輪壓處因吊車擺動引起的橫向水平荷載標準值(kN)值最為接近 [解依據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20033.2.2條，由于吊車擺動引起Hk=αPk,max=0.1×470=47 Hk=αPk,max 5.1.2l吊車縱向水平荷載標準值，應按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10％采用；該項荷載的作用點位于剎車輪與軌道的接觸點，其方向與軌2吊車橫向水平荷載標準值，應取橫行小車重量與額定起重量之和的下列百10t16～50t75t8注：l22l 0.758-1-4柱與屋架鉸接b)、c)8-1-5階形邊柱b)(07)23．H1(mm)，應與下列何項數值最為接 架下弦軸線距離。這里H1=l000mm 故選擇B圖6-5- 柱腳類a)餃接柱腳b)加勁剛接柱腳c)帶柱靴剛接柱腳d)建筑結構的內力一般按結構靜力學方法進行彈性分析，符合第9章圖7.4雙軸對稱工字形截面在純彎曲下的正應MMx M注：上式為構件部分截面進入塑性狀態(tài)，當“γ1.09 圖6-5- 梁柱的剛性連(b)栓-焊節(jié)點(c)圖6-5- 梁柱的半剛性連(a)豎端板節(jié)點(b)圖6-5- 栓-焊連對Hh>0.1加考慮由公式(3.2.81)HniH

0.2

式 Qi—第i樓層的總重力荷載設計值0.2 >l0.2αy—鋼材強度影響系數，其值：Q2351.0；Q3451.1；Q390鋼1.2；Q4201.25。MⅡ=MIb+α2i α2i

1-式 α2ii層桿件的側移彎矩增大系數；∑H—產生層間側移△u階彈性分析時，△u可近似采用層間相對位移的容許值[△u]，[△u]見附錄A第A.2節(jié)；注：1當按公式(3.2.8-3)α2i>1.335—5l單層剛架5—5l單層剛架材料選《Q235鋼、Q345鋼、Q390Q420鋼，其質量應分別符合現行碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T159l《(1)范改變了原有的鋼材等級的表示方法，將原來3號鋼、16Mn鋼(16Mnq)15MnV鋼(15MnVq)Q235、Q345Q390代替。層建筑或其他重要建(構)筑物用鋼板制定的行業(yè)標準，其性能與JISG3136注意伸長 20%的要Q235考慮到目前還有少量模鑄，且現行GB/T700《碳素結構鋼》中仍有沸騰鋼，故仍保留Q235·F的應用范圍。所謂“重要結構”是指損壞嚴重的重要性較大的結構構件，如桁架即冬季空氣調節(jié)室外計算溫度)，因為空氣調節(jié)計算溫度是為空調采暖用的計算溫由自然條件決定的兩者不能為“空調計算溫度在數值上差別不太大J19198(201年版承重結構采用的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的格保證，對焊接結構尚應具有碳含量的合格保證。焊接承重結構以及重要的非焊接承重結構采用的鋼材還應具有冷彎試驗的合格保證。鋼材的冷彎試驗是塑性指標之一，同時也是衡量鋼材質量的一個綜合性指能；而非焊接的重要結構(如吊車梁、吊車桁架、有振動設備或有大噸位吊車廠房的屋架、托架、大跨度重型桁架等)以及需要彎曲成型的構件等，亦都要求具有冷彎試驗合格的保證。800～1200℃時，可能出現裂紋，稱為熱脆。硫化鐵又能形成夾雜物，不僅促使0.12％～0.2％之間，超出該范圍的幅度愈多，焊接性能變差的程度愈大。因鋼結構所采用的鋼材力學性驗方法等都必須按照各個試驗有關的規(guī)定進行。AfpBfyAB間的曲線稱為彈塑性變形階段BC段稱為塑性變形階段CD段稱為應變硬化階段DE段稱為頸縮階段。圖鋼材拉伸試σ-ε曲線末按比例畫出a鋼材σ-ε曲線；屈服點附近σ-ε曲線放大圖；理想彈塑性體的σ-(4)δ由下式求取(??=?????0×100％(2.式中，?和?的能力，δ值愈大，塑性性能愈好。出于鋼材具有良好的塑性，可使有應力集中圖2.2拉伸試驗試件及拉斷時的頸(a)拉伸試驗試件；(b)必須注意的是：拉伸試件有長短之分，中規(guī)定的長試件是?為圓形截面試件的直徑或?√4??0/??為矩形截面試件的面積；短試件是?或√4??0/??，其伸長率分別記作δ10和δδ5δ10。δ10A0?A× ψ服點fy也就是壓縮時的屈服點，兩者是相同的。作了鋼材的拉伸試驗后，就不再2.3(a180o2.3b能試驗機上進行。2.3鋼材的冷彎試(a)彎曲前；(b) 24沖擊韌性試(a)沖擊韌性試驗；(b)梅氏試件U形缺口；(c)夏比試件V圖2.5缺口紉性隨溫度的變化0℃、-20℃或-40℃的沖擊韌性保證3.9.2結構材料性能指標，應符合下列最低要求12 鋼結構的鋼材應符合下列規(guī)定鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應大干鋼材應有明顯的屈服臺階，且伸長率不應小于鋼材應有良好的焊接性和合格的沖擊韌性表 結構用鋼材選用2.8是對鋼材選用的建議，可供設計時參考使用?，F將需要進一步說明的問的，兩者不能。前對結構工作溫度取為“最冷5天的平均溫度"，歐州空調計算溫度在數值上差別不大，這次規(guī)范修訂時改為“最低日平均溫度"。至于“對采暖房屋內的結構可按該規(guī)定值提高10℃采用”的補充規(guī)定是參1981年規(guī)范(CHИпⅡ-23-81)21“建筑在I1(–50℃>T≥–65℃)、I2、Ⅱ2、Ⅱ3(–40℃>T≥–50℃)氣候地區(qū)內的T10℃。Q235鋼為合適。規(guī)范規(guī)定的Q420鋼，主要用于大跨度結構和鋼結構，但沒有推薦更高強度級別(如fv≥460N/mm2)的鋼材，這不僅由于我國目前尚無質量成產Q235鋼時其強度Q235鋼為宜。壓彎桿件。壓彎桿件的性質介于壓桿與受彎桿件之間，當壓力相對較大時接近于壓桿當彎矩相對較大時則接近于有整體穩(wěn)定問題的梁。所以，一般的鋼結構均宜采用低強度的Q235鋼和中等強度的Q345鋼和即使這些建筑，如為了節(jié)約鋼材而片面強調強度而忽視塑性性能，對預防災規(guī)范第3.3.3條和3.3.4條對建筑結構用鋼材提出了一些需要保證的項目這對于需要驗算疲勞的焊接結構的鋼材，應具有常溫沖擊韌性的合格保證?！娴哂?3550900202035鋼和45200040當結構工作溫度不高于-20Q235Q3450℃沖擊韌性的合Q390Q420鋼應具有-40℃沖擊韌性的合格保證。該條規(guī)定了需要驗算疲勞結構的鋼材應具有沖擊韌性的合格保證。沖擊韌接反映鋼材抵抗低溫、應力集中、多向拉應力、加荷速率(沖擊)KIC，根據上述原則范對舊規(guī)范中鋼材沖擊韌性的試驗溫度作了調整，增加0Q345Q235鋼取用相同的試驗溫度。，0-2027JGB/T15912008，12～150mm時，B、C、D、E級分別要求+20℃、0℃、-20℃、-40℃D、E的順序表示質量等級越來越高。Q390Q420鋼應具有-40Q390EQ420E。60～80mm，工作溫度低于－20Q345國產鋼材。試問， 【解】依據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20033.3.4條，當結構工作溫度高于－20℃時，Q345鋼材應具有－20℃沖擊韌性的合格保證，因此，質量等應按現行《厚度方向性能鋼板》GB5313的規(guī)定，附加板厚方向的斷面收縮率，并不得小于該標準Z15 級規(guī)定的允許值。故選擇C鋼鑄件采用的鑄鋼材質應符合現行一般工程用鑄造碳鋼件11352當焊接承重結構為防止鋼材的層狀而采用z向鋼時其材質應符合現《厚度方向性能鋼板》GB/T5313圖2.ll熱軋鋼材的軋制方向、橫向和厚度2.12TT形節(jié)點中焊縫冷卻橫向收縮時鋼板變形受到約束,叫能產生層狀撕圖2.13正確布置焊縫可避免厚板中的層“Q345GJC形如“Q345GJZl5CZ15厚度方向性能鋼板的級 表斷面收縮率以含硫量耐候鋼》GB/T4172的規(guī)定。Q/BQB340--19942-8倍。《l手工焊接采用的焊條，應符合現行碳鋼焊條》GB/T5117或《低《適應，并應符合現行的規(guī)定。普通螺栓應符合現行《六角頭螺栓C級》GB/T5780和《六角頭螺栓》GB/T5782的規(guī)定。高強度螺栓應符合現行《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》1228GB/T12291230GB/T123l栓連接副技術條件》GB/T3633的規(guī)定。圓柱頭焊釘(栓釘)連接件的材料應符合現行電弧螺栓焊用《圓頭焊釘》GB/T10433《鉚釘應采用現行標準件用碳素鋼熱軋圓鋼》GB/T715中規(guī)定《BL2或BL3錨栓可采用現行碳素結構鋼GB/T700中規(guī)定的Q235鋼《低合金高強度結構鋼》GB/T1591Q345鋼制成。高強度螺栓。按現行，大六角頭高強度螺栓的規(guī)格為M12～(M30-2008版)10.9級。Q235fy=240N/mm2表2— 常用結構鋼埋弧焊焊接材料的選 DABCDECDECDE注：①薄板I4.1手工電弧焊示意I電焊機；2焊件；3接焊條導線；4焊把；5焊條；6氣體；8接焊件導線；9接地線；l04.2手工電弧焊電弧附近示意l焊條；2焊條藥皮；3電??；4保護氣體；5焊件；6焊渣；7焊縫金屬；g4.3自動埋弧焊示l焊件；2電弧；3焊絲；4焊絲轉盤；5送絲機；6焊劑漏斗；7電源焊劑；9焊渣；l0焊縫金屬；11導線；1244氣體保護焊示意l焊件；2氣體供給器；3焊絲轉盤；4焊絲；5保護氣體；6電弧7電焊機；8焊槍；9熔嘴鋼結構用高強度大六角頭螺栓規(guī)鋼結構用扭剪型高強度螺栓規(guī)普通螺栓的標準和規(guī)序號ABC1《六角頭螺栓》(GB/T5782—《六角頭螺栓C(GB/T57802《I型六角螺母—AB級》6170《I型六角螺母—C3直徑40.25～56d≤24mml≤10dl≤150mm的較d>24mml>10d及l(fā)>150mm的75.68.8和4.8級； 按協(xié)8Md×l(d一直徑、l單位為mm)，例如：GB/T 最低限值(100N/mm2)，小數點后的數字表示材料的屈強比。表2— 高強度螺栓的標準和規(guī)1／T1231—副》(GB／T3632～3633—192圈345螺栓的推薦材料和適用20MnTiB 40B 6螺母的性能7螺母的推薦45、35、45、35、18墊圈的性能HRC9墊圈的推薦材4510.9S級：GB/T12318.8S級：GB/T123lM20×100-GB/T3632109同批連接副的扭矩系數平均值為0.10～0.150，扭矩系數標準偏差應小0.0108套，軸力l小于下列數力試驗60(M16注：1．螺紋規(guī)格中帶括號者為第二選擇系列，即不常用的規(guī)格。2．產品出廠檢驗按批進行，為保證扭矩系數(或緊固軸力)的勻質性，供貨的最大批量3000套。3．凡同一材料、爐號、規(guī)格、長度、機械加工、熱處理工藝及表面處理工藝的螺栓(螺母、墊圈)為同批。由同批螺栓、螺母及墊圈組成的連接副為同批連接副。GB,/T3633中，對螺栓長度≤100mm、長度相差≤15mm，以及螺栓長度>100mm、長度相差≤20mm者亦視為同一長度。46個月，用戶如需延長保證設計指鋼材的強度設計值，應根據鋼材厚度或直徑按表3.4.1-l采用。鋼鑄件的強3.4.1-23.4.1-33.4.1-5采用。表3.4.1- 鋼材的強度設計 f(刨平Q235≤Q345≤Q390≤Q420≤注：表中厚度系指計算點的鋼材厚度，對受拉和受壓構件系指截面中較厚板件的厚3.4.1-2鋼鑄件的強度設計值鋼f端面承壓(刨平ZG200-ZG230-ZG270-ZG310-表3.4.1-3焊縫的強度設計值焊接方法和fwtfwfwQ235≤Q345≤Q390≤Q420≤注l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現行《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB/15293和《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T12470中相關的規(guī)定。8mm鋼材的對接焊縫，不應采用超聲波探傷確定焊縫質量等級。 表3.4.1- 螺栓連接的強度設計值CA級、Bfbfbfbfbfbfbfb5.68.8注：1Ad≤24mml≤10dl≤150mm(按較小值)的螺栓；Bd>24mml=>10dl>150mm(按較小值)的螺栓。d為公稱直徑，l為螺桿公2A、B級螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C級螺栓孔的允許偏差和孔壁表面粗糙度。均應符合現行《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205的要求。3.4.1-5鉚釘連接的強度設計值抗拉（釘頭拉脫fvfcBL2或注：l屬于下列情況者為I

2l單面連接的單角鋼按受力計算強度和連接乘以系 按受壓計算穩(wěn)定性等邊角鋼乘以系 0.6+0.0015λ，但不大于短邊相連的不等邊角鋼乘以系數0.5+0.0025λ，但不大于1.0； λ為長細比。對中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿，應按最小回轉半徑λ<20時無墊板的單面施焊對接焊縫乘以系 施工條件較差的高空安裝焊縫和鉚釘連接乘以系 沉頭和半沉頭鉚釘連接乘以系 注：當幾種情況同時存在時，其折減系數應連乘2.12-1各種連接形（a）等邊角鋼單面連接；（b）不等邊角鋼短邊單面連接；（c）不等邊角鋼長邊單面連接1(a)1中(b)所示的變形，隨著變形逐漸增大，桿件中部的偏心距會逐漸減小。所以設計時可以將桿件當作拉桿計算，不過需將構件的強度設計值乘以0.85的折減系數。單角鋼端部的連接焊縫，由于構0.85。2分析結果得到了一系列實驗結果的驗證根據理論分析得到條文中規(guī)定的面施焊，則應將坡口處留足間隙并加墊板(對的環(huán)形對接焊縫則加墊環(huán))才容0.85。0.90。T形截面受力，此時，不考慮強度折減。7中，(b)圖為雙角鋼與節(jié)點板相連，此時強度不折減；(c)圖為角鋼單面7角鋼與節(jié)點板3.4.33.4.3鋼材和鋼鑄件的物理性彈性模量剪變模量線膨脹系數(12×10-質量密度12×10-ZG200—400、ZG230—450、ZG270—500ZG3.0—570GB11352—1989結構或構件變形的規(guī)(撓度或側移)規(guī)定相應的限值。一般情況下，結構或構件變形的容許值見A的規(guī)定進行適當地調整。A結構或構件的變形容許受彎構件的撓度容許A.1.1構件類1(3)(4)23有重軌(38kg/m)有輕軌(24kg/m)4樓(屋)蓋梁或桁架、工作平臺梁(3項除外)和平臺板(5)5墻架構件(風荷載不考慮陣風系數 (1)(4)支承壓型金屬板、瓦楞鐵和石棉瓦的橫梁(水平方向(5)帶有玻璃窗的橫梁(豎直和水平方向注：1l為受彎構件的跨度(2倍)2[VT]為永久和可變荷載標準值產生的撓度(起拱應減去拱度)的容許值；[VQ]為A7、A8每側吊車梁或吊車桁架的制動結構，由一臺最大吊車橫向水平荷載(按荷載規(guī)范取值)1/2200?？蚣芙Y構的水平位 H為自基礎頂面至柱頂的總高度；h注：1對室內裝修要求較高的民用建筑多層框架結構，層間相對位移宜適當減小。無墻2A7、A8級吊車的廠房柱和設有中級和重車水平荷載(按荷載規(guī)范取值)A.2.2所列的容A.2.2柱水平位移(計算值)的容許按平面結構圖形計按空間結構圖形計1231Hc在設有A8級吊車的廠，廠房柱的水平位移容許值宜減小10％在設有A6C(06)28.某一主平面內受彎的實腹構件，當構件截面上有螺栓(或鉚釘)孔時，下CA.構件變形計算B算

D[解]依據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20033.5.24.1.2l/2活載標準值所產生的撓度值。當僅為改善外l≥15m的三角l>24m1/500。受彎構件的計強在主平面內受彎的實腹構件(考慮腹板屈曲后強度者參見第4.4.1條)，Mx

M

式中Mx、Myxy軸的彎矩(對工字形截面：x軸為強軸，yWnx、Wnyxyγx=γy=1.055.2.1235/f當梁受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于 而不235/f235/fγx=1.0。fy為鋼材牌號所指屈服點。對需要計算疲勞的梁,γx=γy235/f圖7.4雙軸對稱工字形截面在純彎曲下的正應（0816Mmax=507.4kNm試問，強度計算時，梁1最大彎曲應力設計值(N／mm2)，與下列何項數值最為 [解 bt

30010/

=9.1<13，依據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003M

x若取塑性發(fā)展系數γx=1.0，會得到最后結果為174 故誤選擇強度計算中，僅考慮Mmax作用時吊車梁下翼緣的最大拉應力設計值(N／mm2)， 【解答

《鋼結構設計規(guī)范》GB50017—20034.1.11.0MMMWW xWW

=1.05858

x y…

式 （07）18．V=1727.8kN算剪應力時，可按近似公式1.2V進行計算，式中，h、tw[解]

21.21727.81032

1500

98.7

若將給出的剪力設計值乘以動力系數1.1，則得到應力值為1.1 4.1.2

1.2VI／S≈h／1.5，于是

1.5Vw

式 lz hRhR=0；在梁的支座處，當不設置支承加勁肋時，也應按公式(4.1.3-1)h0；對軋制型鋼梁，為腹板與上、下翼緣相接處兩內弧起點間的距接的鉚釘(或高強度螺栓)線間最近距離(4.3.2)。4.3.2加勁1橫向加勁肋；2縱向加勁肋；3***軋制工字形截面的當集中荷載通過軌道傳遞時，lz=a+5hy在梁的支座處，局部壓應力的分布長度取為：lza+2.5hy式中a12.5hy（06）18．當吊車工作制為輕、中級或重級時，吊車梁腹板上邊緣局部壓應力 [解 1.45.3.11.05；重1.1。GB50017-20034.1.3cFc式中l(wèi)z=a+5hy+2hR=50+5×18+2×130=400mm1.01.051.4279.7

=85.71.351.11.4279.7 12

（10）24．某受壓構件采用熱軋H型鋼HN700×300×13×24(mm)，其腹板與翼緣相接處兩側圓弧半徑r=28mm，試問，進行局部穩(wěn)定驗算時，腹板計算高度hotw之比值，與下列何項數值最為接近?A 【解答依據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20034.1.3h0h0

0224228

2ccMI In

式中σ、τ、σc—腹板計算高度邊緣同一點上同時產生的正應力、剪應力和局部壓應力，τσc應按公式(4.1.2)和公式(4.1.31)計算，σ應按(4.1.3-2)計算；σσcβ1σσcβ1=1.2σσcσc=1.0時,β1=1.1β11σσc5(b)所示，σσc異號時，如連續(xù)梁的支座附近，σ為拉應力，σc為壓5(a)β1=1.1β1=1.2。(0918．該夾層結構中的主梁與柱為鉸接支承，求得主梁在點“2”處(見柱網平2M2107.05k，2V21203k62處主梁腹板上邊緣的最大折算應力設計值/m2，與下列何項數值最為接近?

C．21 【解】依據《鋼結構設汁規(guī)范》GB50017-20034.1.4 M2y

16

n n332S33w w

.8 2cc

整體穩(wěn)4.2.1所規(guī)定的數值時。4.2.1H型鋼或等截面工字形簡支梁不需計算整體穩(wěn)定性l1/b1235/f235/f圖10.4單層平臺結構的支M

≤ 式中MxφbB030405060708091011（06）26．兩鉸拱式天窗架如圖22～27(d)所示，斜梁的最大彎矩設計值Mx=30．2kN·mH×103mm3，ix=82.5mm，iy=22.1mm，當按整體穩(wěn)定性計算時，試問，截面上的 外計算長度按兩個檁距考慮，取為2500mm。λy=2500／22.1=113GB50017-Mx

0.78188

b弦桿的支承點26b3.0m。除4.2.1H型鋼截面或工字形截面構件，Mx

M

≤ 式中Wx、Wyxyφb4.2.22.用上述少數試驗結果驗證本條公式(4.2.3)γy(γy=1.2)，并不意味繞弱軸4.2.1條l(4.2.4)

4.2.4箱形截式 l一受壓翼緣側向自由長度滿足了這些比值，梁的整體穩(wěn)定性就得到保證，否則應采取能保證鋼梁整《鋼結構設計規(guī)范》附錄B在支座處的邊界條件是不相同的。因此當應用懸臂梁符合《鋼結構設計規(guī)范》附錄B4則其承載能力將有較大的降低722示加強伸臂梁在支承處抗扭能力的一種構造圖7.22加強伸臂梁在支承處的抗扭措為壓桿按第5.1.7條計算。用于減小梁受壓翼緣自由長度的側向支撐,“其支撐力應將梁的受壓翼緣視為壓桿按5.1.7條計算。具體計算公式及來源見第5.1.7及其說明。局部穩(wěn)4.4類似構件或其他不考慮屈曲后強度的組合梁，則應按第4.3.2條的規(guī)定235/f 時，尚應按第4.3.3條至第4.3.5235/f0.9。235/fl當 235/f235/f235/f當 235/f235/f(受壓翼緣扭轉受到約束，如連有剛性鋪板、制動板或焊有鋼軌時)或235/f235/fh0hc2倍tw4.3.2加勁1橫向加勁肋；2縱向加勁肋；3設計梁加勁肋時，應預先布置好加勁肋，然后對腹板每區(qū)格進行驗算。如果驗算結果不符合要求，需重新布置加勁肋，再次驗算。圖 cr

cr

τ=V/(hwtw)計算，hw為腹板高度；ψ=1.0；λb≤0.85時：σcr 0.85<λb≤1.25σcr=[1-0.75(λb– λb1.25bσcr=1.1f／b2hc/ fλb 2hc/ fλb

2h2hc/ fλb

hc2hch0λs≤0.8τcr 0.8λs≤1.2τcr=[1-0.59(λs–0.8)] λs1.2sσcr=1.1fv／sh0/414h0/414h/20f

h0/41h0/415.34h/20f

λc≤0.9時：σc,cr 0.9λc≤1.2σc,cr=[1-0.79(λc–0.9)] λc1.2cσcr=1.1f／ch0/2810.91.83h0/2810.91.83a/h20fλc

h0/ f28h0/ f2818.95a/ λc

1

c

cr1

c,cr1式中σcr1、τcr1、σc,cr1 f f

f

式中h1 f f c1

f c1

2

c22

cr2

cr2

c,cr式中σ2—所計算區(qū)格內由平均彎矩產生的腹板在縱向加勁肋處的彎曲壓應力；σc20.3σc。λb2=h2/fλb2=h2/fτcr2按公式(4.3.3-3)h0h2h2h0－h(huán)1>性按式(4.3.41)σcr14.3.411)計算；τcr1按式(4.3.3-3)計算，但將h0a改為h1a1(a1為短加勁肋間距)；σc,cr1按式(4.3.3-8)計算，但λbλc1代替。 f a1a1/ f

1 2對a1／h1>1.2的區(qū)格，公式(4.3.5)右側應乘以1/0.4 h 1h0/tw≤1002.5h0)。縱向加勁肋至腹板計算高度受壓邊緣的距離應hc/2.5~hc/2范圍內。hs≥h040ts≥

1.21/15。Iz尚應符合下式要求：wIz≥3h0wa/h0≤0.85時，ww

ah0>0.85

aahIy≥2.5-hh

0

000.7h10.7～1.01/15。13(c)，則按偏心壓彎構件計235/f235/f15t

F

A A式中F—集中荷載或支座反力；Ace—端面承壓面積；當突緣支座(13a)2t(t為支承加勁肋厚度)時，則公式(9)中的fce應改取為鋼材受壓強度設計值f，甚至取為φf(φ是突緣部分的軸F力作用下應力（不60hf的限制）bt235235/f≤t

235/f當計算梁抗彎強度取γx=1.0時,b/t235/fb0t之比，應b0≤t

235/f235/f外伸部分(14)為一邊支承板，承受縱向均布壓力。組合梁腹板考慮屈曲后強度的計圖21腹板屈曲后的拉應力形截面焊接組合梁(4.3.2a)，應按下式驗算抗彎和抗剪承載能力：V V

MMf (4.4.1-

MeuMMf=(Af1

Af2h2 式中M、V＜0.5Vu，取V=0.5VuM<MfM=Mf；4.5-1及內4.3.2加勁橫向加勁肋；2縱向加勁肋；3Meu

c2Ix

Ix—按梁截面全部有效算得的繞x軸的慣性矩；λb≤0.85時： (4.4.1-0.85<λb≤1.25 (4.4.1-λb>1.25

1 0.2ρ=1

b b 當λs≤0.80.8<λs≤1.2時：λs>1.2時：

(4.4.1-Vu=hwtwfv (4.4.1-sVu=hwtwfv/s

式中λs(4.3.33d)(4.3.3-3e)計算。當組合梁僅配置支座加勁肋時，取公式(4.3.3-3e)ho/a=0。4.3.7條計算其在腹板平面外的穩(wěn)定性，壓力應按下式計算Ns=Vu－τcr 式 Vu—按公式(4.4.1-6)計算-1a/h21a/h20

hwtw

對設有中間橫向加勁肋的梁，a取支座端區(qū)格的加勁肋間距。對不設中間加勁肋的腹板，a取梁支座至跨內剪力為零點的距離。4.4.2的構造形式時，可按下述簡化方法進行計算：加勁肋l作為承受支座反力R的壓桿計算，封頭肋板2的截面積

注：1中間橫向加勁肋間距較大（a>2.5h0)4.4.2組合截面鋼梁的計4.5-14.5-2Q235-Bx上xq=200kN/m

圖4.5-1荷載及內 圖4.5-2梁的截范》GB50017-2003式（4.4.1-1）求梁的承載力與容許值的比值。根據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003式（4.4.2-

2×??=??w= 10=

0.85<??=1?0.82×(??b?0.85)=1?0.82×(1.099?0.85)= c c??=1 =1

根據式（4.4.1-3）翼緣板外伸的寬厚比??=170=10.6,所以

= ??eu=??x??e??x??=1.05×0.945×1.74×107×215=3712kN?f f 1 22??= +???)??=(350×16=2188kN?

+300×16×1035)× =

=3e??=

5.34+4×(

=?w??w??v=ss

×10× =1020kN3m(

?

+?????eu?

=0.5×

?

2700?+3712?

=由于 M=1×200×8(

?

+?????eu?

=

?

2700?+3712?

=h0=2000=200＞170, 4.5-3所示，僅配置橫向加勁肋，間距采用@2000mm平均剪力：??=1200+800=2平均彎矩：??=1200×2?200×2×1=1000kN?2(M=1200×1-200×1×0.5=1100kN腹板邊緣彎曲壓應力：??=1000×106×973= 腹板剪應力：??=1000×103=

=200=2hc 2×??

= 177×??cr=[1?0.75(??b?0.85)]??=[1?0.75(1.099?0.85)]×=

=2000= =41??w√4+=1.1??v=1.1×125=

ss

328×10√10.9+13.4(1.83??28??w√10.9+13.4(1.83 ?0= =1.1??=1.1×215=

cc?? ?? )+ )

=

)+

50 )

=0.104+0.857+= 平均剪力：V=400+0=24000mm處的彎矩：M=1200×4-平均彎矩 =3400kN?2區(qū)格“C”的平均彎矩為區(qū)格“A”的3400=3.4倍其(

2)=

56.5×3.4)

4.5-3僅設有橫向加勁肋圖4.5- 鋼梁設置橫向及縱向加勁平均剪力：??=1200+400=2平均彎矩：M=1200×4?200×4×22腹板邊緣處的彎曲應力：??=1600×106×973=90.5腹板剪應力：??=800×103=40

=200= =?1=

= ??cr1=??= =

=22241??w√5.34+42

41×10√5.34+4×

500 ??cr1=??v=?1

= 56×σc,cr1=[1?0.75(λc1?0.85)]f=[1?0.75(0.893?0.85)]×215 +

)+

) +

20)+

=0.421+0.102+0.009=??=1600×106×473=44.0 ??=??c2=0.3σc=0.3×20=6?2

= 194×??cr2=??=215??=4000= = =

=

√5.34+4(a

√√41×10 =1.1??v=1.1×125=60.6

=

=2.667＞2, =

= 28??√18.9?5(?? 2

28×10√18.9?5× =1.1??=1.1×215=73.3

??2

44

40

+

=(

+(

=0.042+0.436+= 平均剪力：V=400=2區(qū)格內最大彎矩在跨度：M=3600kN?m；最小彎矩在橫向加勁肋處平均彎矩：??= =2腹板邊緣彎曲壓應力：σ=2400×106×973=腹板剪應力：τ=200×103=腹板邊緣局部壓應力：σc20N/mm2λb1=0.667,σcr1=215N/mm2λs1=0.525,τcr=λc1=0.893,σc,cr1=

10

20

+

+ )

+(

+( =0.894+0.006+=（4）σ=3400×106× ??2

93.5

10

+

=(

=0.189+0.027+= 縱向和橫向加勁肋截面的確定（4.5-4所示

=16×3003+342×103=36.02×√36.02×??z

=zzλ=2000= bzz

=σ=N

=

=

=1200×103=

?=?0+40=2000+40= bs=?s=120= ??=4000=2＞0.85,根據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20034.3.6-

=1×10×=13.02×106＞(2.5?

=1×8× λs=2.11，Vu=1020根據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20034.3.3- =1.1??v=1.1×125=30.9s s

根據《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-20034.3.2-??=(???

???

??2=(1020×103-30.9×2000×10)√1+ crw

1+(

=

h0/4處，此時：M=1271×3×?0=476.6 N=12004.5-54.5-5考慮腹板屈曲后強度時的加勁肋布置簡4.5-51-1剖面所A=316×10+2×145×16=7800=236.5Iz=1Ix1=1??z

36.025×√=√

=26.396×106=??=2000= b

1200×

476.6× ??

+1.2×0.167× x

=153.8+=2531.3N/mm2＞＞f=