2014讲义-钢结构gb50017条文2012之14章

1.钢结构设计使用的有关规范及规常用钢结构设计的适用項次1（钢结构构件及其连接设计2GB500118-3CECS024CECS281990DL/5JGJ99适用于多房屋钢结构设计6建筑抗震设计规8多层和钢结构房9.2.1本节主要适用于钢柱、钢屋架或钢屋面梁承重的单层厂房。附录G钢支撑-混凝土框架和钢框架-钢筋混凝土筒结构房钢支撑-钢筋混凝土钢框架-钢筋混凝土简结H.2.1本节适用于钢结构的框架、支撑框架、框排架等结8有关规定执行，其抗震等级的高度分界应比第8.1节降低10m；单层部分可按第9.2节的规定执行。7JGJ7-备案号J空间网格结构技术规《网架结构设计与施工规程》JGJ7-和《网壳结构技术规程》JGJ61-1.0.2本规程适用于主要以钢杆组成8GB50205-钢结构工程施工质量9GB50755-统一标准》GB50300和《钢结构工程GB50661-代替《建筑钢结构焊接技术规程》81-《钢结构设计规范》GB50017的章 总1.0.1为在钢结构设计中执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定。1.0.2适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计，其中，由冷弯成型钢材制作的构件及其连接应符合现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB500018的规定。1.0.3的设计原则是根据现行《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068制订的。按设计时，取用的荷载及其组合值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定；在区的建筑物和构筑物，尚应符合现行《建筑抗震设计规范》GB50011《中国动参数区划图》GB18306和《构筑物抗震设计规范》GB5019l的规定。在钢结构设计文件中，应注明建筑结构的设计使用年限、钢材牌号、连接材料的型号或钢号目此外还应注明所要求的焊缝形式焊缝质量等级端面刨平部位及对施工的要求。设计基准期即为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选定的时间参数。（GB50009-2001（GB50010-2002）γ0·S≤R。γ0≥1.1100年；γ0≥1.050年；γ0≥0.95年。在《钢结构设计规范（GB50017-2003）中规定γ0≥0.95时，结构使用年25年基本设计规设计原除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。GB50068—2001《建筑结构可靠度设计统一标准》规定，各种建筑结构应采用“以概率理论为基础的极限状态设计法。为此范继续沿用以概率承重结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏(裂缝。请注意范将该条列为强制性条文设计钢结构时，应根据结构破坏可能产生的，采用不同的安全等级。安全等级应根据具体情况另行确定GB50068-20011.0.8建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的（危及人的生命、造级的划分应符合下表的要求。房屋结构的安全等结构破坏结构重要性系数50250.95（GB注：1对特殊建筑物，其安全等级应根据具体情况另行确定2地础设计安全等级及按抗震要求设计时建筑结构的安全等级，尚应符合国家现行按承载能力极限状态设计钢结构时。应考虑荷载效应的本组合，必时尚应考虑荷载效应的偶然组合。凝土组合梁，尚应考虑准永久组合。，GB50068《建土组合梁的荷载组合范作出明确规定，因需要考虑混凝土在长期荷载作用下的蠕变影响，故除应考虑荷载效应的标准组合外，尚应考虑准永久组合(相当GBJ68—1984的长期效应组合)。，计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值(载标准值乘以荷载分项系数；计算疲劳时，应采用荷载标准值。B50068力极限状态，在设计表达式中均考虑了荷载分项系数，采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)进行计算，但其中疲劳的极限状态设计目前还处在研究J17988采用荷载标准值进行计算。钢结构的连接强度采用荷载设计值进行计算。新旧规范同样规定在吊车梁的疲劳计算中只考虑跨间内起重量最大的一台力幅常低于设计中按起重量最大的一台吊车满载和处于最不利位置时算得的最大计算应力幅。荷载和荷载效应计设计钢结构时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等，应按现行《建筑结构荷载规范》GB50009的规定用。结构的重要性系数靠应按现行《建筑结构可靠度设计统一标准GB50068的规定采用,其中对设计使用年限为25年的结构构件γ0不应小于0.95（平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为.3km。该条为强制性条文。结构的重要性系数γ0。应按现行GB0.95。GB500094.3.1条规定，(不上人屋面)屋面均布活荷载标准值规定为0.5kN/m2，并注明“对不同结构可按有关设计规范的规定，60m2时，屋面均布活荷载标准值取为0.3kN/m2。这个取值仅适用于只有一个可变荷载的情况，当0.5kN/m2。 式中Hkα—系数，对一般软钩吊车α=0.1，抓斗或磁盘吊车宜采用α=0.15，硬α=0.2。注：现行《起重机设计规范》(GB/T38ll)将吊车工作级别划分为A1～A8级。在一般情况下,中的轻级工作制相当于A1～A3级：中级工作制相当于A4、A5级；重A6～A8A8属于特重级。3-4吊车轮水平偏斜引起的卡轨1616．每个轮压处因吊车摆动引起的横向水平荷载标准值(kN)值最为接近 [解依据《钢结构设计规范》GB50017-20033.2.2条，由于吊车摆动引起Hk=αPk,max=0.1×470=47 Hk=αPk,max 5.1.2l吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10％采用；该项荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨2吊车横向水平荷载标准值，应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百10t16～50t75t8注：l22l 0.758-1-4柱与屋架铰接b)、c)8-1-5阶形边柱b)(07)23．H1(mm)，应与下列何项数值最为接 架下弦轴线距离。这里H1=l000mm 故选择B图6-5- 柱脚类a)饺接柱脚b)加劲刚接柱脚c)带柱靴刚接柱脚d)建筑结构的内力一般按结构静力学方法进行弹性分析，符合第9章图7.4双轴对称工字形截面在纯弯曲下的正应MMx M注：上式为构件部分截面进入塑性状态，当“γ1.09 图6-5- 梁柱的刚性连(b)栓-焊节点(c)图6-5- 梁柱的半刚性连(a)竖端板节点(b)图6-5- 栓-焊连对Hh>0.1加考虑由公式(3.2.81)HniH

0.2

式 Qi—第i楼层的总重力荷载设计值0.2 >l0.2αy—钢材强度影响系数，其值：Q2351.0；Q3451.1；Q390钢1.2；Q4201.25。MⅡ=MIb+α2i α2i

1-式 α2ii层杆件的侧移弯矩增大系数；∑H—产生层间侧移△u阶弹性分析时，△u可近似采用层间相对位移的容许值[△u]，[△u]见附录A第A.2节；注：1当按公式(3.2.8-3)α2i>1.335—5l单层刚架5—5l单层刚架材料选《Q235钢、Q345钢、Q390Q420钢，其质量应分别符合现行碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T159l《(1)范改变了原有的钢材等级的表示方法，将原来3号钢、16Mn钢(16Mnq)15MnV钢(15MnVq)Q235、Q345Q390代替。层建筑或其他重要建(构)筑物用钢板制定的行业标准，其性能与JISG3136注意伸长 20%的要Q235考虑到目前还有少量模铸，且现行GB/T700《碳素结构钢》中仍有沸腾钢，故仍保留Q235·F的应用范围。所谓“重要结构”是指损坏严重的重要性较大的结构构件，如桁架即冬季空气调节室外计算温度)，因为空气调节计算温度是为空调采暖用的计算温由自然条件决定的两者不能为“空调计算温度在数值上差别不太大J19198(201年版承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的格保证，对焊接结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的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。钢材的冷弯试验是塑性指标之一，同时也是衡量钢材质量的一个综合性指能；而非焊接的重要结构(如吊车梁、吊车桁架、有振动设备或有大吨位吊车厂房的屋架、托架、大跨度重型桁架等)以及需要弯曲成型的构件等，亦都要求具有冷弯试验合格的保证。800～1200℃时，可能出现裂纹，称为热脆。硫化铁又能形成夹杂物，不仅促使0.12％～0.2％之间，超出该范围的幅度愈多，焊接性能变差的程度愈大。因钢结构所采用的钢材力学性验方法等都必须按照各个试验有关的规定进行。AfpBfyAB间的曲线称为弹塑性变形阶段BC段称为塑性变形阶段CD段称为应变硬化阶段DE段称为颈缩阶段。图钢材拉伸试σ-ε曲线末按比例画出a钢材σ-ε曲线；屈服点附近σ-ε曲线放大图；理想弹塑性体的σ-(4)δ由下式求取(𝛿=𝑙−𝑙0×100％(2.式中，ℓ和ℓ的能力，δ值愈大，塑性性能愈好。出于钢材具有良好的塑性，可使有应力集中图2.2拉伸试验试件及拉断时的颈(a)拉伸试验试件；(b)必须注意的是：拉伸试件有长短之分，中规定的长试件是ℓ为圆形截面试件的直径或ℓ√4𝐴0/𝜋为矩形截面试件的面积；短试件是ℓ或√4𝐴0/𝜋，其伸长率分别记作δ10和δδ5δ10。δ10A0−A× ψ服点fy也就是压缩时的屈服点，两者是相同的。作了钢材的拉伸试验后，就不再2.3(a180º2.3b能试验机上进行。2.3钢材的冷弯试(a)弯曲前；(b) 24冲击韧性试(a)冲击韧性试验；(b)梅氏试件U形缺口；(c)夏比试件V图2.5缺口纫性随温度的变化0℃、-20℃或-40℃的冲击韧性保证3.9.2结构材料性能指标，应符合下列最低要求12 钢结构的钢材应符合下列规定钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大干钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性表 结构用钢材选用2.8是对钢材选用的建议，可供设计时参考使用。现将需要进一步说明的问的，两者不能。前对结构工作温度取为“最冷5天的平均温度"，欧州空调计算温度在数值上差别不大，这次规范修订时改为“最低日平均温度"。至于“对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用”的补充规定是参1981年规范(CHИпⅡ-23-81)21“建筑在I1(–50℃>T≥–65℃)、I2、Ⅱ2、Ⅱ3(–40℃>T≥–50℃)气候地区内的T10℃。Q235钢为合适。规范规定的Q420钢，主要用于大跨度结构和钢结构，但没有推荐更高强度级别(如fv≥460N/mm2)的钢材，这不仅由于我国目前尚无质量成产Q235钢时其强度Q235钢为宜。压弯杆件。压弯杆件的性质介于压杆与受弯杆件之间，当压力相对较大时接近于压杆当弯矩相对较大时则接近于有整体稳定问题的梁。所以，一般的钢结构均宜采用低强度的Q235钢和中等强度的Q345钢和即使这些建筑，如为了节约钢材而片面强调强度而忽视塑性性能，对预防灾规范第3.3.3条和3.3.4条对建筑结构用钢材提出了一些需要保证的项目这对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。℃但高于23550900202035钢和45200040当结构工作温度不高于-20Q235Q3450℃冲击韧性的合Q390Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。该条规定了需要验算疲劳结构的钢材应具有冲击韧性的合格保证。冲击韧接反映钢材抵抗低温、应力集中、多向拉应力、加荷速率(冲击)KIC，根据上述原则范对旧规范中钢材冲击韧性的试验温度作了调整，增加0Q345Q235钢取用相同的试验温度。，0-2027JGB/T15912008，12～150mm时，B、C、D、E级分别要求+20℃、0℃、-20℃、-40℃D、E的顺序表示质量等级越来越高。Q390Q420钢应具有-40Q390EQ420E。60～80mm，工作温度低于－20Q345国产钢材。试问， 【解】依据《钢结构设计规范》GB50017-20033.3.4条，当结构工作温度高于－20℃时，Q345钢材应具有－20℃冲击韧性的合格保证，因此，质量等应按现行《厚度方向性能钢板》GB5313的规定，附加板厚方向的断面收缩率，并不得小于该标准Z15 级规定的允许值。故选择C钢铸件采用的铸钢材质应符合现行一般工程用铸造碳钢件11352当焊接承重结构为防止钢材的层状而采用z向钢时其材质应符合现《厚度方向性能钢板》GB/T5313图2.ll热轧钢材的轧制方向、横向和厚度2.12TT形节点中焊缝冷却横向收缩时钢板变形受到约束,叫能产生层状撕图2.13正确布置焊缝可避免厚板中的层“Q345GJC形如“Q345GJZl5CZ15厚度方向性能钢板的级 表断面收缩率以含硫量耐候钢》GB/T4172的规定。Q/BQB340--19942-8倍。《l手工焊接采用的焊条，应符合现行碳钢焊条》GB/T5117或《低《适应，并应符合现行的规定。普通螺栓应符合现行《六角头螺栓C级》GB/T5780和《六角头螺栓》GB/T5782的规定。高强度螺栓应符合现行《钢结构用高强度大六角头螺栓》1228GB/T12291230GB/T123l栓连接副技术条件》GB/T3633的规定。圆柱头焊钉(栓钉)连接件的材料应符合现行电弧螺栓焊用《圆头焊钉》GB/T10433《铆钉应采用现行标准件用碳素钢热轧圆钢》GB/T715中规定《BL2或BL3锚栓可采用现行碳素结构钢GB/T700中规定的Q235钢《低合金高强度结构钢》GB/T1591Q345钢制成。高强度螺栓。按现行，大六角头高强度螺栓的规格为M12～(M30-2008版)10.9级。Q235fy=240N/mm2表2— 常用结构钢埋弧焊焊接材料的选 DABCDECDECDE注：①薄板I4.1手工电弧焊示意I电焊机；2焊件；3接焊条导线；4焊把；5焊条；6气体；8接焊件导线；9接地线；l04.2手工电弧焊电弧附近示意l焊条；2焊条药皮；3电弧；4保护气体；5焊件；6焊渣；7焊缝金属；g4.3自动埋弧焊示l焊件；2电弧；3焊丝；4焊丝转盘；5送丝机；6焊剂漏斗；7电源焊剂；9焊渣；l0焊缝金属；11导线；1244气体保护焊示意l焊件；2气体供给器；3焊丝转盘；4焊丝；5保护气体；6电弧7电焊机；8焊枪；9熔嘴钢结构用高强度大六角头螺栓规钢结构用扭剪型高强度螺栓规普通螺栓的标准和规序号ABC1《六角头螺栓》(GB/T5782—《六角头螺栓C(GB/T57802《I型六角螺母—AB级》6170《I型六角螺母—C3直径40.25～56d≤24mml≤10dl≤150mm的较d>24mml>10d及l>150mm的75.68.8和4.8级； 按协8Md×l(d一直径、l单位为mm)，例如：GB/T 最低限值(100N/mm2)，小数点后的数字表示材料的屈强比。表2— 高强度螺栓的标准和规1／T1231—副》(GB／T3632～3633—192圈345螺栓的推荐材料和适用20MnTiB 40B 6螺母的性能7螺母的推荐45、35、45、35、18垫圈的性能HRC9垫圈的推荐材4510.9S级：GB/T12318.8S级：GB/T123lM20×100-GB/T3632109同批连接副的扭矩系数平均值为0.10～0.150，扭矩系数标准偏差应小0.0108套，轴力l小于下列数力试验60(M16注：1．螺纹规格中带括号者为第二选择系列，即不常用的规格。2．产品出厂检验按批进行，为保证扭矩系数(或紧固轴力)的匀质性，供货的最大批量3000套。3．凡同一材料、炉号、规格、长度、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺的螺栓(螺母、垫圈)为同批。由同批螺栓、螺母及垫圈组成的连接副为同批连接副。GB,/T3633中，对螺栓长度≤100mm、长度相差≤15mm，以及螺栓长度>100mm、长度相差≤20mm者亦视为同一长度。46个月，用户如需延长保证设计指钢材的强度设计值，应根据钢材厚度或直径按表3.4.1-l采用。钢铸件的强3.4.1-23.4.1-33.4.1-5采用。表3.4.1- 钢材的强度设计 f(刨平Q235≤Q345≤Q390≤Q420≤注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对受拉和受压构件系指截面中较厚板件的厚3.4.1-2钢铸件的强度设计值钢f端面承压(刨平ZG200-ZG230-ZG270-ZG310-表3.4.1-3焊缝的强度设计值焊接方法和fwtfwfwQ235≤Q345≤Q390≤Q420≤注l自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/15293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470中相关的规定。8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。 表3.4.1- 螺栓连接的强度设计值CA级、Bfbfbfbfbfbfbfb5.68.8注：1Ad≤24mml≤10dl≤150mm(按较小值)的螺栓；Bd>24mml=>10dl>150mm(按较小值)的螺栓。d为公称直径，l为螺杆公2A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度。均应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。3.4.1-5铆钉连接的强度设计值抗拉（钉头拉脱fvfcBL2或注：l属于下列情况者为I

2l单面连接的单角钢按受力计算强度和连接乘以系 按受压计算稳定性等边角钢乘以系 0.6+0.0015λ，但不大于短边相连的不等边角钢乘以系数0.5+0.0025λ，但不大于1.0； λ为长细比。对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径λ<20时无垫板的单面施焊对接焊缝乘以系 施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接乘以系 沉头和半沉头铆钉连接乘以系 注：当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘2.12-1各种连接形（a）等边角钢单面连接；（b）不等边角钢短边单面连接；（c）不等边角钢长边单面连接1(a)1中(b)所示的变形，随着变形逐渐增大，杆件中部的偏心距会逐渐减小。所以设计时可以将杆件当作拉杆计算，不过需将构件的强度设计值乘以0.85的折减系数。单角钢端部的连接焊缝，由于构0.85。2分析结果得到了一系列实验结果的验证根据理论分析得到条文中规定的面施焊，则应将坡口处留足间隙并加垫板(对的环形对接焊缝则加垫环)才容0.85。0.90。T形截面受力，此时，不考虑强度折减。7中，(b)图为双角钢与节点板相连，此时强度不折减；(c)图为角钢单面7角钢与节点板3.4.33.4.3钢材和钢铸件的物理性弹性模量剪变模量线膨胀系数(12×10-质量密度12×10-ZG200—400、ZG230—450、ZG270—500ZG3.0—570GB11352—1989结构或构件变形的规(挠度或侧移)规定相应的限值。一般情况下，结构或构件变形的容许值见A的规定进行适当地调整。A结构或构件的变形容许受弯构件的挠度容许A.1.1构件类1(3)(4)23有重轨(38kg/m)有轻轨(24kg/m)4楼(屋)盖梁或桁架、工作平台梁(3项除外)和平台板(5)5墙架构件(风荷载不考虑阵风系数 (1)(4)支承压型金属板、瓦楞铁和石棉瓦的横梁(水平方向(5)带有玻璃窗的横梁(竖直和水平方向注：1l为受弯构件的跨度(2倍)2[VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(起拱应减去拱度)的容许值；[VQ]为A7、A8每侧吊车梁或吊车桁架的制动结构，由一台最大吊车横向水平荷载(按荷载规范取值)1/2200。框架结构的水平位 H为自基础顶面至柱顶的总高度；h注：1对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构，层间相对位移宜适当减小。无墙2A7、A8级吊车的厂房柱和设有中级和重车水平荷载(按荷载规范取值)A.2.2所列的容A.2.2柱水平位移(计算值)的容许按平面结构图形计按空间结构图形计1231Hc在设有A8级吊车的厂，厂房柱的水平位移容许值宜减小10％在设有A6C(06)28.某一主平面内受弯的实腹构件，当构件截面上有螺栓(或铆钉)孔时，下CA.构件变形计算B算

D[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-20033.5.24.1.2l/2活载标准值所产生的挠度值。当仅为改善外l≥15m的三角l>24m1/500。受弯构件的计强在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见第4.4.1条)，Mx

M

式中Mx、Myxy轴的弯矩(对工字形截面：x轴为强轴，yWnx、Wnyxyγx=γy=1.055.2.1235/f当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于 而不235/f235/fγx=1.0。fy为钢材牌号所指屈服点。对需要计算疲劳的梁,γx=γy235/f图7.4双轴对称工字形截面在纯弯曲下的正应（0816Mmax=507.4kNm试问，强度计算时，梁1最大弯曲应力设计值(N／mm2)，与下列何项数值最为 [解 bt

30010/

=9.1<13，依据《钢结构设计规范》GB50017-2003M

x若取塑性发展系数γx=1.0，会得到最后结果为174 故误选择强度计算中，仅考虑Mmax作用时吊车梁下翼缘的最大拉应力设计值(N／mm2)， 【解答

《钢结构设计规范》GB50017—20034.1.11.0MMMWW xWW

=1.05858

x y…

式 （07）18．V=1727.8kN算剪应力时，可按近似公式1.2V进行计算，式中，h、tw[解]

21.21727.81032

1500

98.7

若将给出的剪力设计值乘以动力系数1.1，则得到应力值为1.1 4.1.2

1.2VI／S≈h／1.5，于是

1.5Vw

式 lz hRhR=0；在梁的支座处，当不设置支承加劲肋时，也应按公式(4.1.3-1)h0；对轧制型钢梁，为腹板与上、下翼缘相接处两内弧起点间的距接的铆钉(或高强度螺栓)线间最近距离(4.3.2)。4.3.2加劲1横向加劲肋；2纵向加劲肋；3***轧制工字形截面的当集中荷载通过轨道传递时，lz=a+5hy在梁的支座处，局部压应力的分布长度取为：lza+2.5hy式中a12.5hy（06）18．当吊车工作制为轻、中级或重级时，吊车梁腹板上边缘局部压应力 [解 1.45.3.11.05；重1.1。GB50017-20034.1.3cFc式中lz=a+5hy+2hR=50+5×18+2×130=400mm1.01.051.4279.7

=85.71.351.11.4279.7 12

（10）24．某受压构件采用热轧H型钢HN700×300×13×24(mm)，其腹板与翼缘相接处两侧圆弧半径r=28mm，试问，进行局部稳定验算时，腹板计算高度hotw之比值，与下列何项数值最为接近?A 【解答依据《钢结构设计规范》GB50017-20034.1.3h0h0

0224228

2ccMI In

式中σ、τ、σc—腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压应力，τσc应按公式(4.1.2)和公式(4.1.31)计算，σ应按(4.1.3-2)计算；σσcβ1σσcβ1=1.2σσcσc=1.0时,β1=1.1β11σσc5(b)所示，σσc异号时，如连续梁的支座附近，σ为拉应力，σc为压5(a)β1=1.1β1=1.2。(0918．该夹层结构中的主梁与柱为铰接支承，求得主梁在点“2”处(见柱网平2M2107.05k，2V21203k62处主梁腹板上边缘的最大折算应力设计值/m2，与下列何项数值最为接近?

C．21 【解】依据《钢结构设汁规范》GB50017-20034.1.4 M2y

16

n n332S33w w

.8 2cc

整体稳4.2.1所规定的数值时。4.2.1H型钢或等截面工字形简支梁不需计算整体稳定性l1/b1235/f235/f图10.4单层平台结构的支M

≤ 式中MxφbB030405060708091011（06）26．两铰拱式天窗架如图22～27(d)所示，斜梁的最大弯矩设计值Mx=30．2kN·mH×103mm3，ix=82.5mm，iy=22.1mm，当按整体稳定性计算时，试问，截面上的 外计算长度按两个檩距考虑，取为2500mm。λy=2500／22.1=113GB50017-Mx

0.78188

b弦杆的支承点26b3.0m。除4.2.1H型钢截面或工字形截面构件，Mx

M

≤ 式中Wx、Wyxyφb4.2.22.用上述少数试验结果验证本条公式(4.2.3)γy(γy=1.2)，并不意味绕弱轴4.2.1条l(4.2.4)

4.2.4箱形截式 l一受压翼缘侧向自由长度满足了这些比值，梁的整体稳定性就得到保证，否则应采取能保证钢梁整《钢结构设计规范》附录B在支座处的边界条件是不相同的。因此当应用悬臂梁符合《钢结构设计规范》附录B4则其承载能力将有较大的降低722示加强伸臂梁在支承处抗扭能力的一种构造图7.22加强伸臂梁在支承处的抗扭措为压杆按第5.1.7条计算。用于减小梁受压翼缘自由长度的侧向支撑,“其支撑力应将梁的受压翼缘视为压杆按5.1.7条计算。具体计算公式及来源见第5.1.7及其说明。局部稳4.4类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁，则应按第4.3.2条的规定235/f 时，尚应按第4.3.3条至第4.3.5235/f0.9。235/fl当 235/f235/f235/f当 235/f235/f(受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或235/f235/fh0hc2倍tw4.3.2加劲1横向加劲肋；2纵向加劲肋；3设计梁加劲肋时，应预先布置好加劲肋，然后对腹板每区格进行验算。如果验算结果不符合要求，需重新布置加劲肋，再次验算。图 cr

cr

τ=V/(hwtw)计算，hw为腹板高度；ψ=1.0；λb≤0.85时：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时：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—所计算区格内由平均弯矩产生的腹板在纵向加劲肋处的弯曲压应力；σc20.3σc。λb2=h2/fλb2=h2/fτcr2按公式(4.3.3-3)h0h2h2h0－h1>性按式(4.3.41)σcr14.3.411)计算；τcr1按式(4.3.3-3)计算，但将h0a改为h1a1(a1为短加劲肋间距)；σc,cr1按式(4.3.3-8)计算，但λbλc1代替。 f a1a1/ f

1 2对a1／h1>1.2的区格，公式(4.3.5)右侧应乘以1/0.4 h 1h0/tw≤1002.5h0)。纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应hc/2.5~hc/2范围内。hs≥h040ts≥

1.21/15。Iz尚应符合下式要求：wIz≥3h0wa/h0≤0.85时，ww

ah0>0.85

aahIy≥2.5-hh

0

000.7h10.7～1.01/15。13(c)，则按偏心压弯构件计235/f235/f15t

F

A A式中F—集中荷载或支座反力；Ace—端面承压面积；当突缘支座(13a)2t(t为支承加劲肋厚度)时，则公式(9)中的fce应改取为钢材受压强度设计值f，甚至取为φf(φ是突缘部分的轴F力作用下应力（不60hf的限制）bt235235/f≤t

235/f当计算梁抗弯强度取γx=1.0时,b/t235/fb0t之比，应b0≤t

235/f235/f外伸部分(14)为一边支承板，承受纵向均布压力。组合梁腹板考虑屈曲后强度的计图21腹板屈曲后的拉应力形截面焊接组合梁(4.3.2a)，应按下式验算抗弯和抗剪承载能力：V V

MMf (4.4.1-

MeuMMf=(Af1

Af2h2 式中M、V＜0.5Vu，取V=0.5VuM<MfM=Mf；4.5-1及内4.3.2加劲横向加劲肋；2纵向加劲肋；3Meu

c2Ix

Ix—按梁截面全部有效算得的绕x轴的惯性矩；λb≤0.85时： (4.4.1-0.85<λb≤1.25 (4.4.1-λb>1.25

1 0.2ρ=1

b b 当λs≤0.80.8<λs≤1.2时：λs>1.2时：

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

式中λs(4.3.33d)(4.3.3-3e)计算。当组合梁仅配置支座加劲肋时，取公式(4.3.3-3e)ho/a=0。4.3.7条计算其在腹板平面外的稳定性，压力应按下式计算Ns=Vu－τcr 式 Vu—按公式(4.4.1-6)计算-1a/h21a/h20

hwtw

对设有中间横向加劲肋的梁，a取支座端区格的加劲肋间距。对不设中间加劲肋的腹板，a取梁支座至跨内剪力为零点的距离。4.4.2的构造形式时，可按下述简化方法进行计算：加劲肋l作为承受支座反力R的压杆计算，封头肋板2的截面积

注：1中间横向加劲肋间距较大（a>2.5h0)4.4.2组合截面钢梁的计4.5-14.5-2Q235-Bx上xq=200kN/m

图4.5-1荷载及内 图4.5-2梁的截范》GB50017-2003式（4.4.1-1）求梁的承载力与容许值的比值。根据《钢结构设计规范》GB50017-2003式（4.4.2-

2×𝜆=𝑡w= 10=

0.85<𝜌=1−0.82×(𝜆b−0.85)=1−0.82×(1.099−0.85)= c c𝜆=1 =1

根据式（4.4.1-3）翼缘板外伸的宽厚比𝑏=170=10.6,所以

= 𝑀eu=𝛾x𝛼e𝑊x𝑓=1.05×0.945×1.74×107×215=3712kN∙f f 1 22𝑀= +𝐴ℎ)𝑓=(350×16=2188kN∙

+300×16×1035)× =

=3e𝜆=

5.34+4×(

=ℎw𝑡w𝑓v=ss

×10× =1020kN3m(

−

+𝑀−𝑀eu−

=0.5×

−

2700−+3712−

=由于 M=1×200×8(

−

+𝑀−𝑀eu−

=

−

2700−+3712−

=h0=2000=200＞170, 4.5-3所示，仅配置横向加劲肋，间距采用@2000mm平均剪力：𝑉=1200+800=2平均弯矩：𝑀=1200×2−200×2×1=1000kN•2(M=1200×1-200×1×0.5=1100kN腹板边缘弯曲压应力：𝜎=1000×106×973= 腹板剪应力：𝜏=1000×103=

=200=2hc 2×𝜆

= 177×𝜎cr=[1−0.75(𝜆b−0.85)]𝑓=[1−0.75(1.099−0.85)]×=

=2000= =41𝑡w√4+=1.1𝑓v=1.1×125=

ss

328×10√10.9+13.4(1.83−ℎ28𝑡w√10.9+13.4(1.83 ℎ0= =1.1𝑓=1.1×215=

cc𝜎 𝜏 )+ )

=

)+

50 )

=0.104+0.857+= 平均剪力：V=400+0=24000mm处的弯矩：M=1200×4-平均弯矩 =3400kN•2区格“C”的平均弯矩为区格“A”的3400=3.4倍其(

2)=

56.5×3.4)

4.5-3仅设有横向加劲肋图4.5- 钢梁设置横向及纵向加劲平均剪力：𝑉=1200+400=2平均弯矩：M=1200×4−200×4×22腹板边缘处的弯曲应力：𝜎=1600×106×973=90.5腹板剪应力：𝜏=800×103=40

=200= =ℎ1=

= 𝜎cr1=𝑓= =

=22241𝑡w√5.34+42

41×10√5.34+4×

500 𝜏cr1=𝑓v=ℎ1

= 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=𝜎=1600×106×473=44.0 𝜏=𝜎c2=0.3σc=0.3×20=6ℎ2

= 194×𝜎cr2=𝑓=215𝑎=4000= = =

=

√5.34+4(a

√√41×10 =1.1𝑓v=1.1×125=60.6

=

=2.667＞2, =

= 28𝑡√18.9−5(𝑎 2

28×10√18.9−5× =1.1𝑓=1.1×215=73.3

𝜎2

44

40

+

=(

+(

=0.042+0.436+= 平均剪力：V=400=2区格内最大弯矩在跨度：M=3600kN•m；最小弯矩在横向加劲肋处平均弯矩：𝑀= =2腹板边缘弯曲压应力：σ=2400×106×973=腹板剪应力：τ=200×103=腹板边缘局部压应力：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× 𝜎2

93.5

10

+

=(

=0.189+0.027+= 纵向和横向加劲肋截面的确定（4.5-4所示

=16×3003+342×103=36.02×√36.02×𝑖z

=zzλ=2000= bzz

=σ=N

=

=

=1200×103=

ℎ=ℎ0+40=2000+40= bs=ℎs=120= 𝑎=4000=2＞0.85,根据《钢结构设计规范》GB50017-20034.3.6-

=1×10×=13.02×106＞(2.5−

=1×8× λs=2.11，Vu=1020根据《钢结构设计规范》GB50017-20034.3.3- =1.1𝑓v=1.1×125=30.9s s

根据《钢结构设计规范》GB50017-20034.3.2-𝐻=(𝑉−

ℎ𝑡

𝑎2=(1020×103-30.9×2000×10)√1+ crw

1+(

=

h0/4处，此时：M=1271×3×ℎ0=476.6 N=12004.5-54.5-5考虑腹板屈曲后强度时的加劲肋布置简4.5-51-1剖面所A=316×10+2×145×16=7800=236.5Iz=1Ix1=1𝑖z

36.025×√=√

=26.396×106=𝜆=2000= b

1200×

476.6× 𝛾

+1.2×0.167× x

=153.8+=2531.3N/mm2＞＞f=