《高强钢结构设计标准+JGJT+483-2020》详细解读

《高强钢结构设计标准JGJ/T483-2020》详细解读目录1总则2术语和符号3基本规定4材料5轴心受力构件6受弯构件目录7拉弯和压弯构件8连接和节点附录A轴心受压构件的稳定系数φ本标准用词说明引用标准名录编制说明011总则为规范高强钢结构的设计，保证设计质量，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本标准。随着建筑行业的发展，高强钢结构在建筑领域的应用越来越广泛，因此有必要制定一套完善的设计标准来指导实践。目的背景1.1目的和背景01021.2适用范围对于特殊行业或特殊结构，应根据具体情况制定相应的设计规定。本标准适用于工业与民用建筑中的高强钢结构设计。承载能力极限状态确保高强钢结构在承载能力极限状态下具有足够的安全储备。正常使用极限状态保证高强钢结构在正常使用状态下具有良好的工作性能。耐久性设计考虑环境因素对高强钢结构的影响，采取相应措施提高其耐久性。1.3设计原则符号本标准采用统一的符号体系，方便设计师理解和使用。术语对高强钢结构设计中常用的术语进行定义和解释，避免歧义和误解。1.4符号和术语022术语和符号指具有较高强度和良好韧性的钢材，常用于大跨度、重载荷和高层建筑结构。高强钢指钢材在设计中采用的强度指标，根据国家标准和工程要求确定。设计强度指钢结构在受力过程中保持平衡和不发生失稳的能力。稳定性指钢结构在循环荷载作用下抵抗疲劳破坏的能力。疲劳强度2.1术语$f_y$$f_u$$E$$lambda$2.2符号01020304钢材的屈服强度，表示钢材开始发生塑性变形的应力值。钢材的抗拉强度，表示钢材在拉伸过程中所能承受的最大应力值。钢材的弹性模量，表示钢材在弹性阶段应力与应变之间的比例关系。长细比，表示构件长度与截面回转半径的比值，用于判断构件的稳定性和承载能力。033基本规定确保钢结构在承载能力极限状态下具有足够的安全性和稳定性，防止结构发生破坏或失稳。承载能力极限状态保证钢结构在正常使用极限状态下具有良好的工作性能，满足使用功能要求，防止出现过大的变形、振动或裂缝等。正常使用极限状态考虑钢结构在长期使用过程中的耐久性，采取必要的防腐、防火和防雷措施，确保结构的安全和稳定。耐久性设计遵循简单、明确、合理的构造原则，便于制作、安装、维护和检修。构造要求3.1设计原则抗震设防烈度抗震性能目标抗震构造措施弹塑性分析与验算3.2抗震性能化设计根据工程所在地区的抗震设防烈度，确定钢结构的抗震等级和相应的抗震措施。采取必要的抗震构造措施，如加强节点连接、设置防屈曲支撑等，提高钢结构的整体抗震性能。明确钢结构在不同地震水准下的抗震性能目标，包括结构整体和关键构件的承载能力、变形能力等。对于重要或复杂的钢结构工程，应进行弹塑性分析与验算，评估结构在罕遇地震下的安全性能。044材料具有良好的综合力学性能，广泛应用于建筑和桥梁等领域。Q345牌号钢材强度较高，适用于承受较大荷载的结构件。Q390牌号钢材具有更高的强度和韧性，适用于高层建筑和大跨度桥梁等重要工程。Q420牌号钢材强度更高，但焊接性能相对较差，需采取特殊焊接工艺。Q460牌号钢材4.1钢材牌号01020304高强度螺栓用于连接钢板或型钢，具有承载力高、安装方便等优点。焊接材料包括焊条、焊丝等，用于钢结构的焊接连接。普通螺栓用于固定或连接次要构件，承载力较低。铆钉传统连接方式之一，现已较少使用。4.2连接材料根据工程结构的重要性和荷载特点选用适当的钢材牌号。在腐蚀环境下，应选用耐腐蚀性能较好的钢材或采取防腐措施。对于承受动荷载或重复荷载的结构，应选用具有较高韧性和疲劳强度的钢材。考虑材料的可焊性和可加工性，以便于现场施工和制作。4.3材料选用包括屈服强度、抗拉强度等，用于确定钢材的承载能力。强度设计指标包括整体稳定、局部稳定等，用于防止结构失稳破坏。稳定性设计指标包括挠度、侧移等，用于控制结构的变形在允许范围内。变形设计指标对于承受重复荷载的结构，需考虑疲劳强度设计指标。疲劳设计指标4.4设计指标055轴心受力构件03构造要求为保证构件强度，需对截面形式、连接方式等进行合理设计。01设计原则保证构件在轴心受力作用下具有足够的强度，防止发生断裂或塑性变形。02强度计算根据构件的截面尺寸、材料力学性能和所受轴心力大小，计算构件的强度是否满足要求。5.1轴心受力构件的强度轴心受压构件在受到压力作用时，必须保持其原有的平衡状态，不产生失稳现象。稳定性概念通过计算构件的长细比、临界应力等参数，判断构件是否会发生失稳。稳定性计算采用合理的截面形式、增加支撑点、提高材料强度等。提高稳定性的措施5.2轴心受压构件的稳定性局部稳定性实腹式轴心受压构件在受到压力作用时，其腹板部分可能发生局部失稳，需采取措施保证局部稳定性。屈曲后强度构件发生屈曲后，其承载能力并未完全丧失，仍具有一定的屈曲后强度。设计时需考虑如何利用这部分强度。构造要求为保证局部稳定性和屈曲后强度，需对腹板宽厚比、加劲肋设置等进行合理设计。5.3实腹式轴心受压构件的局部稳定性和屈曲后强度066受弯构件受弯构件的强度计算应满足极限状态设计表达式的要求，考虑荷载效应、材料抗力分项系数等因素。强度计算原则受弯构件在荷载作用下，截面应力分布应符合平截面假定，即同一截面上的应变沿高度方向呈线性分布。截面应力分布根据受弯构件的截面尺寸、材料特性和荷载情况，采用相应的强度验算方法进行计算，如正应力强度验算、剪应力强度验算等。强度验算方法6.1受弯构件的强度

6.2受弯构件的稳定性稳定性概念受弯构件的稳定性是指其在荷载作用下保持原有平衡状态的能力，包括整体稳定性和局部稳定性两个方面。整体稳定性验算对于受弯构件的整体稳定性，需要考虑构件的长细比、荷载作用形式、支撑条件等因素，采用相应的整体稳定性验算方法进行计算。局部稳定性验算对于受弯构件的局部稳定性，需要关注构件的局部失稳问题，如腹板屈曲、翼缘扭转等，采用相应的局部稳定性验算方法进行计算。局部稳定性要求01受弯构件的局部稳定性应满足规范要求，避免在荷载作用下发生局部失稳破坏。加劲肋设置02为了提高受弯构件的局部稳定性，可以在腹板或翼缘上设置加劲肋，增加截面的抗弯刚度和稳定性。构造措施03除了设置加劲肋外，还可以通过优化截面形状、增加截面尺寸等构造措施来提高受弯构件的局部稳定性。同时，需要注意避免截面突变和应力集中等问题。6.3受弯构件的局部稳定性077拉弯和压弯构件强度计算公式根据构件的受力特点和截面形式，选择合适的强度计算公式，如考虑塑性发展的净截面强度计算公式、不考虑塑性发展的毛截面强度计算公式等。强度计算原则拉弯和压弯构件的强度计算应考虑轴心拉力、弯矩和剪力的共同作用，以及截面塑性发展程度的影响。材料强度指标采用钢材的屈服强度、抗拉强度等作为构件强度计算的指标，具体取值应符合相关标准的规定。7.1拉弯和压弯构件的强度123压弯构件的稳定性计算应考虑弯矩和轴心压力的共同作用，以及构件的缺陷和残余应力的影响。稳定性计算原则根据压弯构件的受力特点和支撑条件，选择合适的稳定性计算公式，如欧拉公式、临界应力公式等。稳定性计算公式通过增加构件的截面尺寸、提高钢材的屈服强度、设置侧向支撑或加劲肋等措施来提高压弯构件的稳定性。提高稳定性的措施7.2压弯构件的稳定性局部稳定性计算原则压弯构件的局部稳定性计算应考虑腹板和翼缘的局部失稳，以及残余应力和几何缺陷的影响。局部稳定性计算公式根据压弯构件的截面形式和受力特点，选择合适的局部稳定性计算公式，如腹板局部稳定性计算公式、翼缘局部稳定性计算公式等。提高局部稳定性的措施通过增加腹板和翼缘的厚度、设置加劲肋或横向加劲肋等措施来提高压弯构件的局部稳定性。同时，在设计和施工过程中，还应注意避免过大的残余应力和几何缺陷的产生。7.3压弯构件的局部稳定性088连接和节点0102048.1一般规定连接和节点设计应满足结构安全性、适用性和耐久性要求。连接和节点的承载力应不小于所连接构件的承载力。连接和节点应具有良好的变形能力和耗能能力。连接和节点的构造应便于制作、运输、安装和维护。03焊缝连接应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能等因素选择合适的焊条、焊丝和焊剂。焊缝质量应符合设计要求，并进行无损检测。焊缝连接的计算应符合《钢结构设计规范》的相关规定。焊缝连接的构造应避免应力集中和过大的残余应力。010203048.2焊缝连接高强度螺栓连接应根据受力特点、构造要求等因素选择合适的螺栓、螺母和垫圈。高强度螺栓连接的计算应符合《钢结构设计规范》的相关规定。高强度螺栓的预拉力、拧紧力矩和摩擦面处理等应符合设计要求。高强度螺栓连接的构造应保证螺栓能自由穿入孔内，并避免剪切和承压破坏。8.3高强度螺栓连接销轴连接应根据受力特点、构造要求等因素选择合适的销轴和销孔。销轴连接的构造应保证销轴能自由穿入销孔内，并避免剪切破坏。8.4销轴连接销轴连接的承载力计算应符合《钢结构设计规范》的相关规定。销轴连接应采取防止销轴脱落的措施。8.5框架连接节点框架连接节点的承载力计算应符合《钢结构设计规范》的相关规定。框架连接节点应采取防止节点板翘曲和开裂的措施。框架连接节点应根据受力特点、构造要求等因素选择合适的节点形式。框架连接节点的构造应保证传力明确、连接可靠，并避免应力集中。09附录A轴心受压构件的稳定系数φ稳定系数φ的定义和意义定义稳定系数φ是指轴心受压构件在临界力作用下，保持稳定平衡的最大压力与欧拉临界力的比值。意义稳定系数φ反映了轴心受压构件的稳定承载能力，是钢结构设计中重要的参数之一。01020304构件长细比长细比越大，稳定系数φ越小，构件的稳定承载能力越低。钢材屈服强度钢材的屈服强度越高，稳定系数φ越大，构件的稳定承载能力越高。构件截面形状不同截面形状的构件，其稳定系数φ也会有所不同。构件初始缺陷构件的初始缺陷如弯曲、扭曲等会对稳定系数φ产生不利影响。影响稳定系数φ的因素根据《高强钢结构设计标准》中的公式进行计算。通过有限元分析软件进行模拟计算。参考相关设计手册或资料进行估算。稳定系数φ的计算方法03用于优化钢结构设计通过调整构件的截面形状、尺寸和材料等参数，可以优化钢结构设计，提高结构的稳定性和承载能力。01用于轴心受压构件的截面设计通过计算稳定系数φ，可以确定构件的截面尺寸和形状。02用于验算构件的稳定承载能力在钢结构设计中，需要对构件的稳定承载能力进行验算，以确保结构的安全性。稳定系数φ在钢结构设计中的应用10本标准用词说明指具有高强度、良好韧性和焊接性能的钢材，通常用于大跨度、重载荷和特殊要求的建筑结构。高强钢指在设计时考虑材料强度、稳定性、安全性等因素后所确定的结构承载能力。设计强度指在设计过程中，根据结构受力特点、制造工艺和安装要求等因素，对钢结构构件的截面形状、尺寸、连接方式等提出的具体要求。构造要求术语和定义符号本标准中使用的符号应符合现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》的规定。单位本标准中采用的计量单位应为国际单位制（SI）单位，如米（m）、千克（kg）、秒（s）等。在特殊情况下，也可以使用其他单位，但应注明换算关系。符号和单位本标准在制定过程中，引用了多个现行国家标准、行业标准和规范，如《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等。这些引用文件对于理解和应用本标准具有重要意义。此外，本标准还参考了国内外相关领域的最新研究成果和工程实践经验，以确保其科学性和先进性。规范性引用文件11引用标准名录该规范是中华人民共和国国家标准，涵盖了钢结构设计的基本规定、受弯构件的计算、轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算等内容。《钢结构设计规范》（GB50017）该规范规定了建筑抗震设计的基本原则、设计要求和构造措施，适用于钢结构建筑的抗震设计。《建筑抗震设计规范》（GB50011）国家标准行业标准该规程是针对高层民用建筑钢结构的技术标准，包括结构体系、构件设计、节点构造等方面的规定。《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99）该规程适用于以杆件或索组成的空间网格结构的设计、制作和安装，包括网架结构、网壳结构、桁架结构等。《空间网格结构技术规程》（JGJ7）12编制说明钢结构在建筑领域应用广泛，但高强钢结构设计缺乏统一标准。为规范高强钢结构设计，提高设计质量和安全性