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文档简介
1、中华人民共和国国家标准 冷弯薄壁型钢结构技术规范 T e c h n i c a l c o d e o f c o l d - f o r m e d t h i n - w a l l s t e e l s t r u c t u r e s CB 5 0 01 8一 2 0 0 2 主编部门: 湖北省发展计划委员会 批准部门:中 华人民 共和国建设部 施行日 期:2003年 1月 1日 中华人民共和国建设部 公告 第 6 3 号 建设部关于发布国家标准 冷弯薄壁型钢结构技术规范的公告 现批准 冷弯薄壁型钢结构技术规范为国家标 准,编号为G B 5 0 0 1 8 -2 0 0 2 ,自
2、2 0 0 3 年 1 月 1日 起 实 施。其 中,第 3 . 0 . 6 , 4 . 1 . 3 , 4 . 1 . 7 , 4 . 2 . 1 , 4 . 2 . 3 , 4 . 2 . 4 , 4 . 2 . 5 , 4 . 2 . 7 , 9 . 2 . 2 , 1 0 . 2 . 3条为 强制性条文, 必须严格执行。 原 冷弯薄壁型钢结构 技术规范G B J 1 8 -8 7 同时废止。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出 版社出版发行。 中华人民共 和国建 设部 -00二年九月二十七 日 自 1台 本规范是根据建设部建标 1 9 9 8 1 9 4 号文的要 求,由主编部
3、门湖北省发展计划委员会、 主编单位中 南建筑设计院会Cp l 有关单位对 1 9 8 7 年国家计划委员 会批准颁布的 冷弯薄壁型钢结构技术规范G B J 1 8 -8 7 进行全面修订而成的。 本规范共 1 1 章5 个附 录, 这次修 订的主 要内 容有; 1按新修订的国家标准 建筑结构可靠度设计 统一标准的规定,增加了在采用不同安全等级时需 结合考虑设计使用年限的内容; 2 增列了 在单层房屋设计中考虑受力蒙皮作RI 的设计原则; 3 补充了弯矩作用于非对称平面内的单轴对称 开口 截面压弯构件稳定性的计算公式; 4 对三种不同的受压板件的有效宽厚比计算修 改成以 板组为计算单元, 考虑相
4、邻板件的约束影响, 并采用统一的计算公式; 5 新增了自 攻 ( 白 钻)螺钉、拉铆钉、射钉及 喇叭形焊缝等新型连接方式的内容; 6 对广泛应用的压型钢板增加了用作非组合效 应楼板、同时承受弯矩和剪力作用的计算方 法; 7 新增了 应用十分广泛的薄壁型钢墙梁的设计 规定与 构造要求; 8 补充了 多跨门式刚架体系中刚架柱的计算长 度计算公式, 补充了刚架梁垂直挠度限值、 柱顶侧移 限 值等规定。 本规范 将来可能 进行局部修订, 有关局 部修订的信 息和 条文内 容将刊登在 工程建设标准化杂志 上。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文 ,必须 严格执行 。 本规范由建设部负责管理和对强制性条
5、文的解 释,中南建筑设计院负责具体技术内 容的解释。 为了 提高规范的质量, 请各单位在执行本规范过 程中, 结合工程实践, 认真总结经验,并将意见和建 议寄至: 湖北省武汉市武昌中南二路十号中 南建筑设 计院 冷弯薄壁型钢结构技术规范国家标准管理组 ( 邮编: 4 3 0 0 7 1 , E - m a il : lw s s c p u b lic . w h . h b . c n ) , 本规范主编单位、 参编单位和主要起草人: 主 编 单 位:中南建筑设计院 参 编 单 位:同济大学 深 圳大学 西安建筑科技大学 哈尔滨工业大学 福州大学 湖南大学 东风汽车公司基建管理部 武汉大学
6、上海交通大学 中国建筑标准设计研究所 浙江杭萧钢构股份有限公司 南昌大学 福建长祥建筑钢结构有限公司 喜利得 ( 中国) 有限公T .-I 主要起草人:陈 雪庭 陆祖 欣 沈祖炎 张中 权 何保康 徐厚军 张耀 春 魏潮 文 周 绪 红 区方 山 峰 周 国 棵 蔡益 燕 陈国 津 郭耀 杰 高 轩能 单银 木 熊 皓 王 稚 目次 总则 术语、符号 2. 1 2 . 2 术语 符号 3 材料 4 基本设计规定 4 . 1 设计原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 设计指标 , 一 4
7、. 3 构造的一般规定 5 构件的计算 , , 。 5 1 轴心受拉构件 , 52 轴心受压构件 。 5 . 3 受弯构件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . 4 拉弯构件 55 压弯构件 , , 56 构件中的受压板件 。 6 连接的计算与构造 , 6 . 1 连接的 计算 6 . 2 连接的构造 7 压型钢板 7 . 1 压型钢板的计算 一 7 . 2 压型 钢板的构造 一 4 4 4 4 5 6 6 6 7 7 7 8 9 1 0 1 0 11 1 3 1 3 1 6 1 7 1 7 1 8 8 擦条与墙梁 1 8 8 . 1 模条
8、的 计算 , 1 8 8 . 2 棋条的构造 1 9 8 . 3 墙梁的计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 8 . 4 墙梁的构造 . . . . . . . . . . . . . . . . 。 1 9 9 屋架 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 9 . 1 屋架的计算 2 0 9 . 2 屋架的构造 2 0 1 0 刚 架 。 , 2 0 1 0 . 1 刚架的 计算 2 0 1 0 . 2 刚架的构造
9、 2 2 1 1 制作、 安装和防腐蚀 2 2 1 1 . 1 制作和安装 2 2 1 1 . 2 防腐蚀 2 3 附录A 计算系数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 附录 H 截面特性 2 7 附录 C 考虑冷弯效应的强度设计值 的 计算方法 3 5 附录 D 侵蚀作用分类和防腐涂料底、 面漆配套及维护年限 3 6 本规范用词说明 3 7 总则 1 . 0 . 1 为使冷弯薄壁型钢结构的设计和施工贯彻执 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, 特制定本规范。 1 . 0 . 2 本规范适用于建筑工程的
10、冷弯薄壁型钢结构 的设计与施工 1 . 0 . 3 本规范未考虑直接承受动力荷载的承重结构 和受有强烈侵蚀作用的冷弯薄壁型钢结构的特殊要 求。 1 . 0 . 4 本规范的设计原则是根据现行国家标准 建 筑结构可靠度设计统一标准G B 5 0 0 6 8 制定的。 1 . 0 . 5 设计冷弯薄壁型钢结构时, 应结合工程实际, 合 理选用材料、 结构方案和构造措施, 保证结构在运 输、 安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要 求, 符合防火、 防腐要求。 1 . 0 . 6 冷弯薄壁型钢结构的设计和施工,除应符合 本规范外 ,尚应符合现行有关国家标准的规定。 2 . 1 . 1 0 冷弯 效
11、应 e f f e c t o f c o ld f o r m i n g 因 冷弯引 起钢材性能改变的 现象。 2 . 1 . 1 1 受力蒙皮作用s t r e s s e d s k i n a c t i o n 与支 承构件可靠连接的压型钢板体系 所具有的抵 抗板自 身 平面内剪切变形的能力。 2 . 1 . 1 2 喇叭形焊缝f l a r e g r o o v e w e l d s 连接圆 角与圆角 或圆角与平板间隙处的焊缝。 2 . 2 符号 2 术语、 符号 2 . 1 术语 2 . 1 1 板件e l e me n t s 薄壁型钢杆件中 相邻两 纵边之间的 平板部分
12、。 2 . 1 . 2 加劲板件s t i f f e n e d e l e m e n t s 两 纵边均与其他板件相连接的板件。 2 . 1 . 3 部分加劲板件 p a r t i a l l y s t if f e n e d e l e m e n t s 一 纵边与其他板件相连接,另一纵边由符合要求 的边缘卷边加劲的板件。 2 . 1 . 4 非加劲板件u n s t i f f e n e d e l e m e n t s 一 纵边与其他板件相连接,另 一 纵边为自由的板 件。 2 . 1 . 5 均匀受压板件。 n i f o r m l y c o m p r e s
13、s e d e le m e n t s 承受轴心均匀压力作用的板件。 2 . 1 . 6 非均匀受压板件n o n - u n i f o r m l y c o m p r e s s e d e l e me n t s 承受线性非均匀分布应力作用的板件。 2 . 1 . 7 子板件、 u b - e l e m e n t s 一 纵 边与其他板件相连接, 另一纵边与符合要求 的中间加 劲肋相连接或两纵边均与 符合要 求的中间加 劲肋相连接的板件。 2 . 1 . 8 宽厚比w i d t h - t o - t h i c k n e s s r a t i o 板件的宽度与厚度之比
14、。 2 . 1 . 9 有效宽厚比e f f e c t iv e w i d t h - t o - t h i c k n e s s r a t i o 考虑受压板件利用屈曲后强度时,为了简化计 算, 将板件的 宽度予以 折减, 折减后板件的计算宽度 与 板厚之比) 4 2 . 2 . 1 作用及作用效应 B 双力矩; 尸 集中 荷载; M弯矩; N 轴心力; N t 一 个 连 接 件 所 承受 的 拉 力; N , 一一个连接件所承受的剪力; 尸 高强度螺栓的 预拉力; V 剪力。 2 . 2 . 2 计算指标 F 钢 材的弹性模量; G 钢 材的剪变模量; N , 一 一 电阻 点
15、焊每 个焊点的抗剪承载力设计 值; N h 一个螺 栓的抗拉承载力设计值; N b 一 个螺栓的抗剪承载力设计值; N n 一个螺栓的承压承载力设计值; N 一个自 攻螺钉或射钉的抗拉承载力设 计值; N 1,一个连接件的 抗剪承载力设计值; ( -钢 材的 抗拉、 抗压和 抗 弯强 度侧七 R ; I 钢 材的端面承压强度设计值; 人 钢材的抗剪强度设计值; 几 钢 材的屈服强度; 此, 冲 , 君 一 螺 栓 的 承 压 、 抗 拉 和 抗 剪 强 度 设 计 值 ; f l , f l, ! 一对 接焊缝的抗压、抗拉和抗剪强度设 计值; f f 角焊缝的 抗压、 抗拉和抗剪强度设计 值;
16、 。止应力; r剪应力。 2 2 . 3 几何参数 A毛截面面积; A 净截面面积; A e 一 有效截面面积; A 。 有效净截面面积; 曰 柱的高度; N 柱的 计算高度; I 毛截面惯性矩;n , 内力为压力的节间数; 几 净 截面 惯 性 矩;n 每 个 螺栓 的剪 切面 数; I , 毛 截面 抗扭 惯性 矩;n 1同 一 截面 处的 连 接件 数; I 毛 截面 扇 性 惯性 矩;。 , a - 一构件 的约 束 系数; I 压 型 钢 板边 加劲 肋的 惯 性 矩;a 一等效 弯 矩系 数; i i, 一 一压型 钢 板中 加 劲肋的 惯 性 矩;Y - 钢材 抗 拉强 度与 屈
17、 服强 度的比 值; 5 毛截面面积矩;Y x 抗力分项系数; W 毛 截 面 模量;$ 1 , 2 计 算受 弯 构件整 体 稳 定系 数时 采 用的系 数; W一 净 截 面 模 量 ;I 一 计 算 受 弯 构 件 整 体 稳 定 系 数 时 采 用 的 系 数 ; 计 w 。 毛 截 面 扇 性模 量;算 考 虑冷 弯效应的 强度设 计值时采 用的系数; w e 有 效截 面 模量;截 面系 数; w 。 有 效净 截面 模 量;9 计 算 受弯 构件 整 体稳 定系 数 时采 用的 系 数; a 卷 边的 高度; 格构式凛条上弦 节间长度;产 刚 架 柱的 计算 长 度系 数; 连接
18、 件的 间 距;产 。 梁的 侧向 计算 长 度系 数; ,I - . 连 接 件的 最大 容 许间 距;P 质量 密度; 受压 板件 有 效宽 厚比 计 算系 数; b 截 面 或板 件的 宽 度;甲 轴心 受压 构 件的 稳定 系 数; b , 截 面的 计 算 宽度 ( 或 高 度) ;(P b + 厂 。 受弯 构 件的 整体 稳 定系 数; b , 压 型 钢板中 子 板 件的 宽 度;lp 应力 分布 不 均匀 系 数。 b e 板 件的 有 效宽 度; 。 与 计 算板 件 邻 接的 板件的 宽度;3 材料 d 直径; d o 构件中 孔洞 的 直径; d e螺 栓螺纹处的有效直
19、径; 。 偏心距; 。 a 荷载作用点到弯心的 距离; e o 截面弯 心在 5( j 称轴上的坐 标( 以 形心为 原点) ; 。 x 等效偏心距; h截面或板件的高度; h o 腹 板的 计 算高 度; h 角 焊 缝的 焊 脚尺 寸; i 回转半径; l 长度或跨度; 侧向支承点间的距离;型钢 截面中心线长度; l ,焊缝的 计算长度; t o 计算长度; 2 。 扭转 屈曲 的 计算 长 度; r ;截面第 i 个棱角内表面的弯曲半径; t 厚度; 0 夹角; 人 长细比; A o 换算长细比; 人 。 弯扭屈曲的 换算长细比。 2 . 2 . 4 计算系数 k 受压板件的稳定系数;
20、k 1 板组 约 束系 数; 二 连接处的螺栓数; 两侧向支承点间的节间 总数; 3 . 0 . 1 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板, 应采用符合现行国家标准 碳素结构钢GB/r 7 0 0 规 定的 Q 2 3 5钢和 低合金高强度结构钢G B / 1 1 5 9 1 规定的 Q 3 4 5 钢。当有可靠根据时, 可采用其他 牌号的钢材, 但应符合相应有关国家标准的要求。 3 . 0 . 2 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板, 应具有抗拉强度、 伸长率、屈服强度、 冷弯试验和 硫、 磷含量的合格保证; 对焊接结构尚应具有碳含量 的合格保证。 3 . 0 . 3 在技术经济合理的
21、情况下, 可在同一构件中 采用不同牌号的钢材。 3 . 0 . 4 焊接采用的材料应符合下列要求: 1 手工焊接用的焊条, 应符合现行国家标准 碳钢焊条G B / r 5 1 1 7 或 低合金钢焊条G B / r 5 1 1 8 的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性 能相适应。 2 自动焊接或半自 动焊接用的焊丝, 应符合现 行国家标准 熔化焊用钢丝G B / T 1 4 9 5 7的规定。 选择的焊丝和焊剂应与主体金属相适应 3 二氧化碳气体保护焊接用的焊丝, 应符合现 行国家标准 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊 丝G B / T 8 1 1 0 的 规定。 4 当Q 2 3 5钢和
22、 Q 3 4 5 钢相焊接时,宜采用与 Q 2 3 5 钢相适应的焊条或焊丝。 3 . 0 . 5 连接件 ( 连接材料) 应符合下列要求: 1 普通螺栓应符合现行国家标准 ( 六角头螺栓 C 级G B / r 5 7 8 0 的规定, 其机械性能应符合现行国 5 家标 准 紧 固件 机械 性 能 、螺 栓、螺 钉 和 螺柱 G B / T 3 0 8 9 . 1 的规定。 2 高强度螺栓应符合现行国家标准 钢结构用 高强度大六角头螺栓 、大六角螺母 、垫圈与技术条 件G B / T 1 2 2 8 一1 2 3 1 或 钢结构用扭剪型高强度螺 栓连接副G B / T 3 6 3 2 一3 6
23、 3 3的规定。 3 连接薄钢板或其他金属板采用的 自攻螺钉应 符 合现行国家标准 自 钻自攻螺钉G B / T 1 5 8 5 6 . 1 一4 , G B / T 3 0 9 8 . 1 1或 自攻螺栓G B / T 5 2 8 2 - 5 2 8 5的规定。 3 . 0 . 6 在冷奄薄壁型钢结构设计图纸和材料订货文 件中,应注明所采用的钢材的牌号和质等级、供货 条件等以及连接材料的型号 ( 或钢材的牌号) 。必要 时尚应注明对钢材所要求的机械性能和化学成分的附 加保 证项 目。 4 基本设计规定 4 . 1 设 计 原 则 久荷载的荷载分项系数应取 1 . 0 . 4 . 1 . 8
24、结构构件的受拉强度应按净截面计算;受压 强度应按有效 净截面计算 ;稳定性应按有效截 面计 算。 4 . 1 . , 构件的变形和各种稳定系数可按毛截面计算。 4 . 1 . 1 0 当采用不能滑动的连接件连接压型钢板及其 支承构件形成屋面和墙面等围护体系时 ,可在单层房 屋的设计中考虑受力蒙皮作用,但应同时满足下列要 求: 1 应由试验或G 靠 的分析方法获得蒙皮组合体 的强度和刚度参数,对结构进行整体分析和设计 ; 2 屋脊、 檐口 和山 墙等关键部位的攘条、 墙梁、 立柱及其连接等,除了考虑直接作用的荷载产生的内 力外,还必须考虑由整体分析算得的附加内力进行承 载力验算; 3 必须在建成
25、的建筑物的显眼位置设立永久性 标牌 ,标明在使用和维护过程中,不得随意拆卸压型 钢板,只有设置了临时支撑后方可拆换压型钢板,并 在设计文件中加以规定。 4 . 1 . 1 本规范采用以概率理论为基础的极限状 态设 计方法,以分项系数设计表达式进行计算。 4 . 1 . 2 冷弯薄壁型钢承重结构应按承载能力极限状 态和正常使用极限状态进行设计。 4 . 1 . 3 设计冷弯薄壁型钢结构时的重要性系数 y o 应 根据结构的安全等级、设计使用年限确定。 一般工业与民用建筑冷弯薄壁型钢结构的安全等 级取为二级,设计使用年限为 5 0年时其五要性系 数不应小 于 1 . 0 ;设计使用年限为 2 5年
26、时,其,要 性系数不应小于 0 . 9 5 。特殊建筑冷弯薄壁型钢结构 安全等级、设计使用年限另行确定。 4 . 1 . 4 按承载能力极限状态设计冷弯薄壁型钢结构, 应考虑荷载效应的基本组合 ,必要时尚应考虑荷载效 应的偶然组合, 采用荷载设计值和强度设计值进行计 算。荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数; 强度设计值等于材料强度标准值除以抗 力分项 系数, 冷弯薄壁型钢结构的抗力分项系数 y ,t = 1 . 1 6 5 . 4 . 1 . 5 按正常使用极限状态设计冷弯薄壁型钢结构, 应考虑荷载效应的标准组合,采用荷载标准值和变形 限值进行计算、 4 . 1 . 6 计算结构构件和连
27、接时,荷载、荷载分项 系 数 、 荷载效应组合和荷载组合值系数的取值,应符合 现行国家标准 建筑结构荷载规范G B 5 0 0 0 9 的规 定 注:对支承轻屋面的构件或结构 (4架、框架等) ,. I 仅承受 一 个可变荷载,其水平投影面积超过6 0 m 时,屋而均布活荷载标准值宜取 0 . 3 k N / m 4 . 1 . 7 设计刚架、屋架、镶条和墉梁时,应考虑 由 于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响 ,此时永 6 4 . 2 设 计 指 标 4 . 2 . 1 钢材的强度设计值应按表 4 . 2 . 1采用。 表 4 . 2 . 1 钢材的强度设计值 N / mm 勺 钢材牌号抗
28、拉 、抗压和 抗育 抗 剪端 面承压( 磨平顶 紧) f f. Le Q 2 3 5 钢 2 0 5 1 2 0 3 1 0 Q 3 4 5 钢 3 0 0 1 7 5 4 0 0 4 . 2 . 2 计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的 强度,可采用按本规范附录 C确定的考虑冷弯效应的 强度设 计值。 4 . 2 . 3 经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯薄壁 型钢构件不得采用考虑冷弯效应的强度设计值。 4 . 2 . 4 焊缝的强度设计值应按表4 . 2 . 4采用。 表4 . 2 . 4 焊缝的强度设计值 ( N l m m 2 ) 构件 钢材对接焊 缝 角焊缝 牌号 抗压抗拉抗 剪抗
29、 压、抗拉 和抗剪 了 艺 了 i 了 了 f 1 Q 2 3 5钢 2 0 5 1 7 5 1 2 0 1 4 0 Q 3 4 5钢 2 5 5 1 7 5 1 9 5 4 . 2 . 5 C级普通螺栓连接的强度设计值应按表 4 . 2 . 5 采用。 表4 . 2 . 5 C 级普通螺栓连接的强度设计值( N / m m 2 )表 4 . 3 . 2 受压板件的宽厚比限值 类别 性能等级 构件钢材的牌号 4 . 6级、4 . 8级Q 2 3 5钢Q 3 4 5钢 抗拉f b 1 6 5 抗剪.f : 1 2 5 承压s 0 2 9 0 3 7 0 4 . 2 . 6 电阻点焊每个焊点的抗剪
30、承载力设计值应按 表 4 . 2 . 6 采用。 表 4 . 2 . 6 电阻点焊的抗剪承载力设计值 、t it tJ Q235钢Q345钢 非加劲板件 4 5 3 5 部分加劲板件6 0 5 0 加劲板 件 2 5 0 2 0 0 相焊板件中 外层较薄板 件的厚度 t ( mm) 每个焊点的 抗剪承载力 设计值 N乙( k N) 相 焊板件 中 外层较薄板 件的厚度 t ( mm) 每个焊点的 抗剪 承载 力 设计值 N兰( k N) 2 圆管截面构件的外径与壁厚之 比,对于 Q 2 3 5 钢 ,不宜大于 1 0 0 ;对于 Q 3 4 5 钢 ,不宜大于 6 2 单面连接的单角钢杆件:
31、1 )按轴心受力计算强度和连接:0 . 8 5 ; 2 ) 按轴心受压计算稳定性: 0 . 6 + 0 . 0 0 1 4 七 注:对中间无联系的单角钢压杆。义为按最小回转半径 计算的杆件长细比。 3 无垫板的单面对接焊缝:0 . 8 5 ; 4 施工条件较差的高空安装焊缝:0 . 9 0 ; 5 两构件的连接采用搭接或其间填有垫板 的连 接以及单盖板的不对称连接: 0 . 9 0 0 上述几种情况同时存在时其折减系数应连乘。 4 . 2 . 8钢材的物理性能应符合表 4 . 2 . 8 的规定 表 4 . 2 . 8 钢材的物理性能 2 受拉构 件的长细 比不宜超过 3 5 0 ,但张紧的
32、圆钢拉条的长细比不受此限 。当受拉构件在永久荷载 和风荷载组合作用下受压时,长细比不宜超过 2 5 0 ; 在 吊车荷载作用下受压时 ,长细 比不宜超过 2 0 0 , 4 . 3 . 4 用缀板或缀条连接的格构式柱宜设置横隔, 其间距不宜大于 2 一3 m,在每个运输单元的两端均应 设置横隔。实腹式受弯及压弯构件的两端和较大集中 荷载作用处应设置横向加劲肋,当构件腹板高厚比较 大时,构造上宜设置横向加劲肋。 5 构件的计算 5 . 1 轴心受拉构件 5 . 1 . 1 轴心受拉构件的强度应按下式计算: 5lln N , a二 气 j 了 飞 日 弹性 模量 E ( N / mm Z ) 剪变
33、模量 G ( N / M. 2 ) 线膨胀 系数 a ( 以海 计 ) 质量密度 P ( 吨/ m s ) 2 0 6 x 1 0 3 7 9 X 1 0 3一 t 2 x 1 0 一 7 8 -5 0 式中。正应力; N 轴心力; A , 净截面面积; t -钢材的抗拉 、 抗压和抗弯强度设计值。 高强度螺栓摩擦型连接处的强度应按 下 列公式计算: 、卫 2气j 且里 4 . 3 构造的一般规定 八 ,n1 、 N, 6 k J 一 U. 3 ) 几 一 气 李 It ) n八 4 . 3 . 1冷 弯薄 壁型 钢结 构构 件的 壁厚 不宜 大于 6 m m,也不宜小于 1 . 5 m m
34、( 压型钢板除外 ) ,主要承 重结构构件的壁厚不宜小于 2 m m, 4 . 3 . 2 构件受压部分的壁厚尚应符合下列要求: 1构 件 中受压板 件 的最大 宽厚 比应 符 合表 4 . 3 . 2 的规定。 式中n l所计算截面 ( 最外列螺栓) 处的高强度 螺栓数; n 在节点或拼接处 ,构件一端连接的高强 度螺栓数; A毛截面面积。 5 . 1 . 2 计算开口 截面的轴心受拉构件的强度时, 若 轴心力不通过截面弯心 ( 或不通过Z 形截面的扇性零 点) ,则应考虑双力矩的影响。 表5 . 2 . 4 开口 截面 轴心受 压和压弯 构件的 约束系数 注: 木条规定也适用于轴心受压、拉
35、弯、压弯构件。 5 2 轴心受压构件 5 . 2 . 1 轴心受压构件的强度应按下式计算: N , Q A I t 生 e n ( 5 . 2 . 1 ) 式中 A e n 有 效净 截面 面 积。 5 . 2 . 2 轴心受压构件的稳定性应按下式计算: 项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板 a R a R 1 两 端 铰 接 , 端 部 截 面 1. 0 0 1. 0 0 可以自由翘曲 2 两 端 嵌 固 ,端 部 截 面 1 . 0 0 0. 5 0 0. 8 0 1. 0 0 的翘曲 完全受到约束 3 两 端 铰 接, 端 部 截面 0. 7 2 0. 5 0 0. 8 0 1 .
36、0 0 的翘曲完全受到约束 一J yZZ丫一、夕 一工 一。 书霏七气 N fePA e ( 5 . 2 . 2 ) 式中 lp 一 一轴 心受 f 构 件的 稳 定系 数, 应 按 本规 范 表A . 1 - 1 - 1 或表A . 1 . 1 - 2 采用; A 七 有效截面面积、 5 . 2 . 3 计算闭日截面、双轴对称的开l = l 截面和截面 全 部有效的 不卷边的等边单角钢轴心受压构件的稳定 系数时, 其长细比 应取按下 列公式算得的 较大值: x 一 lox ( 5 . 2 . 3 - 1 ) y 一 LOYiy ( 5 . 2 . 3 - 2 ) 式中 l x , 久 y 一
37、 构件 对 截面主 轴二 轴和y 轴 的长 细 L L ; l o x , 1 0 , 构件 在 垂直T 截面 主 轴x 轴 和y 轴 的平面内的计算长度; , 、 、 , y 构件 毛截 面 对其 主 轴x 轴和y 轴的 回转半径。 5 . 2 . 4 计算单轴对称开口截面 ( 如图5 . 2 . 4 所示) 轴心受压构件的稳定系数时, 其长细比应取按公式 5 . 2 . 3 - 2 和下式算得的较大值: 图5 . 2 . 4 单轴对称开口截面示意图 5 . 2 . 5 有缀板的单轴对称开口 截面轴心受压构件弯 扭屈曲的换算长细比a 。 可按公式 5 . 2 . 4 - 1 计算,约 束系数
38、。 、 召 可按表 5 . 2 . 4 采用, 但扭转屈曲的计算 长度 l 。 二 户a , a为缀板中心线的最大间距。 构件两支承点间至少应设置2 块缀板 ( 不包括构 件支承点处的缀板或封头板在内) 。 5 . 2 . 6 格构式轴心受压构件的稳定性应按公式 5 .2 . 2 计 算, 其 长细比 应 按下 列规 定取A o . 和a o y 中 的 较大债: t M板诈接的双肢格构式构件 ( 如图 5 . 2 . 6 a 所 份 一万 i (7 一 不2 2 叹 一 2 . 2 二 -z- + i 0 1 U - a e 0 A 二人 、 j 一 t 人I 二 二一 万 一 “V艺S -
39、 V、乙 ss - 2 ( 5. 2. 4 - 1 ) 水 I . ( 5 . 2 . 4 - 2 ) A ,,二 A x ( 5 . 2 . 6 - 1 ) A o y = 了 a 1 ( 5 . 2 .6 -2 ) 缀条连接的双肢格构式构件 ( 如图5 . 2 . 6 b 所 2 一 22A (飞 0 .039 1 i 20 e 0 i 圣 i 子 A o x -又 、 ( 5 . 2 . 4 - 3 ) 厂万 二万1 A 0 , 人 歹 十 L / A . I J . L . 0 -J 1 3 缀条连接的三肢格构式构件 ( 如图5 . 2 . 6 c 所 式中 几 。 弯扭 屈曲 的 换
40、 算长 细比; I ,毛 截 面 扇性 惯 性矩; 1 ,毛截面抗扭惯性矩; e o 毛截面的弯心在对称轴上的坐标; 1 , 扭 转 屈曲 的 计 算长 度, l 。 二 月 八 2 无缀板时, 为构件的几何长度;有缀板 时, 取两相邻缀板中 心线的 最大间Y E ; a , 户一 约 束系 数, 按 表5 .2 .4 采 用。 8 示 ) Aox 一2 气 丁 42 AA + A , (1 .5 - cou 厉(5 .2 .6-4 ) 。, _ 2b oy 叹 4 2A4 + A ,cos2B 式中a 0 . ,入 。 , 格构式构件的换算长细比; 整个构件对 二 轴的长细比; 人 Y个 构
41、 件 对 虚 轴 ( v 轴 ) 的 长 细 比 ; 几 1 单肢对其自身主轴 ( 1 轴)的长细比, 计 算长度取缀板间净距; A 所有单肢毛 截面的面积之和; A , 构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之 和 。 钢材抗剪强度设计值。 二 YIF F y-1 : r二 y F 尸于 土平 尸wewe卜1陌b 胜韭日 1曰1护门 书。 图5 . 2 . 6 格构式构件截面示意图 格构式轴心受压构件 ,当缀材为缀条时,其分肢 的长细比A , 不应大于构件最大长细比A 二的0 . 7 倍; 当缀材为缀板时, A , 不应大于4 0 , 且不应大于A 二的 0 . 5 倍 ( 当A - 5 0 时,
42、取 A - - 5 0 ) , 此时可不计 算单肢的强度和稳定性。 余 除条 与 构 件 轴线 间的 夹 角宜 不小 于4 0 , 不 大于/V0 5 . 2 . 7 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算: 图5 . 3 . 1 荷载通过弯心并与 主轴平行的 受弯构件截面示意图 5 . 3 . 2 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件 ( 如图5 . 3 . 2 所示)的强度和稳定性应按下列公式计 算 : 灵 yT,r - O,Ax xyV 拼I匕 一 , L v 一 f 德 ( 5 . 2 . 7 ) 式中V -剪力; A 构件所有单肢毛截面面积之和; 几 一 钢材的 屈服强度, (x 2
43、 3 5 钢的几一 2 3 5 N / m n , ( 3 4 5 钢 的几 一 3 4 5 N / n m Z 剪力 V值沿构件全长不变,由承受该剪力的有 关缀板或缀条分担。 5 . 3 受 弯 构 件 5 . 3 . 1 荷载通过截面弯心并与主轴平行的受弯构件 ( 如图 5 . 3 . 1 所示)的 强度和 稳定性应按下 列公式计算: 强度: 一 W _ f 一 V It S f .V M(P b. W - ( 5 . 3 . 1( 5 . 3 . 1 一 1 ) 稳定性 : ( 5 . 3 . 1 - 2 ) ( 5 . 3 . 1 - 3 ) 式中 M - 跨间对主轴 x 轴的最大弯矩
44、; V,最大剪力; w。 对主轴x轴的 较小有效净截面模量; z剪应力; S 计算剪应力处以上截面对中和轴的 面积矩 ; I 毛截面惯性矩; t 腹板厚度之和; (P b. 受弯 构件的 整体 稳定系 数, 应按 本规 范附录A中A . 2 的 规定计算; Wex 对截面主轴x轴的受压边缘的有效截 面模量; 图5 . 3 . 2 荷载偏离弯心但与主轴 平行的受弯构件截面示意图 强 度 : 。 一 微十 最 、( 5 .3 .2 - 1 ) , 、 、 。 , M 。,B , 稳 定 性 : 毓 ; 微 斌 f ( 5 .3 .2 -2 ) 式中 M计算弯矩; B 与所取弯矩同一截面的双力矩,
45、当受弯 构件的受压翼缘上有铺板, 且与受压翼 缘牢固相连并能阻止受压翼缘侧向变位 和扭转时, B= 0 ,此时可不验算受弯 构件的稳定性。其他情况,B可按本规 范附录A中A . 4 的规定计算; w“ 一 一与弯矩引起的 应力同一验算点处的毛截 面扇性模量。 剪应力可按公式5 . 3 . 1 - 2 验算。 5 . 3 . 3 荷载偏离截面弯心月 与主轴倾斜的受弯构件 ( 如图5 . 3 . 3 所示) ,当在构造上能保证整体稳定性时, 其强度可按式5 . 3 . 3 - 1 计算: M、K . B , “ 一 礁 礁十 成 钉(5 .3 .3 -1 ) 式中 M xMy 对截面主轴x , Y
46、 轴的弯矩( 图 5 3 . 3 所示的截面中, 二 轴为强 轴, Y 轴为 弱轴) ; W en t 对 截面 主 轴Y 轴的 有 效净 截面 模 量。 二轴和v 轴方向的剪应力可分别按公式5 . 3 . 1 - 2 验算。 上述受弯构件,当不能在构造上保证整体稳定性 时, 可按公式5 . 3 . 3 - 2 计算其稳定性: 9 款 W , 命f (5 .3 .3 2) 式中 W ,., 对 截面 主 轴Y 轴 的 受压 边缘的 有效 截 面模量。 图5 . 3 . 3 荷载偏离弯心且与 主轴 倾斜的受弯构件截面示意图 5 . 3 . 4 受弯构件支座处的腹板, 与 有加劲肋时应按 公式5
47、. 2 . 2 计算其平面外的稳定性, 计算长度取受弯 构件截面的高度,截面积取加劲肋截面积及 加劲肋两 侧 各1 5 t ,/ 2 3 5 砚宽度 范围内 的 腹板截面 积之 和(( t 为腹板厚度) 支 座处无加劲肋时, 应按第7 . 1 . 7 条的 规定验算 局部受压承载力 示) , 尚应按公式5 . 5 . 2 - 2 计算弯矩作用平面外的稳 定性 : N祖x 哭 十 诀 冬蕊 f( 5 . 5 . 2 - 2 ) o r A 。 (P b . w 。 一 j 式中 , 截面系数, 对闭口 截面 - 0 . 7 , 对其 他截 面, 二 1 . 0 ; r 对Y 轴的 轴 心受 压
48、构 件的 稳 定系 数, 其 长细比 应 按公 式5 . 2 .3 - 2 计 算; lp b x 当 弯 矩 作 用于 最 大刚 度 平面内 时, 受弯 构件的整体稳定系数, 应按本规范附录 A中A . 2 的规定计算, 对于闭口截面可 取P b x 1 . 0 1 M、 应取构件计算段的最大弯矩。 爷士阮c 仁士 v F. , v F-Iln 1- I Ly“ 一 y I州x : A v L I J I x ( d) . 4 拉 弯构 件 4 . 1 拉弯构件的强度应按 下 式计算: 荷 载作用 点 一V + M ,c +n - W , - 瓮 - J (5 .4 . 式中Wx 、 W 二
49、 一 一对 截面主 轴 ,一 、 y 轴的 净截面 模量 若拉弯构件截面内出 现受压区, 且受压板件的宽 厚比大于 第5 . 6 . 1 条规定的有效宽厚比时, 则在计算 其净截面特性时应按图5 . 6 . 5 所 示位置扣除受压板件 的超出部分。 图5 . 5 . 2 双轴对称截面示意图 5 . 5 . 3 压弯 构 件的 等 效 弯 矩系 数风 、 应 按 下列 规 定 采 用: 1 构件端部无侧移目 无中间 横向荷载时: 11 ) IV ( 5 . _5 . 2 - 1 ) 一一 JJ门 N一叭 式中m一 一 计算弯矩, 取构件个长 范IC I 内的最大弯矩; P . - 等 效弯 矩
50、系 数; I V 系数,N 矛E A 1 1 6 5 a 2 2 构件端部无侧移但有中间横向荷载时: R , 1 . 0 3 构件端部有侧移时: R二1 . 0 5 . 5 . 4 单 轴对称开u截面 ( 如图5 . 2 . 4 所示)的压 弯构件,当弯矩作用于对称平面内时,除应按第 5 . 5 . 2 条计算弯矩作用平 面内的 稳定性外,尚应按公 式 5 . 2 . 2 计算其弯矩作用平面外的稳定性,此时,公 式5 .2 . 2 中的轴心受压构件稳定系数 华 应按公式 5 . 5 . 4 - 1 算得的弯扭屈曲的 换算长细比a ., 由本规范表 A. 1 . 1 - 1 或表A. 1 . 1
51、 - 2 查得 exz E -钢材的弹性模量; 几 构件在弯矩作川平面内的长细比; w 对 最 大受 压 边 缘的 有 效截 面 模 量 当弯矩作J 日 在址大刚度平面内时 ( 如M 1 5 . 5 . 2 所 了 0 / 5 2 2u 八 二 入丫人2 一 二 宁 一 N乙 s -V z2 sz z z 一 u - a 一 (epi2 ( 5 . 5 . 4 - 1 ) a 2 e 若 i 圣 i 子 + 2 e .篆 一 e o一 。 。 ) ( 5 NJ8 _Mx 十 o . Ae ( 1 少 匕 。 , 1 i Ni _ Y x 1 1 1 - 、止, E x 1 滁 C fT b,
52、w ere U , 一 二 ( 二 , 、 y 2 ) dA ( 5 . 5 4 - 2 ) 4 - 3 ) 式中 e x 等效偏心距, 。 、 土P m N , 当偏心在截 面 弯心一侧时。 二 为负, 当 偏心在与截 面弯心相对的另一侧时e x 为正。 M取 构件计算段的最大弯矩; 2 横向荷载作用位置影响系数,查 表 A. 2. 1 ; s 计算系数, 按公式 5 . 2 . 4 - 2 计算; e . 横向 荷 载作 用点到 弯心的 距离: 对于 偏 心压杆或当 横向荷载作用在弯心时 二 0 ;当荷载不作用在弯心且荷载方向指 向 弯心时 。 。 为负,而离开弯心时 。 。 为 正 。 若l o x, f o r , 当 压弯构件采用本规范表B . 1 . 1 -3 或 表 B . 1 .1 -4 中 所 列 型 钢 或 当 e x 十 警 0 时 , 可 不 计 算其弯矩作用平面外的稳定性。 当 弯 矩作用在对称平面内 ( 如图5 . 2 .
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