鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與工程應(yīng)用_第1頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與工程應(yīng)用_第2頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與工程應(yīng)用_第3頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與工程應(yīng)用_第4頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與工程應(yīng)用_第5頁(yè)
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匯報(bào)人:xxxx2025年11月06日鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與工程應(yīng)用CONTENTS目錄01

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范概述02

規(guī)范修訂沿革與技術(shù)體系03

材料選用與性能要求04

基本設(shè)計(jì)規(guī)定CONTENTS目錄05

構(gòu)件計(jì)算方法06

關(guān)鍵技術(shù)修訂內(nèi)容07

強(qiáng)制性條文與構(gòu)造措施08

關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)與工程應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范概述01規(guī)范基本信息與重要性標(biāo)準(zhǔn)核心信息現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為GB50017-2003,由中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)發(fā)布,于2003年4月25日發(fā)布,2003年12月1日起實(shí)施,廢止了原GBJ17-88標(biāo)準(zhǔn),歸口單位為建設(shè)部定額研究所。規(guī)范編制背景該規(guī)范修訂工作于1997年啟動(dòng),主要?jiǎng)右虬ㄅ涮住督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)更新、Q235/Q345鋼材替代原3號(hào)鋼的技術(shù)適配需求以及吸收國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),新版規(guī)范新增條文38條,修改幅度達(dá)75%。規(guī)范重要地位《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》以概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ),規(guī)定了鋼材選用標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)件計(jì)算方法及構(gòu)造措施,涵蓋軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、連接計(jì)算等核心章節(jié),形成覆蓋鋼結(jié)構(gòu)全設(shè)計(jì)流程的通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),是工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循的重要技術(shù)規(guī)范。規(guī)范編制背景與目的修訂背景與動(dòng)因1997年啟動(dòng)修訂工作,主要?jiǎng)右虬ㄅ涮住督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)更新,Q235/Q345鋼材替代原3號(hào)鋼的技術(shù)適配需求,以及吸收國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。編制目的與意義為在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量,特制定本規(guī)范,以適應(yīng)工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展需求。規(guī)范體系形成2003年發(fā)布現(xiàn)行版本(GB50017-2003),廢止原GBJ17-88標(biāo)準(zhǔn),新增條文38條,修改幅度達(dá)75%,形成包含10章12個(gè)附錄的技術(shù)體系,覆蓋鋼結(jié)構(gòu)全設(shè)計(jì)流程。設(shè)計(jì)基本原則與要求設(shè)計(jì)原則采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算,除疲勞計(jì)算外均適用。極限狀態(tài)分類承重結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)(達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形)和正常使用極限狀態(tài)(達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值)進(jìn)行設(shè)計(jì)。安全等級(jí)劃分根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果采用不同安全等級(jí),一般工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)可取二級(jí),特殊建筑可另行確定。荷載取值規(guī)定計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性及連接強(qiáng)度時(shí)采用荷載設(shè)計(jì)值(荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以分項(xiàng)系數(shù));計(jì)算疲勞和正常使用極限狀態(tài)變形時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。動(dòng)力荷載處理直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值乘動(dòng)力系數(shù);計(jì)算疲勞和變形時(shí)動(dòng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不乘動(dòng)力系數(shù)。規(guī)范修訂沿革與技術(shù)體系02修訂歷程與動(dòng)因分析

01修訂工作啟動(dòng)與發(fā)布1997年啟動(dòng)修訂工作,2003年4月25日發(fā)布現(xiàn)行版本GB50017-2003,自2003年12月1日起實(shí)施,廢止原GBJ17-88標(biāo)準(zhǔn)。

02核心修訂動(dòng)因配套《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)更新;Q235/Q345鋼材替代原3號(hào)鋼的技術(shù)適配需求;吸收國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

03修訂幅度與技術(shù)體系新版規(guī)范新增條文38條,修改幅度達(dá)75%,形成包含10章12個(gè)附錄的技術(shù)體系,構(gòu)建覆蓋鋼結(jié)構(gòu)全設(shè)計(jì)流程的通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。新舊規(guī)范對(duì)比與變化

版本更替與修訂動(dòng)因現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003于2003年12月1日實(shí)施,廢止原GBJ17-88標(biāo)準(zhǔn)。修訂動(dòng)因包括配套《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》更新、Q235/Q345鋼材替代原3號(hào)鋼的技術(shù)適配需求,以及吸收國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

核心技術(shù)內(nèi)容調(diào)整新版規(guī)范新增條文38條,修改幅度達(dá)75%,形成10章12個(gè)附錄的技術(shù)體系。關(guān)鍵修訂包括:疲勞計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)門檻提高至5×10?次,引入腹板屈曲后強(qiáng)度利用條款,新增Q420鋼材性能指標(biāo),以及鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)計(jì)算公式增補(bǔ)等。

設(shè)計(jì)方法與指標(biāo)優(yōu)化基本設(shè)計(jì)規(guī)定方面,采用二階彈性分析法判定框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,廢除吊車梁橫向荷載增大系數(shù),改為Hk=αPkmax計(jì)算法。構(gòu)件計(jì)算方法上,軸心受力構(gòu)件新增厚板柱子曲線分類,拉彎/壓彎構(gòu)件明確格構(gòu)式構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算方法。

適用范圍與關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍涵蓋工業(yè)與民用房屋及一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件,包含冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),但不適用于直接承受高頻疲勞荷載的特殊結(jié)構(gòu)。與《鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T22395-2022)等構(gòu)成技術(shù)體系,沿用基本設(shè)計(jì)規(guī)定術(shù)語(yǔ)體系。技術(shù)體系構(gòu)成與框架

設(shè)計(jì)規(guī)范主體架構(gòu)以GB50017-2003為核心,包含10章12個(gè)附錄的技術(shù)體系,涵蓋材料選用、基本設(shè)計(jì)規(guī)定、構(gòu)件計(jì)算等核心內(nèi)容,形成覆蓋鋼結(jié)構(gòu)全設(shè)計(jì)流程的通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

核心技術(shù)模塊劃分主要由材料選用、基本設(shè)計(jì)規(guī)定、構(gòu)件計(jì)算方法三大核心模塊構(gòu)成。材料選用明確承重結(jié)構(gòu)鋼材及焊接材料要求;基本設(shè)計(jì)規(guī)定確立概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法及二階彈性分析等原則;構(gòu)件計(jì)算方法涵蓋受彎、軸心受力、拉彎/壓彎構(gòu)件的計(jì)算規(guī)則。

關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同體系與《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)配套,同時(shí)與《鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T22395-2022)等專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)形成互補(bǔ),共同構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整技術(shù)支撐體系。

關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新要點(diǎn)引入腹板屈曲后強(qiáng)度利用、厚板柱子曲線分類等技術(shù)方法,新增塑性設(shè)計(jì)、鋼管結(jié)構(gòu)計(jì)算等12個(gè)技術(shù)專題,調(diào)整安全度指標(biāo)與荷載組合系數(shù),提升規(guī)范的科學(xué)性與適用性。材料選用與性能要求03承重結(jié)構(gòu)鋼材選擇標(biāo)準(zhǔn)

鋼材牌號(hào)選用要求承重結(jié)構(gòu)鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q420鋼等牌號(hào),其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》《低合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》等規(guī)定。

鋼材選用影響因素應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工作溫度等不同情況選擇鋼號(hào)和材質(zhì),例如焊接結(jié)構(gòu)在冬季低溫環(huán)境下需謹(jǐn)慎選用3號(hào)沸騰鋼。

鋼材性能保證要求承重結(jié)構(gòu)鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證,焊接結(jié)構(gòu)尚需碳含量合格保證,重級(jí)工作制吊車梁等重要構(gòu)件還應(yīng)具有沖擊韌性保證。

特殊情況鋼材限制焊接結(jié)構(gòu)中重級(jí)工作制吊車梁、吊車桁架或類似結(jié)構(gòu),以及冬季計(jì)算溫度等于或低于-20℃時(shí)的輕、中級(jí)工作制吊車梁等不宜采用3號(hào)沸騰鋼。連接材料性能匹配要求焊接材料與母材匹配原則

手工焊接采用的焊條型號(hào)應(yīng)與主體金屬?gòu)?qiáng)度相適應(yīng),對(duì)重級(jí)工作制吊車梁、吊車桁架或類似結(jié)構(gòu),宜采用低氫型焊條。自動(dòng)焊接或半自動(dòng)焊接采用的焊絲和焊劑,應(yīng)與主體金屬?gòu)?qiáng)度相適應(yīng),焊絲應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊接用鋼絲》的規(guī)定。螺栓材料選用標(biāo)準(zhǔn)

普通螺栓可采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的3號(hào)鋼制成。高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件》或《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副型式尺寸與技術(shù)條件》的規(guī)定。鉚釘材料性能要求

鉚釘應(yīng)采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通碳素鋼鉚螺用熱軋圓鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的ML2或ML3號(hào)鋼制成。錨栓材料選擇規(guī)范

錨栓可采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通碳素鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的3號(hào)鋼或《低合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的16Mn鋼制成。鋼材質(zhì)量保證與檢驗(yàn)

基本質(zhì)量保證項(xiàng)目承重結(jié)構(gòu)鋼材必須具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度(或屈服點(diǎn))和硫、磷含量的合格保證,焊接結(jié)構(gòu)尚需具有碳含量的合格保證。

沖擊韌性要求重級(jí)工作制和起重量≥50t的中級(jí)工作制焊接吊車梁等,需具有常溫沖擊韌性合格保證;冬季計(jì)算溫度≤-20℃時(shí),3號(hào)鋼需-20℃沖擊韌性,16Mn鋼等需-40℃沖擊韌性。

特殊鋼材檢驗(yàn)承重結(jié)構(gòu)鋼材必要時(shí)應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證,重級(jí)工作制非焊接吊車梁等類似結(jié)構(gòu)鋼材,必要時(shí)亦應(yīng)具有沖擊韌性的合格保證。

訂貨與設(shè)計(jì)文件要求設(shè)計(jì)圖紙和鋼材訂貨文件中,應(yīng)注明鋼號(hào)(普通碳素鋼含鋼類、爐種、脫氧程度)、連接材料型號(hào)及鋼材機(jī)械性能、化學(xué)成分附加保證項(xiàng)目,圖紙中還應(yīng)注明焊縫質(zhì)量級(jí)別?;驹O(shè)計(jì)規(guī)定04極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法應(yīng)用01設(shè)計(jì)方法核心原則本規(guī)范除疲勞計(jì)算外,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算,確保結(jié)構(gòu)安全性與可靠性。02承載能力極限狀態(tài)要求承載能力極限狀態(tài)為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)的臨界狀態(tài),計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性及連接強(qiáng)度時(shí)采用荷載設(shè)計(jì)值(荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù))。03正常使用極限狀態(tài)要求正常使用極限狀態(tài)為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)的極限狀態(tài),計(jì)算疲勞和變形時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,除鋼與混凝土組合梁外,只考慮荷載短期效應(yīng)組合。04動(dòng)力荷載計(jì)算規(guī)定直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)乘動(dòng)力系數(shù);計(jì)算疲勞和變形時(shí),動(dòng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)乘動(dòng)力系數(shù),吊車荷載按跨間內(nèi)起重量最大的一臺(tái)吊車確定疲勞計(jì)算值。荷載計(jì)算與組合原則荷載分類與取值標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性及連接強(qiáng)度時(shí)采用荷載設(shè)計(jì)值(荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù));計(jì)算疲勞和正常使用極限狀態(tài)變形時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值需乘動(dòng)力系數(shù),計(jì)算疲勞和變形時(shí)動(dòng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不乘動(dòng)力系數(shù)。承載能力極限狀態(tài)組合應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合,必要時(shí)考慮偶然組合。重級(jí)工作制吊車梁(或吊車桁架)及其制動(dòng)結(jié)構(gòu)計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度時(shí),吊車橫向水平荷載應(yīng)按表3.1.8乘以增大系數(shù),如軟鉤吊車起重量5-20t時(shí),計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性的增大系數(shù)為2.0。正常使用極限狀態(tài)組合除鋼與混凝土組合梁外,僅考慮荷載短期效應(yīng)組合。計(jì)算疲勞時(shí),吊車荷載按作用在跨間內(nèi)起重量最大的一臺(tái)吊車確定,動(dòng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不乘動(dòng)力系數(shù)。特殊工況荷載折減規(guī)定平爐、電爐、轉(zhuǎn)爐車間等類似車間的工作平臺(tái)結(jié)構(gòu),檢修材料產(chǎn)生的荷載可乘折減系數(shù):主梁0.85,柱(包括基礎(chǔ))0.75。荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、分項(xiàng)系數(shù)、組合系數(shù)等按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)規(guī)定采用。二階效應(yīng)分析與穩(wěn)定性判定

二階效應(yīng)分析方法采用二階彈性分析法判定框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,當(dāng)(∑N·Δu)/(∑H·h)>0.1時(shí)需考慮二階效應(yīng)影響。

二階效應(yīng)彎矩計(jì)算補(bǔ)充假想水平力Hni計(jì)算公式及二階效應(yīng)彎矩增大系數(shù)α2i的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,用于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

穩(wěn)定性判定準(zhǔn)則通過(guò)二階彈性分析結(jié)果,結(jié)合結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)與變形情況,綜合判定框架結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性是否滿足設(shè)計(jì)要求。動(dòng)力荷載與疲勞計(jì)算規(guī)定動(dòng)力荷載計(jì)算原則直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)乘動(dòng)力系數(shù);計(jì)算疲勞和變形時(shí),動(dòng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)乘動(dòng)力系數(shù)。吊車荷載疲勞計(jì)算要求計(jì)算吊車梁或吊車桁架及其制動(dòng)結(jié)構(gòu)的疲勞時(shí),吊車荷載應(yīng)按作用在跨間內(nèi)起重量最大的一臺(tái)吊車確定,采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。疲勞計(jì)算應(yīng)力循環(huán)門檻規(guī)范將疲勞計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)門檻提高至5×10?次,超過(guò)該次數(shù)的構(gòu)件需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。重級(jí)工作制吊車梁特殊規(guī)定重級(jí)工作制吊車梁(或吊車桁架)及其制動(dòng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算中,吊車橫向水平荷載應(yīng)根據(jù)吊車類別及起重量乘以相應(yīng)增大系數(shù)。構(gòu)件計(jì)算方法05受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)與強(qiáng)度利用

受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)核心要求受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)需滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度要求,計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)采用荷載設(shè)計(jì)值,計(jì)算變形時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)還需考慮動(dòng)力系數(shù)。

腹板屈曲后強(qiáng)度利用條款規(guī)范引入腹板屈曲后強(qiáng)度利用條款,允許在特定條件下利用腹板屈曲后的承載能力,可有效提高材料利用率,適用于符合規(guī)定的受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)場(chǎng)景。

常見(jiàn)受彎構(gòu)件類型與設(shè)計(jì)要點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)建筑中常用的受彎構(gòu)件有工字梁、H型鋼梁等,設(shè)計(jì)時(shí)需確保梁的強(qiáng)度和剛度滿足使用要求,避免撓度過(guò)大,同時(shí)截面應(yīng)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求,防止局部破壞。

受彎構(gòu)件連接強(qiáng)度匹配受彎構(gòu)件連接材料應(yīng)與主體金屬?gòu)?qiáng)度相適應(yīng),手工焊接采用的焊條型號(hào)、自動(dòng)或半自動(dòng)焊接采用的焊絲和焊劑,均需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,以保證連接強(qiáng)度。軸心受力構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算

軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算方法軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算采用穩(wěn)定系數(shù)法,公式為:N/(φA)≤f,其中N為軸心壓力設(shè)計(jì)值,A為構(gòu)件截面面積,φ為穩(wěn)定系數(shù),f為鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。穩(wěn)定系數(shù)φ根據(jù)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比λ、鋼材牌號(hào)及截面分類按規(guī)范附錄查表確定。

軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算要求軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)滿足N/(An)≤f,其中An為凈截面面積。對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),還需考慮疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算,采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)門檻值按規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算與截面分類構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比λ=μL/i,μ為計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)(按規(guī)范附錄確定),L為構(gòu)件幾何長(zhǎng)度,i為截面回轉(zhuǎn)半徑。規(guī)范對(duì)軸心受壓構(gòu)件新增厚板柱子曲線分類,根據(jù)截面形式和加工方法劃分不同屈曲曲線,以更準(zhǔn)確反映穩(wěn)定承載能力。

格構(gòu)式構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件需計(jì)算換算長(zhǎng)細(xì)比λ0x、λ0y,考慮綴材體系對(duì)穩(wěn)定性的影響。對(duì)雙肢格構(gòu)式構(gòu)件,繞虛軸(x軸)的換算長(zhǎng)細(xì)比λ0x=√(λx2+λ12),λ1為單肢長(zhǎng)細(xì)比,確保整體穩(wěn)定計(jì)算的準(zhǔn)確性。拉彎壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

設(shè)計(jì)基本原則采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,除疲勞計(jì)算外,用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。需同時(shí)考慮承載能力極限狀態(tài)(強(qiáng)度、穩(wěn)定性)和正常使用極限狀態(tài)(變形)。

強(qiáng)度計(jì)算要求計(jì)算強(qiáng)度時(shí)采用荷載設(shè)計(jì)值,直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)需考慮動(dòng)力系數(shù)。對(duì)于拉彎構(gòu)件,需驗(yàn)算正截面強(qiáng)度;對(duì)于壓彎構(gòu)件,需同時(shí)驗(yàn)算正截面強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

穩(wěn)定性計(jì)算關(guān)鍵壓彎構(gòu)件穩(wěn)定性包括整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。整體穩(wěn)定性計(jì)算需考慮二階效應(yīng),采用二階彈性分析法判定框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,當(dāng)(∑N·Δu)/(∑H·h)>0.1時(shí)需考慮二階效應(yīng)。格構(gòu)式構(gòu)件需計(jì)算換算長(zhǎng)細(xì)比。

構(gòu)造措施要求應(yīng)合理選擇截面形式,優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件。注意構(gòu)造細(xì)節(jié),如支撐設(shè)置、綴件布置等,以保證構(gòu)件受力合理、傳力明確。同時(shí),需符合防火、防腐蝕等構(gòu)造要求,如第8.9.3/8.9.5條等強(qiáng)制性條文規(guī)定。格構(gòu)式構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算

換算長(zhǎng)細(xì)比的定義與作用格構(gòu)式構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比是考慮綴材剛度影響,將格構(gòu)式構(gòu)件整體穩(wěn)定性轉(zhuǎn)化為實(shí)腹式構(gòu)件計(jì)算的等效長(zhǎng)細(xì)比指標(biāo),用于軸心受壓和壓彎格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性驗(yàn)算。

雙肢格構(gòu)式構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比公式對(duì)于綴條式雙肢格構(gòu)柱,換算長(zhǎng)細(xì)比λ=√(λ+λ),其中λ為構(gòu)件對(duì)x軸的長(zhǎng)細(xì)比,λ為單肢對(duì)最小剛度軸的長(zhǎng)細(xì)比;綴板式雙肢格構(gòu)柱公式為λ=√(λ+27A/A),A為構(gòu)件毛截面面積,A為單肢毛截面面積。

四肢格構(gòu)式構(gòu)件計(jì)算要點(diǎn)四肢格構(gòu)式構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算需分別考慮兩個(gè)方向的綴材體系,對(duì)虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比按相應(yīng)綴材類型(綴條或綴板)的雙肢公式計(jì)算,實(shí)軸方向按實(shí)腹式構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比確定。

規(guī)范應(yīng)用注意事項(xiàng)計(jì)算時(shí)應(yīng)確保單肢長(zhǎng)細(xì)比不超過(guò)容許值,綴條應(yīng)采用剛性系桿,綴板厚度不小于肢件軸線間距的1/40且不小于6mm,連接螺栓或焊縫應(yīng)按傳遞剪力計(jì)算。關(guān)鍵技術(shù)修訂內(nèi)容06疲勞計(jì)算門檻值調(diào)整

修訂前后門檻值對(duì)比2003版《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》將疲勞計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)門檻值由原標(biāo)準(zhǔn)的1×10?次提高至5×10?次,提升幅度達(dá)400%。

調(diào)整技術(shù)背景適應(yīng)現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程中高頻疲勞荷載工況的設(shè)計(jì)需求,吸收國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)研究成果與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

工程應(yīng)用意義該調(diào)整使承受低應(yīng)力幅、高循環(huán)次數(shù)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如橋梁、廠房吊車梁)設(shè)計(jì)更符合實(shí)際受力特征,優(yōu)化材料利用效率。高強(qiáng)螺栓預(yù)拉力值修訂

01修訂背景與必要性作為《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)關(guān)鍵技術(shù)修訂內(nèi)容之一,高強(qiáng)螺栓預(yù)拉力值調(diào)整旨在適配新版規(guī)范中Q345等新型鋼材的應(yīng)用需求,提升連接節(jié)點(diǎn)的承載可靠性與設(shè)計(jì)安全性。

02預(yù)拉力值調(diào)整核心內(nèi)容規(guī)范對(duì)不同規(guī)格、性能等級(jí)的高強(qiáng)螺栓預(yù)拉力基準(zhǔn)值進(jìn)行系統(tǒng)性修訂,具體數(shù)值需依據(jù)螺栓公稱直徑、材料強(qiáng)度等級(jí)及螺紋規(guī)格,按規(guī)范附錄或?qū)S帽砀袢∮茫_保與構(gòu)件受力要求精準(zhǔn)匹配。

03修訂的技術(shù)影響預(yù)拉力值的優(yōu)化調(diào)整直接影響螺栓連接的抗滑移系數(shù)計(jì)算及整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使高強(qiáng)螺栓在承受靜荷載、動(dòng)荷載及疲勞荷載作用時(shí)的力學(xué)性能更符合工程實(shí)際受力狀態(tài),降低連接節(jié)點(diǎn)失效風(fēng)險(xiǎn)。鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)計(jì)算增補(bǔ)

節(jié)點(diǎn)計(jì)算增補(bǔ)背景GB50017-2003版規(guī)范針對(duì)鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求,新增了鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)計(jì)算公式,完善了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系,為鋼管結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

節(jié)點(diǎn)計(jì)算增補(bǔ)意義鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)計(jì)算公式的增補(bǔ),使得鋼管結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)有了更明確、更具體的計(jì)算方法指導(dǎo),有助于提高鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性,促進(jìn)鋼管結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用。

節(jié)點(diǎn)計(jì)算應(yīng)用要點(diǎn)在應(yīng)用新增的鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)計(jì)算公式時(shí),應(yīng)結(jié)合具體的工程情況,確保公式使用條件與實(shí)際結(jié)構(gòu)相符,同時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與計(jì)算,保障結(jié)構(gòu)整體性能。強(qiáng)制性條文與構(gòu)造措施07材料性能與安全等級(jí)規(guī)定鋼材性能指標(biāo)要求承重結(jié)構(gòu)鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度(或屈服點(diǎn))和硫、磷含量的合格保證;焊接結(jié)構(gòu)尚需碳含量合格保證,必要時(shí)應(yīng)有冷彎試驗(yàn)合格保證。重級(jí)工作制和起重量≥50t中級(jí)工作制焊接吊車梁等,需常溫沖擊韌性合格保證,冬季計(jì)算溫度≤-20℃時(shí),3號(hào)鋼需-20℃沖擊韌性,16Mn鋼等需-40℃沖擊韌性。連接材料適配準(zhǔn)則手工焊接焊條型號(hào)應(yīng)與主體金屬?gòu)?qiáng)度相適應(yīng),重級(jí)工作制吊車梁等宜采用低氫型焊條;自動(dòng)或半自動(dòng)焊接焊絲和焊劑應(yīng)與主體金屬?gòu)?qiáng)度匹配;普通螺栓用3號(hào)鋼,高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合相應(yīng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)劃分設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果采用不同安全等級(jí)。一般工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)安全等級(jí)可取為二級(jí),特殊建筑鋼結(jié)構(gòu)安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行確定。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)劃分準(zhǔn)則為強(qiáng)制性條文(第3.2.1條)。鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)用鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以抗力分項(xiàng)系數(shù)),應(yīng)根據(jù)鋼材厚度或直徑(對(duì)3號(hào)鋼按分組)采用;鋼鑄件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按相應(yīng)規(guī)定取值。計(jì)算強(qiáng)度、穩(wěn)定性及連接強(qiáng)度時(shí)采用荷載設(shè)計(jì)值,計(jì)算疲勞和變形時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。防火防腐設(shè)計(jì)要求防火構(gòu)造強(qiáng)制性規(guī)定根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)第8.9.3條和第8.9.5條強(qiáng)制性條文,鋼結(jié)構(gòu)必須采取嚴(yán)格的防火構(gòu)造措施,確保在規(guī)定耐火極限內(nèi)結(jié)構(gòu)安全。鋼材防腐處理要求設(shè)計(jì)中應(yīng)注意鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能,根據(jù)使用環(huán)境合理選用防腐涂料(如環(huán)氧富鋅漆、氟碳漆等)及防護(hù)措施,保障結(jié)構(gòu)耐久性。防火防腐蝕綜合設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)需綜合考慮結(jié)構(gòu)所處環(huán)境、使用年限等因素,將防火與防腐蝕設(shè)計(jì)相結(jié)合,優(yōu)先采用經(jīng)濟(jì)合理且符合規(guī)范要求的防護(hù)方案,確保鋼結(jié)構(gòu)在全生命周期內(nèi)的安全穩(wěn)定。關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)與工程應(yīng)用08相關(guān)規(guī)范協(xié)同應(yīng)用

核心基礎(chǔ)

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