钢筋结构承载计算用表

钢结构承载计算用表
为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构
的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。

承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。

当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。

对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。

承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、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。

焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。

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。

当结构工作温度等于或低于0 C但高于-20 C时，Q235钢和Q345钢应具有0 C C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20 C冲击韧性的合格保证。

当结构工作温度等于或低于-20C时，对Q235钢和Q345钢应具有-20C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40 C冲击韧性的合格保证。

对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20C时，对Q235钢和Q345钢应具有0C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20 C冲击韧性的合格保证。

当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现
行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。

钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。

钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。

连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。

2
钢铸件的强度设计值（N/mm2）表2-78
焊缝的强度设计值（N/mm2）表2-79
注：1 •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
国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定；
2•焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。

其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；
3 •对接焊缝抗弯受压区强度设计值取f c w，抗弯受拉区强度设计值取f t w。

螺栓连接的强度设计值（N/mm2）表2-80
d>24mm或l> 10d或I> 150mm （按较小值）的螺栓。

d为公称直径，I为螺杆公称长度;
2. A、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，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求。

铆钉连接的强度设计值（N/mm2）表2-81
注：1
1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔;
2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔;
3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。

2•在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于II类孔。

计算下列情况的结构构件或连接时，上述强度设计值应乘以相应的折减系
数：
1 •单面连接的单角钢
1）按轴心受力计算强度和连接
2）按轴心受压计算稳定性
等边角钢
短边相连的不等边角钢
0.85;
0.6+ 0.00155 ,但不大于1.0: 0.5+ 0.00255 ,但不大于1.0;
长边相连的不等边角钢0.70;
几为长细比，对中间无连接的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当5V
20 时，取5 = 20;
2. 无垫板的单面施焊对接焊缝0.85;
3 •施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接0.90;
4.沉头和半沉头铆钉连接0.80。

注：当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

钢材和钢铸件的物理性能指标见表2-82。

吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过表
所列的容许值
受弯构件挠度允许值表
2. [ V为全部荷载标准值产生的挠度（如有起拱应减去拱度）允许值；
[Q]为可变荷载标准值产生的挠度允许值。

框架结构的水平位移允许值：在风荷载标准值作用下框架柱顶水平位移和层
间相对位移不宜超过下列数值。

1.无桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/150
2•有桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/400
3. 多层框架的柱顶位移H/500
4. 多层框架的层间相对位移h/400
H为自基础顶面至柱顶的总高度；h为层高。

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。

无墙壁的多层框架结构，层间相对位移可适当放宽。

2•对轻型框架结构的柱顶水平位移和层间位移均可适当放宽。

桁架弦杆和单系腹杆的计算长度见表2-84。

桁架弦杆和单系腹杆的计算长度10表2-84
注：1. l为构件的几何长度（节点中心间距离）；I l为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。

2 •斜平面系指与桁架平面斜交的平面，适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。

3. 无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度（钢管结构除外）
受拉构件的允许长细比见表2-85。

受压构件的允许长细比见表2-86
受拉构件的允许长细比表2-85
注：1.承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。

2.在直接或间接承受动力荷载的结构中，单角钢受拉构件长细比的计算方法与表2-86
注2相同。

3. 中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。

4. 在设有夹钳或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中，支撑（表中第2项除外）的长细比不宜超过300。

5. 受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜超过250。

6. 跨度等于或大于
60m的桁架，其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300 （承受静力荷载或间接承受动力荷载）或250 （直接承受动力荷载）。

受压构件的允许长细比表2-86
注：1.桁架（包括空间桁架）的受压腹杆，当其内力等于或小于承载能力的50%时，允许长细比值可取为200。

2.计算单角钢受压构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径，但在计算交叉杆件
平面外的长细比时，可采用与角钢肢边平行轴的回转半径。

3•跨度等于或大于60m的桁架，其受压弦杆和端压杆的允许长细比值宜取为100，其他受压腹杆可取为150 （承受静力荷载或间接承受动力荷载）或120 （直接承受动力荷载）。

单层厂房阶形柱计算长度的折减系数见表2-87。

单层厂房阶形柱计算长度的折减系数表2-87
摩擦型高强度螺栓中摩擦面抗滑移系数见表2-8 8。

一个高强度螺栓的预拉力见表2-89。

摩擦面的抗滑移系数卩表2-88
一个高强度螺栓的预拉力P （kN）表2-89
螺栓或铆钉的允许距离见表2-90。

螺栓或铆钉的最大、最小允许距离表2-90
注：1. d o为螺栓或铆钉的孔径，t为外层较薄板件的厚度。

2•钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的螺栓或铆钉的最大间距，可按中间排的数值采用。

常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值见表2-91。

常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值表表2-91
直径
外径D （mm ）
壁厚t （mm ）
截面面 积 （cm 2）
理论重量 （kg/m ）
外表面积 （m 2/m ）
截面特征 I （cm 4）
W （cm 3）
i （cm ）
I k
（cm 4）
Z o （cm ）
（mm ）
（in ）
x —
L
nr
圆形钢管规格及截面特征见表2-92
i^OAih iy-^22b
h^32h b-0,49ft
^=0.4O A
h=039h iy =0 29b
h=0 30A 和=0.215
占
<X =0.35/1 XQ$6b Jx=Q r 29A ^=0456 h-0.30A Jy-0.176
^=O.32A
6=0.40* x
Jx =0,32 A w=0.18 Jx=0,45/i
Jr=0.24i
i^=Q29h h =050 i ^-0.39/t A =0 53b fA=0 40ft k -0 24b 4-0.37ft
k=0册
KUO* —
0195” k=0.38h h =■ 0.60A
"|| b=OASb
A+A
社.j ^=0.32A 序5
jr -
iy
=0.235* ^=0,3SA iy
=0.446 x ^u=0.44A
G™0.28^ "0珈 kf=05ib
g4站 M.43 由
h=Q.39h h^2Qb
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4——
妨
W 1
—
i - - ―|>—- i f d y 2
Sc =
Q.24ftip ^=0.41 i C n h=^0A4
h 0.32 A J K =0.43/I
Z24b
Si
r
j
L
忸一
i^）.25
d
1=0.35^ |
k Zo ---- 截面重心到边缘距离。

2-5-2钢结构计算公式
1 •构件的强度和稳定性计算公式（表2-93）
强度和稳定性计算表表2-93
(彎短榨用在
主平面内)
(1)承受静力荷裁或间接承受圖力荷駅舟
丸土片％土2税° 7
(2)裾计算疲劳的拉弯、压弯构件：
同上式4取/)(= 1.0
(1)实腹式压弯构件：弯矩作用裡对称轴平面内
工轴)
弯矩作用平面内的穩定性
+ M f
皿5』z喘)
弯矩作用平面外的稳定性
N亠孑.
/ + "粥叫严
(2)格构式压弯构件
(G弯矩魏虎轴&轴)作用; 弯矩作
用乎面内的整体穩定性:
弯矩件用平面外的整体穩定性，不必计算.但应计算
分肢的穩定性，分肢的轴心力应按桁架的弦杆计算
■-
W弯矩绕实紬作用’
弯拒作用平面内的鞍体稳定性：
计算同实履式压弯构件
弯龜作用平面外的整体穩定性：
计算同实腹式压弯构件，长细比取换算长细比. 仙取
14
(3)取轴对称实腹式工字形和箱形截面压弯构件; 弯矩
作用在两个主平面内
A + _________ 0町陲------- 為叫m f
曲曲〜喘)Z
N 34 X__________ 卩吋My ____
⑷双肢格构式压弯构件：弯矩作用在两个主平面内
(а)按整体计算
N亠一一丄屜岭
"4 喘)％7
N f^= ^EA/ (lAAj)
冒bt= Jx/兀、
各、N'd由换算长细比确定
常川W ly——对强秋和弱轴
的毛截面抵抗矩
N'EM二押EA/ (1」壮)
N\v=n2EA/ (1.U?)
当 a o >LO 时 18 ^―
(9)圆管載面覺压拘件，其外径与壁厚之比不应趙过
100 (235//y )
235
A
焊接T 形钢：(13 + 0.17A ) 亦
热轧T 形钢* (15 + 0.2A)
f v
{b)弯矩便腹板自由边受压的压弯掏件当啦W
1.0 时 15
注:表中符号
N——轴心拉力或轴心压力*
仏—净截面面积；
f——钢材的抗拉s抗压、抗弯强度设计值；
耗——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数；
叭——所计算截面（最外列螺栓处〉上高强度螺栓数；
A—构件的毛截面面积*
<p—轴心受压构件的稳定系数（取截面两主轴稳定系数中的较小者”
f v——钢材的屈服强度匚
M y—绕工轴、，轴的弯矩；
W ny——对丁轴，y轴的净截面抵抗矩：
g y y——截面塑性发展系数（I字形截面y x=i.05t r y=i,20；对箱形截面7^7^1.05）5
V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；
s——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩*
I——毛截面惯性矩；
“一腹板厚度：
f v—钢材的抗剪强度设计值*
F—集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；
申——集中荷载增大系数，对重级工作制吊车梁0=1.35,芬他梁°=1.山
Q——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度匚
□ W y——按受压纤维确定的对工轴、y轴毛截面抵抗矩；
轨——绕强轴弯曲所确定的梁整休稳定系数；
知——腹板的计算高度；
护乂一在弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数；
仏—等效弯矩系数■
W1]t—弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩；
N f Ex—参数，N^^EA/（l.Uj）;
%—弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数；
砂——梁的整体稳定系数I
氐、伙y——等效弯矩系数；
Pbx、仙——均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数；
分肢1、分肢2对$轴的惯性矩；
力、力一My作用的主轴平面至分肢1、分肢2轴线的距离匚
A—构件两方向长细比的较大值；
亍昨一腹板计算高度边缘的最大压应力，计算时不考虑构件的稳定系数和載面塑性发展系数片“——腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力取正值，拉应力取负值°
2 •连接计算公式（表2-94）
连接计算公式表2-94
每个普通螺栓或柳钉的承载力设计值，应取受剪和承压承載力设计值中较小者：受剪承载力设计值：
普通螺栓：N塔誓尺
娜钉；警/；
承压承載力设计值：
普通螺栓：
W 钉* N戶毎勒汛
毎个普通螺栓、锚栓或钾钉的承裁力设计值*
普通螺栓：N注誓找
锚栓：N冷乎昇
« 钉：N：=響霁
摩擦型高强度螺栓抗剪逹接每个摩撩型高强度螺栓的承载力设计值
Nt = f^P
摩擦型高强度螺栓杆
轴方向受拉连接
每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值用=0 + 8P
摩擦型高强度螺栓连
接同时承受摩擦面间
的勢力和杆轴方向外
拉力
每牛摩撩型高强度缥栓的抗剪承载力设计值
承压型高强度媒栓抗
剪连接
计算公式同膂通螺栓
承压型高强度螺栓受拉连接毎个承压型高强度螺栓的承載力设计值计算方法同普通蝶栓
承压型高强度螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力丿閱'+備）>1 N v< N^/1.2
序号连接种类计算内容计算公式
螺栓连接和娜钉连接普通缥栓*挪钉同时
承受剪力和杆轴方向
拉力
普通螺栓:
W：
N v <皿普通螺栓、锚栓、W
钉受剪连接
普通嫖栓、锚栓、钏
钉杆轴方向受拉连接
注：農中符号
N——轴向拉力或压力；
h——焊縫长度$
£—在对接接头中为连接件的较小厚度;在T形接头中为腹板厚度;
只、H—对接焊鑒的抗拉s抗压强度设计值；。

—按焊缝有效载西(h t l w)计算.垂直于焊缝长度方向的应力；
r一按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力.
仏一角焊缝的计算厚度，对直角角焊缝等于Qg街为焊脚尺寸；
人——角焊縫的计算氏度，对每条焊缝取其实际长度减去"卄
fT—角焊雜的强度设计值,
卩—正面第焊雜的强度设计值增大系数，承受薛力荷载和间接承受动力荷载的结构ft-1.22;对直接承受动力荷载的结构^=1^1
n v一受剪面数目；
d——螺栓杆直径：
心一挪钉孔直径!
禺——同一受力方向的承压构件总厚度的较小值；
离、A一螺栓的抗剪和承压强度设计值；
/；. /：——挪钉的抗剪和承压强度设计值；
血一普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效宜径匚
代、斤贰一普通螺栓、锚栓*柳钉的抗拉强度设计值；
N, N T—每个普通螺栓、钏订或承压型高强度螺栓所承受的剪力和应力；
N农Nh N?—每个普通螺栓或承压型高强度撇栓的受剪、受拉和承压承裁力设计值；
N；、N；、N：—每个柳钉的受剪、受拉和承压承载力设计價；
卉一传力曙擦面数目；
严一摩擦面的抗猜移系数；
P——每小高强度螺栓的预应力。

2-5-3钢管结构计算
1 •适用于不直接承受动力荷载，在节点处直接焊接的钢管桁架结构。

234
钢管外径与壁厚之比，不应超过100(空4)0轴心受压方管或矩形管的最
f y
大外缘尺寸与壁厚之比，不应超40 234o
V f y
2•钢管节点的构造应符合下列要求：
(1)主管外径应大于支管外径，主管壁厚不应小于支管壁厚。

在支管与主
管连接处不得将支管穿入主管内
(2) 主管和支管或两支管轴线之间的夹角 9 i 不宜小于30° (3) 支管与主管的连接节点处，应尽可能避免偏心。

(4) 支管与主管的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过渡。

(5) 支管端部宜用自动切管机切割，支管壁厚小于 6mm 时可不切坡口。

3•支管与主管的连接可沿全周用角焊缝，也可部分用角焊缝、部分用对接
焊缝，支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于
120。

的区域宜用对接焊缝或
带坡口的角焊缝。

角焊缝的焊脚尺寸 h f 不宜大于支管壁厚的两倍。

4•支管与主管的连接焊缝为全周角焊缝，按下式计算，但取
B f 二1：
对于T 、丫、X 形节点
2h i sin 齐
式中hi 、bi ——分别为支管的截面高度和宽度
5 •为保证节点处主管的强度，支管的轴心力不得大于表 2-95规定的承载力
角焊缝的有效厚度he,当支管轴心受力时取0.7h f 。

角焊缝的计算长度l w ， 按下列公式计算：
(1)在圆管结构中取支管与主管相交线长度： 当^<0.65 时
Z w = (3,25J, -0,025J) +0,466
J
/ A 科 4
当-->0,65 时
仏=(3.81< -0.389J)［盂暑_ + °皿66
式中d 、di ——主管和支管外径；
9 i ——主管轴线与支管轴线的夹角。

(2)在矩形管结构中，支管与主管交线的计算长度，对于有间隙的 K 形和
N 形节点：
当5(>60°时
当^<50*时
2hj
+ bi
2h { sin6t
+ 26j
N
设计值:
支管轴心力的承载力设计值表
注；表中符号p=d t/d——支管外径与主管外径之比*
%——参数匚
宅——主管壁厚；
F—钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
疔——主管最大轴向应力（拉应力为正，压应力为负）;
0d——参数*
也——主管轴线与支管轴线的夹角；
仇——受压支管轴线与主管轴线的夹角
仇 --- 参数；
a——两支管间的间隙，当。

＜0时，取a = 0j 趴——受拉支管轴线与主管轴线的夹角心圆管结构的节点形式见图2-2。

图2-2圆管结构的节点形式
(a) X形节点；(b) T形和Y形受拉节点；(c) T形和Y形受压节点;
(d) K形节点；(e) TT形节点；(f) KK形节点
2-5-4钢与混凝土组合梁计算
组合梁为由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组成。

翼板可用现浇混凝土板，并可用混凝土叠合板或压型钢板。

钢与混凝土组合梁计算见表2-96。

混凝土翼板的计算宽度(图2-3) b e为：
b e= b o+ b i + b2
71
(c)
tn
式中b o――板托顶部的宽度，当a <45°时按a= 45。

计算板托顶部的宽度；当无板托时，取钢梁上翼缘的宽度；
b i、b2――梁外侧和内侧的翼板计算宽度，各取梁跨度I的1/6和翼板厚度h
c i
的6倍中的较小值。

1-混凝土翼板；2-板托；3-钢梁
钢与混凝土组合梁计算表2-96
注：表中符号
M一正弯矩设计值；
A——钢梁的截面面积*
>——钢梁截面应力的合力至混凝土受压区截面应力的合力间之距离；
九——混凝土抗压强度设计值¥
A。

——钢梁受压区爺面面积；
力——钢梁受拉区截面形心至混凝土翼缘受压区截面理心的距离；
咒——钢槃受拉区截面形心主钢梁受压区截面形心的距离；
—负弯矩没计值*
気——钢梁塑性中和轴（平分钢梁截面积的轴线）以上和以下截面对该轴的血积矩;
——负弯矩区混疑土翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积；
丁抗——钢筋抗拉强度设计值?
山——纵向钢筋截面形心至组合集塑性中和轴的距离；
.刃一组合梁麓性中和轴至钢梁塑性中和轴的距离；
龙——混凝七翼板受压区高度；
——部分抗剪连接时组合梁截tff抗弯卓载力；
g——部分抗剪连接时一个剪跨区的抗剪连接件数目：
——每个抗剪连接件的纵向抗剪承载力；
E。

一混凝七弹性模斌；
A,-—圆柱头焊钉（栓钉）钉杆的截面面积；
才一圆柱头焊钉（栓钉）抗拉强度设计值；
厂一栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比；
:——槽钢翼缘的平均厚度；
几——槽钢腹杆的厚度'
Z c——槽钢的长度；
——弯筋的截面面积；
心——弯筋的抗拉强度设计值，
几——混凝土凸肋的平均宽度*
札——混凝土凸肋高度*
札一栓钉高度；
窃——在梁某截面处一个肋中布置的栓钉数，当多于3个时按3个计算。