精讲钢结构设计规范
钢结构设计规范GB50017介绍
2.2 钢材的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式:塑性破坏 和脆性破坏。 塑性破坏:由于变形过大,超过了材料或构件可 能的应变能力,在构件的应力达到了钢材的抗拉 强度后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形。 由于较大的塑性变形发生,且变形持续的时间较 长,很容易及时发现而采取措施予以补救,不致 引起严重后果。 塑性变形后出现内力重分布,使结构中原先受力 不等的部分应力趋于均匀,因而提高结构的承载 能力。
2.4.1 化学成分 硅和锰—有益元素 炼钢的脱氧剂。使钢材的 强度提高,含量适宜时,对塑性和韧性无显著 的不良影响。 钒和钛—合金元素 提高钢的强度和抗腐蚀性 能,又不显著降低 可以显著 提高钢的抗腐蚀性能和钢的强度,但对可焊性 有不利影响。
2.4.2 冶金缺陷
《钢结构设计原理》
第二章 钢结构的材料
2.1钢结构对材料的要求 钢的种类繁多,性能差别很大,适用于钢结构的 仅是小部分。钢结构的钢必须符合下列要求: (1)较高的抗拉强度 f u 和屈服点 f y f y 是衡量结构 f y 高则可减轻结构自重。 f u 是衡 承载能力的指标, 量钢材经过较大变形后的抗拉能力,反映钢材内 f u 高可以增加结构的安全保障。 部组织的优劣, (2)足够的变形能力 较高的塑性和韧性 塑性和 韧性好,减轻结构脆性破坏的倾向,通过较大的 塑性变形调整局部应力,具有较好的抵抗重复荷 载作用的能力。
2.2 钢材的破坏形式 脆性破坏:塑性变形很小,甚至没有塑性变形, 计算应力可能小于钢材的屈服点,断裂从应力 集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺 陷,特别是缺口和裂纹,常是断裂的发源地。 破坏前没有任何预兆,破坏是突然发生的。由 于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时觉察 和采取补救措施,且个别构件的断裂常引起整 个结构塌毁,后果严重,损失较大。 在设计、施工和使用钢结构时,要特别注意防 止出现脆性破坏。
钢结构设计规范
钢结构设计规范一、引言钢结构设计规范是为了确保钢结构在设计和施工过程中具有合格的质量和性能,保障建筑物的安全可靠性而制定的标准。
本文将介绍钢结构设计规范的主要内容和要求,以及在实际工程中的应用。
二、设计基本原则1. 安全性原则钢结构设计必须满足抗震、抗风、抗冲击等力学参数要求,确保结构的安全性。
2. 经济性原则钢结构设计应在满足安全性的前提下,尽可能降低材料和施工成本。
3. 建造性原则钢结构设计应尽可能简化结构体系,以方便施工和加工。
三、材料选用1. 钢材钢结构设计应选用具有合格证明的优质和符合国家标准的钢材,如Q235、Q345等。
2. 防腐材料对于钢结构的防腐要求,应选用合适的防腐涂料或防锈材料。
四、结构设计要求1. 结构稳定性钢结构设计应满足稳定性要求,包括整体稳定和局部稳定。
2. 荷载计算钢结构的荷载计算应符合相应的国家标准,包括恒载、活载、风荷载等。
3. 抗震设计钢结构设计应进行抗震计算,并符合相应的抗震规范要求。
4. 垂直不稳定性对于高层钢结构,应进行垂直不稳定性的计算和控制。
五、施工工艺及验收1. 焊接工艺钢结构设计和施工中的焊接工艺应符合国家标准,保证焊缝的质量和可靠性。
2. 钢结构验收钢结构的验收应按照相关规范进行,包括材料验收、焊接质量验收、构件安装验收等。
3. 钢结构防腐钢结构的防腐应按照相应的设计要求和规范进行,确保结构的耐久性和防腐效果。
六、钢结构设计规范的应用钢结构设计规范在实际工程中的应用十分广泛,涉及建筑、桥梁、塔吊、厂房等多个领域。
设计师在进行钢结构设计时,必须遵循规范的要求,确保设计的合理性和安全可靠性。
七、结论钢结构作为一种重要的建筑结构形式,其设计规范对于确保结构安全和质量的达标具有重要意义。
设计人员在进行钢结构设计时,必须熟悉并合理应用相关的设计规范,以确保钢结构的安全性、稳定性和经济性。
通过遵循钢结构设计规范,我们能够建造出更加安全可靠的建筑物。
《钢结构设计规范》_(GB50017)
钢结构设计规范第一章总则第1.0.1条为在钢结构设计中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。
第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。
第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。
第1.0.4条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。
第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。
此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。
第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。
第二章材料第2.0.1条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。
承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。
第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。
二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。
注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。
《钢结构设计规范》讲座
1
建设项目
规范应用于建设项目的钢结构设计,确保工程的安全可靠。
2
改造项目
规范指导改造项目中的结构设计和施工,提高项目的效率和质量。
3
特殊工程
规范应对特殊工程中的挑战,如大跨度结构和高层建筑的设计。
总结和展望
回顾讲座的内容和重点,展望《钢结构设计规范》的未来发展和应用前景。
提高设计质量
规范的不断完善和应用将进一 步提高钢结构设计的质量和可 行性。
建筑设计
规范指导建筑中的钢结构设计, 实现外观美观、结构稳定和施工 高效。
基础设施
规范应用于桥梁、高架路等基础 设施工程,确保交通安全和工程 持久稳定。
工业厂房
规范适用于工业厂房的钢结构设 计,满足生产设备和工艺要求。
规范中常见问题及解决方法
通过讲解规范中常见问题的解决方法,帮助您避免设计中的困惑和错误,进一步提高设计质量。
《钢结构设计规范》讲座
欢迎参加《钢结构设计规范》讲座!本次讲座将带您深入了解规范的重要性、 设计原则、实际应用及常见问题解决方法。
规范的重要性
掌握和遵守规范能够确保钢结构设计的安全性、可靠性和经济性,对工程质量起到至关重要的作用。
安全性
规范要求考虑结构的荷载、抗震 和防火等因素,确保工程的安全 性。
承载能力
规范确定了计算结构承载能力的方法,以确保结 构能够安全承受设计荷载。
材料性能
规范规定了钢材的性能指标和使用要求,确保材 料质量和可靠性。
施工工艺
规范提供了施工工艺和要求,确保结构的施工质 量和施工工艺的合理性。
应用实例
通过实际案例,展示《钢结构设计规范》的应用和效果,为您呈现钢结构设计的魅力和广泛应用领域。
钢结构设计规范
第一章总则第条为在钢结构设计中贯彻执行国家(de)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.第条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物(de)钢结构设计.第条本规范(de)设计原则是根据建筑结构设计统一标准(CBJ68-84))制订(de).第条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中(de)强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型(de)和标准化(de)结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构(de)抗腐蚀性能.第条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用(de)钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料(de)型号(或钢号)和对钢材所要求(de)机械性能和化学成分(de)附加保证项目.此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求(de)焊缝质量级别(焊缝质量级别(de)检验标准应符合国家现行钢结构工程施工及验收规范).第条对有特殊设计要求和在特殊情况下(de)钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范(de)要求.第二章材料第条承重结构(de)钢材,应根据结构(de)重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质.承重结构(de)钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV 钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准普通碳素结构钢技术条件、低合金结构钢技术条件和桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件(de)规定.第条下列情况(de)承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时(de)轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时(de)其它承重结构.二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时(de)重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构.注:冬季计算温度应按国家现行采暖通风和空气调节设计规范中规定(de)冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内(de)结构可按该规定值提高10℃采用.第条承重结构(de)钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)和硫、磷含量(de)合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量(de)合格保证.承重结构(de)钢材,必要时尚应具有冷弯试验(de)合格保证.对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t(de)中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构(de)钢材,应具有常温冲击韧性(de)合格保证.但当冬季计算温度等于或低于-20℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性(de)合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性(de)合格保证.对于重级工作制(de)非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构(de)钢材,必要时亦应具有冲击韧性(de)合格保证.第条钢铸件应采用现行标准一般工程用铸造碳钢中规定(de)ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢.第条钢结构(de)连接材料应符合下列要求:一、手工焊接采用(de)焊条,应符合现行标准碳钢焊条或低合金钢焊条(de)规定.选择(de)焊条型号应与主体金属强度相适应.对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条.二、自动焊接或半自动焊接采用(de)焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应.焊丝应符合现行标准焊接用钢丝(de)规定.三、普通螺栓可采用现行标准普通碳素结构钢技术条件中规定(de)3号钢制成.四、高强度螺栓应符合现行标准钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件(de)规定.五、铆钉应采用现行标准普通碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件中规定(de)ML2或ML3号钢制成.六、锚栓可采用现行标准普通碳素结构钢技术条件中规定(de)3号钢或低合金结构钢技术条件中规定(de)16Mn钢制成.第三章基本设计规定第一节设计原则第条本规范除疲劳计算外,采用以概率理论为基础(de)极限状态设计方法,用分项系数(de)设计表达式进行计算.第条结构(de)极限状态系指结构或构件能满足设计规定(de)某一功能要求(de)临界状态,超过这一状态结构或构件便不再能满足设计要求.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计:一、承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载(de)变形时(de)极限状态;二、正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用(de)某项规定限值时(de)极限状态.第条设计钢结构时,应根据结构破坏可能产生(de)后果,采用不同(de)安全等级.一般工业与民用建筑钢结构(de)安全等级可取为二级,特殊建筑钢结构(de)安全等级可根据具体情况另行确定.第条按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应(de)基本组合,必要时尚应考虑荷载效应(de)偶然组合.按正常使用极限状态设计钢结构时,除钢与混凝土组合梁外,应只考虑荷载短期效应组合.第条计算结构或构件(de)强度、稳定性以及连接(de)强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算疲劳和正常使用极限状态(de)变形时,应采用荷载标准值.第条对于直接承受动力荷载(de)结构:在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘动力系数.计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构(de)疲劳时,吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大(de)一台吊车确定.第条设计钢结构时,荷载(de)标准值、荷载分项系数、荷载组合系数、动力荷载(de)动力系数以及按结构安全等级确定(de)重要性系数,应按建筑结构荷载规范(GBJ9-87)(de)规定采用.第条计算重级工作制吊车梁(或吊车桁架)及其制动结构(de)强度和稳定性以及连接(de)强度时,吊车(de)横向水平荷载应乘以表(de)增大系数.第条计算平炉、电炉、转炉车间或其它类似车间(de)工作平台结构时,由检修材料所产生(de)荷载,可乘以下列折减系数:主梁柱(包括基础)第二节设计指标第条钢材(de)强度设计值(材料强度(de)标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径(对3号钢按表(de)分组)按表采用.钢铸件(de)强度设计值应按表第条计算下列情况(de)结构构件或连接时,第条规定(de)强度设计值应乘以相应(de)折减系数:一、单面连接(de)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二、施工条件较差(de)高空安装焊缝和铆钉连接;三、沉头和半沉头铆钉连接.注:当几种情况同时存在时,其折减系数应连乘.第条钢材和钢铸件(de)物理性能指标应按表采用.第三节结构变形(de)规定第条计算钢结构变形时,可不考虑螺栓(或铆钉)孔引起(de)截面削弱.第条受弯构件(de)挠度不应超过表中所列(de)容许值.第条多层框架结构在风荷载作用下(de)顶点水平位移与总高度之比值不宜大于1/500,层间相对位移与层高之比值不宜大于1/400.注:对室内装修要求较高(de)民用建筑多层框架结构,层间相对位移与层高之比值宜适当减小.无隔墙(de)多层框架结构,层间相对位移可不受限制.第条在设有重级工作制吊车(de)厂房中,跨间每侧吊车梁或吊车桁架(de)制动结构,由一台最大吊车横向水平荷载所产生(de)挠度不宜超过制动结构跨度(de)1/2200.第条设有重级工作制吊车(de)厂房柱和设有中、重级工作制吊车(de)露天栈桥柱,在吊车梁或吊车桁架(de)顶面标高处,由一台最大吊车水平荷载所产生(de)计算变形值,不应超过表中所列(de)容许值.第四章受弯构件(de)计算第一节强度第条在主平面内受弯(de)实腹构件,其抗弯强度应按下列规定计算:一、承受静力荷载或间接承受动力荷载时,第条当梁上翼缘受有沿腹板平面作用(de)集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋时,腹板计算高度上边缘(de)局部承压强度应按下式计算:第条在组合梁(de)腹板计算高度边缘处,若同时受有较大(de)正应力、剪应力和局部压应力,或同时受有较大(de)正应力和剪应力(如连续梁支座处或梁(de)翼缘截面改变处等),其折算应力应按下式计算:式中σ、τ、σc——腹板计算高度边缘同一点上同时产生(de)正应力、剪应力和局部压应力,r和σ c应按公式和公式计算,σ应按下式计算:第二节整体稳定第条符合下列情况之一时,可不计算梁(de)整体稳定性:一、有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁(de)受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘(de)侧向位移时.二、工字形截面筒支梁受压翼缘(de)自由长度L1与其宽度B1之比不超过表所规定(de)数值时.②梁(de)支座处,应采取构造措施以防止梁端截面(de)扭转.对跨中无侧向支承点(de)梁,L1 为其跨度;对跨中有侧向支承点(de)梁,L1为受压翼缘侧向支承点间(de)距离(梁(de)支座处视为有侧向支承).第条除第条所指情况外,在最大刚度主平面内受弯(de)构件,其整体稳定性应按下式计算:注:见第4.2.1条注②.第条除第条所指情况外,在两个主平面受弯(de)工字形截面构件,其整体稳定性应按下式计算:注:见第4.2.1条注②.第条不符合第条第一项情况(de)箱形截面简支梁,其截面尺寸(图)应满足h/bo ≤6,且L1/bo 不应超过下列数值:符合上述规定(de)箱形截面简支梁,可不计算整体稳定性.注:其它钢号(de)梁,其L1/bo 值不应大于95(235/fy).第条用作减少梁受压翼缘自由长度(de)侧向支撑,其轴心力应根据侧向力F确定,梁(de)侧向力应按下式计算:第三节局部稳定第条为保证组合梁腹板(de)局部稳定性,应按下列规定在腹板上配置加劲肋(图):一、当ho /tw ≤80235/fy时,对有局部压应力(σc≠0)(de)梁, 宜按构造配置横向加劲肋;但对无局部压应力(σc=0)(de)梁,可不配置加劲肋.二、当80235/fy <ho /tw ≤170235/fy时,应配置横向加劲肋,并应按第条(de)规定进行计算(对无局部压应力(de)梁,当ho /tw ≤100235/fy 时,可不计算).三、当ho /tw >170235/fy 时,应配置横向加劲肋和在受压区配置纵向加劲肋,必要时尚应在受压区配置短加劲肋,并均应按第条(de)规定进行计算.此处ho为腹板(de)计算高度,tw为腹板(de)厚度.四、梁(de)支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处,宜设置支承加劲肋,并应按第条(de)规定进行计算.第条无局部压应力(σc=0)(de)梁和简支吊车梁,当其腹板用横向加劲肋加强或用横向和纵向加劲肋加强时,应按第条至第条计算加劲肋间距.其它情况(de)梁,应按附录二计算腹板(de)局部稳定性.第条无局部压应力(σ=0)(de)梁,其腹板仅用横向加劲肋加强时,横向加劲肋间距α应符合下列要求:σ——与τ同一截面(de)腹板计算高度边缘(de)弯曲压应力(N/mm2),应按σ=My/I计算,I为梁毛截面惯性矩,y1为腹板计算高度受压边缘至中和轴(de)距离.公式()右端算得(de)值若大于第条规定(de)最大间距时,应取α不超过最大间距.第条无局部压应力(σc=0)(de)梁,其腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时(图、c),纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘(de)距离h1应在ho/5~/ho/4范围内,并应符合下式(de)要求:式中σ——所考虑区段内最大弯矩处腹板计算高度边缘(de)弯曲压应力(N炖mm2),应按σ=MmaxY1/I计算.横向加劲肋间距a仍应按第条和第条确定,但应以h2代替h0,并取η=.第条简支吊车梁(de)腹板仅用横向加劲肋加强时,加劲肋(de)间距a应同时符合下列公式(de)要求:公式()和公式()右端算得(de)值若大于2ho或分母为负值时,应取a=2ho.对变截面吊车梁,当端部变截面区段长度不超过梁跨度(de)1/6时,a值应按下列情况确定:一、腹板高度变化(de)吊车梁:端部变截面区段(de)a值应符合公式()(de)要求,式中(de)ho取该区段(de)腹板平均计算高度,τ取梁端部腹板(de)最大平均剪应力;不变截面区段内(de)a值,应同时符合公式()和公式()(de)要求,式中τ取两区段交界处(de)腹板平均剪应力.二、翼缘截面变化(de)吊车梁:由端部至变截面处区段(de)a值,应同时符合公式()和公式()(de)要求,但σ取变截面处腹板计算高度边缘(de)弯曲压应力,同时由表查得(de)k3、k4值应乘以;中部不变截面区段(de)a值,应同时符合公式()和公式()(de)要求,但τ取变截面处(de)腹板平均剪应力.第条简支吊车梁(de)腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时(图、c),纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘(de)距离h1应在h0/5~h0/4范围内,并应符合下列公式(de)要求:当公式()或公式()右端算得(de)值小于ho/5时,尚应在腹板受压区配置短加劲肋(图),并应按附录二进行计算.横向加劲肋间距α应按公式()确定,但应以h2代替式中(de)ho,以σc代替表中(de)σc.若公式()右端算得(de)值大于2h2或分母为负值时,应取a≤2h2.对腹板高度变化(de)吊车梁:在确定梁端部变截面区段内(有纵向加劲肋)(de)α值时,h2取该区段腹板下区格(de)平均高度,τ取该区段梁端部处(de)腹板平均剪应力;在确定不变截面区段内(de)α值时,τ取两区段交界处(de)腹板平均剪应力.对翼缘截面变化(de)吊车梁,确定α值时,τ取梁端部腹板平均剪应力.第条加劲肋宜在腹板两侧成对配置,也可单侧配置,但支承加劲肋和重级工作制吊车梁(de)加劲肋不应单侧配置.横向加劲肋(de)最小间距为,最大间距为2ho(对无局部压应力(de)梁,当ho/tw≤100时,可采用).在腹板两侧成对配置(de)钢板横向加劲肋,其截面尺寸应符合下列公式要求:在腹板一侧配置(de)钢板横向加劲肋,其外伸宽度应大于按公式()算得(de)倍,厚度不应小于其外伸宽度(de)1/15.在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强(de)腹板中,横向加劲肋(de)截面尺寸除应符合上述规定外,其截面惯性矩Iz尚应符合下式要求:短加劲肋(de)最小间距为.短加劲肋外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽度(de)~倍,厚度不应小于短加劲肋外伸宽度(de)1/15.注:①用型钢(工字钢、槽钢、肢尖焊于腹板(de)角钢)作成(de)加劲肋,其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋(de)惯性矩.②在腹板两侧成对配置(de)加劲肋,其截面惯性矩应按梁腹板中心线为轴线进行计算.在腹板一侧配置(de)加劲肋,其截面惯性矩应按与加劲肋相连(de)腹板边缘为轴线进行计算.第条梁(de)支承加劲肋,应按承受梁支座反力或固定集中荷载(de)轴心受压构件计算其在腹板平面外(de)稳定性.此受压构件(de)截面应包括加劲肋和加劲肋每侧15tw235/fy范围内(de)腹板面积,其计算长度取ho.梁支承加劲肋(de)端部应按其所承受(de)支座反力或固定集中荷载进行计算:当端部为刨平顶紧时,计算其端面承压应力(对突缘支座尚应符合第条(de)要求);当端部为焊接时,计算其焊缝应力.第条梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比,应符合下式要求:箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间(de)宽度bo与其厚度t之比,应符合下式要求:当箱形截面梁受压翼缘板设有纵向加劲肋时,则公式()中(de)bo取为腹板与纵向加劲肋之间(de)翼缘板宽度.注:翼缘板自由外伸宽度b(de)取值为:对焊接构件,取腹板边至翼缘板(肢)边缘(de)距离;对轧制构件,取内圆弧起点至翼缘板(肢)边缘(de)距离.第五章轴心受力构件和拉弯、压弯构件(de)计算第一节轴心受力构件第条轴心受拉构件和轴心受压构件(de)强度,除摩擦型高强度螺栓连接处外,应按下式计算:式中N——轴心拉力或轴心压力;An——净截面面积.摩擦型高强度螺栓连接处(de)强度应按下列公式计算:式中n——在节点或拼接处,构件一端连接(de)高强度螺栓数目;n1——所计算截面(最外列螺栓处)上高强度螺栓数目;A——构件(de)毛截面面积.第条实腹式轴心受压构件(de)稳定性应按下式计算:式中φ——轴心受压构件(de)稳定系数,应根据表(de)截面分类并按附录三采用.第条格构式轴心受压构件(de)稳定性仍应按公式()计算,但对虚轴(图(de)x轴和图、c(de)x轴和y轴)(de)长细比应取换算长细比.换算长细比应按下列公式计算:一、双肢组合构件(图):式中λx——整个构件对x轴(de)长细比;λl——分歧对最小刚度轴1—1(de)长细比,其计算长度取为:焊接时,为相邻两缀板(de)净距离;螺栓连接时,为相邻两缀板边缘螺栓(de)距离;Alx——构件截面中垂直于x轴(de)各斜缀条毛截面面积之和.二、四肢组合构件(图);式中λy——整个构件对y轴(de)长细比;Aly——构件截面中垂直于y轴(de)各叙缀条毛截面面积之和.三、缀件为缀条(de)三肢组合构件(图):式中A1——构件截面中各斜缀条毛截面面积之和;注:①缀板(de)线刚度应符合第8.4.1条(de)规定.②斜缀条与构件轴线间(de)夹角应在40°~70°范围内.第条对格构式轴心受压构件:当缀件为缀条时,其分肢(de)长细比λ1不应大于构件两方向长细比(对虚轴取换算长细比)(de)较大值λmax(de)倍,当缀件为缀板时,λ1不应大于40,并不应大于λmax(de)倍(当λmax <50时,取λmax=50).第条用填板连接而成(de)双角钢或双槽钢构件,可按实腹式构件进行计算,但填板间(de)距离不应超过下列数值:受压构件 40i受拉构件 80ii为截面回转半径,应按下列规定采用:一、当为图、b所示(de)双角钢或双槽钢截面时,取一个角钢或一个槽钢与填板平行(de)形心轴(de)回转半径;二、当为图所示(de)十字形截面时,取一个角钢(de)最小回转半径.受压构件(de)两个侧向支承点之间(de)填板数不得少于两个.第条轴心受压构件应按下式计算剪力:剪力v值可认为沿构件全长不变.对格构式轴心受压构件,剪力v应由承受该剪力(de)缀材面(包括用整体板连接(de)面)分担.第条用作减小轴心受压构件自由长度(de)支撑,其轴心力应根据被支承构件(de)剪力v(作为侧向力)确定.v可按公式()计算.第二节拉弯构件和压弯构件第条弯矩作用在主平面内(de)拉弯构件和压弯构件,其强度应按下列规定计算:一、承受静力荷载或间接承受动力荷载时,式中Yx、Yy——截面塑性发展系数,应按表采用.二、直接承受动力荷载时,仍应按公式()计算,但取Yx=Yy=第条弯矩作用在对称轴平面内(绕x轴)(de)实腹式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:一、弯矩作用平面内(de)稳定性:(1)无横向荷载作用时:βmx=+,但不得小于,M1和M2为端弯矩,使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号,使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号,M1≥M2;(2)有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时,βmx=;使构件产生反向曲率时,βmx=;(3)无端弯矩但有横向荷载作用时;当跨度中点有一个横向集中荷载作用时,βmx=1-NEx;其它荷载情况时,βmx=对于表第3、4项中(de)单轴对称截面压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时,除应按公式()计算外,尚应按下式计算:式中W2x——对较小翼缘(de)毛截面抵抗矩.二、弯矩作用平面外(de)稳定性:式中φy——弯矩作用平面外(de)轴心受压构件稳定系数;φb——均匀弯曲(de)受弯构件整体稳定系数,对工字形和T形截面可按附录一第(五)项确定,对箱形截面可取φb=;Mx——所计算构件段范围内(de)最大弯矩;βtx——等效弯矩系数,应按下列规定采用:1.在弯矩作用平面外有支承(de)构件,应根据两相邻支承点间构件段内(de)荷载和内力情况确定:(1)所考虑构件段无横向荷载作用时:βtx=+,但不得小于,M1和M2是在弯矩作用平面内(de)端弯矩,使构件段产生同向曲率时取同号,产生反向曲率时取异号,M1≥M2;(2)所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时;使构件段产生同向曲率时,βtx=;使构件段产生反向曲率时,βtx=;(3)所考虑构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时:βtx=.2.悬臂构件,βtx=.注:①无侧移框架系指框架中设有支撑架、剪力墙、电梯并等支撑结构,且共抗侧移刚度等于或大于框架本身抗侧移刚度(de)5倍者.②有侧移框架系指框架中未设上述支撑结构,或支撑结构(de)抗侧移刚度小于框架本身抗侧移刚度(de)5倍者.第条弯矩绕虚轴(x轴)作用(de)格构式压弯构件,其弯矩作用平面内(de)整体稳定性应按下式计算:式中Wlx=Ix/Yo,Ix为x轴(de)毛截面惯性矩,Yo为由x轴到压力较大分肢(de)轴线距离或者到压力较大分肢腹板边缘(de)距离,二者取较大者;φx、NEx由换算长细比确定.弯矩作用平面外(de)整体稳定性可不计算,但应计算分肢(de)稳定性,分肢(de)轴心力应按桁架(de)弦杆计算.对缀板柱(de)分肢尚应考虑由剪力引起(de)局部弯矩.第条弯矩绕实轴作用(de)格构式压弯构件,其弯矩作用平面内和平面外(de)稳定性计算均与实腹式构件相同.但在计算弯矩作用平面外(de)整体稳定性时,长细比应取换算长细比,φb应取.第条弯矩作用在两个主平面内(de)双轴对称实腹式工字形和箱形截面(de)压弯构件,其稳定性应按下列公式计算:第条弯矩作用在两个主平面内(de)双肢格构式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:第条计算格构式压弯构件(de)缀件时,应取构件(de)实际剪力和按公式()计算(de)剪力两者中(de)较大值进行计算.第条用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度(de)支撑,其轴心力应按公式()计算(de)侧向力确定,但式中Af为被支承构件(de)受压翼缘(对实腹式构件)或受压分肢(对格构式构件)(de)截面面积.第三节构件(de)计算长度和容许长细比第条确定桁架弦杆和单系腹杆(de)长细比时,其计算长度ιo应按表采用.注:①l为构件(de)几何长度(节点中心间距离);l1为桁架弦杆侧向支承点之间(de)距离.②斜平面系指与桁架平面斜交(de)平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内(de)单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆.③无节点板(de)腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度.当桁架弦杆侧向支承点之间(de)距离为节间长度(de)2倍(图)且两节间(de)弦杆轴心压力有变化时,则该弦杆在桁架平面外(de)计算长度,应按下式确定(但不应小于):N。
《钢结构设计规范》讲稿1
《钢结构设计规范》GB50017-2003修订简介及应用自1988年国家标准《钢结构设计规范》GBJ17-88发布之后,我国建筑钢结构经历了历史上最快速发展时期,88规范的许多条文急需进一步完善和补充。
在规范修订和管理单位北京钢铁设计研究总院的主持下,《钢结构设计规范》1997年开始进行全面修订。
规范修订组总结了原GBJ17-88规范存在的问题与不足,针对近年来建筑钢结构快速发展的市场背景,吸收了国内外最新研究成果,数易其稿,完成了新的《钢结构设计规范》GB50017-2003。
新规范2003年12月1日正式实施,88规范同时作废。
新规范在基本设计规定、材料、构件及连接的计算及构造上均作了较大的改进,其中第1.0.5、3.1.2~3.1.5、3.2.1、3.4.1、3.4.2、8.1.4、8.3.6、8.9.5、9.1.3共14条为强制性条文,主要修订的内容包括以下几个方面:第一部分:强制性条文部分的修改由88规范的12条增加、修改后调整为14条。
1、新规范对88规范1.0.5强制性条文进行补充,更完整。
除了要求在设计图纸中除注明钢材牌号,连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成份的附加保证项目和焊缝质量级别要求外,新增加了对建筑结构的设计使用年限,焊缝形式、端面刨平顶紧部位及对施工的要求,焊缝质量等级应根据构件的重要性和受力情况按本规范第7.1.1条的规定选用。
2、将88规范第3.1.2~3.1.4条列入强制性条文,将承重结构承载力极限状态和正常使用极限状态设计、结构安全等级以及荷载作用,荷载组合列为强制性条文。
3、将88规范第2.0.3条列入03规范3.3.3条,作为强制性条文必须严格遵守。
对冷弯试验的合格保证,增加了焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有合格保证的条款。
4、第3.4.1条钢材强度设计值为fy/r R。
r R为抗力分项系数,对Q235钢,r R=1.087;对Q345、Q390和Q420钢,r R=1.11。
《钢结构设计规范》
《钢结构设计规范》《钢结构设计规范》包括了结构分析、荷载计算、设计原则和方法、构架计算、连接和节点设计、材料选用、施工工艺和验收标准等内容。
该规范系统全面,涵盖了钢结构设计的各个方面,准确阐述了钢结构设计的基本原理和技术要求。
首先,该规范明确了结构分析的要求和方法。
通过对钢结构承载性能的分析,确定结构的力学性能,包括受力状态、力的传递和平衡等。
同时,要求进行稳定分析,确保结构在使用寿命内不会产生失稳现象。
其次,该规范对荷载计算进行了详细规定。
根据建筑所处的地理环境和建筑用途,确定相应的荷载标准和计算方法。
包括自重、活载、风载、地震载等各类荷载的计算和分析,确保结构在各种工况下都具有足够的承载能力和稳定性。
然后,该规范规定了钢结构的设计原则和方法。
要求根据结构的力学性能和承载要求来进行合理的结构选型和优化,确保结构的经济性和安全性。
同时,要求进行正、副之间的荷载分配和悬挑梁、悬臂柱的计算与设计。
此外,该规范对连接和节点设计进行了详细规定。
包括对焊接、螺栓连接和钢结构的连接方式的规定和要求。
针对节点的力学性能和连接方式的选择,确保节点的稳定和安全。
同时,该规范还规定了材料的选用和使用要求。
包括钢材的机械性能要求、表面处理、防腐蚀措施和焊接材料的选择等。
规范了钢材的质量和材料的使用要求,保证了材料的可靠性和耐久性。
最后,该规范对钢结构的施工工艺和验收标准进行了规定。
要求在施工过程中严格按照规范进行施工,包括钢结构的组装、焊接、防腐蚀等各个方面的要求。
同时,规范了钢结构的验收标准,确保钢结构的质量和安全。
综上所述,《钢结构设计规范》是指导和规范钢结构设计与施工的重要技术规范,它的内容全面而详尽,确保了钢结构的安全性和可靠性。
在实践中,要求设计师和施工人员严格按照规范进行操作,从而提高钢结构的设计质量和施工质量,确保工程安全和经济效益的实现。
钢结构设计规范要求概述
钢结构设计规范要求概述钢结构是现代建筑中常用的一种结构形式,它具有高强度、轻质化、可重复利用等优点。
为了确保钢结构建筑的安全性、可靠性和经济效益,制定了一系列的设计规范要求。
本文将概述钢结构设计规范要求,包括设计原则、荷载标准、构件设计等方面。
一、设计原则1. 安全性原则:钢结构设计应满足建筑物的安全要求,确保在设计使用年限内,结构不发生破坏和失稳。
2. 经济性原则:钢结构设计应在满足安全性要求的前提下,尽可能节省钢材的使用量,提高工期和施工效率。
3. 美观性原则:钢结构设计应符合建筑整体风格和要求,注重建筑的形象与外观效果。
二、荷载标准1. 自重和附加荷载:钢结构设计应考虑建筑本身的自重、使用荷载和附加荷载等。
自重是结构自身所产生的荷载,使用荷载是指建筑物在正常使用过程中所承载的荷载,附加荷载是指建筑物在特殊情况下所承受的荷载,如风荷载、地震荷载等。
2. 建筑物的荷载标准应按照国家规范进行计算,具体要求根据建筑物的用途、所在地区和设计使用寿命等因素进行确定。
三、构件设计1. 梁柱设计:钢结构设计中的主要构件是梁和柱,其设计应满足强度、刚度和稳定性要求。
梁柱的截面形状、材质、连接等需要符合规范要求。
2. 连接设计:钢结构中各构件连接的设计应满足强度要求,确保连接的可靠性和稳定性。
常用的连接方式有焊接、螺栓连接等,具体要求根据构件的应力和受力情况进行选择。
3. 框架设计:钢结构中常用的框架结构是稳定且刚性良好的结构形式。
框架的设计应满足整体结构的稳定性和刚度要求,确保在荷载作用下不产生过大的变形和破坏。
四、防火设计钢结构在火灾情况下容易受到破坏,因此需要进行防火设计。
防火设计要求包括建筑物的耐火等级、防火涂料的使用、防火隔离和防火构件的设计等。
五、施工要求1. 施工方案:在进行钢结构施工前,应编制详细的施工方案,包括施工工艺、吊装计划、焊接工艺等内容。
2. 施工质量控制:钢结构施工中,应对工序进行质量控制,确保工艺规范和质量标准的执行;对焊接、防腐等关键环节进行检测和测试,确保施工质量。
gb7《钢结构设计规范》
钢材类型
根据用途和性能要求,钢材可分为碳素 结构钢、低合金高强度结构钢和优质碳 素结构钢等。
VS
钢材规格
钢材规格包括厚度、宽度、长度等,不同 规格的钢材适用于不同的结构和工程要求 。
焊接方法与要求
焊接方法
钢结构常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、激光焊等,根据材料类型和厚度选 择合适的焊接方法。
焊接要求
环保和可持续性
考虑使用可回收、可再利用的环保材料,以及低 能耗、低排放的制造工艺。
结构分析原则
01
精确建模和分析
建立准确的数学模型,运用适当 的分析方法和工具进行结构分析 。
02
考虑多种工况和载 荷组合
在分析过程中充分考虑各种可能 的工况和载荷组合,以确保结构 的安全性和稳定性。
03
验证和优化
通过实验或数值模拟方法验证分 析结果的准确性,并根据需要进 行优化设计。
连接构造应满足结构安 全性和稳定性要求,并 能够承受各种工况下的 荷载。
02
连接构造应根据具体情 况进行设计,包括连接 方式、材料和尺寸等。
03
连接构造应考虑施工方 便,尽量减少现场安装 难度。
04
连接构造应考虑防腐和 防火要求,确保结构的 安全性和耐久性。
06
钢结构防腐与防火
防腐措施与要求
01
特点
该规范具有权威性、科学性、实用性 、可操作性,对提高钢结构设计质量 、确保结构安全、促进技术进步和产 业发展具有重要作用。
适用范围
该规范适用于新建、改建和扩建的工 业与民用建筑钢结构设计,不适用于 有特殊要求的钢结构设计,如核电站 、石油化工等。
该规范适用于钢结构的材料、设计计 算、构造要求、制作、运输、安装和 验收等全过程的设计工作。
(完整word版)《钢结构设计规范》-(50017-)
钢结构设计规范第一章总则第为在钢结构设计中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。
本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。
本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的.设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能.在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。
此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。
对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。
第二章材料承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。
承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq 钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。
下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。
二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。
注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。
钢结构设计规范要求解读
钢结构设计规范要求解读钢结构作为一种重要的结构形式,在建筑领域中被广泛应用。
为了确保钢结构的安全、稳定和可靠,各国都制定了相应的钢结构设计规范要求。
本文将对钢结构设计规范要求进行解读,以便更好地理解和应用相关规范。
一、规范的背景和目的钢结构设计规范是由国家标准化委员会制定和发布的,其目的是为了确保钢结构的设计、施工和使用符合安全和可靠性的要求。
规范中包含了钢结构的材料要求、结构设计原则、施工工艺和验收标准等内容。
其主要目的是保证钢结构的强度、刚度、稳定性和耐久性。
二、材料要求钢结构的设计规范中对材料的要求包括了材料的力学性能、化学成分、加工工艺和防腐措施等。
对于钢材的选择和使用,规范中规定了相应的强度等级和材料标准。
此外,规范中还对钢材的焊接、螺栓连接和防腐蚀等方面提出了具体的要求和指导。
三、结构设计原则钢结构的设计原则是保证钢结构在荷载作用下具有足够的强度和刚度,以确保结构的安全和可靠。
规范中对于不同类型的结构,例如框架结构、桁架结构和空间网架等,都制定了相应的设计原则和计算方法。
此外,规范还对结构的受剪、受扭和受震等方面提出了详细的要求和考虑。
四、施工工艺规范中对钢结构施工工艺的要求主要包括了结构的制作、焊接、安装和表面处理等方面。
对于钢结构的制作和焊接工艺,规范中规定了相应的质量控制要求、工序和工艺参数。
此外,规范还对钢结构的安装方案、临时支撑和节点处理等进行了详细的规定,以确保施工的质量和安全。
五、验收标准钢结构的验收是确保结构质量的重要环节。
规范中对钢结构的验收标准包括了结构的尺寸、外观质量、焊接质量、防腐蚀质量和工作性能等方面。
规范要求对钢结构进行全面的检测和测试,以确保结构符合设计要求和规范要求。
结论钢结构设计规范要求作为钢结构设计和施工的基准,对于确保钢结构的安全和可靠起着重要的作用。
设计师和工程师应当深入学习和理解相关规范要求,并将其应用到实际工程中。
只有严格按照规范要求进行设计和施工,才能确保钢结构的质量和安全性。
钢结构设计规范(三)
第三章基本设计规定第一节设计原则第3.1.1条本规范除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
第3.1.2条结构的极限状态系指结构或构件能满足设计规定的某一功能要求的临界状态,超过这一状态结构或构件便不再能满足设计要求。
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计:一、承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态;二、正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态。
第3.1.3条设计钢结构时,应根据结构破坏可能产生的后果,采用不同的安全等级。
一般工业与民用建筑钢结构的安全等级可取为二级,特殊建筑钢结构的安全等级可根据具体情况另行确定。
第3.1.4条按承载能力极限状态设计钢结构时,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。
按正常使用极限状态设计钢结构时,除钢与混凝土组合梁外,应只考虑荷载短期效应组合。
第3.1.5条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(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值。
第3.1.6条对于直接承受动力荷载的结构:在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘动力系数。
计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时,吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大的一台吊车确定。
第3.1.7条设计钢结构时,荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合系数、动力荷载的动力系数以及按结构安全等级确定的重要性系数,应按《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)的规定采用。
第3.1.8条计算重级工作制吊车梁(或吊车桁架)及其制动结构的强度和稳定性以及连接的强度时,吊车的横向水平荷载应乘以3.1.8的增大系数。
第二节设计指标第3.2.1条钢材的强度设计值(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(对3号钢按表3.2.1-1的分组)第3.2.2条计算下列情况的结构构件或连接时,第3.2.1条规定的强度设计值应乘以相应的折减系数:一、单面连接的单角钢1。