GB50017-2017《钢结构设计规范》.pdf

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1、GB50017-2017 钢结构设计规范 一、章节目录 1总则 2术语和符号 2.1 术语 2.2 符号 3基本设计规定 3.1 设计原则 3.2 荷载和荷载效应计算 3.3 材料选用 3.4 设计指标 3.5 结构或构件变形的规定 4受弯构件的计算 4.1 强度 4.2 整体稳定 4.3 局部稳定 4.4 组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 5.1 轴心受力构件 5.2 拉弯构件和压弯构件 5.3 构件的计算长度和容许长细比 5.4 受压构件的局部稳定 6疲劳计算 6.1 一般规定 6.2 疲劳计算 7连接计算 7.1 焊缝连接 7.2 紧固件（螺栓、铆钉等

2、）连接 7.3 组合工字梁翼缘连接 7.4 梁与柱的刚性连接 7.5 连接节点处板件的计算 7.6 支座 8构造要求 8.1 一般规定 8.2 焊缝连接 8.3 螺栓连接和铆钉连接 8.4 结构构件 8.5 对吊车梁和吊车桁架（或类似结构）的要求 8.6 大跨度屋盖结构 8.7 提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求 8.8 制作、运输和安装 8.9 防护和隔热 9塑性设计 9.1 一般规定 9.2 构件的计算 9.3 容许长细比和构造要求 10钢管结构 10.1 一般规定 10.2 构造要求 10.3 杆件和节点承载力 11钢与混凝土组合梁 11.1 一般规定 11.2 组合梁设计 11.3 抗剪

3、连接件的计算 11.4 挠度计算 11.5 构造要求 附录 A结构或构件的变形容许值 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 梁的整体稳定系数 轴心受压构件的稳定系数 柱的计算长度系数 疲劳计算的构件和连接分类 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算 附：本规范用词说明 附：修改条文说明 其中下面打的节为新增，下面打的节为有较多修改。 二、增加的一些新概念 2.1. 一阶分析与二阶分析 （1）一阶分析为不考虑结构变形对内力产生的影响，根据未变形的结构平衡条件分析 结构内力及位移。 （2）二阶分析为考虑结构变形对内力产生的影响，根据变形的结构平衡条件分析结构 内力及位移，也称考虑 P效

4、应的分析。 ?P P H H l M=Hl +P? M=Hl 一阶分析二阶分析 2.2. 屈曲与屈曲后强度 （1）屈曲 整个结构或构件在外荷载作用下由原有平衡状态时的变形突然变为另一平衡状态的另 一性质的变形，出现这种状态称为整个结构或构件出现屈曲。 （2）屈曲强度与屈曲后强度 结构或构件出现屈曲后其承载能力根据结构或构件的具体情况有两种可能。一种为出现 屈曲时结构或构件已达到最大承载力，屈曲出现即标志结构或构件破坏。另一种为出现屈 曲 时，结构或构件并未达到最大承载力，仍有后继承载能力，即屈曲后强度。 P P Pu P P Pcr Pcr 屈曲破坏 屈曲后强度 屈曲临界力 Pcr 极限承载力

5、Pu 2.3. 无支撑框架、强支撑框架、弱支撑框架 （1）无支撑框架 无支撑框架在框架平面内无支撑，当框架整体失稳在框架平面内发生位移时，其侧移 不 受约束。 （2）强支撑框架 强支撑框架在框架平面内有刚度很强的支撑，当框架整体失稳时，在框架平面内的侧移 将受到刚度很强的支撑的约束，不能发生或侧移很小可以略去侧移对结构受力的影响。 （3）弱支撑框架 弱支撑框架在框架平面内虽有支撑但其刚度较弱，当框架整体失稳时，在框架平面内的 侧移虽会受到约束，但仍能发生一定的侧移，并对结构的受力有影响。 无支撑框架强支撑框架弱支撑框架 2.4. 刚性连接、铰接、半刚性连接 （1）梁与柱刚性连接 受力过程梁柱间

6、交角不变，同时连接应具有充分的强度。 （2）梁与柱铰接 连接应有充分的转动能力，且能有效地传递横向剪力与轴心力。 （3）梁与柱的半刚性连接 只具有有限的转动刚度，承受弯矩时会产生交角变化；内力分析时，必须预先确定连 接 的弯矩转角特性曲线。 M 视同钢接 理想刚性 半刚性 视同铰接 梁柱连接性能 2.5. 弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳 （1）弯曲失稳 构件整体失稳时只发生弯曲变形，双轴对称截面轴心受压构件的失稳属于这种情况。 （2）扭转失稳 构件整体失稳时只发生扭转变形，十字形截面轴心受压构件的失稳属于这种情况。 （3）弯扭失稳 构件整体失稳时既发生弯曲变形又发生扭转变形，单轴对称截面轴心受压

7、构件绕对称轴 失稳以及无对称轴截面轴心受压构件的失稳属于这种情况。 弯曲失稳扭转失稳弯扭失稳 构件失稳时截面位移投影图 三、关于基本设计规定 3.1 设计原则 3.1.1 设计方法 设计方法与旧规范相同，但可靠度指标有变 化。 旧规范的设计目标安全度量是按可靠性指标校准值的平均值上下浮动 0.25 进行总体 控 制。 现规范的设计目标安全度是按可靠性指标不得低于校准值的平均值进行总体控制。 3.1.2 安全等级 按建筑结构可靠度设计统一标准GB50068 的规定见下表 安全等级 一级 破坏后果 很严重 严重 建筑物类型 重要的房屋 一般的房屋 次要的房屋 二级 三级不严重 对一般工业与民用建筑

8、钢结构，按我国已建成的房屋用概率设计方法分析的结果，安 全 等级应为二级。 对跨度等于或大于 60m的大跨度结构如大会堂、体育馆、飞机库等的安全等级宜取一 级。 3.1.3 吊车梁等的疲劳和挠度计算 按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车的荷载标准值不乘动力系数确定。 3.2 荷载和荷载效应计算 3.2.1 设计工作寿命 规范规定的设计工作寿命为 50 年。 对设计使用年限为 25 年的结构构件， o 不应小于 0.95。o 为结构重要性 系数。 3.2.2 吊车摆动水平力 计算重级工作制吊车梁（桁架）及其制动结构的强度、稳定性及连接的强度时，应考虑 由吊车摆动引起的横向水平力。 起重机设计规范

9、 GB/T 3811 规定的吊车工作级别为 A1 A8级。建筑结构荷载规 范中的吊车荷载状态一般为轻级工作制相当于 A1A3级，中级工作制相当于 A4 、A5， 重级工作制相当于 A6A8,其中 A8 为特重级。但设计人员必要时可根据吊车的具体操作情 况作适当调整。如检修吊车可按轻级工作制设计等等。 在每个轮压处的横向水平力标准值为 Hk PK , max 式中PK , m a 吊车最大轮压标准值； 系数，一般软钩吊车 0.1 0 . 1 0.2 斗式磁盘吊车 硬钩吊车 摆动横向水平力可以双向作用，且不与荷载规范规定的制动水平力同时作用。 3.2.3 悬挂吊车的计算 同一跨间每条运行线上的台数

10、：梁式吊车 电动葫芦 不宜多于 2 台 不宜多于 1 台 3.2.4 框架分析的规定 1. 框架结构可采用一阶弹性分析 N u 0.1 时，宜采用二阶弹性 分析 2. 多层框架结构当 H h u 为层间侧移容许 值 N为所计算楼层各柱轴压力设计值之 和 H为所计算楼层以上各层的水平力之 和 h为所计算楼层的高度 3. 二阶弹性分析的近似计算方法如下 （1）每层柱顶附加一假想水平力 Hni yQ i H ni 0.2 1 ns 250 Qi为第i 楼层的总重力荷载设计 值 ns为框架总层数 y为钢材强度影响系数，对 Q235 ， y 1.0 Q345 ，y 1.1 Q390 ，y 1.2 Q42

11、0 ，y 1.25 （2）各杆件杆端的弯矩为 M M 1b 2iM 1s 1 2i Nu 1 Hh M1b 为框架无侧移时按一阶弹性分析的杆端弯矩 M1s 为框架有侧移时按一阶弹性分析的杆端弯矩 2i 为考虑二阶效应第i 层杆端侧移弯矩增 大系数 u为按一阶弹性分析求得的第i 层的层间侧 移 （3）当2i 1.33时，宜增大框架结构 的刚度 H 3 H3 H 3 H 3+Hn3 H 2 H2 H 2 H 2+ H n2 u3 H 1 H1 H 1 H 1+ H n1 u2 u1 M M1b M 1s 4. 山形门式刚架的分析不能采用上述规定 3.3 材料选用 3.3.1 承重结构宜采用的钢材

12、宜采用 Q 235、Q 345、Q 390和Q 420钢。 1. 钢材牌号的表示方法 Q 脱氧方法： F沸腾钢 b半镇静钢 z 镇静 钢 可以省略 Tz特殊镇静钢 质量等级： Q 235分 A 、B、C 、D Q 345分 A 、B、C、D、E 屈服点数值 2. 钢材性能 （1）Q 235： 化学成分与质量等级有关 A级含碳 0.14 0.22 B级 C 级 D 级 0.120.20 0.18 0.17 A级的 C 、Si、Mn 含量不作为交货条件。 力学性能 屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯与质量等级无关，但与钢材厚度有关。 冲击韧性与质量等级有关。 A不提供 B C D 20oC时 27J

13、0oC时 27J -20oC时 27J A级钢冷弯试验为附加交货条件 B级沸腾钢轧制钢材厚度一般 25mm 。 （2）Q 345、Q 390、Q 420 化学成分与质量等级有关 力学性能 屈服点、抗拉强度、冷弯与质量等级无关，但与钢材厚度有关。 伸长率、冲击韧性与质量等级有关。 Q 345 A、B级伸长率（ 5% ）21 C 、D 、E级 A、B级 22 19 20 18 19 Q 390 Q 420 C 、D 、E级 A、B级 C 、D 、E级 冲击韧性 Q 345 A B C D E 不提供 Q390 20oC 时 34J 0oC 时 34J Q 420 -20oC 时 34J -40oC

14、时 27J A级钢冷弯试验为附加交货条件 3.2.2 材料选用 （1）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、 工作环境等因素综合考虑。 （2）选用要求 承重结构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 焊接结构尚应具有含碳量的合格保证。 主要焊接结构不能使用 Q235A级钢，因为 Q235A级钢的碳含量不作为交 货 条件，即不作为保证，即使生产厂提供碳含量，也只能视为参考，不能排除离散性大，质 量 不稳定等，因此如发生事故，生产厂在法律上不负任何责任。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构，还应具有冷弯试验的合格保证。 需要验算疲劳的结构，

15、钢材应具有冲击韧性的合格保证。 T 0 o C 应有常温冲击韧性合格保证 焊 接 结 构 工 作 温 度 Q235 、Q345 应有 0oC 冲击韧性合格保证 Q390 、Q420 应有-20oC冲击韧性合格保证 Q235 、Q345 应有-20oC冲击韧性合格保证 Q390 、Q420 应有-40oC冲击韧性合格保证 2 0 o CT 0 C o T 20oC 非 焊 接 结 构 T 20 T 20 o o C C 应有常温冲击韧性合格保证 工 作 温 度 Q235 、Q345 应有 0oC 冲击韧性合格保证 Q390 、Q420 应有-20oC冲击韧性合格保证 吊车起重量 50t的中级工作

16、制吊车梁，对冲击韧性的要求与需验算疲劳构件相同 重要的受拉或受弯的焊接结构，厚度较大的钢材应有冲击韧性合格保证 当焊接承重结构采用 Z向钢时应符合厚度方向性能钢板GB/T5313 的规定 有人认为将硫、磷含量控制在不大于 0.01就可以防止层状撕裂问题，也有人 提出 在上述要求下，再辅以对厚钢板作全面超声波探伤，排除内部缺陷，就可以代替 Z 向钢的 要求，这是不正确的。 以下情况不应采用 Q235沸腾 钢 焊接结构： 1）需要验算疲劳 2）工作温度 10mm 的钢材采用手工 气割或剪切边时，应全长刨边 （3）应采用钻成孔或先冲后扩钻孔 （4）对接焊缝质量等级不得低于二级 8.2 大跨度屋盖结构

17、的要求（跨度 60m ） 1. 应考虑构件变形、支承结构位移、边界约束条件和温度变化等对其内力的影响 2. 应进行吊装阶段的验算 3. 当构件内力较大或动力荷载较大时，节点宜采用高强度螺栓的摩擦型连接 4. 对有悬挂吊车的屋架，按恒活荷载的挠度容许值可取 L 500，按活荷载可取 L L 250，当有吊天棚时，按活载可取 600。对无悬挂吊车的屋架，按恒活荷载可取 L500。 8.3 对以下几点增加了提醒条文 1. 钢结构的构造应减少应力集中，避免材料三向受拉 2. 焊接厚度大于 20mm的角接接头焊缝，应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造 3. 沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板，应适当增加其刚

18、度，以减少撬力时螺栓抗拉 承载力的不利影响 4. 对吊车梁横向加劲肋的构造和连接作了较详细的规定 5. 设计使用年限25年的建筑物，对使用期间不能重新油漆的构件部位应采用特殊 的 防锈措施 8.4 其他修改内容 1. 焊接结构是否需要采用焊前预热或焊后热处理等特殊措施，应根据材质、焊件厚度、 焊接工艺、施焊时气温以及结构的性能要求等综合因素来确定，并在设计文件中加以 说 明。 这次修改时删去了原规范对焊接厚度的建议。 2. 在次要构件或次要焊接连接中，可采用断续角焊缝。继续角焊缝焊段的长度不得小 于 10 h f 或 50mm，其净距不应大于 15t （对受压构件）或 30t （对受拉构件），

19、 t 为 较薄 焊件的厚度 这次修订时增加了焊段的最小长度，以便于操作 3. 螺栓或铆钉的最大、最小容许距离的规定作了修改 （1）最小中心距 3d0 最小边距顺内力方向 2d0 垂直内力方向 1.5 d0，但轧制边、自动气割边、锯割边采用一般螺栓 时1.2 d0 确定垂直于作用力方向的最小中距和边距时考虑了 （）钢材净截面的抗拉强度钢材的承压强度 （）毛截面屈服净截面破坏 （）避免在孔壁周围产生过度的应力集中 （）施工时便于操作 确定顺力方向的最小中距和边距时考虑了 （）母材承压强度母材抗剪切强度 （）钢板在端部不应被紧固件撕裂 （）施工时便于操作 （2）最大中心距 外排 内排 内排 内排 8

20、d0或 12t 16d0或 24t 12d0或 18t 16d0或 24t 垂直内力方向 顺内力且受压 顺内力并受拉 最大边距4d0或 8t 确定顺内力方向的最大中心距和边距时考虑了钢板的紧密贴合以及钢板的稳定。 确定垂直内力方向的最大中心距和边距时考虑了钢板的紧密贴合。 4. 当焊接桁架的杆件用节点板连接时 弦杆与腹板、腹板与腹杆间的间隙 相邻角焊缝焊趾间净距 20mm 5mm 当桁架杆件不用节点板连接时（不包括钢管结构） 相邻腹杆连接角焊缝焊趾间净距 5mm 这次修订增加了焊趾间净距的规定 5. 增加了插入式柱脚的构造规定 插入式柱脚中，钢柱插入混凝土基础杯口的最小深度 din 实腹柱 双

21、肢柱 di n1 . 5 h或 1.5 dc hc为柱脚截面长度尺寸 dc为圆管柱外径 di n0 . 5 h c 较大值bc为柱截面宽度 1 . 5 bc或 1.5 dc 最小深度 din 还不宜小于 500mm和吊装时钢柱长度的 120 6. 增加了埋入式柱脚和外包式柱脚的构造规定 埋入式柱脚是将钢柱直接埋入混凝土构件（如地下室墙、基础梁等）中的柱脚。 外包式柱脚是将钢柱置于混凝土构件上，又伸出钢筋，在钢柱四周外包混凝土。 埋入式柱脚的混凝土保护层厚度 180mm 外包式柱脚的外包混凝土厚度 钢柱的埋入部分和外包部分均宜在柱的翼缘上设置焊钉 焊钉直径 d 16mm 中心距 d0 200mm

22、 埋入式柱脚在埋入部分的顶部应设置水平加劲肋或隔板。 7. 增加了焊接吊车梁 T 形接头要求焊透的焊缝形 式 tw 2 10mm tw 8. 对吊车梁横向加劲肋的构造作了补充规定如下 吊车梁横向加劲肋的宽度不宜小于 90mm 。 在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对设置，并与梁上下翼缘刨平顶紧。 中间横向加劲肋的上端应与梁上翼缘刨平顶紧。 在重级工作制吊车梁中，中间加劲肋应在腹板两侧成对布置，中轻级工作制吊车梁可 单侧设置或两侧错开设置。 在焊接吊车梁中，中间横向加劲肋不得与受拉翼缘相焊，其下端宜距受拉下翼缘 50 100mm ，其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。端加劲肋可与梁上、下翼缘相

23、焊。 9. 明确提出重级工作制吊车梁中，上下翼缘与制动梁的连接可采用高强度螺栓摩擦型 连接或焊缝连接。 九、塑性设计 本章与旧规范基本一样，仅对钢材的性能作了下列要求： fu 按塑性设计时，钢材的力学性能应满足强曲比 fy 1.2 ，伸长率5 15% 相 应于抗拉强度fu 的应变u不小于 20倍屈服点 应变 y 同时取消旧规范对钢材和连接的强度设计值采用的折减系数 0.9 十、钢管结构 本章修改后作了较大的扩充。除原有的圆钢管结构外，增加了方钢管结构。 10.1 一般规定增加了下列内容 1. 方管或矩形管的 h t 不应超过 40 235 f y 2、屈强比fy fu 2. 管材不应采用fy

24、345N mm 0.8 的钢 材 3. 管壁厚不宜大于 25mm 4. 桁架节点可视为铰接的条件是 桁架平面内杆件的节间长度与截面高度（或直接）之比 不小于 12（主管） 24（支管） 5. 支管与主管连接节点偏心不超过下式时，在计算节点和受拉主管承载力时可忽略因 偏心引起的弯矩的影响；受压主管必须考虑偏心弯矩M N e的影 响。0.55 eh ( 或 ed) 0.25 a e e e 0 e 0 10.2 构造要求增加了下列内容 1. 上图中两支管的间隙 a 应不小于两支管壁厚之 和 2. 对支管搭接构造作了详细规定 ( 搭接在制作上有难度，要注意) 10.3 杆件和节点承载力 10.3.1

25、 圆管部分作了如下修改 1. 公式适用范围 0.2 1 为支管外径与主管外径之比 di ti 60 di t 、为支管的外径和壁厚 i d t 100 t d 、为主管的外径和壁厚 3 0 为主管轴线与主管轴线之夹角 为空间管节点支管的横向夹角 60 120 2. 对于 X 节点的计算公 式 支管受压公式未改变 0.2 d 支管受拉公式改为 Ntx pj 0.78 t N pj cx N cxpj 为受压支管在管节点处的承载力设计 值 3. 对于 T 、Y形节点适当降低 5 ，系数由 12.12 减少为 11.51，即 0.2 11.51d n dt f 2 sint 支管受压 NcTpj 支

26、管受拉 当 0.6 时 N tTpj 1.4 NcTpj 当 0.6 时 N pj 2N pj cT tT 4. 对于 K 形节 点 0.2 11.51d sin t c 支管受压 NcKpj n dat 2 f 其余未变 5. 增加 K 形节 点 Nt Nt a g N1 N 2 N N cKKpj 0.9 N TKKpj 0.9 N pj cK pj TK 6. 增加 TT 形节 点 g N2 N1 N N pj cTT gNc T pj g 1.280.64 dg 1.1 pj tTT Nc T pj 7. 修改的依据 旧规范节点承载力计算公式是根据当时的 300 余试验数据经分析和统计

27、得到的； 新规范的修改则是在近年来国内外的 1546 个试验数据的基础上考虑到试件尺寸效应 的影响，删去节点尺寸过小的试验数据后，以 824 个试验数据为依据经分析研究和数理统 计 后得出的。 新规范与旧规范相比具有下列优点： （1）适用范围扩大，基本能满足新结构设计的需要； （2）规范公式与试验数据对比的统计量包括平均值、均方差、离散度、置信度以及 最大和最小偏离值等都较旧规范有所改进 10.3.2 方管部分为修订时增加的内容 1. 节点处支管与主管相焊时焊缝张度的计算方法为 角焊缝的计算厚度取平均计算厚度 0.7 hf 焊缝的计算长度为 有间隙的 K形和 N 形节点 2hi sin i i

28、 60时 lw lw b i 2hi sin i i 50时 2 bi 50i 60时 lw 为直线插值 T、y、X形节点 2hi sin i lw 以上公式基于试验结果，考虑了焊缝传力的不均匀。 2. 节点承载力计算公式的适用范围 bi b 、 h i b ： T、y、X形节点 间隙 K形、N 形节点 搭接 K形、N 形节点 0 . 2 0 . 2 0 . 0 b1 0 . 1 及 0.35 t bi hi 、： ti ti 35 杆件受拉 杆件受压 235 T、y、X形、间隙 K 形、N 形节点 37 且 35 f yi 235 搭接 K形、N形节点 33 f yi hi 0 . 5hi

29、bi 各种节点 bi b t h t 、 T、y、X、间隙 K形、N形节点 35 搭接 K形、N形节点 K、N 形节点 40 0 . 51 a 1 . 5 1 且a t 1 t2 b 2 5 %p 1 0 0 % t ,1 . 0 ,0 b . 7 5 i i q t b j j i ( 搭接杆 ) j (被搭接杆 ) q 为搭接率 q p p 式中为 b 对于 T、y、X形节点 对于 K、N 形节点 i b b1 b2 h1 h2 4b 3. 计算公式 （1）T、y、X形节点 Ni pj 1.8 2 t f 2 n hi bcsin i 当 0.85 时 (a) csin i c 1 0.5

30、 n当主管受压时n 1 . 00 . 2 5 f 当主管受拉时n 1 . 0 为节点两侧主管轴心压应力的较大绝对值 Ni pj 2.0 5t n hi sin i tfk sin i 当1.0 时 (b) (c) 当 X形节点的90且 h hi cosi 时， N ipj 还应按下式 计算 i 2htfv Ni pj sin i fk 取用为 当支管受拉时，fk f 当支管受压时 T、y形节点 fk 0 . 8 f 0.65sin i f X形节点fk 为按长细比 0 . 5 h t 1 1 . 7 3 2 s i ni 确定的轴心受压稳定系数 fv为主管钢材的抗剪强度系 数 当0.851.0

31、 时，根据进 行线性插值 同时还不应超过下列二式 Ni pj 2.0hi 2ti b ti fi (d) e f yt be b10 bi bi yi f ti t 2t 时 当0.85 1 b hi sin i tfv sin i Nipj 2.0 be p (e) bep b10 bi bi t （2）有间隙的 K形和 N 形节点 b 0. 5 Nipj 5.68sin t 2 f n (f) t i A fv Ni pj v sin i (g) Nipj 2.0hi 2ti bi be t fi (h) (i) i 2 2t 时，尚应计算 当 1 b Nipj 2.0b i be p h

32、i sin i tfv 2 sin i Av 2h b t 3t 2 3t 2 4 a 2 主管的承载力为 Ni pj A vAv f (j) 2 v v 1 1 v p v p Av fv v为节点间隙处弦杆所受的剪力，可按支管的竖向分力计算。 （3）搭接的 K形和 N 形节点 搭接支管的承载力 当25% qp 50% 时 q be bej Nipj 2.0 h 2t i p t fi i (k) i 0.5 2 ti f yj 10 bej b bi bi ti f yi j t j 当50% qp 80% 时 be bej Nipj 2.0hi 2ti ti fi (l) 2 当80%

33、qp 100% 时 Nipj 2.0hi 2ti bi bej ti fi (m) 2 被搭接支管的承载力 pj Aj f yj Ai f yi N jpj Ni (n) 4. 计算公式的依据 （1）矩形管节点的破坏形式有 7 种 主管平壁因形成塑性铰线而失效； 主管平壁因冲切而破坏或主管侧壁因剪切而破坏； 主管侧壁因受拉屈服或受压局部失稳而失效； 受拉支管被拉坏； 受压支管因局部失稳而失效； 主管平壁因局部失稳而失效； 有间隙的 K形、N 形节点中，主管在间隙处被剪坏或丧失轴向承载力而破坏。 （2）关于计算公式 公式（ a）为防止主管平壁而形成塑性铰线而失效； 公式（ b）为防止主管侧壁因受

34、拉屈服或受压局部失稳而失效； 公式（ c）为防止主管侧壁因受剪屈服而失效； 公式（ e）为防止主管平壁因冲切而破坏； 公式（ f ）为防止主管平壁因形成塑性铰线而失效； 公式（ g）和公式（ i ）为防止主管截面因剪切而破坏； 公式（ j ）为防止主管在间隙处因丧失轴向承载力而破坏； 公式（ d）、（ k）、（ l ）、（ m ）则为防止主管平壁强度破坏而 失效。（3）公式的依据 主要采用国际管结构研究和发展委员会（CIDECT ）和欧洲规范（ Eurocode 3 ）的公式， 这些公式大部分是建立在试验数据上的经验公式。 部分则是根据国内的试验和理论分析的结果作出修改。包括公式中的n 和，并

35、对 公 式（c）增加了限制条件，即i 90 且 h hi cosi 十一、钢与混凝土组合梁 11.1 一般规定 1. 适用范围 不直接承受动力荷载 2. 型式 组合梁的翼板可用现浇混凝土板、混凝土叠合板或压型钢板混凝土组合板 3. 翼板的有效宽度 be b0 b1 b2 4. 计算规定 挠度按弹性方法计算； 强度可按考虑截面塑性发展也可采用弹性分析并考虑塑性发展的内力调幅，调幅系数不 宜超过 15 。 计算连续组合梁的挠度时，在距中间支座两侧各 0.15 l （l 为梁的跨度）范围内不计受 拉 压混凝土，但应计入翼板有效宽度be范围内的纵向钢筋。其余区段取折减刚 度。 在计算强度、挠度和裂缝时

36、，可不考虑板托截面。 5. 组合梁应进行施工阶段的强度、稳定和挠度 组合梁的挠度应为施工阶段的挠度与使用阶段挠度的叠加 6. 在强度和变形满足的条件下，可以采用部分抗剪连接组合梁，此时组合梁交界面上 的抗剪连接件的纵向水平抗剪能力可以不保证最大正弯矩截面上抗剪承载力充分发挥。 压型钢板做混凝土底模的组合梁宜按部分抗剪连接组合梁设计。 部分抗剪连接组合梁的跨度不超过 20m。 11.2 组合梁设计 1. 完全抗剪连接组合梁 （1）正弯矩作用区段 与旧规范相同 （2）负弯矩作用区段是修订增加内容 be fs t Ast y3 组合梁塑性中和轴 f tw y4 钢梁塑性中和轴 f y4 MMs As

37、t fst y3 2 Ms s1 s2 f Ms为负弯矩设计 值 s1、s2为钢梁塑性中和轴以上和以下截面的面积 矩 Ast 为纵向钢筋截面积 fst 为钢筋抗拉强度设计 值 2. 部分抗剪连接组合梁 （1）正弯矩作用区段 be nrNv c fc be fc x Ae f y1 组合梁塑性中和轴 y2 f A A f c f n Nv c x r be fc c r Af n Nv 2 f Ac y1 0.5 Af nrNvcy2 c Mu , r nrNv Mu , r nr为一个剪跨区的抗剪连接件数目 Nv 为部分抗剪连接时组合梁截面抗弯承载力 c 为每个抗剪连接件的纵向抗剪承载力 （2

38、）负弯矩作用区段 MMs Ns y3 y4 2 Ms s1 s2 f min Ns Mu , r nrNv、Ast fst c 3. 剪力计算 全部剪力有钢梁腹板承受 用塑性设计法计算组合梁强度时，下列部位可不考虑弯矩与剪力的相互影响 （1）正弯矩区 （2） Ast fst 0.15Af的负 弯矩区 4. 计算公式的依据 （1）完全抗剪连接组合梁 计算公式是按简单塑性理论形成塑性铰假定推导得到的 （）受拉区混凝土参加工作，板托部分也不予考虑 （）受压区混凝土均匀受压并达到轴心抗压强度设计值 （）钢梁受拉及受压部分都均匀受力并达到钢材的强度设计 值 （）剪力全部由钢梁承受，亦不考虑剪力对抗弯承载

39、力的影 响 （）不考虑施工过程有无支撑 （）不考虑混凝土徐变、收缩与温度作用的影响 根据以上假定由力的平衡条件可以得到计算公式。 （2）部分抗剪连接组合梁 部分抗剪连接组合梁的特点是所配置的抗剪连接件不足以承担连接界面上按整体分析 的全部剪力，因此界面会产生滑移。计算公式也可采用简化塑性理论加以确定。 （）界面会产生相对滑移，截面的变形不符合平截面假定，混凝土翼板与钢梁有 各自的中和轴； （）抗剪连接件的受力性能应具有一定柔性，能进入理想塑性状态； （）混凝土翼板在剪跨区内的剪力为连接件抗剪设计承载力设计值之和即 nrNvc 根据以上假定，由力的平衡条件可以得到计算公式。 为了能符合上述假定，

40、设计应做到 栓钉直径 d22mm ，杆长 l 4d 混凝土强度等级 C40 抗剪连接件的数量 50% nf 如 nr50% nf 则不考虑组合作 用。 11.3 抗剪连接件计算 连接件：栓钉、槽钢、弯筋 1. 抗剪连接件的承载力设计值 (1) 栓钉 Nvc 0.43As Ec f c 0.7As f Ec为混凝土的弹性模量 As为栓钉钉杆截面积 f 为栓钉抗拉强度设计值 为栓钉材料强屈比，对于 4.6 级的栓钉材料 f=215N/mm2， =1.67 (2) 槽钢连接件，不必考虑方向 Nvc 0.26 t 0.5 tw l Ec f c c t 为槽钢翼缘的平均厚度 lc 为槽钢长度 (3)

41、弯筋连接件 Nvc Ast fst 2. 对于用压型钢板混凝土组合板做翼板的组合梁，其栓钉连接件的抗剪承载力设计值 应予以降低 （1）当压型钢板肋平行于钢梁布置且bw / he 1.5 时 bw hd he v 0.6 1 折减系数 he he bw 为混凝土凸肋的平均宽度 he为混凝土凸肋高度 hd为栓钉高度 （2）当压型钢板肋垂直于钢梁布置时 0.85 bw hd he he v n0 he 1 n0为一个肋中布置的栓钉数，当n03时取 n0=3 3. 位于负弯矩区段的抗剪连接件 中间支座v 0.9 悬臂部分 v 0.8 4. 抗剪连接件的计算应按剪跨区逐段进行 剪跨区为弯矩绝对值最大点到

42、零弯矩点 m 1 m 2 m 3 m 4 m 5 剪跨区划分图 Vs Af 、 behc1 fcm i Vs Ast fst 正弯矩区剪跨 负弯矩区剪跨 nf Vs / NVc 完全抗剪连接设计时 部分抗剪连接设计时 nr 50 % n f 5. 计算公式的依据 (1) 连接件的抗剪承载力的计算公式主要以经验为依据 栓钉的抗剪承载力有上限值，与栓钉抗拉强度有关，取用 0.7 Asfu； 弯筋连接件当锚固长度足够时，抗剪承载力取决于弯筋的抗拉，当弯起角度为 35 o55o 时，可以忽略角度的影响 (2) 试验表明栓钉等抗剪连接件有较好的柔性，因此连接件可以均匀布置。 11.4 挠度计算 1. 计

43、算原则 (1) 以荷载标准组合和准永久组合中的较大值为依据 (2) 可按结构力学方式进行 (3) 组合梁的抗弯刚度应考虑连接件变形的影响，乘以折减系数 (4) 连续组合梁应按变截面刚度梁进行计算 2. 折减刚度 B 1EI eq Ieq为组合梁的换算截面惯性 矩 为刚度折减系数 0.4 3 jl 2 36Edc pA0 n khl s nskA1 EI 0 p j 0.81 Acf A A0 E A Acf 2 A1 I A dc 0 0 A0 Icf E I 0 I Acf、I cf为混凝土翼板截面面积和惯 性矩 A、I 为钢梁截面面积和惯性矩 d c 为钢梁截面形心到混凝土翼板截面形心的距离 h、l 为组合梁的截面高度和跨度 k为抗剪连接件刚度系数 p为抗剪连接件的纵向平均间距 ns为抗剪连接件的列数 E 为钢材与混凝土弹性模量的比值