1、钢结构设计规范修订 情况介绍,崔 佳 重庆大学土木工程学院,钢结构设计规范的历史,解放初期： 1- 46 1955年： 121- 55 1974年： TJ 17- 74 1988年： GBJ 17-88 2003年： GB 50017,根据建设部97建标字第108号文的要求，国家标准钢结构设计规范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。,新规范共11章7个附录（增加第2章“术语和符号”，去掉原第11章“圆钢、小角钢的轻型结构”），共有条
2、文239条，强制性条文14条。其中新增条文48条，局部修改102条。 依据：各相关国家规范（如“统一标准”、“荷载规范”、“抗震规范”等）已修订，且应用范围有所扩大。,第1章 总 则,1.0.5 强制性条文 “在钢结构设计文件中，应注明建筑结构的设计使用年限、采用的钢材牌号，连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其它的附加保证项目。此外，还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的其它要求。” 钢结构设计文件中应注明的这些内容与保证工程质量密切相关，因此将本条确定为强制性条文。,钢材质量等级分为A、B、C、D、E级（E级仅用于Q345、Q390、Q4
3、20等低合金钢）。 钢材的基本保证项目 （1）抗拉强度、屈服点、伸长率； （2）化学成分：硫、磷、锰、碳（Q235-A不作交货条件）； （3）冷弯试验、冲击韧性（+20、0、-20）。 第（3）项A级钢不保证，必要时可附加冷弯试验的要求。,第2章 术语和符号,按工程建设标准编写规定的要求，新增加此一章。主要列出建筑结构设计术语和符号标准（GB/T50083-97）中没有的术语（如腹板“通用高厚比”、“腹板屈曲后强度”等），但符号列出较全。 规范条文中的符号一般在第一次出现时解释。,第3章 基本设计规定,3.1 设计原则,本节包括4条强制性条文，即： 3.1.2条 强制性条文 承重结构应按下列承
4、载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计： 1 承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。 www.ZQZL.cn中国最大的资料库下载,2 正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用和外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用和耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。 承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构或构件设计及计算的依据，本规范根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001的规定，结合钢结构的特点分别对极限状态进行了分类。,3.1.3条 强制性条文 设计钢结构时
5、，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，其它特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。 按照现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001的规定，对破坏后果很严重的重要的房屋，安全等级为一级；对破坏后果严重的一般的房屋，安全等级为二级。,建筑结构可靠度设计统一标准是对各设计规范的统一指导，不可能针对各种结构规范给出具体建议。本规范根据对我国已建成的建筑物采用概率统计方法分析的结果，一般工业与民用建筑钢结构，按照建筑结构可靠度设计统一标准的分级标准，安全等级多为二级，故规定可取为二级。 对于其它特殊的建筑钢结构，其
6、安全等级应根据具体情况另行确定。如对于跨度等于或大于60m的大跨度结构则宜取为一级。,由于本规范定位为不抗震设计，故所有条文均是针对不考虑抗震的情况而制定。当按抗震要求设计时，不再分安全等级，而应按现行国家标准建筑抗震设防分类标准GB50223的规定来确定建筑物的抗震设防类别。,3.1.4条 强制性条文 “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，应考虑荷载的标准组合，对钢与混凝土组合梁，尚应考虑准永久组合。” 本条为钢结构设计时荷载效应的组合原则，是根据建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001的规定
7、并结合钢结构的特点制定的。,钢结构设计规范对结构或构件承载能力的计算一般采用应力表达式。根据建筑结构荷载规范，当按承载能力极限状态设计钢结构时，对于基本组合，内力设计值应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合中取最不利值考虑。钢结构自重较小，一般是由可变荷载效应控制设计，只有当采用钢筋混凝土楼面（或屋面）板或有积灰的屋盖结构以及特殊情况才有可能由永久荷载控制设计。对荷载效应的偶然组合，本规范参照统一标准只作出了原则性的规定，具体的设计表达式及各项系数应符合专门规范的规定。,3.1.5条 强制性条文 “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
8、载分项系数)；计算疲劳时，应采用荷载标准值。” 由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问题尚未解决，所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统的按弹性状态计算的“容许应力幅”的设计方法，容许应力幅是根据试验结果得到，故应采用荷载标准值进行计算。另外，疲劳计算中采用的计算数据大部分是根据实测应力或疲劳试验所得，已包含了荷载的动力影响，亦不再乘动力系数。,3.1.6条 88规范在计算吊车梁挠度时对吊车荷载取由两台吊车产生的最不利组合，新规范改为由一台吊车加自重进行计算（相应挠度容许值有所调整）。 理由是： 符合“正常使用极限状态”的要求； 与多数国外规范相一致。,3.2 荷载和荷载效应计算,此节为新增加的内容
9、，强调了对设计原则的指导。突出设计原则是目前各国规范的共同特点，早期的规范条文以试验或实践经验为主，故条文简单具体。随着结构形式越来越复杂，规范的任务不再仅限于提供计算公式和具体数据，而是应给予设计原则的指导。因此，规范补充了有关设计原则的有关条文。,3.2.1条 强制性条文 “设计钢结构时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等，应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定采用。 结构的重要性系数应按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068的规定采用，其中对设计使用年限为25年的结构构件，可取=0.95。”,（1）有关结构的重要性系数0，建筑结构
10、可靠度设计统一标准7.0.3条注“对设计工作寿命为25年的结构构件，各结构规范可根据各自情况确定0值”。钢结构设计规范根据工作寿命50年时取01.0，工作寿命5年时取00.9，故规定工作寿命25年时取00.95。,（2）新修订的建筑结构荷载规范将不上人的屋面均布活荷载标准值统一规定为0.5kN/m2（原规范分0.3、0.5、0.7kN/m2三级）。 对不上人的屋面均布活荷载，较早的荷载规范取0.3kN/m2，后发现对重屋面偏低，74规范改为0.5kN/m2。采用概率极限状态设计法后发现对以恒载为主的结构（混凝土结构）可靠度下降，故又提高到0.7kN/m2。,新修订的荷载规范增加了以恒载为主的不
11、利组合式，屋面活荷载中主要考虑的仅是施工荷载即偶然因素的不利影响，故又恢复到0.5kN/m2。但注明“对不同结构可按有关设计规范作0.2kN/m2的增减”。新修订的钢结构设计规范规定“对支承轻屋面的构件或结构，当仅有一个可变荷载且受荷面积超过60m2时，取0.3kN/m2 ” 。这与原规定有所不同，应注意檩条的计算。 对重屋面由于增加了以永久荷载为主的组合，不再提高屋面活荷载。,3.2.2条 原规范参考苏联规范，对重级工作制吊车梁，将荷载规范规定的横向水平荷载乘以增大系数以考虑由吊车摆动引起的横向水平力（即卡轨力，荷载规范只规定了小车的制动力），现改为按下式计算： HK= Pkmax 式中，P
12、kmax为吊车轮压标准值；系数0.1（一般软钩吊车），0.15(抓斗、磁盘吊车)和0.2（硬钩吊车）。卡轨力不与横向水平力同时考虑，此外，与吊车工作制及连接无关。,根据起重机设计规范（GB3811-83），按吊车利用等级（即循环次数，分为U0-U9等10级）和载荷状态（载荷谱系数Kp有轻、中、重、特重等4级）综合划分吊车工作级别为A1A8级。本规范一般所指轻级工作制即A1A3级；中级为A4A5级；重级为A6A8级（其中A8为特重级）。但对吊车工作制的界定不能死搬硬套吊车工作制与吊车工作级别的一般对应关系，而应根据吊车的具体操作情况确定。,3.2.8条 新增，此条为有关内力分析的设计原则，“对
13、0.1的框架结构（一般指无支撑纯框架结构），宜采用二阶弹性分析”。此处N为所计算楼层各柱轴压力之和；H为所计算楼层及以上各层水平力之和；h为所计算楼层的高度；u为所计算楼层按一阶分析的层间侧移，当确定是否满足以上条件时可用位移容许值u代替。 判断式 为层间侧移容许值。,（1）采用二阶分析时，应在每层柱顶附加考虑假想水平力（概念荷载）Hni：,式中，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； Q235钢, y =1.0；Q345钢, y =1.1；Q390钢, y=1.2；Q420钢, y =1.25。 等式右端的根号为折减系数，考虑当柱子较多时初始侧移有正有负，
14、缺陷相互抵消。,（3）规范提出了采用二阶弹性分析时杆端弯矩的近似计算方法： M2M1b+2i M1s ； 式中 M1b 、M1s 分别为框架无侧移或有侧移时按 一 阶弹性分析求得的杆端弯矩； 2i 考虑二阶效应第i层杆件的侧移 弯矩增大系数。,框架结构的一阶弹性分析,3.3 材料选用（原规范第二章材料）,3.3.1条 增加了钢材的牌号： Q235 (相当于旧标准的3号钢) Q345 (相当于旧标准的16Mn、12MnV、14MnNb、 16MnRE、18Nb) Q390 (相当于旧标准的15MnV、15MnTi、16MnNb) Q420 (旧标准的15MnVN、14MnVTiRE)此材料为新增
15、，相当于美国的A572-60级和日本的SM520钢。其中，15MnVN曾用于九江长江大桥。,3.3.3条 强制性条文 “ 承重结构采用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采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。” 本条对用于承重结构的钢材应具有的强度、塑性、韧性等力学性能和化学成分等合格保证项目作出了规定。,3.3.6条 增加推荐Z向钢。厚板容易出现层状撕裂，这对沿厚度方向受拉的接头来说是很不利的，因而需要采用厚度方向性能钢材。 我国建筑抗震设计规范和建筑钢结构焊接技术规程中均规定厚度大于40mm
16、时应采用厚度方向性能钢材。 3.3.7条 增加对耐腐蚀有特殊要求时推荐采用耐候钢。,3.4 设计指标,3.4.1条 强制性条文 （1）钢材强度设计值为fy /R。R为抗力分项系数，新规范对Q235钢取R =1.087；对Q345、Q390和Q420钢，R1.111。这样对Q345钢来说，比原规范的16Mn（R1.087）强度设计值有所降低。原因： Q345钢包括旧标准的5种钢材，统计资料不足； 近年来发现16Mn钢质量不理想，稍厚（当t 20mm）就容易分层。,（2）钢材的强度设计值与厚度有关，钢材越薄，辊轧的次数越多，强度越高。钢材厚度增加到100mm（原规范3号钢50mm，16Mn和15M
17、nV钢36mm），这是因为厚板的应用越来越广。其实，厚板的统计资料尚不够充分。 （3）普通螺栓的A、B级，根据现行国家标准GB5782-86，其材料不是3号钢，而是5.6级和8.8级，现改取ftb=（210）400N/mm2, fvb=（190）320N/mm2。 A、B 级螺栓都是以前的“精制螺栓”，质量标准要求相同。A级螺栓用于d 24mm和L（螺栓公称长度）10d或L150mm（按较小值）；d 或L较大者为B 级螺栓。,8.8级普通螺栓与8.8级承压型高强度螺栓的性能等级相同，其区别在于： （1）承压型高强度螺栓要求施加预拉力； （2）承压型高强度螺栓的孔径要求低于普通螺栓，因此，其抗剪
18、强度低于普通螺栓，但抗拉强度相同（见材料表中的强度设计值）。 铆钉连接在验收规范GB50205-2001中已无条文，在设计中规范中是否保留意见不一致，现予保留。,3.4.2条 强制性条文 第3.4.1条所规定的强度设计值是结构处于正常工作情况下求得的，对一些工作情况处于不利的结构构件或连接，其强度设计值有所降低。所以本条规定，在某些特殊情况下钢材的强度设计值应乘以相应的折减系数: 在“强度设计值折减系数”中，增加“无垫板的单面施焊对接焊缝折减系数，取0.85”。,3.5 结构或构件变形的规定,3.5.1条 对结构或构件变形的规定，正文中仅为原则性规定，并强调当有实践经验或有特殊要求时可作适当调
19、整。有关变形的具体数值规定改放在附录A，同时，增加了对框架柱柱顶位移的限制值。 受弯构件的挠度容许值改为考虑两种情况： vT恒载活荷载作用下的挠度容许值， 主要是观感要求； vQ活荷载作用下的挠度容许值，主要是 使用要求。,第4章 受弯构件的计算,4.1 强度 规范规定梁的强度设计应考虑以下几项： 4.1.1条 抗弯强度 f 4.1.2条 抗剪强度 fv 4.1.3条 承压强度 c f 4.1.4条 折算应力 1 f,4.1.1条 梁抗弯强度计算不考虑塑性发展的范围由“直接承受动力荷载”缩小为“需要计算疲劳”的梁。,4.1.3条 在梁局部承压强度计算中，原规范假定集中荷载从作用点处以1:1扩散
20、，新规范将集中力在腹板边缘的分布长度改为（与梁和柱刚性连接节点一致，以1:2.5和1:1扩散）：,4.2 整体稳定,4.2.2条 梁的整体稳定性按下式计算： f；b 实质为临界应力与屈服点的比值。 在梁整体稳定计算中，将 时采用的弹塑性修正式 改为简化式 （与冷弯薄壁型钢结构设计规范协调，便于使用）。两者计算结果最大相差3.2%。,4.3 局部稳定,组合梁腹板局部稳定计算有较大变动，主要有： 对原来按无限弹性计算的腹板各项临界应力作了弹塑性修正。 原各种应力共同作用下的临界条件公式来源于完全弹性条件，新的公式参考了澳大利亚规范等资料，适合于弹塑性修正后的临界应力。 无局部压应力且承受静力荷载的
21、焊接工字形载面梁，可按新增的4.4节利用屈曲后强度设计。,梁腹板在各种应力单独作用下发生局部失稳时的形式：,弯曲应力,剪应力,局部承压应力,根据弹性稳定理论，矩形弹性薄板在周边应力作用下的临界条件可用下式表达： 式中 嵌固系数，其值取决于梁翼缘对腹板的 嵌固程度。当梁翼缘扭转受到约束时，翼缘对腹板的嵌固程度较强，可取=1.66；当梁翼缘扭转未受约束时，翼缘对腹板的嵌固程度较弱，可取=1.23。 k板的屈曲系数，与板边的支承条件及板的受力情况（受压、受弯或受剪）有关。,将钢材的弹性模量E=2.06105N/mm2，泊松比n=0.3代入公式，为使公式方便计算，引入国际上通行的采用通用高厚比的表示方
22、法，取通用高厚比 ，即可得： 上式由弹性公式推出，为完全弹性的临界条件，88规范以此为基础，推出了梁加劲肋间距的近似计算公式。,4.3.3条 主要修订内容： （1）各种应力单独作用下的单项临界应力cr、cr、c,cr 原88规范只有一个值，由弹性公式推出，新规范将临界应力用三段式表示。其中c式为完全弹性的临界应力，与88规范的规定相当；a式的临界应力等于强度设计值f，即塑性阶段；b式则为弹性到屈服之间的过渡，即弹塑性阶段的临界应力计算式。,例如计算腹板抗剪临界应力cr为4.3.3-3a、b、c三个公式，公式采用了国际通行的表达方式，采用通用高厚比 作为参数，即 当 (a) 当 (b) 当 弹性
23、范围 ， 为钢材抗剪屈服强度，等于 ，用设计值表达： (c),根据弹性稳定求得的临界应力 ，可求得 : 当a/ho1.0时, 当a/ho1.0时,弯曲正应力作用下的临界应力cr和局部压应力作用下的临界应力c,cr与cr类似。只是在确定cr时，屈曲系数取=23.9，腹板边缘的嵌固系数取为=1.66（受压翼缘扭转受到约束）或1.23（受压翼缘扭转未受到约束），代替了原规范的单一约束系数1.61。 （2）各种应力共同作用下的计算式，新旧规范有较大区别，例如仅设有横向加劲肋时： 旧规范,新规范 旧规范计算式中，分母cr、c,cr、cr均可超过屈服强度，假定钢材是无限弹性，加劲肋的间距由构造要求控制，不
24、适用于弹塑性修正后的临界应力。新规范的相关公式较能适应经弹塑性修正后的临界应力。 4.3.4、4.3.5条 当同时设置纵、横向加劲肋时，或还设有短加劲肋时的计算方法，均修改为考虑弹塑性修正后的相关公式。,4.4 组合梁腹板考虑屈曲后强度的设计,本节为新增加的条文 4.4.1条 组合梁腹板考虑屈曲后强度的承载力 （1）条款不适用于吊车梁，因有关资料不充分，多次反复屈曲可能导致腹板边缘出现疲劳裂纹。 （2）梁腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力场概念，使极限剪力大于屈曲剪力。精确确定张力场剪力值需要算出张力场宽度，比较复杂，为简化计算，条文采用了相当于下限的近似公式。,（3）利用腹板屈曲后强度，即使
25、h0/tw很大，一般也不再考虑设置纵向加劲肋。而且只要腹板的抗剪承载力不低于梁的实际最大剪力，可只设支承加劲肋，而不设置中间横向加劲肋。 （4）利用腹板屈曲后强度后，梁的抗弯承载力有所降低，但降低不多，对Q235钢的梁来说，当h0/tw=200（受压翼缘扭转受到约束）或h0/tw=175（受压翼缘扭转未受到约束），抗弯承载力只下降5%以内。,（5）规范提出的计算公式与欧洲规范EC3相同，即基本计算式： (a) 当M/Mf 1.0时, VVu (b) 当V/Vu0.5时, MMeu (c)式中 M、V所计算区格内同一截面处梁的弯矩 和剪力设计值。由于是强度计算，不 能像计算腹板稳定那样，取为区格
26、内 的平均值；,Mf 梁两翼缘所承担的弯矩设计值，对双轴对称 截面梁Mf=Afh1f（Af为一个翼缘截面积；h1为 两翼缘轴线间距离），规范的Mf计算式是考 虑两翼缘截面不等的情况； Vu、Meu梁腹板屈曲后的抗剪和抗弯承载力设计值。 腹板屈曲后的抗剪承载力Vu，应为屈曲剪力与张力场剪力之和，用下列公式计算： 当s0.8时 Vu=hotwfv (a),当0.81.2时： Vu=hotwfv/s1.2 (c) 式中 s用于抗剪计算的腹板通用高厚比。 当a/ho 1.0时，=4+5.34(ho/a)2；当a/ho1.0时，5.34+4(ho/a)2。如果只设置支承加劲肋而使a/ho甚大时，则可取5
27、.34。, 腹板屈曲后的抗弯承载力Meu 腹板屈曲后考虑张力场的作用，抗剪承载力有所提高。但弯矩作用下腹板受压区屈曲后，梁的抗弯承载力有所下降，我国规范采用有效截面的概念来计算梁的抗弯承载力。,梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕自身轴的惯性矩）： 梁截面模量折减系数为： 上式按双轴对称截面塑性发展系数x=1.0得出，是偏安全的近似公式，可用于x=1.05和单轴对称截面。 因而，梁的抗弯承载力设计值为：,有效高度系数，与计算局部稳定中临界应力 一样以通用高厚比 作为参数，也分为三个阶段，分界点也与计算 相同，即 当 时， (a) 当 (b) 当 (c),通用高厚比b仍按局部稳定计算中公式计算，即 （受压
28、翼缘扭转受到约束） 或 （梁受压翼缘未受到约束） 任何情况，以上公式中的截面数据Wx、Ix以及hc均按截面全部有效计算。,4.4.2条 考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计 梁腹板利用屈曲后强度，当有跨间集中荷载作用时，其中间加劲肋除承受集中荷载外，还承受张力场产生的压力。其加劲肋设计应注意： （1）只设横向加劲肋（支承加劲肋和剪力较大区的中间横向加劲肋），但不允许在腹板单侧设置。,张力场对横向加劲肋的作用有竖向和水平两个分力，对中间横向加劲肋所受轴心压力规定为： s=Vu-hotwcr+F 式中，Vu为腹板屈曲后的抗剪承载力；cr为临界剪应力；F为承受的集中荷载。上式比理论值偏大，以考虑张力场张力
29、的水平分力的不利影响。 （2）梁的支座加劲肋除承受支座反力外，还承受张力场斜拉力中的水平分力Ht，梁端构造有两个方案可供选择：,方案一：增加抗弯能力，在梁外端加设封头板。采用下列方法之一进行计算： 将封头板与支座加劲肋之间视为竖向压弯构件，简支于梁上下翼缘，计算其强度和稳定； 支座加劲肋按承受 支座反力R 的轴心压杆 计算，封头板截面积则 不小于Ac=3h0Ht/(16ef )。,方案二：缩小支座加劲肋和第一道中间加劲肋的距离a1，使a1范围内的 ，此种情况的支座加劲肋就不会受到Ht的作用。这种对端节间不利用腹板屈曲后强 度的办法，为世界少 数国家（如美国）所 采用。 规范条文中只有方案一。,
30、第章 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算,5.1 轴心受力构件,5.1.2条 轴心压杆的整体稳定 实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算: f 式中 为整体稳定系数，实质是临界应力与屈服点的比值。柱的临界应力与截面形状、力作用方向等有关，原规范分为3条曲线，即a、b、c，将t 40mm的轴压构件稳定归入c曲线，没有考虑厚度方向残余应力的影响。,（1）新规范现对t 40mm的轴压构件作了专门规定。同时补充了d 类截面曲线的值（d曲线）。实际上t 40mm的轴压构件，视截面形式和屈曲方向，分别应归入b、c、 d 三条曲线。 （2）轴心受 压构件的失稳有 三种形式：弯曲 失稳、弯扭失稳 和扭转失稳。
31、,单轴对称截面绕对称轴的失稳是弯扭失稳。原规范视为弯曲失稳归入b曲线或降低为c曲线。新规范对截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的影响，按弹性方法将弯扭屈曲用换算长细比换算为弯曲屈曲。根据弹性稳定理论，换算长细比为： 式中 z扭转屈曲换算长细比；,对剪心的极回转半径； eo剪心至形心距离。 为简化计算，对钢桁架结构中常用的单角钢和双角钢形截面，规范建议了yz的近似计算式。,1）等边单角钢截面 当b/t0.54loy/b时 ，弯曲屈曲控制 yz=y(1 当b/t0.54loy/b时，弯扭屈曲控制 yz=4.78,2）等边双角钢截面 当b/t0.58loy/b时，弯曲屈曲控制 yz=y ( 1+
32、 当b/t0.58loy/b时，弯扭屈曲控制 yz= 3.9 (1+,5.1.7条 有关支撑力的计算,减小受压构件自由长度的支撑力原取用压杆的偶然剪力，现改为： （1）单根柱 柱高中点有一道支撑 Fb1=N/60 支撑不在柱中央（距柱端 l） 有m道支撑,（2）支撑多根柱时 支撑力 各柱压力相同时 式中，n为被撑柱根数。一般不宜多于8根。 以上公式来源于轴心受力杆件的理论推导，当支撑同时承担其他作用时，其轴力不与支撑力叠加。同时以前对支撑一般按容许长细比控制截面，不计算承载力。现在对支承多根柱的支撑应注意计算其承载力。,5.2 拉弯构件和压弯构件,本节作了一些局部修改： （1）将塑性发展系数取
33、x=y=1.0的条件由“直接承受动力荷载”改为“需要计算疲劳”的拉弯、压弯构件。 （2）原规范中，N为设计值，NEx为弹性极限值，NEx应除以抗力分项系数R，故将N/NEx改为N/NEx，注明NEx为参数，其值为NEx/RNEx/1.1。 （3）等效弯矩系数，无横向荷载时mx(或tx) =0.65+ 0.35M2/M1，取消“不得小于0.4”的规定。,（4）弯矩作用平面外稳定计算式改为 为调整系数，箱形截面 =0.7，其它截面 =1.0，以避免取箱形截面 的概念不清现象。 规范规定上式中的 “按5.1.2条确定”，即表示弯矩作用于对称轴平面的单轴对称截面， 应按考虑扭转效应的换算长细比 确定。
34、,5.3 构件的计算长度和容许长细比,5.3.2条 有关交叉腹杆在桁架平面外的计算长度，参 考德国规范对压杆分为4种情况（所计算杆内力为N， 另一杆内力为N0）： 当 时（ 不一定等于 ）： 若No为压力，不中断，lo=l （与原规范相同） 若No为压力，中断， lo=1.35 l （原规范不允许） 若No为拉力，不中断，lo= 0.5l （与原规范相同） 若No为拉力，中断， lo= 0.5l （原规范为0.7 l）,5.3.3条 确定框架柱在框架平面内的计算长度时将框架结构分为两种情况：即无支撑纯框架和有支撑框架。其中有支撑框架根据支撑结构（支撑桁架、剪力墙等）的侧移刚度又分为强支撑框架和
35、弱支撑框架。（1）无支撑纯框架 当按一阶弹性分析计算内力时，计算长度系数 ，用有侧移框架柱的表查得； 因为框架有侧移失稳是二阶效应中的竖向荷载 效应造成的，采用二阶弹性分析时，此效应已在内力分析中计入，故框架柱的计算长度系数取=1.0。,（2）有支撑框架 强支撑框架支撑结构的侧移刚度满足 式中 Sb产生单位侧倾角的水平力； 层间所有柱用无侧移框架柱 和有侧移框架柱计算长度算 得的轴压杆稳定承载力之和。, 弱支撑框架（当Sb不满足上式时），此时柱的稳定系数为 式中 、 按无侧移和有侧移框架柱算得的 稳定系数。,5.3.6条 为新增条文 （1）考虑有摇摆柱时，框架柱 值的增大系数。 式中 各框架柱
36、轴心压力设计值与 柱子高度比值之和； 各摇摆柱轴心压力设计值与 柱子高度比值之和。 摇摆柱的计算长度取为其几何长度。,（2）提出“同层或其它层柱承载力有富裕时，可考虑对所计算柱的支持作用，对其计算长度系数进行折减，同时，提供支持作用的柱的计算长度系数则应相应增大” 的原则性条文。 （3）提出“梁与柱半刚性连接，确定柱的计算长度 时，应考虑节点连接特性”的原则性条文。 5.3.8条、5.3.9条 增加对跨度等于和大于60m桁架杆件的容许长细比的规定，这是根据近年大跨度桁架的实践经验作的补充规定。,.4 受压构件的局部稳定,5.4.4条 轴心受压T形截面腹板的局部稳定原规定宽厚比 ，对剖分T 型钢
37、来说太严，经试验研究，对T 型钢腹板的宽厚比限制改为： 轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件 热轧T型钢， 焊接T型钢，, 弯矩使腹板自由边受压的压弯构件 当 当 弯矩使腹板自由边受压的压弯构件，由于未作新的研究工作，仍保留原规范的规定。,第6章 疲劳计算,1附录F（原附录五）的疲劳分类表中“梁翼缘焊缝”原规定为二级，但根据“施工验收规范”，角焊缝因内部探伤不准确，不能达到二级。吊车梁受拉翼缘常用角焊缝，这就产生了矛盾。现增加规定了“三级焊缝，但外观检查符合二级”的疲劳类别。 2. 直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，原规定应力循环次数n等于或大于2105次时应进行疲劳计算，现修改为“当应力循环次数n等于或大于5104次时，应进行疲劳计算”。,3问题 （1）不出现拉应力的部位可不计算疲劳。但对出现拉应力的部位，例如 、 和 、 两种应力循环，其应力幅都是150，疲劳强度相同，显然不合理。 （2）螺栓受拉时螺纹处有大的应力集中，疲劳强度很低，常有疲劳破坏的实例，但规范没有规定，应予补充。,
