gb50017講課有關內容第9章附錄

GB50017講課有關內容之第9章～塑性設該條明確本章的適用范圍是超靜定梁、單層框架和兩層框架。用簡單塑性按塑性設計時，鋼材的力學性能應滿足強屈比fu/fy≥1.2，伸長率δ5≥15％，fuεu20εy。fuεu20εy3項要求與原規(guī)范不同，改為εu≥20εy，(見菩編寫的《鋼結構設計原理》第二版)。表 fN ＜0.37時h0h1h2 N 、≤72 twtwtw Af fN ≥0.37時h0h1h2 、twtwtw fb0 fGB50017-2003規(guī)范規(guī)定的容許寬厚比與世界各國或地區(qū)規(guī)定的比較，我國的ho／tw=40之故。Mx(對Hx軸為強軸)作用在一個主平面內的受彎構件， 式中WpnxxM作用時，截面的極限狀態(tài)應為：M≤Wpnfy考慮抗力分項系4γW不同，γW的取值僅是考慮部分截面進入塑性。0.9。依0.9系數。 式中hw、twfv—鋼材抗剪強度設計值V≤AWf(Aw為腹板截面積)N當N當

≤0.13 ＞0.13 NMx≤1.151A

f 式 An—凈截面面積彎矩作用平面內 x

mx

NWpxf10.8N Ex式中Wpxx彎矩作用平面外Ny

txMxbWpx

γxW1x實際上塑性設計的二階效應比彈性分析要大。9·3·1受壓構件的長細比不宜大于5章稍嚴的容許長細比值。λy應符合下列要求：

M1≤0.5WpxMMWfλy≤60- Wf

fy

M1≤1.0WpxMMWfλy≤45- Wf

fy λy—彎矩作用平面外的長細比，λy=l1/iy，l1為側向支承點間距離，iy為 M1—l1l1時，M1Wpx

M1Wpx任一確定的M1/MP值[加上抗力分項系數后，該比值就變?yōu)?9.2.-1)中的M1/Mpxf]λy，根據國內部分研究分析結果并參考國外的規(guī)定，加4.2.65.2.8條確定。 0.25WpxfNt≤0.8P(P為預頭(127c、d)等。l.1倍，且不0.25Wpxf。9·3·5 1 結1 《規(guī)范》中規(guī)定的結構規(guī)定用于不直接承受動力荷載的直接焊接結管焊接節(jié)的疲勞題的研工作其勞問題列入規(guī)范可采無縫鋼成，價格較，一般采用冷成型的頻接。00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000對于承受變荷載焊連接節(jié)的疲勞題因為遠較他型鋼件節(jié)因此規(guī)范規(guī)定在節(jié)點處直接焊接的(圓管、或矩形管)桁架結構，適用于不00000000000000000000000000000000000000000000000000000100(235/fy)限制的徑比或寬比是為防止生局部屈曲的部屈 定桿件的容許徑厚比。其中，圓的徑厚比與5.4.5條相同，矩形3類截面(邊緣纖維達到屈服，但局部屈曲阻礙全塑性發(fā)展)比較接近。fy超過345N/mm2的鋼材。為保證材料具有較好的塑性性能，規(guī)范還規(guī)定結構采用的鋼材其比fy/fu不應大于0.8。M=－0.55≤e/h(或e/d)≤0.2 (1式中e—10.1.5h—連接平面內的矩形主管截面高度。12-1-1KN 節(jié)點的構造應符合下列要求在搭接的K形或N形節(jié)點中(10.1.5c、d)，其搭接率Ov=q/p×100％應滿加強措施，例如加套管或如圖128所示的加勁肋等。構件的主要部位應盡量避(3)構件的接長或拼接接頭宜采用對接焊縫連接(見圖129a)當兩管直徑不要求。大直徑或重要的拼接，宜在管內加短襯管(見圖129e)。受壓構件或受力129d)也可采用法籃盤的螺栓連接(129e、f)。圖129的拼支管與主管之間的連接可沿全角焊縫或部分采用對接焊縫、部分采用120o的區(qū)域宜用對接焊縫或hf2倍。直接焊接結構中支管和主管的內力設計值不應超過由第5章在管結構中，支管與主管的連接焊縫可視為全周角焊縫按(7.1.3-1)進行計但取f=角焊的計算度沿支周是變化當支受時平均計算度可取0.hf?？p的計長度可下列計算：di/d≤0.65時di/d>0.65

sin

(10.3.2-1

sin

(10.3.2-2式中d、di—分別為主管和支管外徑；對于有間隙的K形和N形節(jié)點：θi≥60olw

θi≤50olw

50o＜θi＜60o時，按插值法確定。T、YX形節(jié)點（10.3.4）lw

式中hi、bi—di。為保證節(jié)點處主管的強度，支管 力不得大于下列規(guī)定中的承載力設 X形節(jié)點(Npj=

t2

1

ff式 －0.3 ff

yψn=1受拉支管在管節(jié)點處的承載力設計值Npj應按下式計d0Npj

N

t T形(Y形)節(jié)點(10.3.3b和受壓支管在管節(jié)點處的承載力設計值Npj應按下式計11.51d0Npj

t2

sint n式中ψdβ≤0.7時，ψd=0.069+0.93ββ>0.7時，ψ=2β－0.68受拉支管在管節(jié)點處的承載力設計值Npj應按下式計算β<0.6

Npj=1.4N

β>0.6

Npj=(2－β)N

K形節(jié)點(10.3.311.51d0Npj

t2

c c

t

nd式 θc—受壓支管軸線與主管軸線之夾角ψa—參數，按下式計算

20.1ψa=11

7.5a1

6.6

10.77dd

t受拉支管在管節(jié)點處的承載力設計值Npj應按下式計Npj=sincN

t t式 θt—受拉支管軸線與主管軸線之夾角 10.3.3(a)X形節(jié)點；(b)TY形受拉節(jié)點(c)T形和Y形受壓節(jié)點(d)K形節(jié)點；(e)TT形節(jié)點；(f)KK TT形節(jié)點(10.3.3

NN

=ψgN

g式 ψgd

N=N=

KK形節(jié)點(10.3.3

應等于KNpjNpj0.9 10.3.4(a)T、Y形節(jié) (b)X形節(jié)(c)有間隙的K、N形節(jié) (d)搭接的K、N形節(jié)10.3.410.3.4節(jié)點幾何參數，i=1或2，表示支管；j－表示被搭接的支bihi (或b bihi 、( btabi/bj、受受≥0≤37f形≥形0.1tβ≥0≥0f和N1支管為圓0 ≤0b≤44fdi取代bi之后仍應滿足上述相應條注：1標注*處當a／b>1.5(1－β)，則按T形或Y2bi、hi、ti分別為第i個矩形支管的截面寬度、高度和壁厚di、tii個圓支管的外徑和壁厚a為支管間的間隙，見圖Ov為搭接率，見第10.2.3條β為參數；T、Y、X形節(jié)點，βbi/bdi/bK、N形節(jié)b1b2h1h2或d1 fy1為第i個支管鋼材的屈服強度為保證節(jié)點處矩形主管的強度，支管的力Ni和主管的力N不得大于 T、Y和X形節(jié)點(10.3.4a、β≤0.85Nipj t2nNpj=1.8 2 n

i cic=(1－β)0式 ψn—參數；當主管受壓時，ψn

；當主管受拉時，ψnii

N=2.0

5tsin

當為X形節(jié)點，θi<90oh≥cosθiNpj=

i i式

0ifv—主管鋼材的抗剪強度設計值3)3) (10.3.4-3)所得的值，根據β進行線性插值。此外，還不應超過下列二式的iNpj ieb=10e

f

bb/

feiei當0.8 時b

ii =2.0i i

bep

bep=b/tbi式 hitifi—分別為支管的截面高度壁厚以及抗拉(抗壓和抗彎)強度設計值 KN形節(jié)點(10.3.4bbhhb0Npj=1.42 2

t2

i i

t iNpji

Npj=2.0h

bibet

ib

bibep =2.0 i i

式 Av=(2 3t3t2N

=(A－αv 1VVP式 αv—考慮剪力1VVPαv

Vp=Av

K形和N形節(jié)點(10.3.4當25％≤Ov<50％時Npj=2.0h2t

bebejt

ibiib=10tjfyjbbiij/t

tif當50％≤Ov<80％時Npj=2.0hi2ti

bebejti

當80％≤αv≤100％時Npj=2.0hi2ti

bibejti

NNAjf

N N

當支管為圓管時，上述各節(jié)點承載力的計算仍可使用，但需用di取代bi鋼與混凝土組合16.9m工作的組合梁，節(jié)約鋼材17％～25％，如表13.1所示。該車間的平臺組合使20多年，效果良好。表 組合梁66669如果按現行《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003進行試設計，作出非組合梁平層為40mm，施工荷載為1kN／m2，可變荷載為13kN／m2非組合梁的鋼梁考慮1m213kg(1m233.8％)10m2表 設方結構型設計理梁編I非組合考慮鋼梁面部分發(fā)展Ⅱ塑性理)14％～15.513.3所示。表 計算理彈性理塑性理13.4。表 梁的型截面形非組合軋制型無軋制型無軋制型有無有無對T無無有組合非組合梁不僅節(jié)約鋼材、降低造價，而且同時降低了梁的高度，這在建筑要求限制的情況下，采用組合梁特別有利。表13.5是三跨六層框架按彈性理論與塑性理論設計的組合梁與非組合梁，進行重量與高度對比。從表13.5可以看表13.5 梁的型設計理高度比非組合彈性理塑性理彈性理塑性理組合非組合梁不僅節(jié)約鋼材，而且增加了梁的剛度。從表13.2可以看出，組合非組合梁的次、主梁，分別減少撓度65％及15.6％。撓度減小，說明了組10％～30％。YH64.4km時速通過時，對梁橋產生的沖擊系數為1.403，而在同樣情況下的組合梁橋，實測的沖擊系數為1.12120％?！栋?，其中混凝土板應按現行混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定進行《組合梁使用范圍中將僅適用于簡支梁的規(guī)定取消后就說明組合梁也可以用于鋼梁在組主承受拉和剪在施階鋼時可作為工時各種荷載的支承結構。鋼梁的上翼緣用作混凝土翼板的支座并用作固定抗剪連接件組合彎時抵抗曲應力作用遠及翼緣故鋼梁設計成翼緣136所示。圖136a(cMM136b()時的工情況由抗剪件阻礙作用了接觸之間136混凝土翼板的有效寬度be(圖11.1.2)應按下式計算 式中b0α<45oα=45o計算板托頂部的，b1、b2—梁外側和內側的翼板計算寬l1/6和翼板厚度hc16相鄰鋼梁上翼緣或板托間凈距s0的1/2當為中間梁時(11.1.2)中b1b2。，11.1.2hc1等于組合板的總厚度減去壓型鋼板的肋高，但在計算混凝土翼板的有效寬；一致。如AISCb2≤0.1ll(一側有翼板)；英國水泥及混凝土b2≤0.1le—0.5b0(集中荷載作用)AIJb2=0.2l(簡支組合梁)；即b2取值與梁跨度間的關系相差；組合梁(含部分抗剪連接組合梁和鋼梁與組合板構成的組合梁)的撓度應按彈性方法行計算應按第1.4.2條的規(guī)考慮混凝翼板和梁之間的0.15l(l為梁的跨度)范圍內，不計受拉be范圍內配置的縱向鋼筋的作用，設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定驗算負彎矩區(qū)段混凝土最大裂縫寬度?max。產生的截面彎矩小于組合彈性階段的極限彎矩，即此時的組合正常而將混凝土翼板的有效截面除以鋼與混凝土彈性模量的比值αE(當考慮混凝土在荷載長期作用下的影響時，此比值應為2αE)換算為鋼截面(為使混凝土翼板的形αE2αE即可)，再求出整個梁截面的換算截梁。故歐洲規(guī)范ECCS規(guī)定：在中間支座兩側各0.15l(l為一個跨間的跨度)的范圍內確定梁的截面剛度時不考慮混凝土翼板而只計入在翼板有效寬度be范圍內負彎計規(guī)范》按受拉構件來驗算混凝土冀板最大裂縫 載應由鋼梁承受，鋼梁應按第3章和第4章規(guī)定計算其強度、穩(wěn)定性和第一階段在混凝土翼板的強度達到75％以前，組合梁的自重以及作用在其上但按彈性計算的鋼梁強度和梁的撓度時均應留有余地。梁的跨中撓度除滿足范A25mm，以防止梁下凹段增加混凝土的自重。在強度和變形滿足的條件下，組合梁交界面上抗剪連接件的縱向水平抗剪部分抗剪連接限用于跨度不超過2m。組合跨度不宜超過20m。度設計值f應按第3.4.1和3.4.2條的規(guī)定采用，當組成板件的厚度不同時，《值按現行混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定采用。連續(xù)組合梁采用彈性分析計算內力時，15％?！督M合鋼梁的受壓區(qū)，其板件的寬厚比應滿足第9章第9.1.4條的定，故本章規(guī)定“鋼梁鋼材的強度設計值，應按3.4.5.1條和第3.4.2條的0.9。盡管連續(xù)組合彎矩區(qū)是混凝土受拉而鋼壓但組合梁具有較好的內力15％是可行的。組合按簡單塑性理論即形成塑性鉸時的抗彎承載能力進行設計其基本假f；⑤忽略鋼筋混凝土翼板受壓區(qū)中鋼筋的作75彈性計算的鋼梁強度和梁的撓度均應留有余地。梁的跨中撓度除滿足規(guī)范的要求25的多寡，組合分為完全抗剪連接組合梁和部分抗剪連接組合梁兩類。 正彎矩作用區(qū)M≤be x=Af／(be 式 11.2.1-1M≤behc1fcy1 式中Ac—鋼壓區(qū)截面面積y1—鋼拉區(qū)截面形心至混凝土翼板受壓區(qū)截面形心的距離y2—鋼拉區(qū)截面形心至鋼壓區(qū)截面形心的距離11.2.1-2 11.2.1-3M≤Ms+Astfst(y3+y4/ Ms=(S1+S2) 式 M—負彎矩設計值y3—縱向鋼筋截面形心至組合梁塑性中和軸的距離y4等于鋼梁塑性中和軸至腹板上邊緣的距離。影響。當塑性中和軸在鋼梁腹板內時，鋼壓區(qū)板件寬度比應符合GB50017—混凝土梁，所以實際上是變截面梁。故歐洲規(guī)范ECCS規(guī)定：在中間支座兩側各0.15l(l為一個跨間的跨度)負彎矩作用區(qū)段拉力全部由翼板內配置的縱向鋼筋承受(11.2.1-3)。vx=nrNc vAfnNc/2f

Mu,r=nrNcy1+0.5(Af－nrNc) 式 Mu,r—部分抗剪連接時組合梁截面抗彎承載力nr—部分抗剪連接時一個剪跨區(qū)的抗剪連接件數目vNc—每個抗剪連接件的縱向抗剪承載力，按第11.3節(jié)的有v11.2.2v部分抗剪連接組合負彎矩作用區(qū)段的抗彎剛度則按nrNc和Astfst兩者中v為了保證分抗剪接的組有好的工性在任一剪跨距區(qū)內分抗剪連接時連接件的數量不得少于按完全抗剪連接設計時該剪跨距區(qū)內所需抗剪連接件總數f的5(d≤22，桿長4d)4組合梁截面上的全部剪力假定僅由鋼梁腹板承受應按9.2.2）布，抗剪強度按9.2.2計算。因為鋼梁腹板受剪屈服時，混凝土尚能承擔一部處)VVu(Vu=hwtwfv)之比較大時，將對截面抗彎能力有明顯影Astfst≥0.15Af 11.3.1EcEcvNc=0.43v

≤0.7 式 Ec—混凝土的彈性模量EcvNcEcv

vNc進行計算。vvNc=Ast v式 Ast—彎筋的截面面積fst—彎筋的抗拉強度設計值 專門設備進行接觸焊的栓釘。圓柱頭焊釘(栓釘)138，試驗表明，栓釘在混凝土中的抗剪工作槽鋼連接件(139)：其工作性能與栓釘相似，混凝土對其影響的因素亦 11.3.2vNcβv后取用。βv值按下式計算：vbwhdhe

he

bw—混凝土凸肋的平均寬度，當肋的上部寬度小于下部寬度時(圖11.3.2 當壓型鋼板肋垂直于鋼梁布置時(11.3.2b)，栓釘抗剪連接件承載力設計0.85bwhdhen0βn0

式中n033vnrNcv個剪跨區(qū)(11.3.4)，逐段進行。每個剪跨區(qū)段內鋼梁與混凝土翼板交界面的縱向Vs按下列方法確定：圖11.3.4連續(xù)跨區(qū)劃分位于正彎矩區(qū)段的剪跨，VsAfbehc1fc 按照完全抗剪連接設計時個剪跨區(qū)段內需要的連接件總數nf，按下式計算vnf=Vs/Ncv

一個區(qū)配置抗剪連接件，合并為一個區(qū)段后的Vs=behc1f+Astfst。建議在合并區(qū)內采用完全抗剪連11.3.4條所計算的連接件個數均勻布置在最大正彎矩截面至零彎矩截面之3.5節(jié)的要求。式

1

αE換算為鋼截面寬度后，ξ按下式計算(ξ≤0時，取 3ξ=0.4jl2

η=36Edesns

EI0Acf

A0=EA

IAdA1=00c I=I

dc—鋼梁截面形心到混凝土翼板截面(對壓型鋼板混凝土組合板為其較弱截面)vk—抗剪連接件剛度系數，kNcv應乘以2EIeq法來考慮滑移效應。規(guī)范(1.42)是考慮滑移效應的組合梁折減剛度的計算方組合板構成的組合梁。對于后者，抗剪連接件剛度系數κ應按范11.3.219955期。2.5hc2不宜hc11.51.5hc2之h/l≥l/15～1/16，為使鋼梁的抗剪強度與組合梁的抗彎11.5.2的要求。有板托時，伸出長50mm的要求。11.52家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定設置。30mm；連接件沿梁跨度方向的最大間距不應大于混凝土翼板(包括板托)厚度的40030mm的要求，主要是為了：①保證連接件在混凝土翼板與鋼梁之間發(fā)揮抗掀起作2.5642.5hd應符合(he+30)≤hd≤(he+75)的要求(圖11.5.412mm4倍（Ⅰ級鋼25倍(I級鋼筋另加彎鉤)10倍。彎筋附錄 結構或構件的變形容許表A.1.1受彎構件撓度容許項構件類1234樓(屋)蓋梁或桁架、工作平臺梁(3項除外)和平臺板5 (1)支注：1l為受彎構件的跨度(對懸臂梁和伸臂懸伸長度的2倍)2[VT]為永久和可變荷載標準值產生的撓度(起拱應減去拱度)的容許值；[VQ]為可變A7、A81/2200。 H為自基礎頂面至柱頂的總高度；h注：1對室內裝修要求較高的民用建筑多層框架結構，層間相對位移宜適當減小。無墻壁的2A7、A8級吊車的廠房柱和設有中級和重級平荷載(按荷載規(guī)范取值)A.2.2所列的容許值。A.2.2柱水平位移(計算值)項1231Hc為基礎頂面至吊車梁或吊車桁架頂面的高度在設有A8級吊車的廠，廠房柱的水平位移容許值宜減小10％附錄 梁的整體穩(wěn)定系H等截面焊接工字形和軋制H型鋼(B.1)φb圖B.1焊接工字形和軋制Hφb=

4320

Ah

1y11y14.4h x 式 h、t1—梁截面的全高和受壓翼緣厚度ηb—截面不對稱影響系數；對雙軸對稱截面(B.1a、d)：ηb=0；對單軸對

=22α－1；α

I

I1y當 =1.07－0.282 bb注：(B.1-1)亦適用于等截面鉚接(或高強度螺栓連接)簡支梁，其受壓翼緣厚度t1包括表 項側向支 適用范1跨中無側均布荷圖a、b和21.73-3集中荷42.23-5跨度中點有一個側均布荷圖67集中荷載作用在截8跨中有不少于兩個等距離側向支承用9M M1.75-1.05 20.3 2M1 M1但注：1ξ

，其中b1和l1見第4.2.1條│Ml│≥│M2│表中項次3和7的集中荷載是指一個或少數幾個集中荷載位于跨附近的情況，對其他情況的集中荷載，應按表中項次1、2、5、6內的數值采用。表中項次8、9的βb，當集中荷載作用在側向支承點處時，取βb1.20對αb>0.8的加強受壓翼緣工字形截面，下列情況的βb值應乘以相應的系數：項次1：當ξ≤1.0時，乘以0.95；項次3：當ξ≤0.5時，乘以0.90；當0.5<ξ≤1.0時，乘以0.95軋制普通工字鋼簡支梁的整體穩(wěn)定系數φb應按表B.2采用，當所得的βb值大于0.6時，應按 (B.1-2)算得相應的b代替φb值。B.2項次荷載情自由長度234567891跨中無側向支承點的上2緣3緣4緣5梁(不論荷載作用點截面高度上的位置注：1同表B.13、52表中的φb適用于Q235鋼。對其他鋼號，表中數值應乘以235/fybφ=570btb

f式中h、b、t (B.3)算得的φb大于0.6時，應 (B.1-2)算得相應的b代替φb值雙軸對稱工字形等截面(H型鋼)雙軸對稱工字形等截面(含H型鋼)懸臂梁的整體穩(wěn)定系數，可按(B.1-1)計大于0.6時，應 (B.1-2)算得相應的b值代替φb值B.4雙軸對稱工字形