JTS152-2012 水运工程钢结构设计规范.pdf
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（1）承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破环，因过度变形而入 继续承载，结构、构件或板件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆，结构因局音 而连续倒塌；承载能力极限状态计算包括强度、整体稳定性和局部稳定性验算； （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或外观的变 向正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏；正常使用极限状态计算有 形或挠度计算、长细比验算。
.1.7钢结构设计应区分下列四种设计状
（1）持久设计状况，适用于结构使用时的正常情况； （2）短暂设计状况，适用于结构出现的临时情况，包括结构施工和维修时的情况等； （3）偶然设计状况，适用于有特殊要求时的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、撞击 时的情况等； 4）地震设计状况，适用于结构遭受地震时的情况。
3.1.8.2 短暂设计状况应进行承载能力极限状态设计电气标准规范范本，可根据需要进行正常使用极限 状态设计。
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3.1.8.3 偶然设计状况当有特殊要求时应进行承载能力极限状态设计，可不进行正常 使用极限状态设计。 3.1.8.4地震设计状况应进行承载能力极限状态设计，可根据需要进行正常使用极限 状态设计。
3.1.9钢结构设计考虑的极限状态应采用相应最不利的作用组合，并应符合下列规定。
3.1.9.1进行承载能力极限状态设计时，持久设计状况应考虑作用的持久组合，短暂 设计状况应考虑作用的短暂组合，必要时尚应考虑作用的偶然组合、地震组合。 3.1.9.2进行正常使用极限状态设计时，持久设计状况应考虑作用的标准组合；钢与 混凝土组合梁尚应考虑作用的准永久组合。
.10计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用作用设计值：计
3.1.11钢结构的安全等级及重要性系数、作用的标准值、作用的分项系数及作用的组合 系数等取值，应按国家现行标准《港口工程结构可靠性设计统一标准》（GB50158）、《港口 工程荷载规范》（JTJ144一1）和《水运工程抗震设计规范》（JTS146）的规定采用。
3.1.11钢结构的安全等级及重要性系数、作用的标准值、作用的分项系数及作用的组合
3.2.1钢结构宜采用碳素结构钢、低合金高强度结构钢或桥梁用结构钢，其质量应分别 符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）、《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）和 《桥梁用结构钢》（GB/T714）的规定。当采用其他牌号的钢材时，应符合国家现行相关标 准的规定。
3.2.2承重结构的钢材牌号应根据结构的重要性、荷载特征、结构型式、应力状态、连接 方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑确定。下列情况的承重结构和构件不应采用 0235沸腾钢
3.2.2承重结构的钢材牌号应根据结构的重要性、荷载特征、结构型式、应力状态、连接
3.2.3承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和硫、磷含量的合格保
.4对于需要验算疲劳的结构所采用的钢材，应根据所处的工作温度提供相应的
韧性的合格保证，并应符合下列规定。
3.2.7钢结构的连接材料应符合下列
3.2.7.1手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）和《低 合金钢焊条》（GB/T5118）的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。对 直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构，宜采用低氢型焊条。 3.2.7.2自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相 适应，并应符合国家现行标准的规定。 3.2.7.3普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓一C级》（GB/T5780）和《六角头 螺栓一A级和B级》（GB/T5782）的规定。 3.2.7.4高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB/T 1228）、《钢结构用高强度大六角螺母》（GB/T1229）、《钢结构用高强度垫圈》（GB/T 1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T1231）、《钢 结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632）和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技 术条件》（GB/T3633）的规定。 3.2.7.5圆柱头焊钉连接件的材料应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》 (GB/T10433）的规定。 3.2.7.6铆钉应采用现行国家标准《标准件用碳素钢热轧圆钢》（GB/T715）中规定的 BL2或BL3号钢制成。 3.2.7.7锚栓宜采用现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中规定的Q235钢或 《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）中规定的Q345钢制成。
材的强度设计值 表3.
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铆钉连接的强度设计值（N/mm）
在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔； 在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔； 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
3.2.9计算结构构件或连接时，强度设计值应乘以相应的折减系数，并应符合
和钢铸件的物理性能指
3.3.1受弯构件的挠度不应超过表3.3.1中所列限值。
注：①L为计算跨度，当为悬臂构件时为悬臂长度的2倍； ②钢与混凝土组合梁进行施工阶段验算时按钢梁进行计算，施工的荷载标准值取1.0~1.5kPa，挠度限值取 L/250且不大于25mm； ③对于荷载较小的工作便桥、系缆桥等，按安全合理、经济适用的原则，经论证后可适当降低挠度限值的要求。
3.3.2挠度计算值超过跨度的1/1600时，宜将受弯构件预先起拱，起拱度应按实际需要 确定，可取恒荷载标准值与1/2活荷载标准值之和所产生的挠度值。起拱应做成平顺 曲线。
3.4.1钢结构的防腐蚀设计应与结构设计同时进行，防腐蚀措施、钢材表面的除锈等级 和防腐蚀对钢结构的构造要求应根据钢材材质、环境条件、使用要求以及施工、维护管理 条件等确定，并应符合国家现行有关标准的规定。大型钢引桥、箱形轨道梁宜设置辅助维 修设施。
计，防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合现行国家标准《钢结构防火涂料》（GB 4907)的规定。
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4.1.1直接承受动荷载的结构，动荷载设计值在计算强度和稳定性时应乘以动力系数 在计算变形时不乘动力系数。动力系数根据结构型式、受力情况不同可采用1.1~1.3 吊装验算时，当自重荷载产生有利效应时动力系数可取0.85，产生不利效应时可取1.2。 4.1.2钢结构设计时应采取避免构件受扭的构造措施。扭矩不能通过构造措施消除时 钢构件宜采用闭口截面型式。计算应采用薄 壁杆件理论进行分析
4.2计算长度和容许长细比
4.2.1受压构件的计算长度应根据杆端约束和构件几何长度按表4.2.1采用。 受压构件的计算长度 表
4.2.1受压构件的计算长度应根据杆端约束和构件几何长度按表4.2.1采用。
4.2.1受压构件的计算长度应根据杆端约束和构件几何长度按表4.2.1采用。
注：1为构件几何长度。
注：L为构件几何长度
4.2.2确定架弦杆和用节点板与弦杆连接的单系腹杆的长细比时，其计算长度应按表
4.2.2确定架弦杆和用节点板与弦杆连接的单系腹杆的长细比时，其计算长度应按表 4.2.2采用。
桁架弦杆和单系腹杆的计算长度
注：①I为构件的几何长度，即节点中心间距，，为桁架弦杆侧向支撑点之间的距离； ②斜平面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除钢管结构外.无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其几何长度。
①为构件的儿何长度，即节点中心间距，，为桁架弦杆侧向支撑点之间的距离； ②斜平面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开 面腹杆； ③除钢管结构外，无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其几何长度。
4.2.3桁架弦杆侧向支撑点之间的距离为节点长度的2倍且两节点的弦杆轴向压力不 同时（图4.2.3）.该弦杆在桁架平面外的计算长度应按式（4.2.3）计算且不小于0.5l.。
(mm) ; ，一弦杆侧向支撑点之间的距离 (mm) ; 较小的压力或拉力（N），计算时 压力取正值，拉力取负值； V,一一较大的压力（N），计算时取正值。 桁架再分式腹杆的受压主斜杆及K形
4.2.4桁架再分式腹杆的受压主斜杆及K
l。 = 1;(0. 75 +0. 25 ) N,
图4.2.3弦杆轴心压力在侧向支承点间有变化的 桁架简图
（4.2.3）确定，受拉主斜杆的平面外计算长度可取11；在桁架平面内的计算长 中心间的距离。
4.2.5确定在交叉点相互连接的架交叉腹杆的长细比时，桁架平面内的计算
（1）压杆，按另一杆受力及节点连接方式确定： 当与其相交的另一杆受压,两杆截面相同并在交叉点均不中断时
当与其相交的另一杆受压，此另一杆在交叉点中断但以节点板搭接时
当与其相交的另一杆受拉，两杆截面相同并在交叉点均不中断时
当与其相交的另一杆受拉，此拉杆在交叉点中断但以节点板搭接时
且不小于0.51 N
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（3）交叉腹杆中单角钢杆件在斜平面内，计算长度取节点中心至交叉点的距离。 .6桁架杆件的长细比不宜超过表4.2.6的限值。
4.2.6桁架杆件的长细比不宜超过表4.2.6的限值。
注：①桁架的受压腹杆，当其内 ②张紧的圆钢不受此限制
②张紧的圆钢不受此限制
4.2.7格构式轴心受压构件缀件为缀条时，其分肢的长细比不应大于杆件两方向长细比 较大值的0.7倍；缀件为缀板时，其分肢的长细比不应大于40，且不应大于杆件两方向长 细比较大值的0.5倍，杆件两方向长细比较大值小于50时取50。绕虚轴时杆件长细比 取换算长细比。
式中N轴向压力设计值（N）：
4.3.3构件长细比应按下列规定确定
中入,——构件对主轴×和的长细比,对于双轴对称十字形截面构件, 均不小于5.07倍的悬伸板件宽厚比；
轴的长细比取换算长细比，其计算按附录C执行。 4.3.4格构式轴心受压构件的稳定性应按式（4.3.2）计算，但对虚轴（图4.3.4）的长细 比应取换管长细比按附录C计算
图4.3.4格构式组合构件截面的虚轴 a)x轴;b)x轴、y轴;c)x轴、y轴
填板间距离不应超过40倍的截面回转半径；受拉构件的填板间距离不应超过80倍的截 面回转半径。受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不少于2个。截面回转半径应满 足下列要求：
（1）当为图4.3.5a）、图4.3.5b）所示的双 角钢或双槽钢截面时，取一个角钢或一个槽钢对 与填板平行的形心轴的回转半径； （2）当为图4.3.5c）所示的十字形截面时， 取一个角钢的最小回转半径。
.3.5计算截面回转半径时的轴线示意图
4.3.6受弯构件应根据具体情况分别验算正应力、剪应力、局部压应力及折算应力，并应 符合下列规定。
注：①当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13235/f,而不超过15/235/f,时，应取=1.0;f，为钢 材的屈服点；
压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13 235/f，而不超过15√235/，时，应取，=1.0；，为钢 服点； 计算疲劳的梁，宜取=，=1.0。 在主平面内受弯的实腹构件的 度应满足下式要求，
平面内受弯的实腹构件的抗剪强度应满足
1,=a+5h,+2h
4.3.7受弯构件的整体稳定性应符合下列规定
4.3.7.1符合下列情况之一时，可不计算梁的整体稳定性： （1）有铺板在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时； (2)H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度l，与其宽度b，之比不超过 表4.3.7所规定的数值时：
H型钢或等截面工字形简支梁不需计算整体稳定性的最大l./b，值 表4.3.7
注：其他钢号的梁不需计算整体稳定性的最大l,/b，值，应取Q235钢的数值乘以235/f,J，为钢材的届服点； ②对跨中无侧向支承点的梁，，为其跨度；对跨中有侧向支承点的梁，，为受压翼缘侧向支承点间的距离，梁的 支座处视为有侧向支承。
（3）箱形截面简支梁的截面尺寸（图4.3.7）满足h/b≤6，11/b。≤95（235/f，）时。 4.3.7.2在最大刚度主平面内受弯的构件除第4.3.7.1款所指情况外，其整体稳定性 立满足下式要求：
W按受压纤维确定的梁毛截面模量（mm）； f一钢材的抗弯强度设计值（N/mm），按表
4.3.7.3在两个主平面受弯的构件除第4.3.7.1 款所指情况外，其整体稳定性应满足下式要求：
M,+M, P,W.y.W.
式中M一绕强轴作用的最大弯矩设计值（N·mm）； 绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数， 按附录D确定； W、W 按受压纤维确定的对x轴和对y轴毛截 面模量（mm）；
武中N轴向拉力或轴向压力设计值（N）
图4.3.7箱形截面
N M. M ,Wn. y,W.
弯矩作用平面内的稳定性
建筑标准规范范本弯矩作用平面外的稳定性
N βMx +m PA "P,Wix
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（1）弯矩作用平面内有侧移的框架柱及悬臂构件，βmx=1.0； （2）无侧移框架柱和两端支承的构件，弯矩作用平面内的等效弯矩系数β按下列情 确定： 无横向荷载作用时
βBmx =0. 65 +0. 35 M
式中βm一弯矩作用平面内的等效弯矩系数； M,、M2—端弯矩（N.mm），使构件产生同向曲率时取异号，IM,I≥|M,I。 有端弯矩和横向荷载同时作用时 使构件产生同向曲率时，βm=1.0； 使构件产生反向曲率时，βm=0.85； 无端弯矩但有横向荷载作用时 βmx= 1. 0; (3）弯矩作用平面外为悬臂的构件，β=1.0； （4）在弯矩作用平面外有支承的构件，根据两相邻支承点间构件段内的荷载和内力 情况确定： 构件段无横向荷载作用时
式中βmx一弯矩作用平面内的等效弯矩系数； M,、M2—端弯矩（N.mm），使构件产生同向曲率时取异号，IM,I≥|M,l。 有端弯矩和横向荷载同时作用时 使构件产生同向曲率时，β=1.0； 使构件产生反向曲率时，βmx=0.85； 无端弯矩但有横向荷载作用时
方便面标准β.. =1. 0:
（3）弯矩作用平面外为悬臂的构件，β=1.0； （4）在弯矩作用平面外有支承的构件，根据两相邻支承点间构件段内的荷载和口 兄确定： 构件段无横向荷载作用时
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