《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002.pdf
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2.2.1作用及作用效应
E一 钢材的弹性模量; G 钢材的剪变模量; NS 电阻点焊每个焊点的抗剪承载力设计值; Nh 一个螺栓的抗拉承载力设计值; N 个螺栓的抗剪承载力设计值; Nb 个螺栓的承压承载力设计值; N 一个自攻螺钉或射钉的抗拉承载力设计值; N 一个连接件的抗剪承载力设计值; f 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值: fee 钢材的端面承压强度设计值; 钢材的抗剪强度设计值; f 钢材的屈服强度;
fh,fh,b 螺栓的承压、抗拉和抗剪强度设计值: fe,fYfw 对接焊缝的抗压、抗拉和抗剪强度设计值; 角焊缝的抗压、抗拉和抗剪强度设计值; ? 正应力; 剪应力。
k一一受压板件的稳定系数; k1一一板组约束系数; n——连接处的螺栓数两侧向支承点间的节间总数;
3.0.1用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板,应采用符合 现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的Q235钢和《低合金 高强度结构钢》GB/T1591规定的Q345钢。当有可靠根据时,可 采用其他牌号的钢材,但应符合相应有关国家标准的要求。 3.0.2用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板地基标准规范范本,应具有抗拉 强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和硫、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。
3.0.3在技术经济合理的情况下,可在同一构件中采用不同
1手工焊接用的焊条,应符合现行国家标准《碳钢焊条》 GB/T5117或《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。 2自动焊接或半自动焊接用的焊丝,应符合现行国家标准 《熔化焊用钢丝》GB/T14957的规定。选择的焊丝和焊剂应与主 体金属相适应。 3二氧化碳气体保护焊接用的焊丝,应符合现行国家标准 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110的规定。 4当Q235钢和Q345钢相焊接时,宜米用与Q235钢相适 应的焊条或焊丝。
3.0.5连接件(连接材料)应符合下列要求:
1普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓(C级》 GB/T5780的规定,其机械性能应符合现行国家标准《紧固件机械 性能、螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3089.1的规定。
2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、大六角螺母、垫圈与技术条件》GB/T1228~1231或《钢 结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632~3633的规定。 3连接薄钢板或其他金属板采用的自攻螺钉应符合现行国 家标准《自钻自攻螺钉》GB/T15856.1~4、GB/T3098.11或《自 攻螺栓》GB/T5282~5285的规定。 3.0.6在冷弯薄壁型钢结构设计图纸和材料订货文件中,应注明 所采用的钢材的牌号和质量等级、供货条件等以及连接材料的型 号(或钢材的牌号)。必要时尚应注明对钢材所要求的机械性能和 化学成分的附加保证项目。
项系数设计表达式进行计算。 4.1.2冷弯薄壁型钢承重结构应按承载能力极限状态和正常使 用极限状态进行设计。
4.1.2冷弯薄壁型钢承重结构应按承载能力极限状态和正常使
4.1.3设计冷弯薄壁型钢结构时的重要性系数Y。应根据结构的
一般工业与民用建筑冷弯薄壁型钢结构的安全等级取为 设计使用年限为50年时,其重要性系数不应小于1.0;设计 年限为25年时,其重要性系数不应小于0.95。特殊建筑冷 壁型钢结构安全等级、设计使用年限另行确定。
应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合,采用荷 计值和强度设计值进行计算。荷载设计值等于荷载标准值乘 载分项系数;强度设计值等于材料强度标准值除以抗力分项 ,冷弯薄壁型钢结构的抗力分项系数YR1.165。
效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合,采用荷载
起构件内力变化的不利影响,此时永久荷载的荷载分项 1.0。
变化的不利影响,此时永久荷载的荷载分项系数应取
4.1.8结构构件的受拉强度应按净截面计算;受压强度应
4.1.9构件的变形和各种稳定系数可按毛截面计算。
成屋面和墙面等围护体系时,可在单层房屋的设计中考虑受力蒙 皮作用,但应同时满足下列要求: 1应由试验或可靠的分析方法获得蒙皮组合体的强度和刚 度参数,对结构进行整体分析和设计; 2屋脊、檐口和山墙等关键部位的標条、墙梁、立柱及其连接 等,除了考虑直接作用的荷载产生的内力外,还必须考虑由整体分 析算得的附加内力进行承载力验算; 3必须在建成的建筑物的显眼位置设立永久性标牌,标明在 使用和维护过程中,不得随意拆卸压型钢板,只有设置了临时支撑 后方可拆换压型钢板,并在设计文件中加以规定
4.2.1 钢材的强度设计值应按表4.2.1采用。 表4.2.1钢材的强度设计值(N/mm)
4.2.2计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度,可采用 按本规范附录C确定的考虑冷弯效应的强度设计值。 4.2.3经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯薄壁型钢构件不得 采用考虑冷弯效应的强度设计值。
4.2.4焊缝的强度设计值(N/mm
表4.2.5C级普通螺栓连接的强度设计值(N/mm)
4.2.6 电阻点焊每个焊点的抗剪承载力设计值应按表4.2.6采 用。
表4.2.6电阻点焊的抗剪承载力设计值
4.2.7计算下列情况的结构构件和连接时,本规范
.2.6条规定的强度设计值,应乘以下列相应的折减系数。 1平面格构式標条的端部主要受压腹杆:0.85; 2单面连接的单角钢杆件: 1按轴心受力计算强度和连接:0.85; 2)按轴心受压计算稳定性:0.6十0.0014元; 注:对中间无联系的单角钢压杆,1为按最小回转半径计算的杆件长细比。 3无垫板的单面对接焊缝:0.85; 4 施工条件较差的高空安装焊缝:0.90; 5 两构件的连接采用搭接或其间填有垫板的连接以及单盖 的不对称连接:0.90。 上述几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。
表4.2.8钢材的物理性能
4.3构造的一般规定
4.3.1冷弯薄壁型钢结构构件的壁厚不宜大于6mm,也不宜小 于1.5mm(压型钢板除外),主要承重结构构件的壁厚不宜小于 2mm。
4.3.2构件受压部分的壁厚尚应符合下列要求:
表4.3.2受压板件的宽厚比限值
2圆管截面构件的外径与壁厚之比,对于Q235钢,不宜天 于100对于Q345钢,不宜大于68。
1受压构件的长细比不宜超过表4.3.3中所列数值;
1受压构件的长细比不宜超过表4.3.3中所列数值;
表4.3.3受压构件的容许长细比
2受拉构件的长细比不宜超过350,但张紧的圆钢拉条的长 不受此限。当受拉构件在永久荷载和风荷载组合作用下受压 长细比不宜超过250;在吊车荷载作用下受压时,长细比不宜 200。
细比不受此限。当受拉构件在永久荷载和风荷载组合作用下受压 时,长细比不宜超过250;在吊车荷载作用下受压时,长细比不宜 超过200。 4.3.4用缀板或缀条连接的格构式柱宜设置横隔,其间距不宜大 于2~3m,在每个运输单元的两端均应设置横隔。实腹式受弯及 压弯构件的两端和较大集中荷载作用处应设置横向加劲肋,当构 件腹板高厚比较大时,构造上宜设置横向加劲肋,
于2~3m,在每个运输单元的两端均应设置横隔。实腹式受弯及 压弯构件的两端和较大集中荷载作用处应设置横向加劲肋,当构 件腹板高厚比较大时,构造上宜设置横向加劲肋,
心受拉构件的强度应按下式计
武中。一 正应力; N一轴心力; An— 净截面面积; f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。 高强度螺栓摩擦型连接处的强度应按下列公式计算:
式中 n1一 所计算截面(最外列螺栓)处的高强度螺栓数; n一一在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数; 毛截面面积
5.2.1轴心受压构件的强度应按下式计算:
5.2.1轴心受压构件的强度应按下式计算:
式中 A 有效净截面面积。
式中Aen有效净截面面积。 5.2.2轴心受压构件的稳定性应按下式计算:
轴心受压构件的稳定性应按下
卷边的等边单角钢轴心受压构件的稳定系数时,其长细比应取按 下列公式算得的较大值:
lox ix Loy Ay= i
52 +语 入。=^x N 52十 % ae 2.s2 2 s2 3 1 A2 说二品十设十说
式中入。 弯扭屈曲的换算长细比: I 毛截面扇性惯性矩; It—毛截面抗扭惯性矩; 毛截面的弯心在对称轴上的坐标;
一扭转屈曲的计算长度,.一β; 1一一无缀板时,为构件的几何长度;有缀板时,取两相邻 缀板中心线的最大间距: α,β约束系数,按表 5. 2. 4 采用。
2.4开口截面轴心受压和压弯构
图5.2.4单轴对称开口截面示意图
缀板连接的双肢格构式构件(如图5.2.6a所示)
Λox=入x doy=Va+
缀条连接的双肢格构式构件(如图5.2.6b所示)。
1三肢格构式构件(如图5.2.6c
图5.2.6格构式构件截面示意图
不应大于构件最大长细比入max的0.7倍;当缀材为缀板时,入不应 大于40,且不应大于入mx的0.5倍(当入max<50时,取入mx二50), 此时可不计算单肢的强度和稳定性。 斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于40°,不大于70°。 5.2.7格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算:
fA / fy V= 80235
式中V一剪力; A一一构件所有单肢毛截面面积之和; fy—钢材的屈服强度,Q235钢的f,=235N/mm,Q345 钢的f,=345N/mm。 剪力V值沿构件全长不变,由承受该剪力的有关缀板或缀条 分担。
1荷载通过截面弯心并与主轴平行的受弯构件(如图5.3. )的强度和稳定性应按下列公式计算:
强度: V W It 稳定性:
Pbx 受弯构件的整体稳定系数;应按本规范附录A中 A.2的规定计算; Wex——对截面主轴α轴的受压边缘的有效截面模量; f一一钢材抗剪强度设计值。
图5.3.1荷载通过弯心并与主轴平行的受构件截面示意图
何载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图5.3.2 的强度和稳定性应按下列公式计算:
图5.3.2.荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图
M B Wenx W. Mmax B ≤f Pbx W. W.
中M一计算弯矩; B——与所取弯矩同一截面的双力矩,当受弯构件的受
所示),当在构造上能保证整体稳定性时,其强度可按式5. 计算:
M,十云 B f W. W
M+M,+B Wey
式中Wey 对截面主轴轴的受压边缘的有效截面模量。
5.3.4受弯构件支座处的腹板,当有加劲肋时应按公式5.2.2计
5.3.4受弯构件支座处的腹板,当有加劲肋时应按公式5.2.2计 算其平面外的稳定性,计算长度取受弯构件截面的高度,截面积取 加劲肋截面积及加劲肋两侧各15t√235/f,宽度范围内的腹板截 面积之和(t为腹板厚度)。 支座处无加劲肋时,应按第7.1.7条的规定验算局部受压承 载力。
5.4.1拉弯构件的强度应按下式计算:
5.4.1拉弯构件的强度应按下式计算
My Λ An Wnx Wny
工业标准[(5. 4. 1)
5.5.1压弯构件的强度应按7
压弯构件的强度应按下式计算:
N βmM pA. N 1
N nMx PyA. Pb.W
图5.5.2双轴对称截面示意图
压弯构件的等效弯矩系数β应按下列规定采用: 构件端部无侧移且无中间横向荷载时:
高速铁路标准规范范本Bm=0.6+0.4 M M
Mi、M2 分别为绝对值较大和较小的端弯矩,当构件以 单曲率弯曲时 M.
....- 型钢标准
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