钢结构设计规范修订.ppt

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有关焊缝质量等级的选用，是设计规范的新增条文。焊缝质量等级是原,钢结构工程施工及验收规范,GBJ205-83,首先提到的，但它只提到一、二、三级焊缝的质量标准，并未提到何种情况需要采用何级焊缝。原设计规范,GBJ17-88,也没有明确规定，导致一些设计人员对焊缝质量等级提出不恰当要求，影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难。,焊缝质量等级的规定，大部份在设计规范有关条文或表格中已有反映，但不全面不集中，现集中为一条较为直观明确。,（,1,）在需要计算疲劳结构中的对接焊缝（包括,T,形对接与角接组合焊缝），受拉的横向焊缝应为一级，纵向对接焊缝应为二级，新规范附表,E,-1,，项次,2,、,3,、,4,已有反映。,（,2,）在不需要计算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝，受拉时不应低于二级。因一级或二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等，而三级焊缝只有母材强度的,85%,。,（,3,）对角焊缝以及不焊透的对接与角接组合焊缝，由于内部探伤困难，不能要求其质量等级为一级或二级。因此对需要验算疲劳结构的此种焊缝只能规定其外观质量标准应符合二级。,（,4,）,重级工作制和,Q,50t,的中级工作制吊车梁腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的,T,形接头焊缝处于构件的弯曲受压区，主要承受剪应力和轮压产生的局部压应力，没有受到明确的拉应力作用，按理不会产生疲劳破坏，但由于承担轨道偏心等带来的不利影响，国内外均发现连接及附近经常开裂。所以我国,74,规范规定此种焊缝“应予焊透”，即不允许采用角焊缝；,88,年规范又补充规定“不低于二级质量标准”。新规范规定“应予焊透，质量等级不低于二级”。,（,5,）“需要验算疲劳结构中的横向对接焊缝受压时应为二级”、“不需要计算疲劳结构中与母材等强的受压对接焊缝宜为二级”，是根据工程实践和参考国外标准规定的。美国,钢结构焊接规范,AWS,中，对要求熔透的与母材等强的对接焊缝，不论承受动力荷载或静力载，亦不分受拉或受压，均要求无损探伤，而我国的三级焊缝不要求探伤。由于对接焊缝中存在很大残余拉应力，且在某些情况常有偶然偏心力作用（如吊车轨道的偏移），使名义上为受压的焊缝受力复杂，常难免有拉应力存在。,、条,GBJ17-88,规范规定角焊缝和不加引弧板的对接焊缝，每条焊缝的计算长度均采用实际长度减去,10mm,，此种不分焊缝大小取为定值的办法不合理，现参考国外标准改为：对接焊缝减去,2,t,；角焊缝减去,2,h,f,。,条 斜角角焊缝的计算,两焊脚边夹角,不等于,90,0,的角焊缝称为斜角角焊缝，这种焊缝一般用于,T,形接头中。,斜角角焊缝计算时不考虑应力方向，任何情况都取,f,或（,f,）,=1.0,。这是因为以前对角焊缝的试验研究一般都是针对直角角焊缝进行的，对斜角角焊缝研究很少。而且，我国采用的计算公式也是根据直角角焊缝简化而得，不能用于斜角角焊缝。,新规范参考美国,钢结构焊接规范,（,AWS,）并与我国,建筑钢结构焊接技术规程,进行协调，作了下列修改：,（,1,）规定锐角角焊缝两焊脚边夹角,60,0,，而钝角角焊缝,两焊脚边夹角,135,0,。这表示焊脚边夹角小于,60,0,或大于,135,0,的焊缝不推荐用作受力焊缝。,（,2,）原规范规定的锐角角焊缝计算厚度取,h,e,=0.7,h,f,，比实际的喉部尺寸小，这是考虑到当,角较小时，焊缝根部不易焊满以及在熔合线的强度较低这两个因素。现规定,60,0,已无此问题。因此，不论锐角和钝角的计算厚度均统一取为喉部尺寸,h,e,=,h,f,cos,/2,。但当根部间隙（,b,、,b,1,或,b,2,）,1.5mm,，则应考虑间隙影响，取,条 原规范计算式在右侧漏掉了计算截面处的紧固件数目n1，新规范已加上。,条 参照ISO国际标准，补充规定对焊件厚度t20mm（ISO为t16mm，前苏联为25mm）的角焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。,5（ISO为不大于1/1）的斜角。,同时增加了对除锈等级、防腐蚀设计和防火设计的条文。,本条规定参照了“高层民用建筑钢结构技术规程”（JGJ9998）以及冶金部钢骨混凝土结构设计规程（YB908297）中相类似的构造要求。,（）连续组合梁负弯矩处的计算方法。,5，而对承受动态荷载的结构仍为不大于14。,条 本条给出了主管和支管均为圆管的直接焊接节点的承载力计算方法，是根据同济大学的研究成果修订的。,条 钢板的最小厚度由原88规范规定的5mm减小为4mm。,条 桁架节点板强度的有效宽度计算法。,（）楼板为压型钢板组合板时组合梁的设计特点。,8级螺栓的抗剪承载力有时（当 0.,这次该研究组先制作了N-t/b关系表（N为腹杆最大拉力；,而对吊车桁架，为避免疲劳破坏第条规定此间隙“不宜小于50mm”；,条 设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算,上式可根据图中的几何关系推导得出，图中垂直于斜边的虚线即计算厚度。,（,3,）新规范规定任何情况根部间隙（,b,、,b,1,或,b,2,）不得大于,5mm,，主要是图,a,中的,b,1,可能大于,5mm,。此时，可将板端切成图,b,的形状并使,b,1.,（）连续组合梁负弯矩处的计算方法。,强度设计值。,我国在制定钢结构设计规范GBJ1788时，根据当时收集到的近300个节点的试验资料进行了分析，提出了我国的钢管节点强度计算公式。,（）连续组合梁负弯矩处的计算方法。,国家建材局“钢管混凝土结构设计与施工规程”中对插入深度的取值过大，未予采用。,条 为新增加的条文，因为平板支座为小跨度梁和桁架支于混凝土柱或混凝土垫块上最常用的支座。,（1）原规范表中“任意方向”涵义不清，参照桥规明确为“沿对角线方向”。,（4）温度应力的计算,钢柱插入杯口的最小深度与我国电力行业标准“钢混凝土组合结构设计规程”的插入深度比较接近。,条 桁架节点板的稳定计算。,25后再按受拉节点板的强度计算进行计算，当 时应按规范附录F进行稳定计算。,7.4,梁与柱的刚性连接,原规范没有本节内容，现参考国外标准和我国实践经验，增加了本节。,条 规定了不设置横向加劲肋时，对柱腹板和柱翼缘厚度的要求。,在梁的受压翼缘处，柱腹板受有梁翼缘经过柱翼缘传给柱腹板的压力，柱腹板应满足强度要求和局部稳定要求。,柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强，即,b,e,t,w,f,c,A,fc,f,b,式中,b,e,柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布,长度。同梁的局部压应力计算式，取,b,e,=,a,+5,h,y,；,按此公式计算腹板强度时，忽,略了柱腹板所受竖向压力的影,响。这是因为在框架内竖向压,力主要由柱翼缘传递，腹板内,所受竖向压应力一般较小。,为保证柱腹板在梁受压翼缘压力作用下的局部稳定，应控制柱腹板的宽厚比，规范参考国外规定，偏安全地规定柱腹板的宽厚比应满足下式规定：,式中,h,c,柱腹板的计算宽度；,f,yc,柱腹板钢材屈服点。,在梁的受拉翼缘处，计算柱的翼缘和腹板仍用等强度准则，柱翼缘板所受拉力为：,T,=,A,ft,f,b,式中,A,ft,梁受拉翼缘,截面积；,f,b,梁钢材抗拉,强度设计值。,拉力,T,由柱翼缘板三个部份共同承担，中间部份（分布长度,m,）直接传给柱腹板的力为,f,c,t,b,m,（,t,b,为梁翼缘厚度），余下部份由两侧各,ABCD,的板件承担。,根据试验研究，拉力在柱翼缘板的影响长度,p,12,t,c,，可将此受力部份视为三边固定一边自由的板件，而在固定边将因受弯形成塑性铰。,可用屈服线理论导出两侧翼缘板的承载力设计值分别为,P,=,c,1,f,c,t,c,2,式中,c,1,为系数，与几何尺寸,p,、,h,、,q,等有关。对实际工程中常用的,H,型钢或宽翼缘工字钢梁和柱，,c,1,=3.5,5.0,，可偏安全地取,c,1,=3.5,。,柱翼缘板受拉时的总承载力为,3.5,f,c,t,c,2,+,f,c,t,b,m,。考虑到柱翼缘板中间和两侧部份刚度不同，难以充分发挥共同工作，可乘以,0.8,的折减系数后再与拉力,T,相平衡，即,即,按统计分析，的最小值为,0.15,，以此代入，,即得,当梁柱刚性连接处不满足上述公式的要求时，应设置柱腹板的横向加劲肋。,高钢规程,JGJ99-98,规定：,“,框架梁与柱刚性连接时，应在梁翼缘的对应位置设置柱的水平加劲肋或隔板,”,。这是因为高层钢结构的梁、柱一般受力较大，设计经验认为，没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。,条 设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算,节点域的抗剪强度计算,柱翼缘和横向加劲肋为边界的节点腹板区域所受的剪力,:,剪应力应满足下式要求：,规范规定的计算式（）,在上式的基础上加以了调整和简化。,a,节点域的周边有柱翼缘和加劲肋提供的约束，使抗剪承载力大大提高，故将节点域抗剪强度提高到 。,b,.,节点域中弯矩的影响较大，剪力的影响较小。略去剪力项使算得的结果偏于安全,20%,30%,，但公式没有包括柱腹板轴压力设计值,N,对抗剪强度的不利影响，一般,N,与其屈服承载力,N,y,之比,20mm,（,ISO,为,t,16mm,，前苏联为,25mm,）的角焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。,条 根据美国,AWS,的多年经验，凡不等厚（宽）焊件对焊连接时，均在较厚（宽）焊件上做成坡度不大于,1/2.5,（,ISO,为不大于,1/1,）的斜角。为减少加工工作量，对承受静态荷载的结构，将原规范规定的斜角坡度不大于,1,4,改为不大于,1,2.5,，而对承受动态荷载的结构仍为不大于,1,4,。因根据我国的试验研究，坡度用,1:8,1:4,接头的疲劳强度与等宽、等厚的情况相差不大。,条 两焊脚边夹角,135,（原规范为,120,）时，焊缝表面较难成型，受力状况不良；而,60,的焊缝施焊条件差，根部将留有空隙和焊渣，已不能用条的规定来计算这类斜角角焊缝的承载力，故规定这种情况只能用于不受力的构造焊缝。但钢管结构有其特殊性，不在此限。,条（,1,）参照,AWS,，当采用低氢型焊条时，角焊缝的最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定，因低氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。,（,2,）,侧面角焊缝的最大长度，原来对动力荷载作用下控制较严（,40,h,f,），该规定原根据前苏联的经验，经过我国的试验研究证明，对静载或动载可以不加区别，统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑荷载状态的影响，故将原动力荷载作用下的角焊缝最大长度放宽为,60,h,f,。,8.3,螺栓连接和铆钉连接,条,表的修改参考了我国,铁路桥梁钢结构设计规范,及美国钢结构设计规范（,AISC 1989,），修改的主要内容有：,（,1,）原规范表中“任意方向”涵义不清，参照桥规明确为“沿对角线方向”。,（,2,）原规范中间排的中心间距没有明确“垂直内力方向”的情况，参照桥规补充这一项。,（,3,）原规范对边距区分为切割边和轧制边两类，这和前苏联及我国桥规的规定相同。但美国,AISC,却始终区分为剪切边（,shear cut,）和轧制边或气割（,gas cut,）与锯割（,saw cut,）两类。意即气割及锯割和轧制是属于同一类。从切割方法对钢材边缘质量的影响来看，美国规范是比较合理的，现从我国国情出发，将手工气割归于剪切这一类。,条 强制性条文,“对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其它能防止螺帽松动的有效措施。”,本条文是为防止构件间连接螺栓的松动而规定的措施，具体构造可以任意选择。在目前钢结构工程的施工中，除用双螺帽外，也可用加弹簧垫圈或将螺帽和螺杆直接焊死的方法。,条 因撬力很难精确计算，故增加了对沿杆轴方向受拉的螺栓（铆钉）连接中的端板（法篮板）应适当增强刚度的构造要求（如设置加劲肋等），以免有时撬力过大影响安全。,8.4,结构构件,条 增加了腹杆与弦杆直接对焊的连接情况，并作了在此种情况下“相邻腹杆连接角焊缝焊趾间净距不小于,5mm,（钢管结构除外）”的规定，以利施焊且改善抗脆断性能。,钢管结构相贯连接节点处的焊缝连接另有详细规定，故不受此限。,条 按我国习惯，柱脚锚栓不考虑承受剪力，特别是有靴梁的锚栓更不能承受剪力。但对于没有靴梁的锚栓，国外有两种意见，一种认为可以承受剪力，另一种则不考虑。另外，在我国亦有资料建议在抗震设计中可用半经验半理论的方法适当考虑外露式钢柱脚（不管有无靴梁）受压侧锚栓的抗剪作用。为此将原规范的,“,不得,”,改为,“,不宜,”,。,底板与混凝土基础间,摩擦系数的取值，现在国内外已普遍采用,0.4,，故列入。,条 新增“插入式柱脚”的构造规定。近年来，北京钢铁设计研究总院和重庆钢铁设计研究院等单位均曾对插入式钢柱脚进行过试验研究，并曾在多项单层工业厂房工程中使用，效果较好，并不影响安装调正。这种柱脚构造简单、节约钢材、安全可靠。本条规定是参照北京钢铁设计研究总院编写的“钢柱杯口式柱脚设计规定”提出来的，同时还参考了钢管混凝土结构设计规程。,钢柱插入杯口的最小深度与我国电力行业标准“钢,混凝土组合结构设计规程”的插入深度比较接近。国家建材局“钢管混凝土结构设计与施工规程”中对插入深度的取值过大，未予采用。本条规定的数值大于预制混凝土柱插入杯口的深度。,对双肢柱的插入深度，北钢院原取为（,1/3,1,/2,）,h,c,。而混凝土双肢柱为（,1,32,3,）,h,c,，并说明当柱安装采用缆绳固定时才用,1,3,h,c,。为安全计，本条将最小插入深度改为,0.5,h,c,4时，钢材的淬硬倾向不明显，可焊性优良。,本节内容是根据原规范条的内容并参考国外资料补充修订而成，用以保证节点连接的质量和强度。,2 对温度应力和温度区段长度的讨论,5，而对承受动态荷载的结构仍为不大于14。,但在抗震规范中，根据我国初步研究，在轴力和剪力共同作用下，保证不失稳的条件应为（hc+hb）/tw 70，将此列为“注”。,在梁的受拉翼缘处，计算柱的翼缘和腹板仍用等强度准则，柱翼缘板所受拉力为：,拧紧螺帽时螺杆所受扭转剪应力影响系数1.,两焊脚边夹角不等于900的角焊缝称为斜角角焊缝，这种焊缝一般用于T形接头中。,强度设计值。,截面积；,另外，规范条文指出公式用于计算“翼缘与腹板连接铆钉（或摩擦型连接高强度螺栓）”，表示普通粗制螺栓和承压型连接高强度螺栓不得用于此种连接，至于A、B级螺栓，由于制造费工、装配困难，也不推荐采用。,当有托架时最好不用单柱缝，在地震区亦不宜采用单柱缝。,条 钢板的最小厚度由原88规范规定的5mm减小为4mm。,（1）原规范表中“任意方向”涵义不清，参照桥规明确为“沿对角线方向”。,除对平面管节点承载力的计算公式作局部修正外，还增加了空间管节点承载力的计算方法。,条 新增“埋入式柱脚”,和“外包式柱脚”的有关构造规定。,将钢柱直接埋入混凝土构件中的埋入式柱脚和将钢柱置于混凝土构件上在钢柱四周外包一段钢筋混凝土的外包式柱脚，常用于多、高层钢结构建筑物。本条规定参照了“高层民用建筑钢结构技术规程”（,JGJ99,98,）以及冶金部,钢骨混凝土结构设计规程,（,YB9082,97,）中相类似的构造要求。,对埋入深度或外包高度的要求，高钢规程中规定为柱截面高度的,23,倍（大于插入式柱脚的插入深度），是引用日本的经验，对抗震有利。而在钢骨混凝土规程中对此没有提出要求。因此，本条没有对埋深或外包高度提出具体要求。,8.5,对吊车梁和吊车桁架（或类似结构）的要求,条,“,吊车梁翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝，引弧板和引出板割去处应予打磨平整。焊接吊车梁和焊接吊车桁架的工地整段拼接应采用焊接或高强度螺栓的摩擦型连接。”,系根据我国和日本的工程实践经验修订。,条 补充和修改的主要内容：,（,1,）将原来适用于简支吊车梁的条文扩大到可用于连续吊车梁；,（,2,）明确规定了支座加劲肋和中间横向加劲肋的配置方式和构造要求；,（,3,）参照前苏联的经验，规定了横向加劲肋的宽度不宜小于,90mm,。,条 直接铺设轨道的吊车桁架上弦，其工作性质与连续吊车梁相近，而原规范写为“与吊车梁相同”不够确切，今改正为“其构造要求应与连续吊车梁相同”。,条 关于重级工作制吊车梁上翼缘与制动梁是否可用侧焊缝连接，重庆钢铁设计研究院和重庆建筑大学从,1988,年到,1992,年曾对此进行了专门的研究。通过静力、疲劳试验和理论分析，论证了只要能保证焊接质量和控制焊接变形仅用单面角焊缝连接的可行性，并在攀钢，成都无缝钢管厂和宝钢等工程中应用。设计中，制动板与吊车梁上翼缘之间还增加了按构造布置的,C,级普通螺栓连接，以改善安装条件和焊缝受力情况。用焊缝连接不仅可节约投资而且可以提高工效,12,倍。,条 焊接长轨要保证轨道在温度作有下能沿纵向伸缩，同时不损伤固定件，日本在钢轨固定件与轨道间留有约,1mm,空隙，西德经验约为,2mm,，我国使用的经验应留有一定空隙（,1mm,）。,8.6,大跨度屋盖结构,本节是新增加的内容，是我国大跨度房屋结构建设经验的总结，并明确定义跨度,L,60m,的屋盖为大跨度屋盖结构。,重点介绍了大跨度桁架结构的构造要求，其它结构形式（如空间结构，拱形结构等）见专门的设计规程或有关资料。,根据航空设计院的设计实践经验，在大跨度桁架屋盖结构设计中应该考虑以下问题：,（,1,）在桁架主要承重杆件及其连接的承载能力计算中，结构重要性系数取,1.1,；当有悬挂吊车时，动力系数取,1.1,；桁架的受压弦杆及端斜杆在承载能力计算中，杆件内力宜乘,1.05,的增大系数。,（,2,）屋面宜采用轻屋面，屋面均布活荷载标准值宜取为,0.5kN/m,2,，并应验算屋盖半边受活荷载（雪荷载等）的工况。对于桁架杆件和围护构件应考虑风荷载负压的不利影响。,（,3,）大跨度屋盖结构的节点可采用焊接连接和高强度螺栓连接；当杆件内力较大或动力荷载较大时宜采用高强度螺栓的摩擦型连接（管结构除外），其数目应按杆件等强连接确定；当腹杆为构造截面选用时，螺栓数目可按,1.1,倍杆件内力或,75,杆件净面积强度计算确定并取其中较大者。,（,4,）大跨度桁架杆件的容许长细比，对受压弦杆和端压杆的容许长细比宜取为,100,，其它受压腹杆可取为,150,（承受静力荷载或间接承受动力荷载）或,120,（直接承受动力荷载）。对受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过,300,（承受静力荷载或间接承受动力荷载）或,250,（直接承受动力荷载）。,（,5,）大跨度屋盖结构为减少结构变形、支承结构位移、边界约束条件和温度变化对内力产生的影响，支座应根据结构具体情况可采用橡胶支座和万向球形支座或双曲形支座，以适应桁架支座水平位移和不同方向角位移的需要。,（,6,）大跨度屋架的挠度容许值根据近些年来的实践经验并参照国外资料，对有悬挂吊车的屋架，按全部荷载标准值计算取跨度的,1/500,，按可变荷载标准值计算时取,1/600,；对无悬挂吊车的屋架，按全部荷载标准值计算取跨度的,1/250,，当有吊天棚时，按可变荷载标准值计算取跨度的,1/500,。,8.7,提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求,本节是新增加的内容，是为了使设计人员重视钢结构可能发生脆断（特别是寒冷地区）而提出来的。由于对国产建筑钢材在不同工作条件下的脆断问题还缺乏深入研究，内容主要来自前苏联的资料，同时亦参考了其它国内外的有关资料。这些资料在定量的规定上差别较大，很难直接引用，但在定性方面即概念设计中却有一些共同规律可供今后设计中参照。,寒冷地区的结构设计应考虑以下问题：,（,1,）钢结构的抗脆断性能与环境温度、结构型式、钢材厚度、应力特征、钢材性能、加荷速率以及重要性（破坏后果）等多种因素有关。工作温度愈低、钢材愈厚、名义拉应力愈大、应力集中及焊残余应力愈高（特别是有多向拉应力存在时）、钢材韧性愈差、加荷速率愈快的结构愈容易发生脆断。,（,2,）钢材在相应试验温度下的冲击韧性指标目前仍被视作钢材抗脆断性能的主要指标。,（,3,）对低合金高强度结构钢的要求比碳素结构钢严，如最大使用厚度更小，冲击试验温度更低等，而且钢材强度愈高，要求愈严。,（,4,）钢材厚度与结构抗脆断性能在定量上的关系，国内外均有研究，有的已在规范中根据结构的不同工作条件对不同牌号的钢材规定了最大使用厚度。但由于我们对国产建筑钢材在不同工作条件下的脆断问题还缺乏深入研究，故这次修订时尚无法对我国钢材的最大使用厚度作出具体规定，只能参照国外资料在构造上作出一些规定以提高结构的抗脆断能力。,条 根据前苏联对脆断事故调查的结果，格构式桁架结构占事故总数的,48,，而梁结构仅占,18,，板结构占,34,，可见桁架结构容易发生脆断。但从我国的调研结果看，脆断情况并不严重，故规定在工作温度,T,30,地区的焊接结构建议采用较薄的组成板件。,、条 虽然在我国的寒冷地区过去很少发生脆断问题，但当时的建筑物都不大，钢材亦不太厚。根据我国低温地区钢结构使用情况调查，构件的钢材厚度为：吊车梁不大于,25mm,，柱子不大于,20mm,，屋架下弦不大于,10mm,。随着今后大型建（构）筑物的兴建，钢材厚度的增加，钢结构的防脆断问题理应在设计中加以考虑。为了缩小应用范围以节约投资，建议在,T,20,的地区采用。在,T,20,的地区，对重要结构宜在受拉区采用一些减少应力集中和焊接残余应力的构造措施。,8.8,制作、运输和安装,条,因钢构件安装时有多种定位方法，故将原规定中的“设置定位螺栓”改为“应考虑定位措施”。,8.9,防护和隔热,因为补充考虑了防火问题，故将原标题“防锈和隔热”改为“防护和隔热”。同时增加了对除锈等级、防腐蚀设计和防火设计的条文。除锈等级与涂料品种有关，详见,工业建筑防腐蚀设计规范,（,GB50046,）。,条 强制性条文,“柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹,(,保护层厚度不应小于,50mm),，并应使包裹的混凝土高出地面不小于,150mm,。当柱脚底面在地面以上时，则柱脚底面应高出地面不小于,100mm,。,”,根据对钢结构使用情况的调查，发观凡埋入土中的钢柱，其埋入部分的混凝土保护层未伸出地面者或柱脚底面与地面的标高相同时，因柱身（或柱脚）与地面（或土壤）接触部位的四周易积聚水分和尘土等杂物，致使该部位锈蚀严重。,条 强制性条文,“,受高温作用的结构，应根据不同情况采取下列防护措施：,1,当结构可能受到炽热熔化金属的侵害时，应采用砖或耐热材料做成的隔热层加以保护；,当结构的表面长期受辐射热达,150,以上或在短时间内可能受到火焰作用时，应采取有效的防护措施,(,如加隔热层或水套等,),。,”,本条是针对结构在高温环境下工作或可能受高温作用时制定的构造要求，对一般钢材来说，长时间受辐射热高达,150,C,以上则必须采取有效防护措施。,第章 塑性设计,钢结构的塑性设计是在超静定结构中利用材料的塑性性能，以结构在荷载作用下某些受力最大的截面陆续出现塑性铰直至最终形成机构作为承载能力的极限状态，采用塑性设计可以充分发挥材料的潜力。,用于钢结构塑性设计的钢材必须具有良好的塑性性能，以保证截面达到塑性弯矩以及在塑性铰弯矩形成后还具有充分发展塑性变形的能力。同时，为了达到形成机构的极限状态，用于塑性设计的钢材除了应具有足够的强度和良好的塑性变形能力以外，还必须具有较高的应变硬化性能。,塑性设计,88,年第一次放进规范。,条 强制性条文,按本章进行塑性设计时，钢材的力学性能应满足强屈比,f,u,/f,y,1.2,，伸长率,5,15,相应于抗拉强度,f,u,的应变,u,不小于,20,倍屈服点应变,y,。,取消原规定的强度设计值折减系数,0.9,，将原放在说明中的有关对钢材的要求列入正文。原规定为,“,f,u,/,f,y,1.2,，,5,15%,，,y,6,p,”,，,u,为抗拉强度处应变；,y,为屈服应变；,p,为弹性应变。,抗震设计的框架允许在罕遇地震下出现塑性铰，抗震规范要求材料的强屈比（实测值）不应小于,1.2,，钢材要有明显的屈服台阶，且伸长率大于,20%,。,结构超静定次数越多，要求先期出现的塑性铰转动刚度越大，因此应满足,u,和,5,的要求，规定,u,比原规定的,y,更合理。,第,10,章 钢管结构,原规范只有直接焊接的平面桁架式圆管结构的条文。本章内容是以国内外对钢管结构的最新研究成果为基础进行修订的。除在圆管结构中增加了由两个平面组成的空间节点的设计方法外，还增加了直接焊接的方管结构（主管为方管，支管为方管或圆管）的设计方法，修订时参考的国外资料主要有：,（,1,）欧洲钢结构规范（,Eurocode 3 1993,）；,（,2,）国际管结构开发研究委员会（,CIDECT,）,静力作用下管节点设计指南,。,10.1,一般规定,限制钢管的径厚比（圆钢管）或宽厚比（方钢管）是为了防止钢管发生局部屈曲。由于钢管节点的尺寸越来越大，,d/t,值也已超过,50,，,K,、,T,、,X,型试验节点的,d/t,都达到,100,，因此将圆钢管的外径与壁厚之比,d/t,的取值范围从,88,规范规定的,d/t50,扩大到,d/t100,。,本条规定了本章内容的适用范围，因为目前国内外对管节点的试验研究中，其钢材的屈服强度,f,y,均不超过,345,N,/mm,2,，屈强比,f,y,/,f,u,均不大于,0.8,，且钢管壁厚大于,25mm,时很难用冷弯成型方法制造。故规定“热加工管材和冷成型管材不应采用屈服强度,f,y,超过,345,N,/mm,2,以及屈强比,f,y,/,f,u,0.8,的钢材，且钢管壁厚不宜大于,25mm,。”,10.2,构造要求,本节内容是根据原规范条的内容并参考国外资料补充修订而成，用以保证节点连接的质量和强度。,10.3,杆件和节点承载力,我国在制定,钢结构设计规范,GBJ17,88,时，根据当时收集到的近,300,个节点的试验资料进行了分析，提出了我国的钢管节点强度计算公式。随着钢管结构的发展，应用到结构中的钢管节点的尺寸越来越大；由于试件的尺寸效应对节点试验承载力有影响，因此先前节点尺寸过小的试验数据被删除，新的试验数据得到了补充，建立了一个包含,1546,个圆钢管节点试验结果和,790,个圆钢管节点有限元分析结果的数据库。,条 在管结构中，支管与主管的连接焊缝可沿全周采用角焊缝，也可部分采用对接焊缝。本条明确提出“焊缝承载力应等于或大于节点承载力”是为了充分发挥管节点的承载力。在圆管结构中，支管与主管连接焊缝的计算长度与原规范相同。,条 本条给出了主管和支管均为圆管的直接焊接节点的承载力计算方法，是根据同济大学的研究成果修订的。除对平面管节点承载力的计算公式作局部修正外，还增加了空间管节点承载力的计算方法。,a,)X,型节点；,b)T,型或,Y,型节点；,c,）,K,型节点,对于圆钢管节点强度计算公式的修正是对照新建立的管节点数据库中的试验结果，比较了我国现行规范,GBJ17,88,中平面管节点强度公式的计算结果得出的。主要修改内容为：,（,1,）,GBJ17,88,没有空间管节点强度计算公式，而目前国内的空间管结构中已大量出现,KK,节点和,TT,节点，增加相应的计算公式是必要的。公式（）及其它规定是对试验结果进行数据分析得出的。,a,)X,型节点；,b)T,型或,Y,型节点；,c,）,K,型节点,（,3,）试验数据中,TT,型和,KK,型管节点支管的横向夹角,分布在,60120,之间，故将,限定在该范围内，同时,确定后支管的横向间距,g,即已相应地确定。,e,)TT,型节点；,f,)KK,型节点,（,4,）由于,XX,型管节点的数据量较少，计算结果与试验结果吻合情况也不甚理想，而这种节点类型目前在实际应用中较少用到，故在规范内未予列入。,条 矩形管（含方管）平面管节点承载力计算公式是根据科研成果结合国外资料补充修订的，对国外公式作了下列修改。,（,1,）由于矩形管结构在我国应用较少，经验不足，少量管节点极限承载力的实测值并不理想；为安全计，建议将国外的矩形管节点承载力计算值统一乘以折减系数,0.9,。,（,2,）对,T,、,Y,、,X,形节点：根据大量有限元计算结果，对主管轴力影响系数,n,的计算公式进行了修改。,原第,11,章 圆钢、小角钢的轻型桁架结构,是否取消本章，有不同意见，后决定取消。,第,11,章 钢与混凝土组合梁,钢与混凝土组合梁的组成,压型钢板组合梁通常由三部分组成，即：,钢筋混凝土翼板、抗剪连接件、钢梁。,压型钢板上现浇混凝土翼板并通过抗剪连接件与钢梁连接组合成整体后，钢梁与楼板成为共同受力的组合梁结构。,本章新增加了下列主要内容：,（）连续组合梁负弯矩处的计算方法。,（）楼板为压型钢板组合板时组合梁的设计特点。,（）部份抗剪连接组合梁的设计特点。部份抗剪连接对梁的强度影响很小，只挠度增大，可节约连接件和施工费用。,（）组合梁的挠度计算（主要是考虑滑移效应的折减刚度的计算方法）。,11.1,一般规定,条 组合梁按截面进入全塑性计算抗弯强度时，,GBJ17-88,根据原第九章,“,塑性设计的规定，将钢梁材料的强度设计值乘以折减系数,0.9,。本次修订稿已取消此规定，故本章规定,“,钢梁钢材的强度设计值应按和条的规定采用,”,，即不乘折减系数,0.9,。,11.2,组合梁设计,条 部分剪力连接的抗弯强度计算方法是根据简化塑性理论按下列假定确定：,（,1,）,在所计算截面左右两个剪跨内，,取连接件承载力设计值之和,n,的较小者作为混凝土翼板中的剪力；,（,2,）,剪力连接件必须具有足够的柔性（如栓钉，其直径,d,22mm,，杆件长,l,4,d,）。此外混凝土的强度等级不能高于,C30,，栓钉工作时全截面进入塑性状态。,（,3,）,梁与混凝土翼板间产生相对滑移，以致混凝土翼板与钢梁有各自的中和轴。,11.3,抗剪连接件的计算,条 关于圆柱头焊钉,(,栓钉,),的抗剪承载力，根据欧洲钢结构协会,1981,年组合结构规范等资料，其承载力的限制条件为,0.7,A,s,f,u,。但在修订,TJ17-74,规范时，认为我国使用经验不足，将,f,u,改为,f,，即,