钢结构承载计算用表.pdf

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1、钢结构承载计算用表钢结构承载计算用表为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性.承重结构的钢材宜采用 Q235 钢、Q345 钢、Q390 钢和 Q420 钢，其质量应分别符合现行国家标准 碳素结构钢 GB/T 700 和 低合金高强度结构钢 GB/T1591 的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对 Q235 钢宜选用镇静钢或半镇静钢。承重结构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

2、保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证.当结构工作温度等于或低于 0但高于-20时,Q235 钢和 Q345 钢应具有 0C 冲击韧性的合格保证；对Q390 钢和 Q420 钢应具有-20冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于20时，对 Q235 钢和 Q345 钢应具有20冲击韧性的合格保证;对 Q390 钢和 Q420 钢应具有-40冲击韧性的合格保证.对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20时，对 Q235 钢和 Q345 钢应

3、具有 0冲击韧性的合格保证；对 Q390 钢和 Q420 钢应具有-20冲击韧性的合格保证。当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用 Z 向钢时,其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T 5313 的规定.钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表277采用.钢铸件的强度设计值应按表2-78采用.连接的强度设计值应按表 2-79 至表 281 采用。钢材的强度设计值(N/mm2）表 2-77牌号Q235 钢抗拉、抗压和抗弯f厚度或直径（mm）161640215205钢材抗剪fv125120端面承压(刨平顶紧）fce32540606010016Q345

4、 钢163535505010016Q390 钢163535505010016Q420 钢1635355050100200190310295265250350335315295380360340325115110180170155145205190180170220210195185440415400注:表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度.钢铸件的强度设计值（N/mm2）表 2-78钢号ZG200-400ZG230-450ZG270-500ZG310570抗拉、抗压和抗弯f155180210240抗剪fv90105120140端面承压（刨平顶紧）fce26029

5、0325370焊缝的强度设计值（N/mm2）表 279构件钢材焊接方法和焊条型号自动焊、半自 动 焊 和E43 型焊条的手工焊自动焊、半自 动 焊 和E50 型焊条的手工焊自动焊、半自 动 焊 和E55 型焊条的手工焊自动焊、半自 动 焊 和牌号厚度或直径（mm）16Q235 钢164040606010016Q345 钢163535505010016Q390 钢1635355050100Q420 钢161635抗压fcw215205200190310295265250350335315295380360对接焊缝焊缝质量为下列等级时，抗拉 ftw一级、二级21520520019031029526

6、5250350335315295380360三级185175170160265250225210300285270250320305抗剪fvw125120115110180170155145205190180180220210220220200160角焊缝抗拉、抗压和抗剪ffwE55 型焊条的手工焊355050100340325340325290275195185注：1自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T 5293 和低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 12470 中相关的规定；2焊缝质量等级应符合现行国家标准 钢结构工程施工质量

7、验收规范GB 50205 的规定。其中厚度小于 8mm 钢材的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；3对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw，抗弯受拉区强度设计值取ftw。螺栓连接的强度设计值（N/mm2）表 280普通螺栓承压型连接高强度螺栓C 级螺栓抗拉ftb4.6 级、4。8级5.6 级8。8 级锚栓承压型连接高强度螺栓Q235 钢Q345 钢8.8 级10.9 级QZ35 钢构件Q345 钢Q390 钢Q420 钢170-抗剪fvb140-承压fcb-305385400425A 级、B 级螺栓抗拉ftb-210400-抗剪fvb-190320-承压fcb-405510530560锚

8、栓抗拉fta-140180-承压型连接高强度螺栓抗拉ftb-400500-抗剪fvb-250310-承压fcb-470590615655普通螺栓注：1A 级螺栓用于 d24mm 和 l10d 或 l150mm（按较小值)的螺栓;B 级螺栓用于 d24mm 或 l10d 或 l150mm（按较小值)的螺栓。d 为公称直径，l 为螺杆公称长度；2A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的要求.铆钉连接的强度设计值（N/mm2)表 281铆钉钢号和构件钢材牌号铆钉构件BL2 或 BL3Q235 钢

9、Q345 钢Q390 钢注：1属于下列情况者为 I 类孔:抗拉（钉头拉脱）ftT120-抗剪 fvTI 类孔185-II 类孔155-承压 fcTI 类孔450565590II 类孔-3654604801）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔;2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；3）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.计算下列情况的结构构件或连接时，上述强度设计值应乘以相应的折减系数：1单面连接的单角钢1）按轴心受力计算强度和连接2)按轴心受压计算稳定性等边角钢短边相连的不等

10、边角钢0；长边相连的不等边角钢0。70;0.60。0015，但不大于 1.0：0。50.0025，但不大于1。0。85；几为长细比,对中间无连接的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当20 时，取20；2无垫板的单面施焊对接焊缝3施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接4沉头和半沉头铆钉连接注：当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。钢材和钢铸件的物理性能指标见表 2-82。钢材和钢铸件的物理性能指标表 282弹性模量 E（N/mm2）206103剪变模量 G（N/mm2)79103线膨胀系数(以每计）12106质量密度（kg/m3）78500.85；0.90;0。80.吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作

11、平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过表 2-83所列的容许值。受弯构件挠度允许值表 283项次1构件类别吊车梁和吊车桁架(按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度）挠度允许值Tl/500Q（1）手动吊车和单梁吊车（含悬挂吊车）（2)轻级工作制桥式吊车（3)中级工作制桥式吊车(4）重级工作制桥式吊车23手动或电动葫芦的轨道梁有重轨（重量等于或大于38kg/m)轨道的工作平台梁有轻轨（重量等于或大于24kg/m）轨道的工作平台梁楼（屋)盖梁或桁架，工作平台梁（第3 项除外）和平台板（1）主梁或衔架（包括设有悬挂起重设备的梁和桁架）（2）抹灰顶棚的次梁（3）除（1）、（2）款外的其他梁(包括楼梯梁）（4）屋

12、盖檩条支承无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者支承压型金属板有积灰的瓦楞铁和石棉瓦等屋面者支承其他屋面材料者（5）平台板墙架构件（风荷载不考虑阵风系数)（1）支柱（2）抗风桁架(作为连续支柱的支承时）（3）砌体墙的横梁（水平方向）（4）支承压型金属板、瓦楞铁和石棉瓦墙面的横梁（水平方向)（5）带有玻璃窗的横梁（竖直和水平方向）l/800l/1000l/1200l/400l/600l/400l/400l/250l/250l/150l/200l/200l/150l/500l/350l/3004l/2005l/400l/1000l/300l/200l/200注：1l 为受弯构件的跨度（对悬臂梁和伸臂梁为悬伸

13、长度的2 倍）。2 T为全部荷载标准值产生的挠度（如有起拱应减去拱度）允许值；Q为可变荷载标准值产生的挠度允许值。框架结构的水平位移允许值:在风荷载标准值作用下框架柱顶水平位移和层间相对位移不宜超过下列数值。1无桥式吊车的单层框架的柱顶位移2有桥式吊车的单层框架的柱顶位移3多层框架的柱顶位移4多层框架的层间相对位移H 为自基础顶面至柱顶的总高度；h 为层高。注：1对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构,层间相对位移宜适当减小。无墙壁的多层框架结构，层间相对位移可适当放宽。2对轻型框架结构的柱顶水平位移和层间位移均可适当放宽.H/150H/400H/500h/400桁架弦杆和单系腹杆的计算长度

14、见表 284.桁架弦杆和单系腹杆的计算长度 l0表 2-84项次123弯曲方向在桁架平面内在桁架平面外斜平面弦杆ll1-腹杆支座斜杆和支座竖杆lll其他腹杆0.8ll0。9l注：1l 为构件的几何长度(节点中心间距离)；l1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离.2斜平面系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无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度(钢管结构除外）。受拉构件的允许长细比见表 285。受压构件的允许长细比见表 286。受拉构件的允许长细比表 2-85项次123构件名称桁架的杆件吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑其他拉杆

15、、支撑、系杆等（张紧的圆钢除外）承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构一般建筑结构350300400有重级工作制吊车的厂房250200350直接承受动力荷载和结构250-注:1承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。2在直接或间接承受动力荷载的结构中,单角钢受拉构件长细比的计算方法与表 286注 2 相同.3中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200.4在设有夹钳或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中，支撑（表中第2 项除外）的长细比不宜超过 300。5受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜超过250。6跨度等于或大于 60m 的桁架，其受拉弦杆和腹杆的长细比

16、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）。受压构件的允许长细比表 2-86项次12构件名称柱、桁架和天窗架中的杆件柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑支撑（吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外）用以减少受压构件长细比的杆件允许长细比150200注：1桁架（包括空间桁架)的受压腹杆，当其内力等于或小于承载能力的 50时，允许长细比值可取为 200。2 计算单角钢受压构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径,但在计算交叉杆件平面外的长细比时，可采用与角钢肢边平行轴的回转半径.3跨度等于或大于60m 的桁架，其受压弦杆和端压杆的允许长细比值宜取为100,其他受

17、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）。单层厂房阶形柱计算长度的折减系数见表 2-87.单层厂房阶形柱计算长度的折减系数表 287厂房类型单跨或多跨纵向温度区段内一个柱列的柱子数等于或少于 6 个单跨多于 6 个屋面情况非大型混凝土屋面板的屋面大型混凝土屋面板的屋面多跨-非大型混凝土屋面板的屋面大型混凝土屋面板的屋面厂房两侧是否有通长的屋盖纵向水平支撑无纵向水平支撑有纵向水平支撑-无纵向水平支撑有纵向水平支撑0.70.8折减系数0.9注：有横梁的露天结构（如落锤车间等)，其折减系数可采用 0。9。摩擦型高强度螺栓中摩擦面抗滑移系数见表 288.一个高

18、强度螺栓的预拉力见表 2-89.摩擦面的抗滑移系数表 2-88在连接处构件接触面的处理方法喷砂（丸）喷砂（丸）后涂无机富锌漆喷砂（丸）后生赤锈钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面构件的钢号Q235 钢0.450.350.450.30Q345 钢、Q390 钢Q420 钢0.500。400.500。350.500.400。500。40一个高强度螺栓的预拉力 P（kN）表 289螺栓的性能等级8.8 级10.9 级螺栓公称直径(mm)M1680100M20125155M22150190M24175225M27230290M30280355螺栓或铆钉的允许距离见表 2-90。螺栓或铆钉的最大、最小

19、允许距离表 290名称中心间距位置和方向外排（垂直内力方向或顺内力方向）中间排垂直内力方向最大允许距离（取两者的较小值)8d0或 12t16d0或 24t最小允许距离3d0顺内力方向构件受压力构件受拉力12d0或 18t16d0或 24t-2d04d0或 8t1.5d01。2d0沿对角线方向中心至构件边缘距离顺内力方向垂直内力方向剪切边或手工气割边高强度螺栓轧制边、自动气割或锯割边其他螺栓或铆钉注：1d0为螺栓或铆钉的孔径,t 为外层较薄板件的厚度。2钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等)相连的螺栓或铆钉的最大间距，可按中间排的数值采用。常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值见表 291。常见型

20、钢及其组合截面的回转半径的近似值表表 2-91圆形钢管规格及截面特征见表 2-92。圆形钢管规格及截面特征表表 292直径（mm）（in）4050外径D壁厚 t（mm)（mm)48576075。77027688。58038910810041141331255140159150616521920089.059。3846。610。6883279.133.53.53.53。84.05。04。04.05。04.06.04。04.06.04。54。56.04。56.9截面特征截面面理论重外表面积积量IWiIk2/m）（m（cm2）（kg/m)（cm4）（cm3)（cm)(cm4)4.895。886.21

21、8.569。0511.1510。6210.6813。2013。0719。2313.8216.2123.9419。1621.8428。8422。6940.153。844.624。886。647.108。758.348。409.2410。3015。0910。8512。7318.7915。4017.1522.6417.8131。520.1510。1790。1880。2370.2390.2390。2780.2800.2800。3390。3390.3580.4180。4180。4100.5000.5000.5180.68821。1424.8855。1658.8170。6294.9996.68116。79

22、176.95209.35339.537.428.3014。5915.4821。4421.7326.2432。7736.7350。761。902。002.542.552.993.012.983.683.894.564.5042.2749.77110。32117。62141.25189。97193。36233。58353.91501.81418.70675。05967。43880.241304.541690.381462.41Z0（cm）2。853.003.783.803。804.434.454.455.405.405。706。656。657。007.957。958.251218。592。5225

23、0。9040。463。61483。7272。74652.27845。19731.212278.74440。1262。874。7982。055。46106。3188.63208。10299。5。425.687。534557。5910。957。436558。2510。954627325010325300128。011。08。013.066.6890.6279.67124。4252。2871。0962。54100.030.8580。8581.0211。0215851。73428.709。3711702.467782。56570。1510013.94616。2415531。78955.809。2715

24、565。1111.2120027.8113.6513。6516.2511.0431063.5716。25注：I毛截面惯性矩；W-毛截面抵抗矩；i回转半径;Ik-抗扭惯性矩；Z0截面重心到边缘距离.2 25 52 2 钢结构计算公式钢结构计算公式1构件的强度和稳定性计算公式（表 293）强度和稳定性计算表表 2932连接计算公式（表 2-94）连接计算公式表 2-942-5-32-5-3 钢管结构计算钢管结构计算1适用于不直接承受动力荷载,在节点处直接焊接的钢管桁架结构。钢管外径与壁厚之比，不应超过 100（）。轴心受压方管或矩形管的最大外缘尺寸与壁厚之比，不应超 40.2钢管节点的构造应符合下

25、列要求：(1）主管外径应大于支管外径，主管壁厚不应小于支管壁厚。在支管与主管连接处不得将支管穿入主管内。（2）主管和支管或两支管轴线之间的夹角i不宜小于 30。(3）支管与主管的连接节点处，应尽可能避免偏心。（4）支管与主管的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过渡。（5）支管端部宜用自动切管机切割，支管壁厚小于 6mm 时可不切坡口。3支管与主管的连接可沿全周用角焊缝,也可部分用角焊缝、部分用对接焊缝，支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于 120的区域宜用对接焊缝或带坡口的角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸 hf不宜大于支管壁厚的两倍。4支管与主管的连接焊缝为全周角焊缝,按下式计算,但取f1：角焊缝的有

26、效厚度 he，当支管轴心受力时取 0.7hf。角焊缝的计算长度 lw,按下列公式计算:（1）在圆管结构中取支管与主管相交线长度:式中d、di主管和支管外径；i-主管轴线与支管轴线的夹角。（2）在矩形管结构中,支管与主管交线的计算长度,对于有间隙的 K 形和 N形节点：对于 T、Y、X 形节点式中hi、bi分别为支管的截面高度和宽度.5为保证节点处主管的强度,支管的轴心力不得大于表 295 规定的承载力设计值：支管轴心力的承载力设计值表 295圆管结构的节点形式见图 2-2。图 22 圆管结构的节点形式（a）X 形节点；（b）T 形和 Y 形受拉节点；（c)T 形和 Y 形受压节点；（d）K 形节点;（e）TT 形节点；（f）KK 形节点2-5-42-5-4 钢与混凝土组合梁计算钢与混凝土组合梁计算组合梁为由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组成。翼板可用现浇混凝土板，并可用混凝土叠合板或压型钢板。钢与混凝土组合梁计算见表 296。混凝土翼板的计算宽度（图 2-3）be为：beb0b1b2式中b0板托顶部的宽度，当45时按45计算板托顶部的宽度;当无板托时,取钢梁上翼缘的宽度；b1、b2-梁外侧和内侧的翼板计算宽度，各取梁跨度 l 的 1/6 和翼板厚度 hc1的 6 倍中的较小值。图 2-3 混凝土翼板的计算宽度1混凝土翼板；2-板托；3钢梁钢与混凝土组合梁计算表 2-96