GB50017-2003《钢结构设计规范》应用讲座.ppt

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1、钢结构设计规范GB50017-2003应用讲座清华大学 石永久教授介绍内容介绍内容(1)(1)新增条文新增条文较详细讲解较详细讲解(2)修改条文修改条文指明修改之处指明修改之处(3)强制条文强制条文重申重要性重申重要性(4)未改条文未改条文简要概述简要概述新旧规范比较新旧规范比较第章第章 轴心受力构件和拉弯、压轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算弯构件的计算5.1 轴心受力构件轴心受力构件5.1.1条条轴心受拉构件和轴心受压构件的强轴心受拉构件和轴心受压构件的强度，除高强度螺栓摩擦型连接处外，应按下度，除高强度螺栓摩擦型连接处外，应按下式计算式计算(不变不变)：5.1.2条条实腹式轴心受压构件的

2、稳定性应按下式计算实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算(不变不变)：式中轴心受压构件的稳定系数，应根据表5.1.2的截面分类并按附录三采用。式中轴心受压构件的稳定系数，应根据表5.1.2的截面分类并按附录三采用。式中轴心受压构件的稳定系数，应根据表5.1.2的截面分类并按附录三采用。式中式中 轴心受压构件的稳定系数，应根据构件长细比轴心受压构件的稳定系数，应根据构件长细比l l、钢材屈服强度钢材屈服强度fy和表和表5.1.2-1，2的截面分类并按的截面分类并按附录附录C C采用。采用。a,b,c,d四个表四个表，按按换算长细比换算长细比 查查 值值（1）原规范原规范将将t 40mm的轴压的轴

3、压构件稳定归入构件稳定归入c曲线，不确曲线，不确切。切。新规范新规范作了专门规定，作了专门规定，参见规范参见规范表表5.1.2-2。（2）增加增加了了d类截面类截面（d曲线）曲线）。t 40mm的的轴压构件，视截面形轴压构件，视截面形式和屈曲方向，有式和屈曲方向，有b、c、d三类三类。（3 3）截面为）截面为双轴对称双轴对称或或极对称极对称的构件（弯曲失稳或扭转失的构件（弯曲失稳或扭转失稳）稳）,长细比取长细比取双轴对称十字形截面双轴对称十字形截面 x x或或 y y取值不得小于取值不得小于5.07b/t，避免扭转避免扭转失稳失稳（4 4）单轴对称截面）单轴对称截面(T,L,C等等)绕对称轴的

4、失稳是绕对称轴的失稳是弯扭失稳弯扭失稳。原规范原规范视为弯曲失稳归入视为弯曲失稳归入b曲线，或降低为曲线，或降低为c曲线。曲线。新规范新规范截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的影响，将截面类别的划分只考虑截面形式和残余应力的影响，将弯弯扭屈曲扭屈曲按弹性方法用按弹性方法用换算长细比（代替换算长细比（代替l ly）等效为等效为弯曲屈曲弯曲屈曲：式中式中 z z扭转屈曲扭转屈曲换算长细比换算长细比 eo剪心至形心距离剪心至形心距离 io对剪心的极回转半径对剪心的极回转半径 Iw w毛毛截面扇性惯性矩截面扇性惯性矩It毛截面抗扭惯性矩毛截面抗扭惯性矩lw w扭转屈曲计算长度，一般取扭转屈曲计算长

5、度，一般取lw w=loy开口截面开口截面 扇性坐标扇性坐标 扇性几何特性扇性几何特性B扇性极点，扇性极点，Mo o 扇性零点扇性零点扇性静矩扇性静矩扇性惯性积扇性惯性积扇性惯性矩扇性惯性矩s1 1 截面中线总长截面中线总长主扇性零点主扇性零点和和主扇性极点主扇性极点使使得扇性静矩得扇性静矩Sw w，扇性惯性积扇性惯性积Iw wx，Iw wy为为零零剪力中心剪力中心S截面剪力流的截面剪力流的合力作用点，也是合力作用点，也是主扇性主扇性极点极点和和扭转中心扭转中心横向荷载通过截面横向荷载通过截面剪力中剪力中心心，杆件只弯曲，不扭转，杆件只弯曲，不扭转C C形截面形截面I I形截面形截面1 1）等

6、边单角钢）等边单角钢b/t0.54loy/b时时b/t0.54loy/b时时对单角钢和双角钢形截面对单角钢和双角钢形截面新规范新规范建议了建议了 yzyz的近似计算式的近似计算式 T T形和十字形截面形和十字形截面Iw w02 2）等边双角钢）等边双角钢b/t0.58loy/b时时b/t0.58loy/b时时3 3）不等边双角钢，长边相并）不等边双角钢，长边相并b2/t0.48loy/b2时时b2/t0.48loy/b2时时4 4）不等边双角钢，短边相并）不等边双角钢，短边相并b1/t0.56loy/b1时时b1/t0.56loy/b1时时单轴对称压杆绕单轴对称压杆绕非对称主轴以外非对称主轴以

7、外的任一轴的任一轴失稳时，应按弯扭屈曲计算。失稳时，应按弯扭屈曲计算。单角钢构件绕平行轴（单角钢构件绕平行轴（u轴）失稳时，轴）失稳时，按按b类截面查类截面查 值，换算长细比值，换算长细比b/t0.69lou/b时时b/t0.69lou/b时时5.1.7条条 用作减小受压构件自由用作减小受压构件自由长度的支撑杆长度的支撑杆，支撑力为：支撑力为：（1）单根柱）单根柱柱高中点有一道支撑柱高中点有一道支撑 Fb1=N/60支撑不在柱中央（距柱端支撑不在柱中央（距柱端 l）有有m道间距基本相等支撑，每根道间距基本相等支撑，每根撑杆轴力撑杆轴力 （2）支撑多根柱时）支撑多根柱时在柱中央附近设置一道支撑，

8、支撑力在柱中央附近设置一道支撑，支撑力 各柱压力相同时各柱压力相同时 式中，式中，n为被撑柱根数。为被撑柱根数。（3）以前对支撑一般按容许长细比控制截面，不计算承载以前对支撑一般按容许长细比控制截面，不计算承载力。现在，对支持多根柱的支撑应注意计算其承载力。力。现在，对支持多根柱的支撑应注意计算其承载力。（4）当支撑同时承受结构上的其它作用时（如纵向刹车力）当支撑同时承受结构上的其它作用时（如纵向刹车力），作用轴力不与支撑力叠加。，作用轴力不与支撑力叠加。5.2 拉弯构件和压弯构件拉弯构件和压弯构件本节本节作了一些作了一些局部修改局部修改：5.2.1条条将取塑性发展系数将取塑性发展系数 x=y

9、=1.0的条件由的条件由“直接承受动直接承受动力荷载力荷载”缩小范围为缩小范围为“需要计算疲劳需要计算疲劳”的拉弯、压弯构件。的拉弯、压弯构件。受压翼缘受压翼缘自由外伸宽厚比自由外伸宽厚比 时时 x=1.0(1)(1)原规范原规范中中N/NEx，N为设计值，为设计值，NEx为欧拉临界荷载，按为欧拉临界荷载，按理应将理应将NEx除以抗力分项系数除以抗力分项系数 R，新规范新规范将将N/NEx改为改为N/N Ex，注明注明N Ex为参数，其值为为参数，其值为N EX p p2 2EA/(1.1l l2 2x)。5.5.2条条平面内稳定计算平面内稳定计算(1)(1)等效弯矩系数等效弯矩系数 mx或或

10、 tx，无横向荷载时无横向荷载时 mx(或或 tx)=0.65+0.35M2/M1，取消取消“不得小于不得小于0.4”的规定。的规定。（2）分析内力未考虑分析内力未考虑二阶效应二阶效应的的无支撑纯框架无支撑纯框架和和弱支撑框弱支撑框架柱架柱 mx=1.0（2 2）弯矩作用平面外稳定计算式改为）弯矩作用平面外稳定计算式改为h h为调整系数，箱形截面为调整系数，箱形截面h h=0.7，其它截面其它截面h h=1.0，以避免以避免原原规范规范取箱形截面取箱形截面 b=1.4的概念不清现象。的概念不清现象。现规范现规范闭口截面闭口截面 b=1.0规规范范规规定定 y“按按5.1.25.1.2条条确确定

11、定”，即即表表示示弯弯矩矩作作用用于于对对称称轴轴平平面面的的单单轴轴对对称称截截面面,y应应按按考考虑虑扭扭转转效效应应的的换换算算长长细细比比 l lyz 确定，这必然增加不少计算工作量。确定，这必然增加不少计算工作量。5.3 构件的计算长度和容许长细比构件的计算长度和容许长细比5.3.2条条 有有关关交交叉叉腹腹杆杆在在桁桁架架平平面面外外的的计计算算长长度度lo（所所计计算算杆杆内内力力为为N，另另一一杆杆内内力力为为No，均均为为绝绝对对值值），l为为节节间间距距（交叉点不是节点）。（交叉点不是节点）。（1）压杆压杆1）相交另一杆）相交另一杆受压受压，两杆截面相同，并在交点处均，两杆

12、截面相同，并在交点处均不中断不中断 原规范原规范l2）相相交交另另一一杆杆受受压压，且且另另一一杆杆在在交交点点处处中中断断，以以节节点点板板搭搭接接 原规范原规范l 3）相交另一杆）相交另一杆受拉受拉，两杆截面相同，并在交点处均，两杆截面相同，并在交点处均不中断不中断 原规范原规范0.5l4）相交另一杆相交另一杆受拉受拉，且拉杆在交点处，且拉杆在交点处中断中断，以节点板搭接，以节点板搭接 原规范原规范0.7l5）相相交交另另一一杆杆受受拉拉，且且在在交交点点处处拉拉杆杆连连续续，压压杆杆中中断断，以以节节点板搭接，若点板搭接，若NoN或拉杆在平面外刚度或拉杆在平面外刚度 取取lo=0.5l（

13、2）拉杆）拉杆 lo=l5.3.3条条 确定框架柱在框架确定框架柱在框架平面内平面内的计算长度时，的计算长度时，原规范原规范分为分为有侧移框架（有侧移框架（m1）和和无侧移框架（无侧移框架（m1 ）新规范新规范确定框架柱在框架平面内的计算长度时分为确定框架柱在框架平面内的计算长度时分为（1 1）无支撑纯框架）无支撑纯框架 按按一一阶阶弹弹性性分分析析计计算算内内力力时时，计计算算长长度度系系数数 m m1.0，按按有有侧移框架柱侧移框架柱的表查得的表查得 采采用用二二阶阶弹弹性性分分析析方方法法计计算算内内力力时时，取取m m=1.0(每每层层柱柱顶顶附附加假想水平力加假想水平力Hni)。（2

14、 2）有支撑框架）有支撑框架 强强支支撑撑框框架架支支撑撑结结构构（支支撑撑桁桁架架、剪剪力力墙墙等等）的的侧侧移移刚度满足刚度满足式中式中 Sb产生单位侧倾角的水平力；产生单位侧倾角的水平力；第第i层间所有柱分别用无侧移框架柱和有侧移层间所有柱分别用无侧移框架柱和有侧移 框架柱计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和。框架柱计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和。按按无侧移框架柱无侧移框架柱的表查得的表查得 弱弱支支撑撑框框架架S Sb不不满满足足上上式式时时，柱的稳定系数为柱的稳定系数为式式中中 、分分别别按按无无侧侧移移和和有有侧侧移移框框架架柱柱计计算算长长度度算算得得的的稳稳定定系数。

15、系数。5.3.65.3.6条条 为为新增条文新增条文（1 1）附附有有摇摇摆摆柱柱的的无无支支撑撑和和弱弱支支撑撑框框架架柱柱的的计计算算长长度度系系数数应乘以增大系数应乘以增大系数h h：各各框架柱框架柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和轴心压力设计值与柱子高度比值之和各各摇摆柱摇摆柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和轴心压力设计值与柱子高度比值之和摇摆柱的计算长度系数摇摆柱的计算长度系数m m=1.0（2 2）当当与与计计算算柱柱同同层层的的其其它它柱柱或或与与计计算算柱柱连连续续的的上上下下层层柱柱的的稳稳定定承承载载力力有有潜潜力力时时，可可利利用用这这些些柱柱的的支支持持作作用用，对对计

16、计算算柱柱的的计计算算长长度度系系数数m m进进行行折折减减，提提供供支支持持作作用用的的柱柱的的计计算算长长度度系数系数m m应相应应相应增大增大。（3 3）梁梁与与柱柱半半刚刚性性连连接接，确确定定柱柱的的计计算算长长度度时时，应应考考虑虑节节点特性。点特性。5.3.8条条、5.3.9条条 增增加加对对跨跨度度等等于于和和大大于于60m桁桁架架杆杆件件的的容容许许长长细细比比的的规规定定，这这是是根根据据近近年年大大跨跨度度桁桁架架的的实实践践经经验验作作的的补充规定：补充规定：（1）受受压压弦弦杆杆和和端端压压杆杆的的容容许许长长细细比比值值宜宜取取100，其其它它受受压压腹杆可取腹杆可

17、取150（静力或间接动力）或（静力或间接动力）或120（直接动力）。（直接动力）。（2）受受拉拉弦弦杆杆和和腹腹杆杆的的容容许许长长细细比比值值宜宜取取300（静静力力或或间间接接动力）或动力）或250（直接动力）。（直接动力）。建筑抗震设计规范（建筑抗震设计规范（GB50011-2001）容许长细比：容许长细比：(1)12层以下框架柱层以下框架柱 68度度 9度度(2)12层以上框架柱：层以上框架柱：6度：度：7度：度：8，9度：度：(3)12(3)12(3)12(3)12层以上支撑层以上支撑层以上支撑层以上支撑 6 6 6 6，7 7 7 7度：度：度：度：8 8 8 8度：度：度：度：9

18、 9 9 9度：度：度：度：(4)12(4)12(4)12(4)12层以下支撑层以下支撑层以下支撑层以下支撑 6 6 6 6，7 7 7 7度：压杆度：压杆度：压杆度：压杆 拉杆拉杆拉杆拉杆 8 8 8 8，9 9 9 9度：压杆度：压杆度：压杆度：压杆 拉杆拉杆拉杆拉杆所有地区均在所有地区均在所有地区均在所有地区均在6 6 6 6度或以上，度或以上，度或以上，度或以上，GB50017GB50017GB50017GB50017规定已被替代规定已被替代规定已被替代规定已被替代.4 受压构件的局部稳定受压构件的局部稳定 5.4.1条条 轴轴心心受受压压构构件件中中翼翼缘缘板板外外伸伸宽宽度度b与与

19、厚厚度度t之之比比(不变不变)5.4.4条条 轴心受压轴心受压T形截面腹板形截面腹板原规范原规范宽厚比，对剖分宽厚比，对剖分T型型钢太严，限制改为：钢太严，限制改为：轴心受压构件轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件热轧热轧T型钢，型钢，焊接焊接T型钢，型钢，弯矩使腹板自由边受压的压弯构件弯矩使腹板自由边受压的压弯构件(不变不变)当当 o1.0时时当当 o1.0时时5.4.5条条(新增新增)圆管截面受压构件外径圆管截面受压构件外径b与壁厚与壁厚t之比之比 建筑抗震设计规范（建筑抗震设计规范（GB50011-2001）容许宽厚比：容许宽厚比：所有地区均在所有地区均在

20、所有地区均在所有地区均在6 6 6 6度或以上，度或以上，度或以上，度或以上，GB50017GB50017GB50017GB50017规定已被替代规定已被替代规定已被替代规定已被替代第第6 6章章 疲劳计算疲劳计算6.1.1条条 应应力力变变化化循循环环次次数数等等于于或或大大于于5104次次时时应应进进行行疲疲劳计算劳计算附附录录E（原原附附录录五五）的的疲疲劳劳分分类类表表中中项项次次5“梁梁翼翼缘缘焊焊缝缝”原原规规定定为为二二级级，但但根根据据“施施工工验验收收规规范范”，角角焊焊缝缝因因内内部部探探伤伤不不准准确确，不不能能达达到到二二级级。吊吊车车梁梁受受拉拉翼翼缘缘常常用用角角焊

21、焊缝缝，这这就就产产生生了了矛矛盾盾。现现增增加加规规定定了了“角角焊焊缝缝，但外观质量符合二级但外观质量符合二级”的疲劳类别。的疲劳类别。第第7 7章章 连接计算连接计算7.1 7.1 焊缝连接焊缝连接对接焊缝对接焊缝角接焊缝角接焊缝对接与角接组合焊缝对接与角接组合焊缝7.1.1条条 有关焊缝质量等级的选用，是设计规范的有关焊缝质量等级的选用，是设计规范的新增条新增条文文。焊缝质量等级是原。焊缝质量等级是原钢结构工程施工及验收规范钢结构工程施工及验收规范GBJ205-83首先提到的，不过它只提到一、二、三级焊首先提到的，不过它只提到一、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

22、，缝的质量标准，并未提到何种情况需要采用何级焊缝，而而GBJ17-88也没有明确规定，导致一些设计人员对焊也没有明确规定，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。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中已有反映，但不全面不集中，现集中为一条较为直观明确。明确。（1）在在需需要要计计算算疲疲劳劳结结构构中中的的对对接接焊焊缝缝（包包括括T形形对对接接与与角角接接组组合合

23、焊焊缝缝），横横向向焊焊缝缝受受拉拉的的应应为为一一级级，受受压压的的应应为为二二级级，纵纵向向对对接接焊焊缝缝应应为为二二级级，新新规规范范附附表表E-1，项项次次2、3、4已有反映。已有反映。（2）在在不不需需要要计计算算疲疲劳劳的的构构件件中中，凡凡要要求求与与母母材材等等强强的的对对接接焊焊缝缝应应焊焊透透，受受拉拉时时不不应应低低于于二二级级，受受压压时时宜宜为为二二级级。因因一一级级或或二二级级对对接接焊焊缝缝的的抗抗拉拉强强度度正正好好与与母母材材的的相相等等，而而三三级级焊缝只有母材强度的焊缝只有母材强度的85%。（3）重重级级工工作作制制和和Q 50t的的中中级级工工作作制制

24、吊吊车车梁梁腹腹板板与与上上翼翼缘缘之之间间以以及及吊吊车车桁桁架架上上弦弦杆杆与与节节点点板板之之间间的的T形形接接头头应应予予焊焊透透，质质量量等等级级不不低低于于二二级级。本本来来上上述述焊焊缝缝处处于于构构件件的的弯弯曲曲受受压压区区，主主要要承承受受剪剪应应力力和和轮轮压压产产生生的的局局部部压压应应力力，没没有有受受到到明明确确的的拉拉应应力力作作用用，按按理理不不会会产产生生疲疲劳劳破破坏坏，但但由由于于承承担担轨轨道道偏偏心心等等带带来来的的不不利利影影响响，国国内内外外均均发发现现连连接接及及附附近近经经常常开开裂裂。所所以以我我国国74规规（TJ17-74）规规定定此此种种

25、焊焊缝缝“应应予予焊焊透透”即即不不允允许许采采用用角角焊焊缝缝；而而88年年规规范范（GBJ17-88）又又补补充充规规定定“不不低低于于二二级级质质量量标标准准”。对对新新规规范范来来说说，此此内内容容已已放放在在7.1.1条条，故故将将“构构造造要求要求”一章的这部份规定取消。一章的这部份规定取消。（4）角角焊焊缝缝以以及及不不焊焊透透的的对对接接与与角角接接组组合合焊焊缝缝，由由于于内内部部探探伤伤困困难难，不不能能要要求求其其质质量量等等级级为为一一级级或或二二级级。因因此此对对需需要要验验算算疲疲劳劳结结构构的的此此种种焊焊缝缝只只能能规规定定其其外外观观质质量量标标准准应应符符合

26、合二二级级，此此内内容容在在设设计计规规范范GB50017疲疲劳劳计计算算分分类类表表（表表E-1）项项次次5中中已有反映。已有反映。（5 5）关关于于本本条条提提到到的的“需需要要验验算算疲疲劳劳结结构构中中的的横横向向对对接接焊焊缝缝受受压压时时应应为为二二级级”、“不不需需要要计计算算疲疲劳劳结结构构中中与与母母材材等等强强的的受受压压对对接接焊焊缝缝宜宜为为二二级级”。在在设设计计规规范范的的其其它它条条文文中中没没有有提提到到，这这是是根根据据过过去去工工程程实实践践和和参参考考国国外外标标准准规规定定的的，例例如如美美国国钢钢结结构构焊焊接接规规范范AWS中中，对对要要求求熔熔透透

27、的的与与母母材材等等强强的的对对接接焊焊缝缝，不不论论承承受受动动力力荷荷载载或或静静力力载载，亦亦不不论论受受拉拉或或受受压压，均均要要求求无无损损探探伤伤，而而我我国国的的三三级级焊焊缝缝是是不不进进行行无无损损探探伤伤的的。由由于于对对接接焊焊缝缝中中存存在在很很大大残残余余拉拉应应力力，外外压压力力往往往往不不能能完完全全抵抵消消此此拉拉应应力力，在在某某些些情情况况（例例如如吊吊车车梁梁上上翼翼缘缘中中的的对对接接焊焊缝缝）常常有有偶偶然然偏偏心心力力作作用用（例例如如吊吊车车轨轨道道的的偏偏移移），使使名名义义上为受压的焊缝受力复杂，常难免有拉应力存在。上为受压的焊缝受力复杂，常难

28、免有拉应力存在。7.1.2条条和和7.1.3条条 原原规规范范规规定定角角焊焊缝缝和和不不加加引引弧弧板板的的对对接接焊焊缝缝，每每条条焊焊缝缝的的计计算算长长度度均均采采用用实实际际长长度度减减去去10mm。经经讨讨论论，此此种种不不分分焊焊缝缝大大小小取取为为定定值值的的办办法法不不合合理理，新新规规范范改改为为：对接焊缝减去对接焊缝减去2t；角焊缝减去角焊缝减去2hf。7.1.4条条 斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算两焊脚边夹角两焊脚边夹角 不等于不等于900 0的角焊缝称为斜角角焊缝，这种的角焊缝称为斜角角焊缝，这种焊缝一般用于焊缝一般用于T形接头中。形接头中。与与原原规规范范一一样样

29、，斜斜角角角角焊焊缝缝计计算算时时不不考考虑虑应应力力方方向向，任任何何情情况况都都取取 f或或（f）=1.0。这这是是因因为为以以前前对对角角焊焊缝缝的的试试验验研研究究一一般般都都是是针针对对直直角角角角焊焊缝缝进进行行的的，对对斜斜角角角角焊焊缝缝研研究究很很少少。而而且且，我我国国采采用用的的计计算算公公式式也也是是根根据据直直角角角角焊焊缝缝简简化化而而得得，不不能能用于斜角角焊缝。用于斜角角焊缝。新新规规范范参参考考美美国国钢钢结结构构焊焊接接规规范范（AWS）并并与与我我国国建筑钢结构焊接技术规程进行协调，作了下列修改：建筑钢结构焊接技术规程进行协调，作了下列修改：（1 1）规规

30、定定锐锐角角角角焊焊缝缝两两焊焊脚脚边边夹夹角角 600，而而钝钝角角角角焊焊缝缝 1350。这这表表示示焊焊脚脚边边夹夹角角小小于于600或或大大于于1350的的焊焊缝缝不不推推荐荐用作受力焊缝。用作受力焊缝。（2 2）原规范原规范规定的锐角角焊缝计算厚度取规定的锐角角焊缝计算厚度取he=0.7hf，比实比实际的喉部尺寸小，这是考虑到当际的喉部尺寸小，这是考虑到当 角较小时，焊缝根部不易焊角较小时，焊缝根部不易焊满以及在熔合线的强度较低这两个因素。现规定满以及在熔合线的强度较低这两个因素。现规定600 0已无此已无此问题。因此，不论锐角和钝角的计算厚度均统一取为喉部尺问题。因此，不论锐角和钝

31、角的计算厚度均统一取为喉部尺寸寸he=hfcos/2。但当根部间隙（但当根部间隙（b、b1或或b2）1.5mm，则应则应考虑间隙影响，取考虑间隙影响，取 。（3 3）新新规规范范规规定定任任何何情情况况根根部部间间隙隙（b、b1或或b2）不不得得大大于于5mm，主主要要是是图图a中中的的b1可可能能大大于于5mm。如如果果是是这这样样，可可将板端切成图将板端切成图b的形状并使的形状并使b 5mm。对对于于斜斜T形形接接头头的的角角焊焊缝缝，在在设设计计图图中中应应绘绘制制大大样样，详详细细标标明两侧斜角角焊缝的焊脚尺寸。明两侧斜角角焊缝的焊脚尺寸。7.2 紧固件（螺栓、铆钉等）连接7.2.2条

32、条（1 1）新新规规范范名名称称变变化化：高高强强度度螺螺栓栓摩摩擦擦型型连连接接、承承压压型型连接。连接。原规范原规范：摩擦型高强度螺栓、承压型高强度螺栓：摩擦型高强度螺栓、承压型高强度螺栓（2 2）表表7.2.2-1中中的的抗抗滑滑移移系系数数 值值作作了了一一些些修修正正，原原规规范范喷喷砂砂（丸丸）和和喷喷砂砂后后生生赤赤锈锈时时Q345、Q390和和Q420钢钢的的 =0.55，实际上达不到此要求，降为实际上达不到此要求，降为0.50。（3）高强度螺栓的预拉力）高强度螺栓的预拉力P，原规范原规范取为取为 式式中中考考虑虑螺螺栓栓材材质质的的不不定定性性系系数数0.9；施施工工时时的的

33、超超张张拉拉0.9；拧拧紧紧螺螺帽帽时时螺螺杆杆所所受受扭扭转转剪剪应应力力影影响响系系数数1.2。由由此此得得出出的的8.8级级螺螺栓栓的的P，使使抗抗剪剪承承载载力力有有时时（当当 0.4时时）比比同同直直径径的的粗粗制制螺螺栓栓还还低低，不不合合理理，且且与与薄薄钢钢规规范范的的规规定定不不协协调调，新规范新规范改为改为由由于于高高强强度度螺螺栓栓材材料料无无明明显显的的屈屈服服点点，用用抗抗拉拉强强度度fu代代替替fy再再补充一个系数补充一个系数0.9是适宜是适宜的。的。10.9级没变，级没变，8.8级级提高提高（70，110，135，155，205，250）（4）将将同同时时受受剪剪

34、和和拉拉力力的的高高强强度度螺螺栓栓摩摩擦擦型型连连接接的的计计算算新新规规范范改用相关公式表达改用相关公式表达实实质质与与原原规规范范未未变变，由由Nvb=0.9nfP和和Ntb=0.8P，代代入入后后即即得得原规范原规范计算式计算式Nv=0.9nf(P-1.25Nt),但考虑但考虑拉剪互相影响拉剪互相影响.7.2.37.2.3条条（1 1）在杆轴方向受拉的连接中，承压型连接高强度螺栓的）在杆轴方向受拉的连接中，承压型连接高强度螺栓的承载力设计值的计算方法与承载力设计值的计算方法与普通螺栓普通螺栓相同。相同。原规范原规范为为0.8P （2 2）取消取消原规范原规范“承压型高强度螺栓连接的抗剪

35、承载力不承压型高强度螺栓连接的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的得大于按摩擦型连接计算的1.31.3倍倍”的规定。理由为，原规的规定。理由为，原规范的此规定是鉴于当时使用经验不足，控制一下，使承压型范的此规定是鉴于当时使用经验不足，控制一下，使承压型在正常情况下（即荷载标准值作用下）不滑移。但国外标准在正常情况下（即荷载标准值作用下）不滑移。但国外标准并没有此规定，而承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力，并没有此规定，而承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力，因此矛盾较多，况且现在已有使用经验。因此矛盾较多，况且现在已有使用经验。7.3.2条条 原原规规范范规规定定的的计计算算式式（7.3.2

36、）在在右右侧侧漏漏掉掉了了在在计计算算截截面面处处紧紧固固件件数数目目n1，新新规规范范已已加加上上。另另外外，规规范范条条文文提提出出计计算算“翼翼缘缘与与腹腹板板连连接接铆铆钉钉或或摩摩擦擦型型连连接接高高强强度度螺螺栓栓”，表表示示普普通通粗粗制制螺螺栓栓和和承承压压型型连连接接高高强强度度螺螺栓栓不不得得用用于于此此种种连连接接，至于至于A、B级螺栓，由于制造费工、装配困难，也不推荐采用级螺栓，由于制造费工、装配困难，也不推荐采用。实实际际上上，公公式式（7.3.2）还还应应包包括括翼翼缘缘板板与与翼翼缘缘角角钢钢之之间间的的承承载载力力计计算算，此此时时取取F=0，S1为为翼翼缘缘板

37、板截截面面对对梁梁中中和和轴轴的的面面积积矩。矩。7.4 梁与柱的刚性连接梁与柱的刚性连接 在在框框架架结结构构中中，梁梁与与柱柱的的刚刚性性连连接接是是很很重重要要的的节节点点。原原规规范范没没有有本本节节内内容容，现现参参考考国国外外标标准准和和我我国国实实践践经经验，验，增加了本增加了本节。节。7.4.1条条 规规定定了了不不设设置置横横向向加加劲劲肋肋时时，对对柱柱腹腹板板和和柱柱翼翼缘厚度的要求。缘厚度的要求。在在梁梁的的受受压压翼翼缘缘处处，柱柱腹腹板板受受有有梁梁翼翼缘缘经经过过柱柱翼翼缘缘传传给给柱柱腹腹板板的的压压力力，柱柱腹腹板板应应满满足足强强度度要要求求和和局局部部稳稳

38、定定要求。要求。柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强，即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强，即式式中中 be柱柱腹腹板板计计算算宽宽度度边边缘缘处处压压应应力力的的假假定定分分布布长长度度。参参照照梁梁的的局局部部压压应应力力计计算算式式，取取be=a+5hy，a为为集集中中压压力力在在柱柱外外边边缘缘分分布布长长度度，等等于于梁梁翼翼缘缘板板厚厚度度；hy为为自自柱柱外外边边缘缘至至柱柱腹腹板板计算宽度边缘的距离；计算宽度边缘的距离；tw柱腹板厚度；柱腹板厚度；fc柱腹板钢材抗拉、抗压强度设计值；柱腹板钢材抗拉、抗压强度设计值；Afc梁受压翼缘的截面积；梁受压翼缘的截面积；fb梁翼缘钢材抗拉、抗压强度

39、设计值。梁翼缘钢材抗拉、抗压强度设计值。为为保保证证柱柱腹腹板板在在梁梁受受压压翼翼缘缘压压力力作作用用下下的的局局部部稳稳定定，应应控控制制柱柱腹腹板板的的宽宽厚厚比比，规规范范参参考考国国外外规规定定，偏偏安安全全地地规规定定柱腹板的宽厚比应满足下式规定：柱腹板的宽厚比应满足下式规定：式中式中 hc柱腹板的计算宽度；柱腹板的计算宽度；fyc柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。在在梁梁的的受受拉拉翼翼缘缘处处，计计算算柱柱的的翼翼缘缘和和腹腹板板仍仍用用等等强强度度准则，柱翼缘板所受拉力为：准则，柱翼缘板所受拉力为：T=Aftfb 式中式中 Aft梁受拉翼缘截面积；梁受拉翼缘截面积；f fb

40、 b梁钢材抗拉强度设计值。梁钢材抗拉强度设计值。此此拉拉力力T由由柱柱翼翼缘缘板板三三个个部部份份共共同同承承担担，中中间间部部份份（分分布布长长度度为为m）直直接接传传给给柱柱腹腹板板的的力力为为fctbm（tb为为梁梁翼翼缘缘厚厚度度），余余下下部部份份由由两两侧侧各各ABCD的的板板件件承承担担。根根据据试试验验研研究究，拉拉力力在在柱柱翼翼缘缘板板的的影影响响长长度度p12tc，可可将将此此受受力力部部份份视视为为三三边边固固定定一一边边自由的板件，而在固定边将因受弯形成塑性铰。自由的板件，而在固定边将因受弯形成塑性铰。可可用用屈屈服服线线理理论论导导出出两两侧侧翼翼缘缘板板的的承承载

41、载力力设设计计值值分分别别为为 P=c1fctc2式式中中c1为为系系数数，与与几几何何尺尺寸寸p、h、q等等有有关关。对对实实际际工工程程中中常常用用的的H型型钢钢或或宽宽翼翼缘缘工工字字钢钢梁梁和和柱柱，c1=3.5 5.0，可可偏偏安安全全 地地 取取 c1=3.5。这这 样样 柱柱 翼翼 缘缘 板板 受受 拉拉 时时 的的 总总 承承 载载 力力 为为23.5fctc2+fctbm。考考虑虑到到柱柱翼翼缘缘板板中中间间和和两两侧侧部部份份刚刚度度不不同同，难难以以充充分分发发挥挥共共同同工工作作，可可乘乘以以0.8的的折折减减系系数数后后再再与与拉拉力力T相相平平衡，即衡，即 即即 在

42、上式中，括号内第二项在上式中，括号内第二项 ，按统计分析，此项的最小值为按统计分析，此项的最小值为0.15，以此代入，即得，以此代入，即得当当梁梁柱柱刚刚性性连连接接处处不不满满足足上上述述公公式式的的要要求求时时，应应设设置置柱柱腹腹板板的的横横向向加加劲劲肋肋。在在高高层层民民用用建建筑筑钢钢结结构构技技术术规规程程JGJ99-98中中规规定定：“框框架架梁梁与与柱柱刚刚性性连连接接时时，应应在在梁梁翼翼缘缘的的对对应应位位置置设设置置柱柱的的水水平平加加劲劲肋肋（即即横横向向加加劲劲肋肋）或或隔隔板板”。这这是是因因为为高高层层钢钢结结构构的的梁梁、柱柱一一般般受受力力较较大大，设设计计

43、经经验验认认为为，没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。7.4.2条条 设置柱的横向加劲肋时，柱腹板节点域的计算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节点域的抗剪强度计算在柱翼缘和横向加劲肋为边界的节点腹板区域所受的剪力在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：剪应力应满足下式要求：规规范范规规定定的的计计算算式式（7.4.2-1）是是在在上上式式的的基基础础上上加加以以调调整整和和简化而得。简化而得。a节节点点域域的的周周边边有有柱柱翼翼缘缘和和加加劲劲肋肋提提供供的的约约束束，使使抗抗剪剪承承载力大大提高

44、。试验证明，可将节点域抗剪强度提高到载力大大提高。试验证明，可将节点域抗剪强度提高到 。b.在在节节点点域域中中弯弯矩矩的的影影响响较较大大，剪剪力力的的影影响响较较小小。如如果果略略去去剪剪力力项项使使算算得得的的结结果果偏偏于于安安全全20%30%，但但上上式式中中没没有有包包括括柱柱腹腹板板所所受受轴轴压压力力对对抗抗剪剪强强度度的的不不利利影影响响，一一般般柱柱腹腹板板轴轴压压力力设设计计值值N与与其其屈屈服服承承载载力力Ny之之比比N/Ny20mm（ISO为为t16mm，前前苏苏联联为为25mm，建建议议取取t20mm）的的角角接接接接头头焊焊缝缝应应采采用用收收缩缩时时不不易易引引

45、起起层层状状撕裂的构造。撕裂的构造。层层状状撕撕裂裂是是垂垂直直于于轧轧制制钢钢材材厚厚度度方方向向的的一一种种开开裂裂现现象象。因因为为焊焊缝缝收收缩缩使使附附近近金金属属产产生生很很大大应应变变和和应应力力集集中中，所所以焊接接头中很容易产生层状撕裂。以焊接接头中很容易产生层状撕裂。8.2.4条条 根根据据美美国国AWS的的多多年年经经验验，凡凡不不等等厚厚（宽宽）焊焊件件对对焊焊 连连 接接 时时，均均 在在 较较 厚厚（宽宽）焊焊 件件 上上 做做 成成 坡坡 度度 不不 大大 于于1/2.5（ISO为为不不大大于于1/1）的的斜斜角角。为为减减少少加加工工工工作作量量，对对承承受受静

46、静态态荷荷载载的的结结构构，将将原原规规范范规规定定的的斜斜角角坡坡度度不不大大于于1/4改改为为不不大大于于1/2.5，而而对对承承受受动动态态荷荷载载的的结结构构仍仍为为不不大大于于1/4，不不作作改改变变。因因为为根根据据我我国国的的试试验验研研究究，不不论论改改变变宽宽度度或或厚厚度度，坡坡度用度用1:81:4接头的疲劳强度与等宽、等厚的情况相差不大。接头的疲劳强度与等宽、等厚的情况相差不大。8.2.6条条 两两焊焊脚脚边边夹夹角角 135（原原规规范范为为120）时时，焊焊缝缝表表面面较较难难成成型型，受受力力状状况况不不良良；而而 60的的焊焊缝缝施施焊焊条条件件差差，根根部部将将

47、留留有有空空隙隙和和焊焊渣渣；已已不不能能用用7.1.4条条的的规规定定来来计计算算这这类类斜斜角角角角焊焊缝缝的的承承载载力力，故故规规定定这这种种情情况况只只能能用用于于不不受受力力的的构构造造焊焊缝缝。但钢管结构有其特殊性，不在此限。但钢管结构有其特殊性，不在此限。8.2.7条条 侧侧面面角角焊焊缝缝所所受受的的剪剪应应力力，在在弹弹性性阶阶段段沿沿长长度度的的分分布布很很不不均均匀匀，两两端端大大中中间间小小。侧侧焊焊缝缝愈愈长长，应应力力集集中中系系数数（最最大大剪剪应应力力 f max与与平平均均剪剪应应力力 f m与与之之比比）愈愈大大。由由于于侧侧面面角角焊焊缝缝有有良良好好的

48、的塑塑性性，在在荷荷载载作作用用下下，只只要要焊焊缝缝不不是是过过长长，其其两两端端点点达达到到屈屈服服极极限限以以后后继继续续加加载载，应应力力会会逐逐渐渐拉拉平平，直直使使全全焊焊缝缝长长度度同同时时达达到到强强度度极极限限而而破破坏坏。但但是是，若若焊焊缝缝长长度度很很大大时时，也也有有可可能能端端部部首首先先破破坏坏，中中部部焊焊缝缝起起不不到到应应有有的的传传力力作作用用。因因此此各各国国和和地地区区的的规规范范均均对对侧侧面面角角焊焊缝缝的的长长度度提提出出了了限限制。制。侧侧面面角角焊焊缝缝的的最最大大长长度度，原原来来对对动动力力荷荷载载作作用用下下控控制制较较严严（lw40h

49、f），后后来来经经过过我我国国的的试试验验研研究究证证明明，对对静静载载或或动动载载可可以以不不加加区区别别，统统一一取取lw60hf 。现现在在国国外外亦亦都都不不考考虑虑荷荷载载状状态的影响。态的影响。8.3 螺栓连接和铆钉连接螺栓连接和铆钉连接8.3.4条条 表表8.3.4的的修修改改是是参参考考我我国国铁铁路路桥桥梁梁钢钢结结构构设设计计规规范范（1997年年征征求求意意见见稿稿）及及美美国国钢钢结结构构设设计计规规范范（AISC 1989）进行的，修改的主要内容及理由是：进行的，修改的主要内容及理由是：（1）原原规规范范表表中中对对中中间间排排的的中中心心间间距距“任任意意方方向向”

50、涵涵义义不不清清，今今参参照照桥桥规规明明确确为为“沿沿对对角角线线方方向向”，“垂垂直直内力方向内力方向”和和“顺内力方向顺内力方向”的情况。的情况。（2）原原规规范范表表中中的的边边距距区区分分为为切切割割边边和和轧轧制制边边两两类类，这这和和前前苏苏联联的的规规定定相相同同（我我国国桥桥规规亦亦如如此此）。但但美美国国AISC却却始始终终区区分分为为剪剪切切边边（shear cut）和和轧轧制制边边或或气气割割（gas cut）与与锯锯割割（saw cut）两两类类。意意即即气气割割及及锯锯割割和和轧轧制制是是属属于于同同一一类类的的，从从切切割割方方法法对对钢钢材材边边缘缘质质量量的的