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1、钢结构设计规范（GBJ50017)修订情况介绍一、原规范原规范GBJ17-88GBJ17-88存在的问题存在的问题l1.原规范中所用材料的名称、牌号及设计指标等与现行标准不符,且没有反映高强度钢材,亦没有考虑抗脆性断裂的问题。l2.对框架结构没有内力分析方法的规定,无支撑的单层纯框架,侧移对内力的影响很小,不必考虑竖向荷载对侧移的二阶效应,但多层纯框架情况就不同了。l(2)吊车横向水平荷载的增大系数值源于前苏联1953年的规定,沿用至今,前苏联于二十世纪七十年代已对此作出修改;l(1)吊车工作制与起重机设计规(GB3811-83)中规定的吊车工作级别缺乏联系,操作困难;l(3)吊车梁的挠度限值
2、.计算时应采取的吊车荷载原规范元明确规定,习惯上是用两台吊车计算的,不符合正常使用的概念。3.在吊车和吊车梁设计方面 l有关结构和构件变形限值的规定,原规范缺乏灵活性,没有考虑多方面的使用经验和工艺或其它方面的具体要求,与国外规范相比,正文中规定过细。4.有关结构和构件变形限值的规定 5.受弯构件(1)(1)在一般梁的在一般梁的强强度度计计算中算中,缺少利用腹板屈曲后缺少利用腹板屈曲后强强度的内容度的内容;(2)(2)原原规规范中梁腹板局部范中梁腹板局部稳稳定的相关公式是按定的相关公式是按纯弹纯弹性理性理论论建立的建立的,各种荷各种荷载单载单独作用下的独作用下的临临界界应应力作力作为为一种特征
3、一种特征值值,有有时时会大于会大于钢钢材材强强度度,这终这终究是一个究是一个缺陷。缺陷。6.对框架结构 计算对对框架框架结结构构,过过去常用一去常用一阶阶分析分析计计算内力算内力,并将无并将无支撑框架和支撑框架和支撑支撑支撑支撑结结构的抗构的抗构的抗构的抗侧侧移移移移刚刚度小于框架本身度小于框架本身度小于框架本身度小于框架本身抗抗抗抗侧侧移移移移刚刚度度度度5 5倍的有支撑框架倍的有支撑框架倍的有支撑框架倍的有支撑框架 等同等同为为有有侧侧移框架移框架,均按有均按有侧侧移框架柱移框架柱计计算算长长度系数的表格度系数的表格查查取取 值值。这样显这样显然粗糙了一些然粗糙了一些,不符合不符合计计算精
4、确化的算精确化的趋趋向。向。另外另外,原原规规范附范附录录中有中有侧侧移和无移和无侧侧移框架的柱子移框架的柱子计计算算长长度系数表格是建立在度系数表格是建立在某些某些基本假定的前提之基本假定的前提之下的下的,当不符合当不符合这这些基本假定些基本假定时时如何如何处处理理,原原规规范范却没有交待。却没有交待。7 轴心压杆和压弯构件的计算 (l)l)对单轴对对单轴对称截面称截面轴压轴压构件构件绕对绕对称称轴轴的弯扭失的弯扭失稳稳问题问题,原原规规范范为为了了简简化化计计算算,将其将其归归并到某一个截并到某一个截面分面分类类别类类别(如如b b类类或或c c类类)中按弯曲屈曲来中按弯曲屈曲来对对待。待
5、。但由于各种因素的影响但由于各种因素的影响,误误差的幅度有差的幅度有时较时较大大,一一些截面形心和剪心之些截面形心和剪心之间间距离距离较较大的构件偏于不安大的构件偏于不安全全,而且而且长细长细比愈小比愈小,截面截面宽宽厚比愈大厚比愈大,误误差亦愈大。差亦愈大。以双角以双角钢组钢组合合T T形截面形截面为为例例,以以长边长边相并者相并者误误差最差最大可高达大可高达15%,15%,而当而当长细长细比大于比大于100100时误时误差即降至差即降至10%10%以内。以内。2)2)原原规规范利用范利用轴压轴压构件的偶然剪力作构件的偶然剪力作为为减小减小压压杆杆计计算算长长度的支撑力在理度的支撑力在理论论
6、上是不确切的。上是不确切的。(3)(3)原原规规范范对对截面厚度截面厚度t t超超过过4040mmmm的的轴压轴压构件的构件的稳稳定系定系数数 未深人未深人进进行研究行研究,将其将其归归于于c c类类截面截面处处理。而理。而厚板截面的厚板截面的焊焊接残余接残余应应力力较较高且沿厚度方向高且沿厚度方向产产生生变变化化,而板件外表面往往以残余而板件外表面往往以残余压应压应力力为为主主,影响影响抗抗压压承承载载力。研究表明力。研究表明,某些截面的某些截面的稳稳定系数定系数 已已低于按低于按c c类类截面截面查查取的取的值值。8.在连接计算方面有些条文与国内外有关规范协调不够,某些内容空缺,需要补充。
7、9.在钢管结构方面 在在钢钢管管结结构方面构方面,原原规规范只列有范只列有圆圆管平面管平面节节点的点的承承载载力力计计算公式算公式,缺少空缺少空间节间节点点,而且而且这这些公式亦些公式亦是根据当是根据当时时收集到的近收集到的近300300个个试验资试验资料料进进行分析行分析并并对对照国外照国外规规范后提出来的。随着范后提出来的。随着钢钢管管结结构的构的发发展展,新的新的试验试验数据和有限元分析数据和有限元分析结结果得到了大量果得到了大量补补充充,对对原公式理原公式理应应作出相作出相应应的修改。另外的修改。另外,原原规规范范缺少矩形管的内容缺少矩形管的内容,应应予以予以补补充。充。10.我国有关
8、钢结构设计的一些新的科研成果和实践经验没有及时在规范中得到反映,如插入式柱脚和新型连接材料等等。二二、新规范、新规范、新规范、新规范(GB50017GB50017GB50017GB50017）的主要修订内容的主要修订内容的主要修订内容的主要修订内容 针对针对上述上述问题问题,修修订组订组各成各成员单员单位位协协同攻关同攻关,进进行了行了调调研和理研和理论论分析分析,对对照国外照国外经验经验并并进进行了必要的行了必要的试验试验研究。在修研究。在修订过订过程中程中,对对有有争争议议的的问题问题均均进进行了反复磋商行了反复磋商,并作了并作了试设试设计计:根据根据试设计试设计的的结结果来果来检验规检验
9、规范内容并作范内容并作必要的修正必要的修正,使新使新规规范尽量做到范尽量做到 技技技技术术先先先先进进、经济经济合理、安全适用、确保合理、安全适用、确保合理、安全适用、确保合理、安全适用、确保质质量量量量,更符合当更符合当前工程前工程实实践和技践和技术进术进步的需要。步的需要。1 在材料方面 在材料方面增加了在材料方面增加了Q420Q420级钢级钢,相当于美国相当于美国的的A572-60A572-60级级和日本的和日本的SM520SM520钢钢;对对高高层层钢结钢结构或构或类类似的重要建似的重要建(构构)筑物筑物则则宜用我宜用我国的高国的高层层建筑建筑结结构用构用钢钢板板(YB4104-YB4
10、104-2000),2000),其牌号有其牌号有Q235Gj(Z)Q235Gj(Z)和和Q345Gj(Z)Q345Gj(Z)两种两种(括号中的括号中的Z Z表示具有厚度方向的性能表示具有厚度方向的性能),),质质量等量等级级相当于相当于GB/Tl591-1994GB/Tl591-1994中的中的C,D,EC,D,E级级,供供货货状状态态有有热轧热轧、正火和控、正火和控轧轧,其性能相当于日本建筑其性能相当于日本建筑结结构用构用钢钢材材(JIS3136-1994)JIS3136-1994)中的中的钢钢材性能。材性能。为提高结构和构件的抗脆断性能,保证建筑物的安全可靠,对对承承受受静静载载的的重重要
11、要受受拉拉和和受受弯弯的的焊焊接接构构件件,当当钢钢材材厚厚度度t t16mm16mm时时,提提出出了了对对钢钢材材冲冲击击性性能能的的要要求求,即与需验算疲劳的构件相同。另外,在结构工作温度T-20的地区,提出了提高结构抗脆断能力的构造要求。由于原规范和新规范所依据的钢材标准对冲击性能的要求不同,在新规范中增加了0冲击韧性的要求,并调整了不同钢种的冲击试验温度,即将Q345钢和Q235钢采取相同的冲击试验温度。2、一般规定在第三章的一般在第三章的一般规规定中定中,强调强调了了设计设计原原则则的指的指导导。突出。突出设计设计原原则则是当前国是当前国际际上上设计设计规规范的一个共同特点。早先的范
12、的一个共同特点。早先的规规范条款主范条款主要以要以试验试验或或实实践践经验为经验为主主,故条文故条文简单简单具具体体,很少涉及理很少涉及理论论依据或其它要求。而近依据或其它要求。而近几十年来随着科技的几十年来随着科技的飞飞速速发发展展,人人们对结们对结构性能的构性能的认识认识已相当透已相当透彻彻,计计算更算更为为精精细细,在在总总体上已形成系体上已形成系统统的知的知识识,规规范的任范的任务务就不就不仅仅限于提供限于提供计计算公式和数据限算公式和数据限值值,而而是先要是先要给给予予设计设计原原则则的指的指导导。(1)(1)增加了内力分析的条文增加了内力分析的条文,对对无支撑的多、高无支撑的多、高
13、层纯层纯框框架架强调强调了采用二了采用二阶弹阶弹性分析性分析进进行内力行内力计计算的方法算的方法,并介并介绍绍了近似了近似计计算公式算公式,对节对节点点连连接接为为半半刚刚性的框架性的框架计计算算,亦作了原亦作了原则则性的性的规规定。定。(2)(2)对结对结构和构件的构和构件的变变形形,在正文中在正文中仅仅列出原列出原则则性性规规定定,并并强调强调当有当有实实践践经验经验或有特殊要求或有特殊要求时时,可以根据不影响可以根据不影响正常使用和正常使用和观观感的原感的原则对变则对变形的限形的限值值作适当的作适当的调调整。整。将原将原规规范中有关范中有关变变形限形限值值具体数据的条文移入附具体数据的条
14、文移入附录录,同同时时作了相作了相应应的修正的修正,如如:1):1)将将设设有重有重级级工作制吊工作制吊车车的的车车间间需要需要验验算位移的范算位移的范围缩围缩小小为仅为仅用于用于A7,A8A7,A8级级吊吊车车;2);2)增加了增加了单层单层框架在框架在风载风载作用下柱作用下柱顶顶水平位移的限水平位移的限值值。(3)(3)对对吊吊车车工作制的界定工作制的界定,不能死搬硬套吊不能死搬硬套吊车车工作制与工作制与吊吊车车工作工作级别级别的一般的一般对应对应关系关系,要根据吊要根据吊车车的具体操作的具体操作情况和情况和实实践践经验经验慎重考慎重考虑虑后确定。后确定。3.受弯构件的计算(1)(1)梁整
15、体梁整体稳稳定系数的定系数的计计算方法基本未算方法基本未变变,仅仅根据根据原武原武汉汉水水电电大学的建大学的建议议,将将 b0.6b0.6以后采用的以后采用的 bb表格改表格改为简为简化公式化公式 b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/b b 但但 1.0,1.0,以便于使用。以便于使用。(2)(2)关于梁腹板的局部关于梁腹板的局部稳稳定定,参考国参考国际标际标准准,将受静将受静荷荷载载且且仅仅配置支承加配置支承加劲劲肋或尚有中肋或尚有中间间横向加横向加劲胁劲胁的一般工字形截面的一般工字形截面组组合梁按考合梁按考虑虑腹板屈曲后腹板屈曲后强强度度来来计计算梁的抗剪和抗弯承算梁的抗剪
16、和抗弯承载载力力,而不再而不再验验算梁腹板算梁腹板的局部的局部稳稳定。考定。考虑虑腹板屈曲后腹板屈曲后强强度的度的计计算方法引算方法引用了国用了国际际上通用的上通用的简简化方法化方法,即即 Simple post-Simple post-critical methodcritical method在梁腹板局部在梁腹板局部稳稳定的定的验验算方法中参考了澳大算方法中参考了澳大利利亚规亚规范和英国范和英国规规范范BS5950BS5950对对相关公式作相关公式作些些调调整整,并并对对相关公式中各种荷相关公式中各种荷载单载单独作用独作用下的下的临临界界应应力力 crcr,crcr、crcr,c,c作了非
17、作了非弹弹性修性修正正,使其最大使其最大值值不超不超过钢过钢材的屈服材的屈服强强度。因度。因此原此原规规范中基于范中基于纯弹纯弹性理性理论计论计算腹板加算腹板加劲胁劲胁间间距的距的简简化公式亦相化公式亦相应应取消。取消。4.轴心受压构件和压弯构件的计算(1)(1)在在轴压轴压构件中构件中,增加了增加了单轴对单轴对称截面称截面绕对绕对称称轴轴(y y轴轴)失失稳时稳时用用换换算算长细长细比比 yzyz代替代替 y y的理的理论论公式公式,对单对单角角钢钢截面和由双角截面和由双角钢组钢组成的成的T T形截面形截面则给则给出出了了 yz yz的的简简化公式。化公式。原原规规范范认为认为等等边单边单角
18、角钢钢截面、截面、双角双角钢钢T T形截面和形截面和单轴对单轴对称的工字形截面称的工字形截面绕对绕对称称轴轴失失稳稳的弯扭屈曲承的弯扭屈曲承载载力比弯曲失力比弯曲失稳稳下降不多下降不多,基基本上未超出所属截面本上未超出所属截面类别类别，柱子曲，柱子曲线线中中 值值的分的分布范布范围围,将将 y y改用改用 yzyz后将使后将使计计算更算更为为精确精确,但不影但不影响截面响截面类别类别。而。而轧轧制和制和焊焊接接T T形及槽形截面形及槽形截面绕对绕对称称轴轴弯扭失弯扭失稳稳的承的承载载力下降力下降较较多多,故原故原规规范将其列范将其列入入c c类类截面截面,现现用用 yzyz代替代替yy后后,可
19、返回可返回为为b b类类;仅仅将将焊焊接接T T形截面中翼形截面中翼缘为轧缘为轧制或剪切制或剪切边边者仍留在者仍留在c c类类。(2)(2)原原规规范将范将无任何无任何无任何无任何对对称称称称轴轴的截面的截面的截面的截面绕绕任意任意轴轴的的失失稳稳按按c c类类截面的弯曲失截面的弯曲失稳处稳处理是没有根据的理是没有根据的,也可能是不安全的也可能是不安全的,新新新新规规范范范范认为这认为这种截面不宜种截面不宜种截面不宜种截面不宜用作用作用作用作轴压轴压构件。构件。构件。构件。由两由两块块板板焊焊成的十字形截面成的十字形截面和箱形截面和箱形截面,原原规规范列范列为为b b类类,新新规规范将板件范将
20、板件边边缘为轧缘为轧制或剪切的十字形截面和板件制或剪切的十字形截面和板件宽宽厚比厚比2020的的焊焊接箱形截面改接箱形截面改为为c c类类 (3)(3)对组对组成板件厚度成板件厚度t t 40mm40mm的的焊焊接接实实腹截面腹截面,经经西安建筑科技大学研究西安建筑科技大学研究,将其列将其列为为d d类类截面截面,并并规规定了定了d d曲曲线线的的 值值。(4)(4)重新重新规规定了减少受定了减少受压压构件自由构件自由长长度的支撑度的支撑力力FbFb,假定支撑假定支撑为弹为弹性支座性支座,从支撑所从支撑所应应具有具有的最低的最低刚刚度出度出发发来确定支撑力。来确定支撑力。规规范范给给出了出了单
21、单根柱有一道支撑及多道支撑的支撑力根柱有一道支撑及多道支撑的支撑力,又又给给出了被撑构件出了被撑构件为为多根柱多根柱组组成的柱列成的柱列时时的支撑的支撑力。力。该该支撑力支撑力应应与其它作用与其它作用产产生的支撑杆内生的支撑杆内力相叠加力相叠加,支撑支撑轴线轴线宜通宜通过过被支撑构件截面的被支撑构件截面的剪心。此支撑力同剪心。此支撑力同样样适用于适用于为为减小梁受减小梁受压压翼翼缘缘自由自由长长度度时时的情况。的情况。单单根受根受压压杆在杆在长长度的度的中点有一道支撑中点有一道支撑时时的支撑力的支撑力为为Fb1=N/60(NFb1=N/60(N为为被支撑杆的被支撑杆的轴压轴压力力),),当当
22、77(77(对对Q235Q235钢钢)或或 41(41(对对Q345Q345钢钢)时时,Fb1Fb1小于原小于原规规范采用的范采用的偶然剪力。偶然剪力。5)5)对压对压弯构件弯构件稳稳定定计计算的主要修改内容算的主要修改内容 a.a.调调整了等整了等效弯矩系数效弯矩系数 mxmx和和 txtx的取的取值值。因。因为对纯为对纯框架已建框架已建议议用二用二阶弹阶弹性分析法性分析法计计算内力算内力,故不故不论纯论纯框架柱或有框架柱或有支撑框架柱均可按两端支承构件支撑框架柱均可按两端支承构件对对待待,采用相同采用相同 mxmx的的值值,仅仅当用一当用一阶弹阶弹性分析法性分析法计计算内力的算内力的纯纯框
23、架性及框架性及弱支撑框架柱弱支撑框架柱时时,mxmx仍取仍取为为1.01.0。根据国内研究并。根据国内研究并参考国外参考国外规规定定,取消取消 mxmx和和 txtx不得小于不得小于0.40.4的的规规定。定。无端弯矩但有横向荷无端弯矩但有横向荷载载作用作用时时,为简为简化化计计算且均偏算且均偏于安全于安全,不不论论有几个横向荷有几个横向荷载载,均均统统一取一取 mxmx=1.0=1.0。b.b.在弯矩作用平面外的在弯矩作用平面外的稳稳定定计计算公式中算公式中,在在MxMx项项前前面增加截面影响系数面增加截面影响系数(对闭对闭口截面口截面 =0.7,=0.7,对对其它截其它截面面 =1.0);
24、=1.0);而将而将闭闭口截面的口截面的 b b值值由原由原规规范的范的l.4(l.4(b b 1.01.0是不合理的是不合理的)改改为为1.01.0。对单轴对对单轴对称截面称截面,公式中公式中的的 y y理理应应按按 yzyz查查取取,但由于但由于压压弯构件的弯构件的单轴对单轴对称截称截面的面的 yzyz计计算复算复杂杂,而且截面形心与剪心比而且截面形心与剪心比较较接近接近,yy与与 yzyz的差的差别别不大不大,故故规规定除定除仅对仅对T T形截面形截面应应按按 yzyz确确定定 y y外外,其它截面均可按其它截面均可按yy确定确定 y y。(6)(6)构件的计算长度和容许长细比构件的计算
25、长度和容许长细比 a.a.对对珩架交叉腹杆中的珩架交叉腹杆中的压压杆杆在在衔衔架平面外架平面外的的计计算算长长度度l0l0参考德国参考德国标标准准对对原原规规范范进进行修行修改改,列出了四种情况列出了四种情况(相交另一杆受相交另一杆受压压,两两杆均不中断或另一杆中断杆均不中断或另一杆中断;相交另一杆受相交另一杆受拉拉,两杆均不中断或有一杆中断两杆均不中断或有一杆中断)和五个和五个计计算公式。算公式。l0l0与两交叉腹杆的内力特征与两交叉腹杆的内力特征(受拉受拉或或压压、内力大小等、内力大小等)有关。与原有关。与原规规范相比范相比,差差别别在在+12.9%-30%+12.9%-30%之之间间。(
26、a)a)对附录中有侧移和无侧移框架柱的计算长度系数表进对附录中有侧移和无侧移框架柱的计算长度系数表进行了局部修正行了局部修正,根据横梁远端的连接刚度和横梁的轴向内根据横梁远端的连接刚度和横梁的轴向内力补充了横梁线刚度的修正系数。根据底层框架柱柱脚的力补充了横梁线刚度的修正系数。根据底层框架柱柱脚的具体构造对具体构造对K2K2的取值作出规定的取值作出规定,即对平板支座取即对平板支座取K2=0.1(K2=0.1(因因为非理想饺为非理想饺),),刚接时取刚接时取K2=10.(K2=10.(原规范假定为绝对嵌固原规范假定为绝对嵌固,k2)k2)。(b)(b)将框架分为无支撑纯框架和有支撑框架两将框架分
27、为无支撑纯框架和有支撑框架两大类，对纯框架大类，对纯框架,当采用一阶弹性分析法计算内力时当采用一阶弹性分析法计算内力时,按附按附录中有侧移框架柱的计算长度系数表取用录中有侧移框架柱的计算长度系数表取用;当采用二阶弹当采用二阶弹性分析法计算内力并在柱顶考虑假想水平性分析法计算内力并在柱顶考虑假想水平力力H Hnini时时,由于我由于我国的国的HniHni与欧盟与欧盟EC3EC3的有些差别的有些差别,且考虑到杆件的非弹性变且考虑到杆件的非弹性变形和计算方便形和计算方便,故取故取=1.00=1.00。对有支撑框架对有支撑框架,则根据支撑则根据支撑结构侧移刚度结构侧移刚度(产生单位倾侧角的水平力产生单
28、位倾侧角的水平力)的不同而分为强的不同而分为强支撑框架和弱支撑框架并分别确定框架柱的支撑框架和弱支撑框架并分别确定框架柱的值或值或值。值。(c)c)增加了在某些情况下对框架柱的计算长度系数增加了在某些情况下对框架柱的计算长度系数应加应加以修正的规定。当框架柱可得到相邻柱的以修正的规定。当框架柱可得到相邻柱的支持时支持时,该柱的该柱的值可予以折减值可予以折减,而提供支持作用的柱的而提供支持作用的柱的值应相应增大。值应相应增大。对支持摇摆柱的框架柱计算长度系数的增大系数列有计算对支持摇摆柱的框架柱计算长度系数的增大系数列有计算公式公式 。c.c.根据根据实实践践经验经验,补补充了充了对对跨度跨度L
29、 L 60m60m绗绗架杆件架杆件容容许长细许长细比的比的规规定。定。5.疲劳计算基本上按原基本上按原规规范未范未变变,仅对仅对附附录录中的构件和中的构件和连连接分接分类类表中梁的表中梁的连连接接焊缝焊缝等等级级及其及其类别类别作了修改作了修改6.连接计算(1)(1)焊缝连接焊缝连接 a.a.增加了对焊缝质量等级选用的具体增加了对焊缝质量等级选用的具体规定规定,以满足工作需要以满足工作需要;b.b.对对T T形对接焊缝形对接焊缝,按焊接按焊接术语术语(GB/T3375-94),GB/T3375-94),明确规定应采用对接与角接明确规定应采用对接与角接组合焊缝组合焊缝;c.c.对焊缝的计算长度进
30、行修改对焊缝的计算长度进行修改,原规范对原规范对未用引弧板施焊的对接焊缝和角焊缝未用引弧板施焊的对接焊缝和角焊缝,每条焊缝的计每条焊缝的计算长度一律为实际长度减去算长度一律为实际长度减去1010mm,mm,现改为减现改为减2 2t(t(对接对接焊缝焊缝)或或(角焊缝角焊缝)2)2h hf f;d.;d.在直角或斜角在直角或斜角T T形接头用形接头用角焊缝连接的强度计算中角焊缝连接的强度计算中,考虑了根部间隙考虑了根部间隙b b的影响的影响,参照参照AWS1998AWS1998的规定的规定,给出了相应的计算公式给出了相应的计算公式;e.e.将将原规范部分焊透的对接焊缝或对接与角接组合焊缝原规范部
31、分焊透的对接焊缝或对接与角接组合焊缝中笼统写成的中笼统写成的V V形坡口区分为形坡口区分为V V形坡形坡l-ll-l和单边和单边V V形形(含含K K形形)坡口坡口,并分别给出了这种焊缝计算厚度并分别给出了这种焊缝计算厚度hehe的确定的确定方法。方法。(2)(2)紧紧固件固件连连接接 a.a.在高在高强强度螺栓度螺栓连连接摩擦面的抗滑接摩擦面的抗滑移系数移系数 的表格中增加了的表格中增加了Q420Q420钢钢的的 值值,同同时对时对表表中的中的 值进值进行了行了调调整整,最高不大于最高不大于0.5.0.5.b b增加了自增加了自攻螺攻螺钉钉、拉、拉锚钉锚钉和射和射钉钉等新型等新型紧紧固件的内
32、容。固件的内容。(3)(3)增加了梁与柱增加了梁与柱刚刚性性连连接接这这一一节节,其内容与其内容与现现行行建筑抗震建筑抗震设计规设计规范范(GB50011)GB50011)以及行以及行业标业标准准高高层层民用建筑民用建筑钢结钢结构技构技术规术规程程(JGJ99-98)JGJ99-98)是是协调协调的。的。(4)(4)根据根据试验试验研究的研究的结结果果,增加了增加了“连连接接接接节节点点点点处处板件的板件的板件的板件的计计算算算算”这这一一节节,主要内容有主要内容有:a.a.给给出了出了连连接板件在拉、剪共接板件在拉、剪共同作用下同作用下(BlockShearBlockShear)的的强强度度
33、计计算公式算公式,适用于拉力与适用于拉力与板件撕裂板件撕裂线线之之间间的不同的不同夹夹角角;b.b.提出了用有效提出了用有效宽宽度法度法计计算算绗绗架架节节点板点板强强度的近似公式度的近似公式,应应力力扩扩散角取散角取为为3030度度 c.c.首次提出了首次提出了绗绗架架节节点板在受点板在受压压斜腹杆作用下的斜腹杆作用下的稳稳定定计计算方法。算方法。为简为简化化设设汁汁,对对有有竖竖腹杆的腹杆的节节点板点板给给出可以不出可以不计计算算稳稳定的定的c/t(cc/t(c为为受受压压斜腹杆斜腹杆连连接肢端面中点沿腹杆接肢端面中点沿腹杆轴线轴线方向至弦杆的方向至弦杆的净净距距,t t为节为节点板厚度点
34、板厚度)的下限的下限值值,对对无无竖竖腹杆的腹杆的节节点板点板给给出可用出可用简简化公化公式式计计算算稳稳定的定的c ct t下下限限值值。当当c/tc/t超超过规过规定的下限定的下限值值时时,应应按按附附录录中所中所给给的方的方法法进进行行稳稳定定计计算。由于此法是根据有限的算。由于此法是根据有限的试验结试验结果果拟拟合而成合而成,在在c/tc/t的一定范回内的一定范回内,试验结试验结果比果比较稳较稳定定,计计算算值值平均平均为试验值为试验值的的85%.85%.偏于安全。但当偏于安全。但当c/tc/t超出一定范超出一定范围围后后,计计算算值值将大于将大于试验值试验值,不安全。故不安全。故规规
35、范范规规定了定了c/tc/t的的上限上限值值,即即严严禁超禁超过过此此值值(5)(5)根据根据实实践践经验经验,增加了几种支座形式增加了几种支座形式,即常用的即常用的平板支座和近年来开平板支座和近年来开发发的橡胶支座和球形的橡胶支座和球形钢钢支座。支座。7.构造要求(1)(1)取消了原取消了原规规范范对焊对焊件厚度的限制件厚度的限制,因因为该为该限限值值是根据当是根据当时时的的钢钢材材标标准和准和实实践践经验经验提出来的提出来的,现现在在不不仅钢仅钢材材标标准已准已经经改改变变而且在工程而且在工程实实践中有突破。践中有突破。另外另外,从防脆断的角度出从防脆断的角度出发发,焊焊件的厚度限件的厚度
36、限值值与与结结构形式、构形式、应应力特征、工作温度和构造等多种因素力特征、工作温度和构造等多种因素有关有关,原原规规范的范的规规定亦不定亦不够够全面全面,容易引起容易引起误误会。会。(2)(2)明确了有些构造要求不适用于明确了有些构造要求不适用于钢钢管管结结构。构。(3)(3)焊缝连焊缝连接方面接方面 a.a.对宽对宽度或厚度不同的度或厚度不同的焊焊件件用用对对接接焊缝焊缝拼接拼接时时,原原规规范范规规定要做成坡度不定要做成坡度不大大1 1：4 4的斜角的斜角,现现根据国外根据国外经验对经验对静静载结载结构改构改为为不大于不大于1 1：2.5;2.5;b.b.角角焊缝焊缝的最小的最小焊焊脚尺寸
37、脚尺寸hfhf 1.5t1.5t,原原规规范范对对t t定定义为较义为较厚厚焊焊件的厚度件的厚度,现现根据国外根据国外经验经验,加注加注说说明明:当采用低当采用低氢氢型碱性型碱性焊焊条条时时,t t 取取为较为较薄薄焊焊件的厚度件的厚度;c.c.侧侧面角面角焊缝焊缝的最大的最大计计算算长长度度,原原规规范按范按动载结动载结构和静构和静载结载结构分构分别规别规定定为为4040hfhf和和6060hfhf,现现根据根据试验结试验结果果,统统一取一取为为“60“60hfhf。(4)(4)螺栓和确螺栓和确钉连钉连接接 对对螺栓螺栓(钢钉钢钉)间间距表参距表参照照桥桥梁梁规规范和国外范和国外现现范范进进
38、行了局部修改行了局部修改,补补充了垂直内力方向的充了垂直内力方向的问问距的距的现现定。定。对对沿杆沿杆轴轴方向受拉的方向受拉的连连接接,增加了增加了为为减少撬力的构减少撬力的构造要求。造要求。(5)(5)根据根据实实践践经验经验和和试验试验研究研究,增加了插入式柱增加了插入式柱脚、埋入式柱脚和外包式柱脚等新型柱脚形脚、埋入式柱脚和外包式柱脚等新型柱脚形式式,并并对对插入式柱脚的最小埋深作出了插入式柱脚的最小埋深作出了规规定定,同同时补时补充了柱脚底板与混凝土基充了柱脚底板与混凝土基础间础间抗水平力抗水平力的摩擦系数的摩擦系数值值=0.40(6)=0.40(6)根据科学根据科学试验试验和和实实践
39、践经验经验,规规定的吊定的吊车车梁梁(或吊或吊车绗车绗架架)上翼上翼缘缘和制和制动动梁可以用角梁可以用角焊缝连焊缝连接。接。(7)(7)根据根据实实践践经验经验,增加了增加了L L 60m60m的大跨度屋盖的大跨度屋盖结结构的构造要求。构的构造要求。(8)(8)增加了增加了“提高寒冷地区提高寒冷地区结结构抗脆断能力的构抗脆断能力的要求要求”这这一一节节,适用于工作温度适用于工作温度T T-20-20的地的地区。其内容主要是根据我国在区。其内容主要是根据我国在东东北寒冷地区北寒冷地区的建的建设经验设经验以及前以及前苏联苏联在在这这方面的研究成果方面的研究成果制定的制定的(9)(9)对对防防护护和
40、隔和隔热进热进行了行了补补充修改充修改,明明确提出了确提出了钢结钢结构的防腐构的防腐蚀蚀（锈蚀锈蚀亦是一种腐亦是一种腐蚀蚀)和防火和防火问题问题以及以及应应遵守的有关国家遵守的有关国家标标准准与与设计设计原原则则。在在设计设计文件中文件中应应注明所要求注明所要求的的钢钢材除材除锈锈等等级级和采用的涂料和采用的涂料(或或镀层镀层)名称名称及其厚度。及其厚度。8.塑性设计(1)(1)取消了原取消了原规规范在塑性范在塑性设计时应设计时应乘以乘以强强度度折减系数折减系数0.90.9的的规规定定,因原因原规规定依据不足。定依据不足。(2)(2)将符合塑性将符合塑性设计设计要求的要求的钢钢材力学性能从条文
41、材力学性能从条文说说明移入正文并明移入正文并对对塑性塑性应变应变的要求加以修改的要求加以修改,由屈服台由屈服台阶阶末端末端处处的的应变应变 stst 6p(p6p(p为弹为弹性性阶阶段的段的应变应变)改改为为 u(u(对应对应于抗拉于抗拉强强度度fufu时时的的应变应变)不小于不小于2020倍的屈服点倍的屈服点应变应变 y y。9.钢管结构(1)(1)圆钢圆钢管管结结构构:随着随着钢钢管管结结构的构的发发展展,同同济济大学大学对对根据最近收集到的国内外新的根据最近收集到的国内外新的试验试验数据和有限元数据和有限元分析分析结结果建立起来的数据果建立起来的数据库进库进行了行了统计统计分析后分析后,
42、对对原原规规范范进进行了下列修改行了下列修改:a.a.对对管管节节点承点承载载力的力的计计算算公式作了局部修改公式作了局部修改,使使计计算算结结果的置信度和均果的置信度和均值值更更为为合理合理;b.b.将公式的适用范将公式的适用范围围由原由原规规范的径厚比范的径厚比d/td/t 5050扩扩大到大到d/t d/t 100(100(主管主管)和和didi/ti ti 60(60(支管支管):):c.c.补补充了充了TTTT型和型和KKKK型空型空间间管管节节点承点承载载力的力的计计算公算公式。另外式。另外,将主管将主管轴轴力影响系数力影响系数 表达式中表达式中对对主管主管轴轴向向应应力力 的定的
43、定义义由原来的由原来的 最大最大轴轴向向应应力力 改改为为 节节点两点两侧侧主管的主管的较较小小轴轴向向压应压应力力(一一侧侧受拉受拉时时,取取 0)0)(2)(2)增加了矩形管增加了矩形管(含方管含方管)结结构的平面管构的平面管节节点点承承载载力力计计算公式。由哈算公式。由哈尔滨尔滨工工业业大学土木工大学土木工程学院根据程学院根据试验试验研究的成果并参照国外研究的成果并参照国外资资料料进进行修行修订订,其内容大致其内容大致为为:a.a.由于矩形管由于矩形管结结构构在我国在我国应应用用较较少少,经验经验不足不足,经经研究分析后研究分析后,将将国外国外资资料中的矩形管料中的矩形管节节点承点承载载
44、力力统统一乘以折一乘以折减系数减系数0.9;0.9;b.b.对对T,Y,XT,Y,X形形节节点点,根据哈工大的科根据哈工大的科研成果研成果对对国外公式国外公式进进行了修正行了修正.l0.保留圆钢、小角钢的轻型结构 保留保留圆钢圆钢、小角、小角钢钢的的轻轻型型结结构构,但将其名称由原但将其名称由原来的来的“轻轻型型钢结钢结构构”改改为为“轻轻型型绗绗架架结结构构,以明确其以明确其作作为为小型小型衔衔架架(joist)joist)使用的功能。使用的功能。11.钢与混凝土组合梁(1)(1)将将圆圆柱柱头焊钉头焊钉的抗剪承的抗剪承载载力的限力的限值值NcNc 0.7Asf0.7Asf改大改大为为NcN
45、c 0.7 0.7 AsfAsf(为为栓栓钉钉的的强强屈比屈比)。(2)(2)增加了增加了连续组连续组合梁合梁负负弯矩弯矩处处截面的截面的计计算方法。算方法。(3)(3)增加了增加了压压型型钢钢板板组组合板的合板的组组合梁合梁设计设计。(4)(4)增加了部分抗剪增加了部分抗剪连连接件接件组组合梁的合梁的设计设计 三、需要三、需要进进一步研究的一步研究的问题问题1.1.研制、开研制、开发发和建立建筑和建立建筑钢结钢结构用构用钢钢材品种材品种(含含钢钢管管)的系列。的系列。2.2.进进行建筑行建筑钢结钢结构抗脆断性能的研究构抗脆断性能的研究,从从计计算算和构造和构造(包括板厚限包括板厚限值值)方面
46、提出相方面提出相应应措施。措施。3.3.对对半半刚刚性性节节点的框架点的框架结结构构进进行研究。行研究。4.4.继续对继续对梁腹板的梁腹板的稳稳定定问题进问题进行研究。行研究。5.5.对应对应力幅相同但最大拉力幅相同但最大拉应应力相差力相差较较大大时时疲疲劳劳性能的差异性能的差异问题进问题进行研究行研究,同同时应时应开展用极开展用极限状限状态设计态设计法法进进行疲行疲劳计劳计算的研究。算的研究。6.对8.8级高强度螺栓的预拉力值是否可以提高进行试验研究。l7.继续对钢管结构节点承载力进行试验研究。l8.继续对低合金高强度结构钢特别是厚板的力学性能进行统计分析,并在此基础上对钢材的设计指标作必要的修正。