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《高强钢结构设计标准[附条文说明]》JGJ/T 483-2020

住房和城乡建设部
实施时间:2020-10-01
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 前言

中华人民共和国行业标准

高强钢结构设计标准

Standard for design of high strength steel structure

JGJ/T 483-2020

备案号 J 2831-2020

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2 0 2 0 1 0 1

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2020年 第91号

住房和城乡建设部关于发布行业标准《高强钢结构设计标准》的公告

现批准《高强钢结构设计标准》为行业标准,编号为JGJ/T 483-2020,自2020年10月1日起实施。

本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑出版传媒有限公司出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2020年4月9日

前言

根据住房和城乡建设部《关于印发<2013年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》 (建标[2013]6号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。

本标准的主要技术内容是:1总则;2术语和符号;3基本规定;4材料;5轴心受力构件;6受弯构件;7拉弯和压弯构件;8连接和节点。

本标准由住房和城乡建设部负责管理,由清华大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送清华大学土木工程系(地址:北京市海淀区清华园1号清华大学土木工程系,邮编:100084)。

本标准主编单位:清华大学

中信建筑设计研究总院有限公司

本标准参编单位:中冶京诚工程技术有限公司

中国建筑标准设计研究院有限公司

西安建筑科技大学

北京工业大学

天津大学

东南大学

国家钢结构工程技术研究中心

中冶建筑研究总院有限公司

中国建筑西南设计研究院有限公司

中国五洲工程设计集团有限公司

宝钢钢构有限公司

浙江东南网架股份有限公司

浙江精工钢结构有限公司

江苏省沪宁钢机股份有限公司

上海中远川崎重工钢结构有限公司

鞍钢股份有限公司

舞阳钢铁有限责任公司

武汉钢铁有限公司

山东中通钢构建筑股份有限公司

安阳钢铁股份有限公司

马鞍山钢铁股份有限公司

山东钢铁股份有限公司莱芜分公司

天津钢管集团股份有限公司

北京市建筑工程研究院有限责任公司

深圳市建筑设计研究总院有限公司

上海建工五建集团有限公司

香港华艺设计顾问(深圳)有限公司

深圳市清华苑建筑与规划设计研究有限公司

杭州恒达钢结构实业有限公司

北京国电龙源环保工程有限公司

中信金属有限公司

重庆大学

北京首钢国际工程技术有限公司

本标准主要起草人员:石永久 施刚 温四清 郝际平 张爱林 丁阳 舒赣平 郁银泉 余海群 刘毅 冯远 贺明玄 丁大益 吴耀华 周观根 陈国栋 刘志东 董卫国 刘明 张华红 童明伟 员建成 奚铁 左勇志 陈勤 刘臣 吴晖 李琰 王元清 王喆 陈学森 赵嘉康 赵俊林 左权胜 劳俊 王卫永 王厚昕 张旦天 李丰功 商存亮

本标准主要审查人员:娄字 范重 范峰 肖从真 周健 朱丹 王湛 朱忠义 傅中俊

1总则

1  总则

1.0.1  为在高强钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本标准。

1.0.2  本标准适用于采用牌号不低于Q460、Q460GJ钢材的工业与民用建筑及一般构筑物的钢结构设计。

▼ 展开条文说明

1.0.3  高强钢结构的设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

▼ 展开条文说明

2术语和符号

2.1术语

2  术语和符号

2.1  术语

2.1.1  高强钢  high strength structural steel

   牌号不低于Q460、Q460GJ的高强度结构钢材。

2.1.2  高强钢构件 high strength steel structural member

   牌号不低于Q460、Q460GJ的结构钢材加工制作的结构构件。

2.1.3  高强钢结构  high strength steel structure

   采用高强钢构件的钢结构。

▼ 展开条文说明

2.1.4  抗震性能化设计  performance-based seismic design

   基于结构承载力和延性的合理匹配来选定性能目标的抗震设计方法。

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2.1.5  塑性耗能区  plastic energy dissipative zone

   在强烈地震作用下,结构构件首先进入塑性变形状态并消耗能量的区域。

2.2符号

2.2  符号

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2.2.1  作用和作用效应

   M——弯矩;

   N——轴力;

   P——高强度螺栓的预拉力;

   V——剪力;

   σ——正应力;

   τ——剪应力。

2.2.2  计算指标

   E——钢材的弹性模量;

   f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;

   fv——钢材的抗剪强度设计值;

   fce——钢材的端面承压强度设计值;

   fy——钢材的屈服强度;

   fu——钢材的抗拉强度最小值;

   fwt、fwc、fwv——对接焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;

   fwu——对接焊缝的抗拉强度;

   fwf——角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;

   ffu——角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度;

   fbt、fbc、fbv——螺栓的抗拉、承压和抗剪强度设计值;

   fbu——高强度螺栓的抗拉强度最小值;

   fb——销轴的抗弯强度设计值;

   G——钢材的剪变模量;

   γR——钢材的抗力分项系数;

   δu——钢材的伸长率;

   εy——钢材的屈服应变;

   εu——钢材的极限应变;

   εst——钢材的硬化应变。

2.2.3  几何参数

   A——毛截面面积;

   Ae——有效截面面积;

   An——净截面面积;

   b——翼缘板的外伸宽度;壁板的净宽度;角钢的宽度;

   b0——箱形截面壁板间的距离;

   D——圆管的外径;

   d——螺栓直径;销轴直径;

   d0——孔径;

   e——偏心距;

   hw——腹板的高度;

   hm——上下翼缘中面间的距离;

   h0——腹板的计算高度;

   hc——腹板的受压区宽度;

   he——腹板的受压区有效宽度;

   hf——角焊缝的焊脚尺寸;

   I——毛截面惯性矩;

   l——长度或跨度;

   l1——梁受压翼缘侧向支承间距离;螺栓受力方向的连接长度;

   lw——焊缝的计算长度;

   S——毛截面面积矩;

   t——板的厚度;

   tf——翼缘的厚度;

   tw——腹板的厚度;

   W——毛截面模量;

   Wn——净截面模量;

   ω——角钢的平板宽度。

2.2.4  计算系数及其他

   n——高强度螺栓的数目;受弯构件整体稳定计算公式指数;

   α——轴心受压构件板件宽厚比限值的放大系数;

   α0——截面应力分布系数;

   αf——螺栓或焊缝长接头承载力折减系数;

   βm  ——压弯构件整体稳定的等效弯矩系数;

   γx、γy——对主轴x、y的截面塑性发展系数;

   γm——圆形构件的截面塑性发展系数;

   εk——钢号修正系数,其值为235与钢材牌号对应的名义屈服强度的比值的平方根;

   ε'k——钢号修正系数,其值为460与钢材牌号对应的名义屈服强度的比值的平方根;

   η——轴心受力构件的有效截面系数;压弯构件整体稳定的截面影响系数;

   λ——长细比;

   λn,b——正则化长细比;

   λrep、λrepf、λrepw——正则化宽厚比;

   ρ——轴心受压构件的有效截面系数;

   φ——轴心受压构件的整体稳定系数;

   φb——受弯构件的整体稳定系数;

   ψ——压弯构件整体稳定的修正系数。

3基本规定

3.1设计原则

3  基本规定

3.1  设计原则

3.1.1  高强钢结构的设计应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068规定的原则,并应符合现行国家标准《工程结构设计基本术语标准》GB/T 50083、  《工程结构设计通用符号标准》GB/T 50132、《钢结构设计标准》GB 50017和《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205的规定。

3.1.2  结构上的作用应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定,地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定。

▼ 展开条文说明

3.1.3  高强钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068的规定;对结构中重要和关键传力部位的高强钢构件的安全等级宜提高。

▼ 展开条文说明

3.1.4  高强钢宜应用于下列构件:

   1  由强度控制截面的构件;

   2  要求自重轻且强度高的结构构件。

▼ 展开条文说明

3.1.5  非抗震设计时,结构或构件变形、构件的长细比应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定。

3.1.6  抗震设计时,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定进行抗震验算,构件的抗震等级、框架柱的长细比和截面板件宽厚比应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定确定,并应符合相应的抗震措施。

▼ 展开条文说明

3.1.7  高强钢构件的承载力抗震调整系数γRE:结构构件和连接的强度计算时应取0.80,结构构件的稳定计算时应取0.85;当仅计算竖向地震作用时,可取1.0。

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3.1.8  采用现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的抗震性能化设计时,高强钢结构设计应按本标准第3.2节执行。

3.2抗震性能化设计

3.2  抗震性能化设计

3.2.1  应用于抗震性能化设计的高强钢不宜用于塑性耗能区,宜用于下列构件:

   1  延性等级为V级的结构构件;

   2  框架结构中符合强柱弱梁要求的框架柱;

   3  中心支撑结构中符合强框架弱支撑要求的柱或梁。

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3.2.2  结构构件的长细比和板件宽厚比应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定。

▼ 展开条文说明

3.2.3  结构采用抗震性能化设计时,钢材应符合下列规定:

   1  钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.9;

   2  钢材的断后伸长率不应小于16%。

▼ 展开条文说明

《高强钢结构设计标准[附条文说明]》JGJ/T 483-2020

4材料

4.1钢材牌号

4  材料

4.1  钢材牌号

4.1.1  高强钢结构构件应采用Q460钢、Q500钢、Q550钢、Q620钢、Q690钢和Q460GJ钢、Q500GJ钢、Q550GJ钢、Q620GJ钢、Q690GJ钢,其质量应分别符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T 1591和《建筑结构用钢板》GB/T 19879的规定。

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4.1.2  焊接高强钢结构构件采用Z向钢时,其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。

4.1.3  处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀性介质环境中的高强钢结构,宜采用耐候高强钢,其质量应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 4171的规定。

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4.1.4  当采用本标准未列出牌号的高强钢时,应有充分可靠的依据。

4.2连接材料

4.2  连接材料

4.2.1  高强钢结构用焊接材料应符合下列规定:

   1  手工焊接用焊条,应符合现行国家标准《热强钢焊条》GB/T 5118的规定,焊条型号应与主体钢材力学性能相适应;

   2  自动焊或半自动焊用焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110及《热强钢药芯焊丝》GB/T 17493的规定;

   3  埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》GB/T 12470的规定。

4.2.2  高强钢结构用紧固件材料应符合下列规定:

   1  宜采用钢结构用大六角高强度螺栓或扭剪型高强度螺栓。

   2  钢结构用大六角高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231的规定。扭剪型高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632的规定。

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4.3材料选用

4.3  材料选用

4.3.1  设计时,应综合考虑结构的重要性、荷载特征、应力状态、板件厚度和工作环境、加工条件以及钢材性价比等要素,合理地选用钢材牌号、质量等级、性能指标和技术要求,并明确交货状态;钢材质量等级的选取应满足钢材在结构工作温度下具有冲击韧性合格保证的要求。

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4.3.2  高强钢的选用应符合下列规定:

   1  选用的高强钢应具有屈服强度、断后伸长率、抗拉强度和硫、磷含量的合格保证,焊接结构采用的高强钢尚应具有碳当量的合格保证;

   2  焊接结构以及重要的非焊接结构选用的高强钢应具有冷弯试验的合格保证;

   3  直接承受动力荷载、重要的受拉或受弯焊接结构或需验算疲劳的构件选用的高强钢应具有冲击韧性的合格保证。

▼ 展开条文说明

4.3.3  焊缝连接材料应符合下列规定:

   1  焊接材料的型号和性能应与母材的性能相匹配,其熔敷金属的力学性能应符合设计规定,且不应低于相应母材标准的下限值;

   2  对直接承受动力荷载或需要验算疲劳的结构,以及低温环境下工作的厚板结构,应采用低氢型焊条。

4.4设计指标

4.4  设计指标

4.4.1  高强钢的设计用强度指标,应根据钢材牌号、厚度或直径按表4.4.1采用。

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4.4.2  冷弯型材和冷弯钢管,其强度设计值应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定采用。

4.4.3  焊缝的强度设计指标应按表4.4.3采用,并应符合下列规定:

   1  焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的规定,其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205的规定,其中厚度小于6mm钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级;

   2  对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取fwc,在受拉区的抗弯强度设计值取fwt

   3  计算下列情况的连接时,焊缝强度设计值应乘以相应的折减系数;几种情况同时存在时,其折减系数应连乘:

    1)施工条件较差的高空安装焊缝应乘以折减系数0.90;

    2)进行无垫板的单面施焊对接焊缝的连接计算应乘以折减系数0.85。

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4.4.4  高强度螺栓承压型连接的强度设计指标立按表4.4.4-1采用,高强度螺栓摩擦型连接的高强钢接触面抗滑移系数应按表4.4.4-2采用,单个高强度螺栓的预拉力设计值应按表4.4.4-3采用。

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5轴心受力构件

5.1轴心受力构件的强度

5  轴心受力构件

5.1  轴心受力构件的强度

5.1.1  计算轴心受拉构件,当端部连接及中部护接处组成截面的各板件都有连接件直接传力时,应符合下列规定:

   1  除采用高强度螺栓摩擦型连接者外,其截面强度计算应符合下列规定:

   毛截面屈服:

   净截面断裂:

   式中:N——所计算截面的拉力设计值(N);

         f——钢材抗拉强度设计值(N/mm2);

         A——构件的毛截面面积(mm2);

         An——构件的净截面面积,当构件多个截面有孔时,取最不利的截面(mm2);

         fu——钢材抗拉强度最小值(N/mm2)。

   2  采用高强螺栓摩擦型连接的构件,其截面强度计算应符合下列规定:

    1)当构件为沿全长都有排列较密螺栓的组合构件时,其截面强度应按下式计算:

    2)除第1项规定的情形外,其毛截面强度应按本标准式(5.1.1-1)计算,净截面强度应按下式计算:

   式中:n——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数目;

         n1——所计算截面(最外列螺栓处)上高强度螺栓数目。

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5.1.2  桁架或塔架的单角钢腹杆,当以一个肢连接于节点板时,除弦杆亦为单角钢且位于节点板同侧的情况外,可按轴心受力构件采用本标准式(5.1.1-1)和式(5.1.1-2)计算受拉构件的截面强度,但计算时应对拉力乘以放大系数1.15。

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5.1.3  计算轴心受压构件时,当端部连接及中部拼接处组成截面的各板件都有连接件直接传力时,截面强度应按本标准式(5.1.1-1)计算。

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5.1.4  轴心受拉和轴心受压构件的组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,应对危险截面的面积乘以有效截面系数η,不同构件截面形式和连接方式的η值应符合表5.1.4的规定。

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《高强钢结构设计标准[附条文说明]》JGJ/T 483-2020

5.2轴心受压构件的稳定性

5.2  轴心受压构件的稳定性

5.2.1  除板件宽厚比超过本标准第5.3.1条规定的实腹式构件外,轴心受压构件的稳定性应按下式计算:

   式中:φ——轴心受压构件的稳定系数(取截面两主轴稳定系数中的较小者)。

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5.2.2  轴心受压构件的稳定系数φ应根据构件的长细比(或换算长细比)、钢材屈服强度和表5.2.2-1、表5.2.2-2的截面分类,按本标准附录A采用。

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5.2.3  轴心受压构件应按下式计算剪力设计值,并假定沿构件全长不变;对格构式轴心受压构件,剪力V应由承受该剪力的缀材面(包括用整体板连接的面)分担。

▼ 展开条文说明

5.3实腹式轴心受压构件的局部稳定性和屈曲后强度

5.3  实腹式轴心受压构件的局部稳定性和屈曲后强度

5.3.1  实腹式轴心受压构件要求不出现局部失稳时,其板件宽厚比应符合下列规定:

   1  H形截面腹板

   当λ≤50εk时:

   当λ>50εk时:

   式中:λ——构件绕截面两个主轴的较大长细比,大于120时取120;

         εk——钢号修正系数,其值为235与钢材牌号对应的名义屈服强度的比值的平方根;

         h0——腹板的计算高度(mm),对焊接H形截面为腹板净高,对轧制H形截面不应包括翼缘腹板过渡处圆弧段;

         tw——腹板的厚度(mm)。

   2  H形截面翼缘

   当λ≤70εk时:

   当λ>70εk时:

   式中:λ——构件绕截面两个主轴的较大长细比,大于120时取120;

         b、tf——分别为翼缘板自由外伸宽度和翼缘厚度(mm)。

   3  箱形截面壁板

   当λ≤52εk时:

   当λ>52εk时:

   式中:λ——构件绕截面两个主轴的较大长细比,大于120时取120;

         b0、t——分别为壁板间的净距离和壁板厚度(mm)。

   4  等边角钢肢件

   当λ≤80εk时:

   当λ>80εk时:

   式中:λ——按角钢绕非对称主轴回转半径计算的长细比,大于120时取120;

         ω、t——分别为角钢的平板宽度和厚度(mm),ω可取为b-2t,b为角钢宽度。

   5  圆管压杆的外径与壁厚之比不应超过100εk2

▼ 展开条文说明

5.3.2  当轴心受压构件的轴心压力设计值N小于其稳定承载力φfA时,可将其板件宽厚比限值由本标准第5.3.1条的公式算得后乘以放大系数α。α应按下式计算且不应大于1.4。

▼ 展开条文说明

5.3.3  板件宽厚比超过本标准第5.3.1条规定的限值时,轴心受压构件的强度和稳定性应按下列公式计算:

   式中:Ane——构件的有效净截面面积(mm2);

         Ae——构件的有效毛截面面积(mm2);

         An——构件的净截面面积(mm2);

         A——构件的毛截面面积(mm2);

         φ——稳定系数,应按,由本标准附录A中表格查得;

         ρ——有效截面系数,应根据截面形状按本标准第5.3.4条确定。

▼ 展开条文说明
5.3.4  构件的有效截面系数ρ应根据截面形式按下列公式计算:

   1  H形截面腹板

   对Q460、Q460GJ钢材,当λ>52εk时,ρ值尚应满足下式要求:

   式中:h0、tw——对焊接H型钢截面分别为腹板净高和厚度(mm),对轧制H型钢截面不应包括翼缘腹板过渡处圆弧段。

   2  H形截面翼缘

   式中:b、tf——分别为翼缘板自由外伸宽度和厚度(mm)。

   3  箱形截面壁板

   对Q460、Q460GJ钢材,当λ>52εk时,ρ值尚应满足下式要求:

   式中:b、t——壁板的净宽度和厚度(mm)。

   4  单角钢

   当λ>80εk时,ρ值尚应满足下式要求:

   式中:ω、t——分别为角钢的平板宽度和厚度(mm),ω可取为b-2t,b为角钢宽度。

6受弯构件

6.1受弯构件的强度

6  受弯构件

6.1  受弯构件的强度

6.1.1  在主平面内受弯的实腹构件,其抗弯强度应按下式计算:

   式中:Mx、My——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩设计值(N·mm)。

         Wnx、Wny——对x轴和y轴的净截面模量(mm3)。当截面板件宽厚比等级达到受弯构件S4级要求时,取全截面模量;当截面板件宽厚比等级为受弯构件S5级时,取有效截面模量;截面分类和有效截面计算应按现行国冢标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用。

         γx、γy——截面塑性发展系数,Q460和Q460GJ钢材按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定取值,其他牌号高强钢均取1.0。

         f——钢材的抗弯强度设计值(N/mm2)。

▼ 展开条文说明

6.1.2  在主平面内受弯的实腹构件,其抗剪强度应按下式计算:

   式中:V——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值(N);

         S——计算剪应力处以上(或以下)毛截面对中和轴的面积矩(mm3);

         I——构件的毛截面惯性矩(mm4);

         tw——构件的腹板厚度(mm);

         fv——钢材的抗剪强度设计值(N/mm2)。

6.2受弯构件的稳定性

6.2  受弯构件的稳定性

6.2.1  在最大刚度主平面内受弯的构件,当梁腹板满足局部稳定性要求时,其整体稳定性应按下式计算:

   式中:Mx——绕强轴作用的最大弯矩设计值(N·mm);

         Wx——按受压最大纤维确定的梁毛截面模量(mm3);

         φb——梁的整体稳定性系数,按本标准第6.2.2条确定。

6.2.2  梁的整体稳定性系数应按下列公式计算:

   式中:Mcr——简支梁、悬臂梁或连续梁的弹性屈曲临界弯矩(N·mm),按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用;

         λn,b0——梁腹板受弯计算时起始正则化长细比,按表6.2.2采用;

         λn,b——梁腹板受弯计算时的正则化长细比;

         n——指数,按表6.2.2采用。

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6.2.3  当箱形截面简支梁截面尺寸(图6.2.3)同时满足h/b0≤6和l1/b0≤95εk2时(l1为受压翼缘侧向支承点间的距离),可不计算整体稳定性。

图6.2.3  箱形截面

6.3受弯构件的局部稳定性

6.3  受弯构件的局部稳定性

6.3.1  受弯构件翼缘宽厚比应符合下列规定:

   1  工字形截面

   2  箱形截面

   式中:b——工字形截面的翼缘外伸宽度(mm);

         b0——箱形截面壁板间的净距离(mm);

         tf——字形截面的翼缘厚度(mm);

         t——箱形截面的壁板厚度(mm)。

   3  当梁抗弯强度计算取γx=1.05时,工字形截面b/tf宜减小至13εk,箱形截面b0/t宜减小至42εk

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6.3.2  采用高强钢的板件不应考虑其屈曲后强度。承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接截面梁,当h0/tw>80εk时,焊接截面梁应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算腹板的稳定性,其中h0和tw分别为梁腹板的计算高度和厚度。轻、中级工作制吊车梁计算腹板的稳定性时,吊车轮压设计值可乘以折减系数0.9。

6.3.3  对于焊接截面梁,应按下列规定配置加劲肋:

   1  当h0/tw≤80εk时,对有局部压应力的梁,应按构造配置横向加劲肋;当局部压应力较小时,可不配置加劲肋。

   2  当h0/tw>80εk时,应配置横向加劲肋。其中,当h0/tw>170εk(受压翼缘扭转受到约束,如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或h0/tw>150εk(受压翼缘扭转未受到约束时)时,应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁,宜在受压区配置短加劲肋。

   3  h0/tw不应超过250。

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《高强钢结构设计标准[附条文说明]》JGJ/T 483-2020

7拉弯和压弯构件

7.1拉弯和压弯构件的强度

7  拉弯和压弯构件

7.1  拉弯和压弯构件的强度

7.1.1  弯矩作用在两个主平面内的拉弯构件和压弯构件,其截面强度应按下列规定计算:

   1  圆形截面压弯构件:

   式中:γm——圆形构件的截面塑性发展系数,Q460、Q460GJ钢材按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017取值,其他牌号高强钢均取1.0;

         An——构件的净截面面积(mm2);

         Wn——构件的净截面模量(mm3),按本标准6.1.1条的规定取值。

   2  除圆形截面外的压弯构件:

   式中:γx、γy——与截面模量相应的截面塑性发展系数,Q460、Q460GJ钢材按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017取值,其他牌号高强钢均取1.0。

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7.2压弯构件的稳定性

7.2  压弯构件的稳定性

7.2.1  弯矩作用在对称轴平面内的实腹式压弯构件,x轴为对称轴,其弯矩作用平面内的稳定性应符合下列规定:

   1  弯矩作用平面内的稳定性应按下列公式计算:

   式中:N——所计算构件范围内轴心压力设计值(N);

         φx——弯矩作用平面内轴心受压构件稳定系数;

         Mx——所计算构件段范围内的最大弯矩设计值(N·mm);

         ψ——修正系数,当≥0.2时,取0.9;<0.2时,对于Q460和Q460GJ钢材,取1.0;

         W1x——在弯矩作用平面内对受压最大纤维的毛截面模量(mm3);

         βmx——等效弯矩系数,应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定取值。

   2  对于单轴对称压弯构件,当弯矩作用在对称平面内且使翼缘受压时,除应按本标准式(7.2.1-1)计算外,尚应按下式计算:

   式中:W2x——无翼缘端的毛截面模量(mm3)。

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7.2.2  弯矩作用在对称轴平面内的实腹式压弯构件,其弯矩作用平面外的稳定性应按下式计算:

   式中:φy——弯矩作用平面外轴心受压构件稳定系数;

         φb——梁的整体稳定性系数,按本标准第6.2.2条确定;

         Mx——所计算构件段范围内的最大弯矩设计值(N·mm);

         η——截面影响系数,闭口截面η=0.7,其他截面η=1.0。

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7.2.3  弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面内的整体稳定性应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算。

7.2.4  弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面内和平面外的稳定性应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算。

7.2.5  当柱段中没有很大横向力或集中弯矩时,双向压弯圆管的整体稳定应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算。

7.2.6  弯矩作用在两个主平面内的双轴对称实腹式工字形和箱形截面的压弯构件,其稳定性应按下列公式计算:

   式中:φx、φy——对强轴x-x和弱轴y-y的轴心受压构件整体稳定系数;

         φbx、φby——考虑弯矩变化和荷载位置影响的受弯构件整体稳定系数;对闭合截面,取φbx=φby=1.0;

         Mx、My——所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩设计值(N·mm);

         Wx、Wy——对强轴和弱轴的毛截面模量(mm3);

         βmx、βmy——等效弯矩系数,应按本标准第7.2.1条弯矩作用平面内稳定计算的有关规定采用。

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7.2.7  弯矩作用在两个主平面内的双肢格构式压弯构件,其稳定性应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算。

7.2.8  计算格构式缀件时,应取构件的实际剪力和按本标准式(5.2.3)计算的剪力两者中的较大值进行计算。

7.2.9  用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度的支撑,应将实腹式压弯构件的受压翼缘或格构式压弯构件的受压分肢视为轴心受压构件按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算各自的支撑力。

7.3压弯构件的局部稳定性

7.3  压弯构件的局部稳定性

7.3.1  压弯构件的腹板、翼缘宽厚比应符合下列规定:

   1  H形截面腹板

   2  H形截面翼缘

   3  箱形截面壁板

   4  T形截面腹板

   5  圆管

   式中:b——H形截面的翼缘外伸宽度(mm);

         b0——箱形截面壁板间的净距离(mm);

         h0——H形或T形截面的腹板计算高度(mm),对焊接H形或T形截面为腹板净高,对轧制H形或T形截面不应包括翼缘腹板过渡处圆弧段;

         tf——H形截面的翼缘厚度(mm);

         tw——H形或T形截面的腹板厚度(mm);

         t——箱形或圆管截面壁板的厚度,T形截面的翼缘厚度(mm);

         D——圆管截面的外径(mm);

         σmax——腹板计算高度边缘的最大压应力(N/mm2),计算时不考虑构件的稳定系数和截面塑性发展系数。

         σmin——腹板计算高度另一边缘相应的应力(N/mm2),压应力取正值,拉应力取负值。

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7.3.2  H形截面压弯构件的腹板高厚比或箱形截面压弯构件的壁板高厚比超过本标准第7.3.1条规定的限值时,其构件设计应符合下列规定:

   1  应以有效截面代替实际截面按本条第2款计算构件的承载力。

    1)H形或箱形截面腹板受压区的有效宽度应取为:

   式中:hc、he——分别为腹板受压区宽度和有效宽度,当腹板全部受压时,hc=hw

         ρ——有效宽度系数,按本标准式(7.3.2-2)和式(7.3.2-3)计算。

    2)H形或箱形截面腹板有效宽度he应按下列公式计算:

   当截面全部受压,即α0≤1时(图7.3.2a):

   当部分截面受拉,即α0>1时(图7.3.2b):

    3)箱形截面压弯构件翼缘宽厚比超限时也应按本标准式(7.3.2-1)计算其有效宽度,计算时取是kσ=4.0。有效宽度分布在两侧均等。

   2  应采用下列公式计算其承载力:

   强度计算:

   平面内稳定计算:

   平面外稳定计算:

   式中:Ane、Ae——分别为有效净截面面积和有效毛截面面积(mm2);

         Wnex——有效截面的净截面模量(mm3);

         Welx——有效截面对较大受压纤维的毛截面模量(mm3);

         e——有效截面形心至原截面形心的距离(mm)。

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7.3.3  压弯构件的板件当用纵向加劲肋加强以满足宽厚比限值时,加劲肋宜在板件两侧成对配置,其一侧外伸宽度不应小于10t,厚度不宜小于0.75t,其中t为板件厚度。

8连接和节点

8.1一般规定

8  连接和节点

8.1  一般规定

8.1.1  高强钢构件可采用焊缝连接和螺栓连接,连接和节点设计以及构造要求除应符合本章规定外,尚应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017连接和节点的要求。

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8.1.2  当采用螺栓连接时,高强钢构件应采用高强度螺栓摩擦型连接或承压型连接。

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8.2焊缝连接

8.2  焊缝连接

8.2.1  高强钢构件采用焊缝连接时,焊缝的坡口形式和焊缝连接的构造要求应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017和《钢结构焊接规范》GB 50661的规定。

8.2.2  焊缝连接宜采用匹配的焊接材料,不同牌号的结构钢材焊接时,可采用与屈服强度低的母材相匹配的焊接材料。

8.2.3  焊缝强度计算应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定进行。

8.2.4  采用角焊缝的搭接焊接接头中,当焊缝计算长度lw超过60hf时,焊缝的受剪承载力设计值应乘以折减系数αf,αf应由下式计算,焊缝计算长度lw不宜超过150hf

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《高强钢结构设计标准[附条文说明]》JGJ/T 483-2020

8.3高强度螺栓连接

8.3  高强度螺栓连接

8.3.1  高强度螺栓连接的构造要求应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定,并应符合下列规定:

   1  高强度螺栓摩擦型连接在非抗震设计时宜采用标准孔,不宜采用标准大圆孔或槽孔,抗震设计时应采用标准孔或开孔方向与受力方向垂直的槽孔;高强度螺栓承压型连接应采用标准孔,螺栓排布和构造要求应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定;

   2  不同厚度钢板和构件拼接时,宜采用单层填板调整。

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8.3.2  高强度螺栓连接计算应符合下列规定:

   1  高强度螺栓摩擦型连接板件接触面的处理方法应在施工图中说明,抗滑移系数应按本标准表4.4.4-2采用;

   2  高强度螺栓摩擦型连接受剪承载力计算应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定;大圆孔孔型系数取0.80,内力与槽孔长向垂直时取0.65;内力与槽孔长向平行时取0.60;

   3  高强度螺栓承压型连接计算应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定,连接承压强度设计值应按本标准表4.4.4-1采用;

   4  高强度螺栓摩擦型连接受剪承载力设计值不应大于对应的承压型连接承载力设计值。

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8.3.3  在构件接头的一端,当螺栓沿轴向受力方向的连接长度l1(图8.3.3)大于15d时,应将螺栓的承载力设计值乘以折减系数αf,αf应按式下式计算:

   式中:d0——螺栓孔直径(mm)。

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8.4销轴连接

8.4  销轴连接

8.4.1  耳板宜采用Q460及以上强度等级的结构钢材,销轴表面与耳板孔周表面宜进行机加工。

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8.4.2  销轴连接的构造应符合下列规定:

   1  销轴孔中心应位于耳板的中心线上,其孔径与销轴直径相差不应大于1mm;

   2  耳板两侧宽厚比不宜大于4;

   3  销轴长度与直径之比不宜大于3。

8.4.3  连接耳板应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定进行抗拉、抗剪强度计算。

8.4.4  销轴连接应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定进行受剪、承压以及同时受弯受剪组合受力计算,采用Q460或Q460GJ钢材时应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算销轴的抗弯强度,采用Q500及其以上等级钢材时应按下式计算销轴的抗弯强度:

   式中:d——销轴直径;

         fb——销轴的抗弯强度设计值。

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8.5框架连接节点

8.5  框架连接节点

8.5.1  高强钢结构进行整体计算时,宜考虑高强钢构件节点区变形的影响;当节点区有加强措施或其他明确依据时,也可不考虑。

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8.5.2  梁柱节点区柱腹板加劲肋或隔板应符合下列规定:

   1  柱腹板加劲肋或隔板的截面尺寸应经计算确定,其厚度不宜小于梁翼缘厚度;其宽度应符合传力、构造和板件宽厚比限值的要求,加劲肋的材料强度等级宜与梁翼缘相匹配。

   2  柱腹板加劲肋或隔板应以全熔透对接焊缝与柱翼缘连接。当梁与H形截面柱弱轴方向刚接时,横向加劲肋与柱腹板的连接宜采用全熔透对接焊缝,焊接材料宜与加劲肋或隔板相匹配。

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8.5.3  梁柱节点域承载力设计值对应的弯矩值不应小于被连接构件受弯承载力设计值的50%。

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 附录A轴心受压构件的稳定系数φ

附录A 轴心受压构件的稳定系数φ

A.0.1 a类截面轴心受压构件的稳定系数应按表A.0.1取值。

A.0.2 b类截面轴心受压构件的稳定系数应按表A.0.2取值。

A.0.3 c类截面轴心受压构件的稳定系数应按表A.0.3取值。

A.0.4 d类截面轴心受压构件的稳定系数应按表A.0.4取值。

A.0.5 当构件的λ/εk值超出本标准表A.0.1~表A.0.4的范围时,φ值应按下列公式计算:

式中:α1、α2、α3——系数,应根据本标准表5.2.2-1、表5.2.2-2的截面分类,按表A.0.5取值。

 本标准用词说明

本标准用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

《高强钢结构设计标准[附条文说明]》JGJ/T 483-2020

 引用标准名录

引用标准名录

1 《建筑结构荷载规范》GB 50009

2 《建筑抗震设计规范》GB 50011

3 《钢结构设计标准》GB 50017

4 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018

5 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068

6 《工程结构设计基本术语标准》GB/T 50083

7 《工程结构设计通用符号标准》GB/T 50132

8 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153

9 《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205

10 《钢结构焊接规范》GB 50661

11 《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228

12 《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229

13 《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230

14 《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231

15 《低合金高强度结构钢》GB/T 1591

16 《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632

17 《耐候结构钢》GB/T 4171

18 《热强钢焊条》GB/T 5118

19 《厚度方向性能钢板》GB/T 5313

20 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110

21 《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T 8923.1

22 《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》GB/T 12470

23 《熔化焊用钢丝》GB/T 14957

24 《热强钢药芯焊丝》GB/T 17493

25 《建筑结构用钢板》GB/T 19879

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