1、中國標準新?鋼結構設計標準? GB50017和美國鋼結構標準 AISC-LRFD-1999 介紹陳紹蕃 教授西安建筑科技大學西安 2002.03概況GB500171997年四季度開始，歷時四年有余。更新、增補、協(xié)調、接軌。博采眾長AISC-19991986 第一本 LRFD1989 新 ASD & PD1993 LRFD ?建筑鋼結構進展? 2001.2期起有介紹1999本特點：英制單位和國際單位并用增加支撐計算等內容由正文、附錄、說明三局部組成，有些公式在附錄中給出。材料GB50017(16Mn )(15 MnV)配合材料標準 Q235，Q345 Q39Q Q420 (新增)質量等級ABCD

2、E沖擊試驗溫度200-20 -40 工作溫度(Q235 Q345-20 Tv0T -20 (Q39Q Q420-20 T0T 27JQ345, 390、420 A 34J 和 27J (-40 C)因此Q235和Q345W溫度Q390 和Q42C溫度低一級美國公路鋼橋設計標準取 T=39C，但以所在地區(qū)最低溫度為準，GB5001規(guī)定的 結構工作溫度為最低日平均溫度。還增加了：防止層狀撕裂的Z向鋼(?厚度方向性能鋼板?GB/T5313、抗腐蝕的 耐候鋼(?焊接結構用耐候鋼? GB/T4172AISC-99 低碳鋼 ASTM A36/A36M fy : 250N/mm (36 ksi )低合金高強

3、度鋼 ASTM A242/A242M fy : 345N/mm (t=19mm 以下)ASTM A588/A588M fy: 345N/mm ( t 100mm) 有耐腐蝕性fy 不隨厚度增大而下降，直至高強度低合金(鈮釩鋼)ASTM A572/A572M分為4級Grade42506065fy(N/mm2)290345415450fy不降低的厚度t 100382513高屈服點淬火回火合金鋼板ASTM A514/A514M厚 50mr以內fy: 690 N/mm50v t 50mm的焊接受拉構件，要求20 C 27J。沖擊試樣在翼緣鄰10.9 級近腹板處截取，和我國不同螺栓材料A307A325

4、, A449A490三、荷載和荷載組合GB50017 按荷載標準 GB50009采用。r 軟鉤吊車a =0.1重級工作制吊車梁橫向水平力不同于荷載標準丿抓斗、磁盤a =0.15-硬鉤a =0.2AISC-LRFD-99-931.2D+1.6L按ASCE7規(guī)定，條文說明中:1.6L1.2D+0.5L+1.6W和0.5L分別為最大值和常在值規(guī)定以下6種組合:1.4D1.2D+1.6L+0.5(Lr or S or R)1.2D+1.6(Lr or S or R)+(0.5L or 0.8W)1.2D+1.3W+0.5L+0.5(Lr or S or R)Lr: roof L.LS: snow L.

5、R: rain water or ice1.2D 1.0E+0.5L+0.2S0.9D (1.3W or 1.0E)E: earthquake特點：活荷載的荷載系數(shù)大 風荷載的荷載系數(shù)小 組合系數(shù)取值低四、軸心受拉構件GB50017 無變化 f 拉桿 0.9, 0.75AISC-LRFD-99抗力分項系數(shù)各類桿不同，取 =召=J壓桿0.85r 梁 0.9, 0.85強度計算：毛截面屈服承載力設計值0.9fy.A相當于丫 r=1.1凈截面拉斷丫 r= 43Ae=有效凈截面有效凈截面：考慮剪切滯后效應拉桿截面各局部都有緊固件或焊縫直接傳力者Ae = An非所有板件都直接傳力者Ae需要折減由緊固件傳

6、力者Ae=A n.UU :折減系數(shù)=1- a/L 40mm的厚板。翼緣為軋制邊或剪切邊t 80 mm繞 丫軸繞丫軸d曲線 d 曲線曲線，與GB50017略有不同。1 11 1 /354x63.5-254x38 111 1何軋糧鈾迪 474給出單軸對稱軸壓桿彎扭屈曲的計算公式單軸對稱軸壓桿繞對稱軸屈曲必然既彎又扭。GBJ17-88采用一律列為C類截面的方法，有時可能偏于不平安 給出彎扭屈曲計算公式增加標準的透明度。計算方法：換算長細比一般公式y(tǒng)z =左爲 +忙+J爲 +忙2 41 e： /i；爲匯 1/2龍=iOA/lt/25.7+l國/唸It :扭轉慣性矩iO=eO+iXX+i：I3：扇形慣性

7、矩角鋼壓桿的近似公式：每種截面兩個公式，區(qū)分彎曲為主還是扭轉為主，扭轉為主不利菩、舍4L(1)等邊單角鋼截面(圖3a)4當 b/t 0.54 l oy/b 時,b yz 二 4.78 t (1(9a)(9b)b , t分別為角鋼肢寬度和厚度(a)(b)(c)(d)(e)圖3角鋼截面的尺寸和屈曲軸(2)等邊雙角鋼截面(圖3b)當 b/t 0.58 I oy /b 時,yZ =3.9：(1塵)18.6b4(10b)(3) 長肢相并的不等邊雙角鋼(圖當 b 2 /t 0.48 I oy/b 2 時，3c)yz=y(11.09b4 )lOyt2yz2 .2b?,1 oyt= 5.1(1 丄二 t17.

8、4b4(lla)(llb)(4)短肢相并的不等邊雙角鋼(圖當 b 1 /t 0.56 I oy/b 1 時，3d)0 19b 45 二y(1可近似取 y (12a)1 oytb |2 t2yz =3.7嚴(1 -)(12b)t 52.7b4基于文獻以上公式中角鋼寬度取值和屈曲軸 y都示于附圖3中。4分析結果，可得繞u軸彎扭屈曲的換算長細比當 b/t 0.69 lou /b 時，uz 二 5.4b/1(13b)式中u lou / iu 0設計中有時采取構造措施使單角鋼壓桿繞平行于一個邊屈曲(圖3e)支撐力88標準的支撐力v= A5f只適用于支撐一根柱的撐桿GB50017勺規(guī)定單柱一道支撐，在中央F b1 =N/60F blN240： (1)單柱m道等間距支撐 F bm= N/30 (m+1 送Ni多柱，中央一道支撐Fbn二 (0.6 0.4/n)60Fb不與其他作用效應相疊加撐桿應滿足的要求：剛度：柱為理想直桿時，撐桿具有足夠剛度,那么 Io =否那么 Io強度：柱有初曲，撐桿一開始即受力。支撐力 Fb的大小，不僅和到達臨界狀態(tài)時 N力的大小有關，也