钢结构计算公式.docx

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1、钢结构计算公式目录1 .钢结构计算用表11. 1.1.2-5-2钢结构计算公式101.1.2.2-5-4钢与混凝土组合梁计算221.钢结构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/T700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

2、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-20C时，Q235钢和Q345钢应具有OCC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

3、于-20C时，对Q235钢和Q345钢应具有OC冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20C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/T5313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1采用。钢铸件的强度设计值应按表2采用。连接的强度设计值应按表3至表5采用。表1钢材的强度设计值(Nmm2)钢材抗拉、抗压和抗弯f抗剪fv端面承压(刨平顶紧)fee牌号厚度或直径(mm)Q235钢1621512532516-40205120406020011560-10019011

4、0Q345钢1631018040016-3529517035-5026515550-100250145Q390钢16350205415163533519035-5031518050-100295170Q420钢16380220440163536021035-5034019550-100325185注1：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。表2钢铸件的强度设计值(Nmm?)钢号抗拉、抗压和抗弯/抗剪片端面承压(刨平顶紧)启ZG200-40015590260ZG230-450180105290ZG270-500210120325ZG310-570240140370

5、表3焊缝的强度设计值(Nmm2)焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径(mm)抗压Aw焊缝质量为下列等级时，抗拉加抗剪抗拉、抗压和抗剪一级、二级三级wfiw自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235钢1621521518512516016-4020520517512040-6020020017011560-100190190160110自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q345钢16310310265180200163529529525017035-5026526522515550IoO250250210145自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q390钢163503

6、50300205220163533533528519035-5031531527018050-100295295250180自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q420钢1638038032022022016-3536036030521035-5034034029019550-100325325275185注2：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/T5293和低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470中相关的规定；注3：焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝

7、，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；注4：对接焊缝抗弯受压区强度设计值取黄w,抗弯受拉区强度设计值取小V。表4螺栓连接的强度设计值（Nmm2）承压型连接高强度螺栓普通螺栓锚栓承压型连接C级螺栓A级、B级螺栓高强度螺彳拴抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压AbbAb尤bAb把Ab普通螺栓4.6级、4.8级170140-5.6级-210190-8.8级-400320-锚栓Q235钢-140-Q345钢-180-承压型连接高强度螺栓8.8级-400250-10.9级-500310-构件QZ35钢-305-405-470Q345钢-385-510-590Q390钢-400-530-615Q420钢

8、-425-560-655注5：A级螺栓用于dW24mm和/W1Od或/W150mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于d24mm或10d或150mm（按较小值）的螺栓。d为公称直径，/为螺杆公称长度；注6：A、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GB50205的要求。表5狮钉连接的强度设计值（Nmr2）钾钉钢号和构件钢材牌号抗拉（钉头拉脱）抗剪RT承月I类孔II类孔I类孔类孔钾钉B12或B13120185155-构件Q235钢-450365Q345钢-565460Q390钢-590480注7：属于下列情况者为I类孔：

9、1）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。注8：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0.85；2)按轴心受压计算稳定性等边角钢0.6+0.00153,但不大于1.0：短边相连的不等边角钢0.5+0.0025,但不大于1.0；长边相连的不等边角钢0.70；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V20时，取

10、=20；2.无垫板的单面施焊对接焊缝0.85；3.施工条件较差的高空安装焊缝和钾钉连接0.90；4.沉头和半沉头钾钉连接0.80o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60表6钢材和钢铸件的物理性能指标弹性模量E(Nmm2)剪变模量G(Nmm2)线膨胀系数a(以每计)质量密度P(kgm3)20610379103121067850吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过表7所列的容许值。表7受弯构件挠度允许值构件类别挠度允许值vVQ1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)(1)手动吊车和单梁吊车(含悬挂吊车)(2)轻级工作

11、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/500/800/1000/12002手动或电动葫芦的轨道梁/4003有重轨(重量等于或大于38kgm)轨道的工作平台梁有轻轨(重量等于或大于24kgm)轨道的工作平台梁/600/4004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)屋盖橡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/400/250/250/150/200/200/150/500

12、/350/3005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)/400/1000S构件类别挠度允许值vVQ（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）/200/300/200/200注9：,/为受弯构件的跨度（对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的2倍）。注10：v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；vq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H/1502 .有桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/4003 .多层框架的柱顶位移H/5004 .多层框架的层间相对位移h/400H为自基础顶面至柱顶的总高度；h为层高。注11：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。注12：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。桁架弦杆和单系腹杆的计算长度