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《不锈钢结构技术规范》 (征求意见稿) 《不锈钢结构技术规范》编制组 2014 05 01
56

《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling...

Apr 01, 2020

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Page 1: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

《不锈钢结构技术规范》 (征求意见稿)

《不锈钢结构技术规范》编制组

2014 年 05 月 01 号

i

目 录

1 总则 1

2 术语和符号 2

21 术 语 2

22 符 号 4

3 材料 7

31 结构用不锈钢 7

32 连接材料 7

33 设计指标 7

4 基本设计规定 10

41 设计原则 10

42 作用与作用效应 10

43 构造的一般规定 11

44 结构变形的规定 12

5 构件的计算 13

51 轴心受拉构件 13

52 轴心受压构件 13

53 受弯构件 16

54 拉弯构件 21

55 压弯构件 21

56 构件中的受压板件 24

57 受弯构件的变形 27

6 连接计算与构造 29

61 焊缝连接的计算 29

62 紧固件连接的计算 30

63 连接的构造 33

7 防腐防火与维护 35

71 防腐 35

72 防火 35

8 制作与安装 36

81 一般规定 36

82 加工 36

83 焊接与紧固连接 36

84 储存运输与安装 36

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩 38

附录 B 截面特性 40

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算 53

1

1 总则

101 为在不锈钢结构设计及施工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

济合理和确保质量特制定本规范

102 本规范适用于工业与民用建筑物和构筑物的不锈钢结构设计与施工本规范不适用于直接承

受动力荷载且需要进行疲劳验算的承重结构和构件

103 本规范的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068 制定的

104 不锈钢结构设计及施工应结合工程实际合理选用材料结构方案和构造措施保证结构在

运输安装和使用过程中满足强度稳定性和刚度要求符合防腐防火与维护等要求

105 不锈钢结构的设计及施工除应符合本规范外尚应符合现行有关国家标准的规定

2

2 术语和符号

21 术 语

211 不锈钢 stainless steel

以不锈耐蚀性为主要特性且铬含量至少为 105碳含量最大不超过 12的钢材

212 奥氏体型不锈钢 austenitic grade stainless steel

基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(γ相)为主无磁性主要通过冷加工使其强化(并

可能导致一定的磁性)的不锈钢

213 奥氏体-铁素体(双相)型不锈钢 austenitic-ferritic(duplex) grade stainless steel

基体兼有奥氏体和铁素体两相组织(其中较少相的含量一般大于 15)有磁性可通过冷加工

使其强化的不锈钢

214 强度 strength

构件截面材料或连接抵抗破坏的能力强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破

坏的计算

215 名义屈服强度 proof strength

材料非比例延伸率为 02时的应力

216 应变强化系数 strain hardening coefficient

反映不锈钢材料发生塑性应变时强度提高的系数

217 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity

材料应力-应变曲线在计算点处的斜率

218 屈曲 buckling

杆件板件或结构在轴心压力弯矩剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

大变形而失去稳定的现象

219 板件 element

构件相邻两纵边之间的平板部分

2110 加劲板件 stiffened element

两纵边均与其它板件相连接的板件

2111 部分加劲板件 partially stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件

2112 非加劲板件 un-stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边为自由的板件

2113 均匀受压板件 uniformly compressed element

承受面内均匀受压作用的板件

2114 非均匀受压板件 non-uniformly compressed element

承受面内非均匀分布应力作用的板件

2115 子板件 sub-element

一纵边与其它板件相连另一纵边与符合要求的中间加劲肋相连接或两纵边均与符合要求的中

间加劲肋相连接的板件

2116 宽厚比 width-to-thickness ratio

板件的宽度与厚度之比

2117 径厚比 diameter-to-thickness ratio

圆管的直径与厚度之比

3

2118 有效宽厚比 effective width-to-thickness ratio

考虑利用受压板件屈曲后强度时简化计算中将板件宽度予以折减折减后的板件计算宽度与

板件厚度之比

2119 冷成型 cold forming

常温下对材料进行冲剪弯曲和拉伸等的加工方式

2120 冷加工效应 effect of cold forming

常温下对材料加工引起材料性能的改变

2121 电阻点焊 resistance spot welding

工件装配成搭接接头并压紧在两电极之间利用电阻热熔化母材金属形成焊点的电阻焊方

2122 抽芯铆钉 blind rivet

一类单面铆接用的铆钉铆接时铆钉钉芯由专用铆枪拉动使铆体膨胀起到铆接作用

2123 撬力作用 prying action

受拉 T 形连接中受力后由于垂直于拉力的连接件的变形而形成的杠杆作用使螺杆中拉力增

加并产生弯曲的现象

4

22 符 号

221 作用及作用效应

Bmdashmdash双力矩

Fmdashmdash集中荷载

Mmdashmdash弯矩

Nmdashmdash轴心力

Vmdashmdash剪力

Nvmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的剪力设计值

Ntmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的拉力设计值

222 计算指标

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

G0mdashmdash不锈钢材料的初始剪切模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

ρmdashmdash不锈钢材料的密度

σmdashmdash正应力

τmdashmdash剪应力

σfmdashmdash垂直于角焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力

dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值

wff mdashmdash角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值

wtf w

vf wcf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗剪承压强度设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓螺钉的抗拉抗剪承压强度设计值

btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

stN s

vN scN s

pN mdashmdash单个螺钉的抗拉抗剪承压抗撕裂承载力设计值

223 几何参数

Amdashmdash毛截面面积

Anmdashmdash净截面面积

Aemdashmdash有效截面面积

Aenmdashmdash有效净截面面积

Imdashmdash毛截面惯性矩

Inmdashmdash净截面惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Smdashmdash毛截面面积矩

Wmdashmdash毛截面模量

Wnmdashmdash净截面模量

Wωmdashmdash毛截面扇性模量

Wemdashmdash有效截面模量

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 2: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

i

目 录

1 总则 1

2 术语和符号 2

21 术 语 2

22 符 号 4

3 材料 7

31 结构用不锈钢 7

32 连接材料 7

33 设计指标 7

4 基本设计规定 10

41 设计原则 10

42 作用与作用效应 10

43 构造的一般规定 11

44 结构变形的规定 12

5 构件的计算 13

51 轴心受拉构件 13

52 轴心受压构件 13

53 受弯构件 16

54 拉弯构件 21

55 压弯构件 21

56 构件中的受压板件 24

57 受弯构件的变形 27

6 连接计算与构造 29

61 焊缝连接的计算 29

62 紧固件连接的计算 30

63 连接的构造 33

7 防腐防火与维护 35

71 防腐 35

72 防火 35

8 制作与安装 36

81 一般规定 36

82 加工 36

83 焊接与紧固连接 36

84 储存运输与安装 36

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩 38

附录 B 截面特性 40

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算 53

1

1 总则

101 为在不锈钢结构设计及施工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

济合理和确保质量特制定本规范

102 本规范适用于工业与民用建筑物和构筑物的不锈钢结构设计与施工本规范不适用于直接承

受动力荷载且需要进行疲劳验算的承重结构和构件

103 本规范的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068 制定的

104 不锈钢结构设计及施工应结合工程实际合理选用材料结构方案和构造措施保证结构在

运输安装和使用过程中满足强度稳定性和刚度要求符合防腐防火与维护等要求

105 不锈钢结构的设计及施工除应符合本规范外尚应符合现行有关国家标准的规定

2

2 术语和符号

21 术 语

211 不锈钢 stainless steel

以不锈耐蚀性为主要特性且铬含量至少为 105碳含量最大不超过 12的钢材

212 奥氏体型不锈钢 austenitic grade stainless steel

基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(γ相)为主无磁性主要通过冷加工使其强化(并

可能导致一定的磁性)的不锈钢

213 奥氏体-铁素体(双相)型不锈钢 austenitic-ferritic(duplex) grade stainless steel

基体兼有奥氏体和铁素体两相组织(其中较少相的含量一般大于 15)有磁性可通过冷加工

使其强化的不锈钢

214 强度 strength

构件截面材料或连接抵抗破坏的能力强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破

坏的计算

215 名义屈服强度 proof strength

材料非比例延伸率为 02时的应力

216 应变强化系数 strain hardening coefficient

反映不锈钢材料发生塑性应变时强度提高的系数

217 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity

材料应力-应变曲线在计算点处的斜率

218 屈曲 buckling

杆件板件或结构在轴心压力弯矩剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

大变形而失去稳定的现象

219 板件 element

构件相邻两纵边之间的平板部分

2110 加劲板件 stiffened element

两纵边均与其它板件相连接的板件

2111 部分加劲板件 partially stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件

2112 非加劲板件 un-stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边为自由的板件

2113 均匀受压板件 uniformly compressed element

承受面内均匀受压作用的板件

2114 非均匀受压板件 non-uniformly compressed element

承受面内非均匀分布应力作用的板件

2115 子板件 sub-element

一纵边与其它板件相连另一纵边与符合要求的中间加劲肋相连接或两纵边均与符合要求的中

间加劲肋相连接的板件

2116 宽厚比 width-to-thickness ratio

板件的宽度与厚度之比

2117 径厚比 diameter-to-thickness ratio

圆管的直径与厚度之比

3

2118 有效宽厚比 effective width-to-thickness ratio

考虑利用受压板件屈曲后强度时简化计算中将板件宽度予以折减折减后的板件计算宽度与

板件厚度之比

2119 冷成型 cold forming

常温下对材料进行冲剪弯曲和拉伸等的加工方式

2120 冷加工效应 effect of cold forming

常温下对材料加工引起材料性能的改变

2121 电阻点焊 resistance spot welding

工件装配成搭接接头并压紧在两电极之间利用电阻热熔化母材金属形成焊点的电阻焊方

2122 抽芯铆钉 blind rivet

一类单面铆接用的铆钉铆接时铆钉钉芯由专用铆枪拉动使铆体膨胀起到铆接作用

2123 撬力作用 prying action

受拉 T 形连接中受力后由于垂直于拉力的连接件的变形而形成的杠杆作用使螺杆中拉力增

加并产生弯曲的现象

4

22 符 号

221 作用及作用效应

Bmdashmdash双力矩

Fmdashmdash集中荷载

Mmdashmdash弯矩

Nmdashmdash轴心力

Vmdashmdash剪力

Nvmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的剪力设计值

Ntmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的拉力设计值

222 计算指标

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

G0mdashmdash不锈钢材料的初始剪切模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

ρmdashmdash不锈钢材料的密度

σmdashmdash正应力

τmdashmdash剪应力

σfmdashmdash垂直于角焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力

dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值

wff mdashmdash角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值

wtf w

vf wcf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗剪承压强度设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓螺钉的抗拉抗剪承压强度设计值

btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

stN s

vN scN s

pN mdashmdash单个螺钉的抗拉抗剪承压抗撕裂承载力设计值

223 几何参数

Amdashmdash毛截面面积

Anmdashmdash净截面面积

Aemdashmdash有效截面面积

Aenmdashmdash有效净截面面积

Imdashmdash毛截面惯性矩

Inmdashmdash净截面惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Smdashmdash毛截面面积矩

Wmdashmdash毛截面模量

Wnmdashmdash净截面模量

Wωmdashmdash毛截面扇性模量

Wemdashmdash有效截面模量

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 3: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

1

1 总则

101 为在不锈钢结构设计及施工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

济合理和确保质量特制定本规范

102 本规范适用于工业与民用建筑物和构筑物的不锈钢结构设计与施工本规范不适用于直接承

受动力荷载且需要进行疲劳验算的承重结构和构件

103 本规范的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068 制定的

104 不锈钢结构设计及施工应结合工程实际合理选用材料结构方案和构造措施保证结构在

运输安装和使用过程中满足强度稳定性和刚度要求符合防腐防火与维护等要求

105 不锈钢结构的设计及施工除应符合本规范外尚应符合现行有关国家标准的规定

2

2 术语和符号

21 术 语

211 不锈钢 stainless steel

以不锈耐蚀性为主要特性且铬含量至少为 105碳含量最大不超过 12的钢材

212 奥氏体型不锈钢 austenitic grade stainless steel

基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(γ相)为主无磁性主要通过冷加工使其强化(并

可能导致一定的磁性)的不锈钢

213 奥氏体-铁素体(双相)型不锈钢 austenitic-ferritic(duplex) grade stainless steel

基体兼有奥氏体和铁素体两相组织(其中较少相的含量一般大于 15)有磁性可通过冷加工

使其强化的不锈钢

214 强度 strength

构件截面材料或连接抵抗破坏的能力强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破

坏的计算

215 名义屈服强度 proof strength

材料非比例延伸率为 02时的应力

216 应变强化系数 strain hardening coefficient

反映不锈钢材料发生塑性应变时强度提高的系数

217 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity

材料应力-应变曲线在计算点处的斜率

218 屈曲 buckling

杆件板件或结构在轴心压力弯矩剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

大变形而失去稳定的现象

219 板件 element

构件相邻两纵边之间的平板部分

2110 加劲板件 stiffened element

两纵边均与其它板件相连接的板件

2111 部分加劲板件 partially stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件

2112 非加劲板件 un-stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边为自由的板件

2113 均匀受压板件 uniformly compressed element

承受面内均匀受压作用的板件

2114 非均匀受压板件 non-uniformly compressed element

承受面内非均匀分布应力作用的板件

2115 子板件 sub-element

一纵边与其它板件相连另一纵边与符合要求的中间加劲肋相连接或两纵边均与符合要求的中

间加劲肋相连接的板件

2116 宽厚比 width-to-thickness ratio

板件的宽度与厚度之比

2117 径厚比 diameter-to-thickness ratio

圆管的直径与厚度之比

3

2118 有效宽厚比 effective width-to-thickness ratio

考虑利用受压板件屈曲后强度时简化计算中将板件宽度予以折减折减后的板件计算宽度与

板件厚度之比

2119 冷成型 cold forming

常温下对材料进行冲剪弯曲和拉伸等的加工方式

2120 冷加工效应 effect of cold forming

常温下对材料加工引起材料性能的改变

2121 电阻点焊 resistance spot welding

工件装配成搭接接头并压紧在两电极之间利用电阻热熔化母材金属形成焊点的电阻焊方

2122 抽芯铆钉 blind rivet

一类单面铆接用的铆钉铆接时铆钉钉芯由专用铆枪拉动使铆体膨胀起到铆接作用

2123 撬力作用 prying action

受拉 T 形连接中受力后由于垂直于拉力的连接件的变形而形成的杠杆作用使螺杆中拉力增

加并产生弯曲的现象

4

22 符 号

221 作用及作用效应

Bmdashmdash双力矩

Fmdashmdash集中荷载

Mmdashmdash弯矩

Nmdashmdash轴心力

Vmdashmdash剪力

Nvmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的剪力设计值

Ntmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的拉力设计值

222 计算指标

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

G0mdashmdash不锈钢材料的初始剪切模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

ρmdashmdash不锈钢材料的密度

σmdashmdash正应力

τmdashmdash剪应力

σfmdashmdash垂直于角焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力

dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值

wff mdashmdash角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值

wtf w

vf wcf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗剪承压强度设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓螺钉的抗拉抗剪承压强度设计值

btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

stN s

vN scN s

pN mdashmdash单个螺钉的抗拉抗剪承压抗撕裂承载力设计值

223 几何参数

Amdashmdash毛截面面积

Anmdashmdash净截面面积

Aemdashmdash有效截面面积

Aenmdashmdash有效净截面面积

Imdashmdash毛截面惯性矩

Inmdashmdash净截面惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Smdashmdash毛截面面积矩

Wmdashmdash毛截面模量

Wnmdashmdash净截面模量

Wωmdashmdash毛截面扇性模量

Wemdashmdash有效截面模量

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 4: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

2

2 术语和符号

21 术 语

211 不锈钢 stainless steel

以不锈耐蚀性为主要特性且铬含量至少为 105碳含量最大不超过 12的钢材

212 奥氏体型不锈钢 austenitic grade stainless steel

基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(γ相)为主无磁性主要通过冷加工使其强化(并

可能导致一定的磁性)的不锈钢

213 奥氏体-铁素体(双相)型不锈钢 austenitic-ferritic(duplex) grade stainless steel

基体兼有奥氏体和铁素体两相组织(其中较少相的含量一般大于 15)有磁性可通过冷加工

使其强化的不锈钢

214 强度 strength

构件截面材料或连接抵抗破坏的能力强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破

坏的计算

215 名义屈服强度 proof strength

材料非比例延伸率为 02时的应力

216 应变强化系数 strain hardening coefficient

反映不锈钢材料发生塑性应变时强度提高的系数

217 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity

材料应力-应变曲线在计算点处的斜率

218 屈曲 buckling

杆件板件或结构在轴心压力弯矩剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

大变形而失去稳定的现象

219 板件 element

构件相邻两纵边之间的平板部分

2110 加劲板件 stiffened element

两纵边均与其它板件相连接的板件

2111 部分加劲板件 partially stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件

2112 非加劲板件 un-stiffened element

一纵边与其它板件相连接另一纵边为自由的板件

2113 均匀受压板件 uniformly compressed element

承受面内均匀受压作用的板件

2114 非均匀受压板件 non-uniformly compressed element

承受面内非均匀分布应力作用的板件

2115 子板件 sub-element

一纵边与其它板件相连另一纵边与符合要求的中间加劲肋相连接或两纵边均与符合要求的中

间加劲肋相连接的板件

2116 宽厚比 width-to-thickness ratio

板件的宽度与厚度之比

2117 径厚比 diameter-to-thickness ratio

圆管的直径与厚度之比

3

2118 有效宽厚比 effective width-to-thickness ratio

考虑利用受压板件屈曲后强度时简化计算中将板件宽度予以折减折减后的板件计算宽度与

板件厚度之比

2119 冷成型 cold forming

常温下对材料进行冲剪弯曲和拉伸等的加工方式

2120 冷加工效应 effect of cold forming

常温下对材料加工引起材料性能的改变

2121 电阻点焊 resistance spot welding

工件装配成搭接接头并压紧在两电极之间利用电阻热熔化母材金属形成焊点的电阻焊方

2122 抽芯铆钉 blind rivet

一类单面铆接用的铆钉铆接时铆钉钉芯由专用铆枪拉动使铆体膨胀起到铆接作用

2123 撬力作用 prying action

受拉 T 形连接中受力后由于垂直于拉力的连接件的变形而形成的杠杆作用使螺杆中拉力增

加并产生弯曲的现象

4

22 符 号

221 作用及作用效应

Bmdashmdash双力矩

Fmdashmdash集中荷载

Mmdashmdash弯矩

Nmdashmdash轴心力

Vmdashmdash剪力

Nvmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的剪力设计值

Ntmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的拉力设计值

222 计算指标

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

G0mdashmdash不锈钢材料的初始剪切模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

ρmdashmdash不锈钢材料的密度

σmdashmdash正应力

τmdashmdash剪应力

σfmdashmdash垂直于角焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力

dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值

wff mdashmdash角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值

wtf w

vf wcf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗剪承压强度设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓螺钉的抗拉抗剪承压强度设计值

btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

stN s

vN scN s

pN mdashmdash单个螺钉的抗拉抗剪承压抗撕裂承载力设计值

223 几何参数

Amdashmdash毛截面面积

Anmdashmdash净截面面积

Aemdashmdash有效截面面积

Aenmdashmdash有效净截面面积

Imdashmdash毛截面惯性矩

Inmdashmdash净截面惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Smdashmdash毛截面面积矩

Wmdashmdash毛截面模量

Wnmdashmdash净截面模量

Wωmdashmdash毛截面扇性模量

Wemdashmdash有效截面模量

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 5: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

3

2118 有效宽厚比 effective width-to-thickness ratio

考虑利用受压板件屈曲后强度时简化计算中将板件宽度予以折减折减后的板件计算宽度与

板件厚度之比

2119 冷成型 cold forming

常温下对材料进行冲剪弯曲和拉伸等的加工方式

2120 冷加工效应 effect of cold forming

常温下对材料加工引起材料性能的改变

2121 电阻点焊 resistance spot welding

工件装配成搭接接头并压紧在两电极之间利用电阻热熔化母材金属形成焊点的电阻焊方

2122 抽芯铆钉 blind rivet

一类单面铆接用的铆钉铆接时铆钉钉芯由专用铆枪拉动使铆体膨胀起到铆接作用

2123 撬力作用 prying action

受拉 T 形连接中受力后由于垂直于拉力的连接件的变形而形成的杠杆作用使螺杆中拉力增

加并产生弯曲的现象

4

22 符 号

221 作用及作用效应

Bmdashmdash双力矩

Fmdashmdash集中荷载

Mmdashmdash弯矩

Nmdashmdash轴心力

Vmdashmdash剪力

Nvmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的剪力设计值

Ntmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的拉力设计值

222 计算指标

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

G0mdashmdash不锈钢材料的初始剪切模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

ρmdashmdash不锈钢材料的密度

σmdashmdash正应力

τmdashmdash剪应力

σfmdashmdash垂直于角焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力

dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值

wff mdashmdash角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值

wtf w

vf wcf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗剪承压强度设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓螺钉的抗拉抗剪承压强度设计值

btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

stN s

vN scN s

pN mdashmdash单个螺钉的抗拉抗剪承压抗撕裂承载力设计值

223 几何参数

Amdashmdash毛截面面积

Anmdashmdash净截面面积

Aemdashmdash有效截面面积

Aenmdashmdash有效净截面面积

Imdashmdash毛截面惯性矩

Inmdashmdash净截面惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Smdashmdash毛截面面积矩

Wmdashmdash毛截面模量

Wnmdashmdash净截面模量

Wωmdashmdash毛截面扇性模量

Wemdashmdash有效截面模量

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 6: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

4

22 符 号

221 作用及作用效应

Bmdashmdash双力矩

Fmdashmdash集中荷载

Mmdashmdash弯矩

Nmdashmdash轴心力

Vmdashmdash剪力

Nvmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的剪力设计值

Ntmdashmdash单个螺栓螺钉电阻点焊以及抽芯铆钉承担的拉力设计值

222 计算指标

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

G0mdashmdash不锈钢材料的初始剪切模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

ρmdashmdash不锈钢材料的密度

σmdashmdash正应力

τmdashmdash剪应力

σfmdashmdash垂直于角焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力

dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值

wff mdashmdash角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值

wtf w

vf wcf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗剪承压强度设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓螺钉的抗拉抗剪承压强度设计值

btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

stN s

vN scN s

pN mdashmdash单个螺钉的抗拉抗剪承压抗撕裂承载力设计值

223 几何参数

Amdashmdash毛截面面积

Anmdashmdash净截面面积

Aemdashmdash有效截面面积

Aenmdashmdash有效净截面面积

Imdashmdash毛截面惯性矩

Inmdashmdash净截面惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Smdashmdash毛截面面积矩

Wmdashmdash毛截面模量

Wnmdashmdash净截面模量

Wωmdashmdash毛截面扇性模量

Wemdashmdash有效截面模量

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 7: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

5

Wenmdashmdash有效净截面模量

ωnmdashmdash主扇性坐标

amdashmdash卷边的高度格构式檩条上弦节间长度连接件的间距

bmdashmdash截面或板件的宽度

b0mdashmdash截面的计算宽度(或高度)

bemdashmdash板件的有效宽度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度

tmdashmdash板材的厚度圆管的壁厚

emdashmdash偏心距

eamdashmdash荷载作用点到弯心的距离

e0mdashmdash截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)

eqmdashmdash等效偏心距

hmdashmdash截面或板件的高度

h0mdashmdash腹板的计算高度

imdashmdash回转半径

lmdashmdash长度或跨度侧向支承点间的距离

l0mdashmdash计算长度

l0ωmdashmdash扭转屈曲的计算长度

λmdashmdash构件的长细比

λ0mdashmdash构件的换算长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲换算长细比

λmdashmdash构件的正则化长细比

λωmdashmdash构件的弯扭屈曲正则化长细比

λpmdashmdash板的柔度系数

lwmdashmdash焊缝的计算长度

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的计算厚度

dmdashmdash公称直径

demdashmdash有效直径

d0mdashmdash孔径

nvmdashmdash受剪面数目

t1mdashmdash较薄板或钉头接触侧的钢板的厚度

t2mdashmdash远离钉头的连接板的厚度

e1mdashmdash端距

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

224 计算系数

kmdashmdash受压板件的稳定系数

k1mdashmdash板组约束系数

αcmdashmdash与轴心受压构件稳定系数相关的计算参数

αβmdashmdash构件的约束系数

βmmdashmdash等效弯矩系数

_

_

_

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 8: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

6

γRmdashmdash抗力分项系数

β1~β3mdashmdash计算受弯构件整体稳定时采用的系数

α1~α6mdashmdash计算受压板件有效宽度时采用的系数

μbmdashmdash梁的侧向计算长度系数

φmdashmdash轴心受压构件的整体稳定系数

φbmdashmdash受弯构件的整体稳定系数

ψmdashmdash应力分布不均匀系数

kdmdashmdash直径影响系数

βLmdashmdash长连接强度折减系数

kFmdashmdash荷载影响系数

mdashmdash剪切面数目影响系数

mdashmdash材料影响系数

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 9: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

7

3 材料

31 结构用不锈钢

311 结构用不锈钢材料其质量应分别符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》

GBT 20878《不锈钢热轧钢板和钢带》GBT 4237 和《不锈钢冷轧钢板和钢带》GBT 3280 的规定

可采用牌号为 06Cr19Ni10(统一数字代号S30408)022Cr19Ni10(S30403)06Cr17Ni12Mo2(S31608)

022Cr17Ni12Mo2(S31603)和 022Cr23Ni5Mo3N(S22053)的不锈钢当有可靠依据时可采用其他牌

号的不锈钢

312 结构用不锈钢应根据结构的重要性荷载特征结构形式应力状态钢材厚度成型方

法工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标并在设计文件中注明

313 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管其质量应分别符合现行国家标准《结构用

不锈钢无缝钢管》GBT 14975 和《机械结构用不锈钢热焊接钢管》GBT 12770 的规定

314 结构用不锈钢材料应具有名义屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击功和碳硫磷

硅锰镍铬钼等含量的合格保证

32 连接材料

321 不锈钢结构的焊接材料应符合下列要求

1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GBT 983 的规定选择的焊条型

号应与主体金属的力学性能及防腐蚀性能相匹配

2 自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与主体金属力学性能及防腐蚀性能相匹配焊

丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GBT 17853 或《埋弧焊用焊丝和焊剂》GBT 17854 的规

3 当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的

焊条或焊丝不宜将不同类的不锈钢材料焊接

322 不锈钢结构用的连接紧固件应符合下列要求

1 不锈钢螺栓的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986 和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的规定

2 锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢制成

3 自攻螺钉的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉》GBT 309821 的规

4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GBT 1228《钢结构用高

强度大六角螺母》GBT 1229《钢结构用高强度垫圈》GBT 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》GBT 1231 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GBT 3632《钢

结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GBT 3633 的规定

33 设计指标

331 不锈钢材料的强度设计值应按表 331 采用

表 331 不锈钢材料设计用强度(N mm2)

种类 统一数

字代号 牌号

不锈钢强度标准值(Nmm2) 不锈钢强度设计值(Nmm2) 纵向横向

应变强

化指数 名义屈服

强度

抗拉

强度

抗拉抗压

和抗弯

抗剪

端面

承压

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 10: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

8

f02 fu f fv fce n

奥氏体型

S30408 06Cr19Ni10 205 515 175 100 450 68

S30403 022Cr19Ni10 170 485 145 85 420 68

S31608 06Cr17Ni12Mo2 205 515 175 100 450 79

S31603 022Cr17Ni12Mo2 170 485 145 85 420 79

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 450 620 385 220 540 55

注本表仅适用于经固溶处理的(热轧冷轧)钢板和钢带

332 焊缝连接的强度设计值应按表 332 采用

表 332 焊缝的强度设计值(N mm2)

构件钢材及相应的焊接方

法和焊条 牌号

对接焊缝 角焊缝

抗压 fc

w

焊缝等级为下列等级时抗

拉 ftw 抗剪

fvw

抗拉抗压

和抗剪 ff

w 一二级 三级

奥氏体型不锈钢自动焊半

自动焊和 E308E308MoL 型焊条的手工焊

S3040831608 175 175 150 100 200

S3040331603 145 145 125 85 200

双相型不锈钢 S22053 自动

焊半自动焊和 E2209 型焊

条的手工焊 S22053le16mm 385 385 325 220 260

333 螺栓螺钉连接的强度设计值应根据被连接件材料按表 333 选用

表 333 螺栓螺钉连接的强度指标

类别 螺栓标记 螺栓

直径 (mm)

屈服 强度

fyb

(Nmm2)

抗拉 强度

fub

(Nmm2)

强度设计值(Nmm2)

抗拉ft

b 抗剪

fvb

承压 fcb

不锈钢 组别

性能 等级

S30408 S31608

S30403 S31603

S22053

奥氏体

螺栓 螺钉

A2A3 A4A5

50 Mle39 210 500 210 175 410 400 mdash

70 Mle39 450 700 295 245 410 400 mdash

80 Mle24 600 800 335 280 410 400 mdash

锚栓 mdash mdash mdash mdash mdash mdash 195 185 235

334 计算下列情况的结构构件和连接时本规范 331 至 333 条规定的强度设计值应乘以下列

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 085

2) 按轴心受压计算稳定性

等边角钢 06+00015λ但不大于 10

短边相连的不等边角钢 05+00025λ但不大于 10

长边相连的不等边角钢 07

λ为长细比对中间无联系的单角钢压杆应取最小回转半径计算当 λlt20 时取 λ=20

2无垫板的单面施焊对接焊缝 085

3施工条件较差的高空安装焊缝 09

4两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 09

5拱的双圆钢拉杆及其连接 085

6平面桁架式檩条和三角拱斜梁其端部主要受压腹杆 085

注当几种情况同时存在时其折减系数应连乘

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 11: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

9

335 不锈钢结构设计时可采用线弹性材料模型当需要考虑材料非线性进行分析时其应变-应

力关系采用式(335)

02

0 02

02 02 02u 02 u

0 02 u 02

0002

0002+

n

m

fE f

f f ff f

E E f f

(335)

式中 σmdashmdash应力

εmdashmdash应变

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

nmdashmdash不锈钢材料的应变强化系数

fumdashmdash不锈钢材料的抗拉强度标准值

mmdashmdash计算系数m=1+35f02 fu

E02mdashmdash应力为 f02 时对应的切线弹性模量E02=E0(1+0002 E0f02)

εumdashmdash对应于极限强度 fu的极限应变εu=1- f02 fu

336 不锈钢材料的物理性能指标按表 336 采用

表 336 不锈钢材料的物理性能

不锈钢 种类

统一数 字代号

牌号 初始弹性模量

E0 (N mm2)

初始剪切模量G0

(N mm2)

线膨胀系数α

(以每计)

质量密度 ρ (kgm3)

泊松比υ

奥氏体型

S30403 06Cr19Ni10

193times105 742times104 173times10-6 7900 03

S30408 022Cr19Ni10 S31603 06Cr17Ni12Mo2

160times10-6 8000 03 S31608 022Cr17Ni12Mo2

双相型 S22053 022Cr23Ni5Mo3N 200times105 769times104 130times10-6 7800 03

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 12: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

10

4 基本设计规定

41 设计原则

411 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用分项系数设计表达式进行计算

412 承重的不锈钢结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

1 承载能力极限状态包括构件或连接的强度破坏脆性断裂因过度变形而不适用于继续承

载结构或构件丧失稳定结构转变为机动体系和结构倾覆

2 正常使用极限状态包括影响结构构件或非结构构件正常使用或外观的变形影响正常使

用的振动影响正常使用或耐久性能的局部损坏

413 不锈钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标

准》GB 50068 和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定

一般工业与民用建筑不锈钢结构的安全等级应取为二级其他特殊建筑不锈钢结构的安全等级

应根据具体情况另行确定

建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同对其中部分结构构件的安

全等级可进行调整但不得低于三级

414 按承载能力极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载

效应的偶然组合

按正常使用极限状态设计不锈钢结构时应考虑荷载效应的标准组合

415 计算结构或构件的强度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值计算正常使用极限

状态的变形时应采用荷载的标准值

416 不锈钢结构构件的抗拉强度应按净截面计算抗压强度应根据不同情况分别按净截面或有效

净截面计算构件的稳定性应根据不同情况分别按毛截面或有效截面计算稳定系数按毛截面计算

42 作用与作用效应

421 计算不锈钢结构构件和连接时荷载的标准值荷载分项系数荷载组合值系数的取值以及

荷载效应组合除本规范另有规定外均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定

采用

422 地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定计算

423 设计支承轻型屋面的不锈钢结构(屋架刚架等)或构件当仅承受一个可变荷载且受荷水

平投影面积超过 60m2 时屋面均布活荷载标准值可取为 03 kNm2

424 设计不锈钢屋面板和檩条时尚应考虑施工及检修集中荷载其标准值应取 10 kN 且作用在

结构最不利的位置上当施工荷载有可能超过上述荷载时应按实际情况取用

425 设计屋盖结构时应考虑雪荷载和积灰荷载在屋面天沟阴角天窗挡风板和高低跨相接处

的荷载增大系数

426 设计轻型不锈钢结构或构件时应考虑由于风吸力等作用引起构件内力反号的不利影响此

时永久荷载的分项系数应取 10

427 荷载效应组合应符合下列原则

1 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑应取两者中的较大值

2 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中较大值同时考虑

3 施工及检修集中荷载不与屋面材料及檩条等屋盖自重以外的其它荷载同时考虑

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 13: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

11

43 构造的一般规定

431 不锈钢主要承重构件壁厚不宜小于 15 mm

432 构件的长细比应符合下列要求

1 受压构件的长细比不宜大于表 432-1 中所列数值

表 432-1 受压构件的容许长细比

项次 构件类别 容许长细比

1 主要构件如柱桁架等 150

2 其他构件及支撑 220

2 受拉构件的长细比不宜大于表 432-2 中所列数值

表 432-2 受拉构件的容许长细比

项次 构件名称承受静力荷载或间接

承受动力荷载的结构

直接承受动力

荷载的结构

1 桁架构件 350 250

2 支撑 400 mdash

注1 承受静力荷载的结构中可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比

2 当受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时其长细比不宜超过 250

3 对直接或间接承受动力荷载的结构计算单角钢受拉构件的长细比时应采用角钢的最小回转半径在

计算单角钢交叉受拉杆件平面外的长细比时应采用与角钢肢边平行轴的回转半径

433 构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 433 的限值规定

表 433 受压板件的宽厚比限值

板件类型 S30403

S31603

S30408

S31608S22053

非加劲板件 50 45 30

部分加劲板件 70 60 40

加劲板件 280 260 180

圆管 100 100 50

注1 加劲板部分加劲板和非加劲板的分类见图 433

2 圆管的径厚比是指圆管的外径与壁厚的比值

3 卷边的宽厚比规定见 565 条

图 433 构件中受压板件的分类

434 当构件中的所有板件宽厚比均不超过表 434 中的规定时构件为全截面有效构件设计此

类构件时可不考虑双力矩 B 的影响

表 434 全截面有效构件中板件的最大宽厚比

板件类型 受力状态

冷成型 焊接

S30403

S31603

S30408

S31608S22053

S30403

S31603

S30408

S31608 S22053

注①-加劲板

②-非加劲板

③-部分加劲板

④-卷边

① ① ①

② ②④

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 14: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

12

非加劲板件 均匀受压 16 14 10 12 11 7

受弯 22 20 14 16 15 10

部分加劲板件 均匀受压 24 22 15 17 16 11

受弯 29 26 18 21 19 13

加劲板件 均匀受压 49 44 30 35 32 22

受弯 121 110 74 88 80 54

压弯或拉弯 24 k 22 k 15 k 18 k 16 k 11 k

注1 k 为板件的受压稳定系数按本规范 563 条取值

2 部分加劲板的卷边尺寸应满足本规范 565 条规定

44 结构变形的规定

441 计算不锈钢结构和构件变形时可不考虑螺栓(螺钉或铆钉)孔引起的截面削弱

442 受弯构件的挠度不宜超过表 442 中所列的容许值

表 442 受弯构件挠度容许值

项次 构 件 类 别 挠度容许值

[VT] [VQ]

1

楼盖梁或桁架工作平台梁和平台板

(1)主梁或桁架 L400 L500

(2)抹灰顶棚的梁 L250 L350

(3)除(1)(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) L250 L300

(4)平台板 L150 mdashmdash

2

屋面梁和屋架

(1)采用压型钢板等轻型屋面的屋面斜梁 L250 L300

(2)采用其他屋面的屋面斜梁 L300 L400

3 屋盖檩条 L200 mdashmdash

4

墙架构件(1)支柱 mdashmdash L400

(2)抗风桁架(作为连续支柱的支承时) mdashmdash L1000

(3)砌体墙的横梁(水平方向) mdashmdash L300

(4)压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁(水平方向) mdashmdash L150

(5)带有玻璃窗墙面的横梁(竖直和水平方向) L200 L200

注1 L 为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的 2 倍)

2 在任何情况下屋面平面内构件挠曲产生的端部斜率不能超过其相应屋面坡度的 13

3 [VT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值[VQ]为可变荷载标准值产生

的挠度的容许值

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 15: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

13

5 构件的计算

51 轴心受拉构件

511 不锈钢拉索的强度按式(511)计算

u

18

FN (511)

式中 Nmdashmdash不锈钢拉索轴心拉力设计值

Fumdashmdash不锈钢拉索的极限抗拉承载力标准值

512 除不锈钢拉索以外其它轴心受拉构件的强度应按式(512)计算

n

Nf

A (512)

式中 σmdashmdash正应力

Anmdashmdash净截面积

fmdashmdash不锈钢材料的抗拉强度设计值

513 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时若轴心力不通过截面弯心(或不通过 Z 形截面的扇

性零点)则应考虑双力矩的影响

注本条规定也适用于轴心受压拉弯和压弯构件

52 轴心受压构件

521 轴心受压构件的强度应按式(521)计算

en

Nf

A (521)

式中 Aenmdashmdash有效净截面面积

522 轴心受压构件的稳定性应按式(522-1)计算

e

Nf

A

(522-1)

2 2

c c

110

(522-2)

2c c c05 1 (522-3)

式中 φmdashmdash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)按式(522-2)计算

Aemdashmdash有效截面面积按本规范 56 节计算

cmdashmdash计算系数按式(522-3)计算

λmdashmdash轴心受压构件的正则化长细比 02 EAf N

Amdashmdash轴心受压构件的毛截面面积

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

NEmdashmdash轴心受压构件的弹性稳定临界力NE=π2E0Aλ2

λmdashmdash轴心受压构件的长细比或换算长细比分别按本规范 523~526 节计算

αcλcmdashmdash计算系数按表 522 取值 _

_

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 16: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

14

表 522 计算系数 αc和 λc的

材料 截面类型 αc λc

奥氏体型

双相型

冷成型方矩管截面

C 形截面(退火处理除外)060 056

冷成型圆管及椭圆管 036 000

奥氏体型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳066 024

焊接 H 形截面弱轴失稳 089 026

双相型

焊接箱形截面

焊接 H 形截面主轴失稳051 037

焊接 H 形截面弱轴失稳 069 037

奥氏体型

双相型 其他截面 089 026

523 计算闭口截面双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边等边角钢轴心受压构件的稳定

系数时其长细比应取按下式算得的较大值

0xx

x

l

i (523-1)

0yy

y

l

i (523-2)

式中 λxλymdashmdash构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比

l0xl0ymdashmdash构件在垂直于截面主轴 x 轴和 y 轴的平面内的计算长度

ixiymdashmdash构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径

524 计算单轴对称开口截面(如图 524 所示)轴心受压构件的稳定系数时其长细比应取式

(523-2)和下式计算值的较大值

22 2 2 2 2 2

0 0 0 0ω x 2 2 22 2

s i s i i e

s s s

(524-1)

2

2 ωxt2

ω

0039I

s IA l

(524-2)

2 2 2 20 0 x yi e i i (524-3)

式中 λωmdashmdash弯扭屈曲的换算长细比

Iωmdashmdash毛截面扇性惯性矩

Itmdashmdash毛截面抗扭惯性矩

e0mdashmdash毛截面的弯心在对称轴上的坐标

lωmdashmdash扭转屈曲的计算长度lω=βl

lmdashmdash构件无缀板时取构件的几何长度有缀板时取两相邻缀板中心线的最大距离

αβmdashmdash约束系数按表 524 采用

表 524 开口截面轴心受压和压弯构件的约束系数

项次 构件两端的支承情况 无缀板 有缀板

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 17: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

15

α β α β

1 两端铰接端部截面可以自由翘曲 100 100 - -

2 两端嵌固端部截面的翘曲完全受到约束 100 050 080 100

3 两端铰接端部截面的翘曲完全受到约束 072 050 080 100

图 524 单轴对称开口截面示意图

525 有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比 λ0ω可按公式(524-1)计算

约束系数 αβ可按表 524 采用但扭转屈曲的计算长度 l0ω=βmiddotaa 为缀板中心线的最大间距

526 格构式轴心受压构件的稳定性按公式(522-1)计算其长细比应按照下列规定取 λ0x 和 λ0y 中

的较大值

1 缀板连接的双肢格构式构件(如图 526a 所示)

0x x (526-1)

2 20y y 1 (526-2)

2 缀条连接的双肢格构式构件(如图 526b 所示)

0x x

20y y

1

27A

A (526-3)

3 缀条连接的三肢格构式构件(如图 526c 所示)

20 x 2

1

42

15 cosx

A

A

(526-4)

20 y 2

1

42

cosy

A

A

(526-5)

式中 λ0xλ0ymdashmdash格构式构件的换算长细比

λxmdashmdash整个构件对 x 轴的长细比

λymdashmdash整个构件对虚轴(y 轴)的长细比

λ1mdashmdash单肢对其自身主轴(1 轴)的长细比计算长度取缀板间净距

Amdashmdash所有单肢毛截面的面积之和

A1mdashmdash构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之和

e0 e0

x x

y y

弯心 弯心

缀条 缀条

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 18: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

16

图 526 格构式构件截面示意图

格构式轴心受压构件当缀材为缀条时其分肢的长细比 λ1 不应大于构件最大长细比 λmax 的 07

倍当缀材为缀板时λ1 不应大于 40且不应大于 λmax 的 05 倍(当 λmaxlt50 时取 λmax=50)此时

可不计算单肢的强度和稳定性

斜缀条与构件轴线间的夹角宜不小于 40ordm不大于 70ordm

527 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算

02

80 235

fAfV (527)

式中 Vmdashmdash剪力

Amdashmdash构件所有单肢毛截面的面积之和

f02mdashmdash不锈钢材料的名义屈服强度标准值

剪力 V 值沿构件全长不变由承受该剪力的有关缀板或缀条分担

53 受弯构件

531 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗弯强度应按下式计算

yx

enx eny

MMf

W W (531)

式中MxMymdashmdash同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值

WenxWenymdashmdash对截面主轴 x 轴和 y 轴较小的有效净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

532 在主平面内受弯的不锈钢构件其抗剪强度应按下式计算

maxv

w

V Sf

It (532-1)

式中 Vmaxmdashmdash计算截面沿腹板平面作用的剪力

Smdashmdash计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩

Imdashmdash毛截面惯性矩

twmdashmdash腹板厚度

fvmdashmdash不锈钢材料的抗剪强度设计值

当梁上翼缘受到沿腹板平面作用的集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋时腹板计算高

度上边缘的局部承压强度应按下式计算

1

1

y

x x x

y y

y y y

x x x θ

θ

(a) (b) (c)

1

1

缀板 缀条

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 19: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

17

c cw z

Ff

t l

(532-2)

式中 Fmdashmdash集中荷载对动力荷载应考虑动力系数

ψmdashmdash集中荷载增大系数对重级工作制吊车梁取值 135对其他梁取值 10

lzmdashmdash集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度

twmdashmdash腹板厚度

fcmdashmdash不锈钢材料的抗压强度设计值

在梁的支座处当不设置支承加劲肋时也应按公式计算腹板计算高度下边缘的局部压应力

但 ψ取值 10

533 符合下列情况之一的全截面有效构件可不计算梁的整体稳定性

1 有铺板(各种钢筋混凝土板钢板及不锈钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接能

阻止梁受压翼缘的侧向位移时

2 H 型钢梁等截面工字形简支梁(如图 533 所示)受压翼缘的自由长度 l1 与其宽度 b1 之比不

超过表 533 所规定的数值时

图 533 典型截面的翼缘宽度 b1

表 533 不需计算整体稳定的最大 l1 b1值

不锈钢

统一数字代号

跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的

梁不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘

S30403 S31603 105 170 130

S30408 S31608 95 155 115

S22053 65 105 75

对跨中无侧向支承点的梁l1 取其跨度对跨中有侧向支承点的梁l1 取受压翼缘侧向支承点间

的距离(梁的支座处视为有侧向支承)

534 除 533 条所指情况外在最大刚度主平面内受弯的构件其整体稳定性应按下式计算

x

b ex

Mf

W (534-1)

式中 Mxmdashmdash绕强轴作用的最大弯矩

Wexmdashmdash强轴受压边缘的有效截面模量按本规范 56 节计算有效截面

φbmdashmdash梁的整体稳定系数按下式计算

b 2 2b b ω

110

(534-2)

2b ω ω05 1 065 041 (534-3)

b1 b1 b1

(a) (b) (c)

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 20: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

18

x 02ω

cr

W f

M (534-4)

式中 λωmdashmdash梁弯扭失稳的正则化长细比按(534-4)计算

bmdashmdash计算系数按式(534-3)计算

Wxmdashmdash对强轴受压边缘的毛截面模量

Mcrmdashmdash梁弯扭屈曲临界弯矩按附录 A 计算

535 不符合 533 条 1 款情况的箱形截面简支梁当其截面尺寸应满足 hble6 l1ble

95(235f02)(E206000)可不计算整体稳定性

536 梁的支座处应采取可靠的构造措施防止梁端截面的扭转

537 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(如图 537 所示)的强度和稳定性应按下式计

图 537 荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯构件截面示意图

强度

enx ω

M Bf

W W (537-1)

稳定性

max

bx ex ω

M Bf

W W (537-2)

式中 Mmdashmdash计算弯矩

Bmdashmdash所取弯矩同一截面处的双力矩可按照规范附录 C 的规定计算

Wωmdashmdash与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性模量Wω=IωωnIω为构件的毛截面

的翘曲惯性矩ωn 为验算点的主扇性坐标

剪应力可按式(532-1)验算

538 荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(如图 538 所示)当在构造上能保证整体稳定

时其强度可按式(538-1)计算

yx

enx eny ω

MM Bf

W W W (538-1)

式中MxMymdashmdash对截面主轴 xy 轴的弯矩(图 538 所示的截面中x 轴为强轴y 轴为弱轴)

x 轴和 y 轴方向的剪应力可分别按式(532-1)验算

当不能在构造上保证整体稳定时可按公式(538-2)计算其稳定性

y

y

F

h h h

y

y y

y F F

x x x x x x O A

A O O A

弯心

e0

e e e

(a) (b) (c)

_

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 21: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

19

yx

bx ex ey ω

MM Bf

W W W (538-2)

式中 Weymdashmdash对截面主轴 y 轴的受压边缘的有效截面模量

图 538 荷载偏离弯心且与主轴倾斜的受弯构件截面示意图

539 承受静力荷载和间接承受动力荷载的不锈钢组合梁可考虑腹板的屈曲后强度屈曲后强度可

以在确定构件有效截面的基础上进行计算对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈

钢梁应按照第 5310 条的规定配置加劲肋并按第 5311 条的规定计算腹板的稳定性 5310 不锈钢组合梁腹板加劲肋的配置应符合下列规定 (其中 ε为材料修正系数)

1 当 h0twle433ε时对有局部压应力的梁应按构造配置横向加劲肋对无局部压应力的梁

可不配置加劲肋

2 当 h0twgt433ε时应考虑配置横向加劲肋

5311 配置横向加劲肋的腹板区格其局部稳定性应按下式计算

2 2

c

cr cr ccr

1

(5311-1)

式中 σmdashmdash所计算腹板区格内由平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压应力

τmdashmdash所计算腹板区格内由平均剪力产生的腹板平均剪应力应按 τ=V(hwtw)计算

σcmdashmdash腹板计算高度内的局部压应力应按式(532-2)计算但式中 ψ=10

σcrτcrσccrmdashmdash各种应力单独作用下的临界应力应按下列方法计算

1)σcr按下列公式计算

当 λble085 时

cr f (5311-2a)

当 085ltλble125 时

cr b= 1 075 085 f (5311-2b)

当 λbgt125 时

2cr b=11 f (5311-2c)

式中 λbmdashmdash用于腹板受弯计算时的通用高厚比

当梁受压翼缘扭转受到约束时

c w 02b

2=

177 235

h t f (5311-2d)

h h h

F FF

F

e0

弯心

A O x x

y

y y

O A x

x

x x O A

y`

y`

y

y

弯心 A x

x y y

e0

(a) (b) (c) (d)

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 22: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

20

当梁受压翼缘扭转未受到约束时

c w 02b

2

153 235

h t f (5311-2e)

hcmdashmdash梁腹板弯曲受压区高度对双轴对称截面 2hc=h0

2)τcr按下列公式计算

当 λsle08 时

cr vf (5311-3a)

当 08ltλsle12 时

cr s1 059 08 vf (5311-3b)

当 λsgt12 时

2cr s11 vf (5311-3c)

式中 λsmdashmdash用于腹板受剪计算时的通用高厚比

当 ah0le10 时

0 w 02s 2

0

=23541 4 534

h t f

h a

(5311-3d)

当 ah0gt10 时

0 w 02s 2

0

=23541 534 4

h t f

h a

(5311-3e)

3)σccr按下列公式计算

当 λcle09 时

ccr f (5311-4a)

当 09ltλcle12 时

ccr c1 079 09 f (5311-4b)

当 λcgt12 时

2ccr c11 f (5311-4c)

式中 λcmdashmdash用于腹板受局部压力计算时的通用高厚比

当 05leah0le15 时

0 w 02c 3

0

=23528 109 134 183

h t f

a h

(5311-4d)

当 15lt ah0le20 时

0 w 02c

0

=23528 189-5

h t f

a h (5311-4e)

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 23: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

21

5312 在集中荷载作用处(支座或主次梁的节点处)应采取构造措施(加劲肋和外环板)保证横

向力可靠地传递到支座或构件的腹板 5313 受弯构件支座处的腹板当有加劲肋时按受压构件验算其平面外的稳定性计算长度取受弯

构件截面的高度截面积取加劲肋截面积及加劲肋两侧 w 0215 235 t f 宽度范围内的腹板截面积之和

(tw为腹板厚度)

54 拉弯构件

541 拉弯构件的强度应按下式计算

yx

n nx ny

MMNf

A W W (541)

式中 Nmdashmdash轴心拉力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Anmdashmdash净截面面积

Wnxmdashmdash对 x 轴的净截面模量

Wnymdashmdash对 y 轴的净截面模量

fmdashmdash不锈钢材料的抗弯强度设计值

若拉弯构件截面内出现受压区且受压板件的宽厚比大于 561 条的规定时则在计算其净截面

特性时应按图 566 所示位置扣除受压板件的超出阴影部分

55 压弯构件

551 压弯构件的强度应按下式计算

yx

en enx eny

MMNf

A W W (551)

式中 Nmdashmdash轴心压力

MxMymdashmdash同一截面处绕主轴 x 轴和 y 轴的弯矩

Aenmdashmdash有效净截面面积

Wenxmdashmdash对 x 轴的有效净截面模量

Wenymdashmdash对 y 轴的有效净截面模量

552 双轴对称截面的压弯构件当弯矩作用于对称平面内时应按下式计算弯矩作用平面内的稳

定性

m

ee

E

1

MNf

A NW

N

(552-1)

式中 Mmdashmdash计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩

βmmdashmdash等效弯矩系数

N΄Emdashmdash欧拉临界力2

0E 21165

E AN

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

λmdashmdash构件在弯矩作用平面内的长细比

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 24: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

22

Wemdashmdash对最大受压边缘的有效截面模量

当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图 552 所示)尚应按公式(552-2)计算弯矩作用平面外的

稳定性

x

y e bx ex

MNf

A W

(552-2)

式中 ηmdashmdash截面系数对于闭口截面 η=07对于其它截面 η=10

φymdashmdash对 y 轴的轴心受压构件的稳定系数其长细比应按照公式(523-2)计算

φbxmdashmdash当弯矩作用于最大刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数对于闭口截面可取

φbx=10

Mx 应取构件计算段内的最大弯矩

图 552 双轴对称截面示意图

553 压弯构件的等效弯矩系数 βm应按下列规定采用

1 构件端部无侧移且无中间横向荷载时

2m

1

06 04M

M (553-1)

式中M1M2mdashmdash别为绝对值较大和较小的端弯矩当构件以单曲率弯曲时 2

1

M

M取正值当构件以双

曲率弯曲时 2

1

M

M取负值

2构件端部无侧移但中间有横向荷载时βm=10

3构件端部有侧移时βm=10

554 单轴对称开口截面(如图 524 所示)的压弯构件当弯矩作用于对称轴平面内时除应按

第 552 条计算弯矩作用平面内的稳定性外尚应按公式(522-1)计算其弯矩作用平面外的稳定性

此时公式(522-1)中的轴心受压构件的稳定系数 φ 应按照公式(554-1)算得的弯扭屈曲的换算长细

比 λ0ω计算得到

22 22 2 2 2

0 q

0ω 2 2 22 2x

a e es a s a

s s s

(554-1)

y2 2 2 20 q 0 2 a

y

22x y

Ua e i i e e e

I

(554-2)

2 2y A

U x x y dA (554-3)

x x

y

y

O A O A

荷载作用点

y

y

x x

(a) (b)

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 25: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

23

式中 eqmdashmdash等效偏心距 mq

Me

N

当偏心在截面弯心一侧时 eq 为负当偏心在于截面弯

心相对的另一侧时 eq 为正M 取构件计算段内的最大弯矩

β2mdashmdash横向荷载作用位置影响系数按附录 A11 取值

smdashmdash计算系数按公式(524-2)计算

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea为负而离开弯心时 ea为正

若 l0x l0y时可不计算其弯矩作用平面外的稳定性

当弯矩作用在对称平面内(如图 524 所示)且使截面在弯心一侧受压时尚应按下式计算

my y

e

eyEy

1

MNf

A NW

N

(554-4)

式中 βmymdashmdash为对 y 轴的等效弯矩系数按第 553 条的规定采用

W΄eymdashmdash截面的较小有效截面模量

N΄Eymdashmdash欧拉临界力2

0E 2

y1165

E AN

555 单轴对称开口截面压弯构件当弯矩作用于非对称主平面内时(如图 555 所示)除应按照

公式(555-1)计算其弯矩作用平面内的稳定性外尚应按照公式(555-2)计算其弯矩作用平面外的稳

定性

图 555 单轴对称开口截面绕对称轴弯曲示意图

m x

x ex ex

ex

1 w

MN Bf

A WNW

N

(555-1)

x

y e bx ex ω

MN Bf

A W W (555-2)

式中 φxmdashmdash对 x 轴轴心受压构件稳定系数其长细比应按公式(524-1)计算

N΄Exmdashmdash系数2

0Ex 2

x1165

E AN

556 双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算

荷载作用点

x x

y

y

O

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 26: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

24

ymx x

x e by eyx ex

ex

1

MMNf

A WNW

N

(556-1)

my yx

y e bx ex

y eyey

1

MMNf

A W NW

N

(556-2)

式中 φbymdashmdash当弯矩作用于最小刚度平面内时受弯构件的整体稳定系数应按公式(534-1)计

βmxmdashmdash对 x 轴的等效弯矩系数应按 553 条的规定采用

557 格构式压弯构件除应计算整个构件的强度和稳定性外尚应计算单肢的强度和稳定性

计算缀条或缀板内力用的剪力应取构件的实际剪力和 527 条计算的剪力中的较大值

格构式压弯构件当弯矩绕实轴(x 轴)作用时其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均

与实腹式构件相同但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时公式(552-2)中的 φy应按第 526 条中

的换算长细比 λ0y 确定φb 应取 10当弯矩绕虚轴(y 轴)作用时其弯矩作用平面内的整体稳定

性应按下式计算

my y

y e

y eyey

1

MNf

A NW

N

(557-1)

式中 φyN΄Ey均应按换算长细比 λ0y确定弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算但应计算分

肢的稳定性

56 构件中的受压板件

561 加劲板件部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算

当 λp 10 时

e c c1 2 p

b b b

t t t (561-1)

当 10ltλplt15 时

pe c

3 p 4

b b

t t

(561-2)

当 λp 15 时

5 p 6e c

p

b b

t t

(561-3)

式中 bmdashmdash板件宽度

tmdashmdash板件厚度

bcmdashmdash板件的受压区高度当 ψge0 时取 bc=b当 ψlt0 时取 bc=b1-ψ

ψmdashmdash压应力分布不均匀系数ψ=σminσmax

σmaxmdashmdash受压板件边缘的最大压应力(Nmm2)取正值

σminmdashmdash受压板件另一边缘的应力(Nmm2)以压应力为正拉应力为负

_

_

_

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 27: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

25

bemdashmdash板件的有效宽度

α1~α6mdashmdash系数根据表格 561 确定

λpmdashmdash计算板件的柔度系数按下式计算

1p

cr

(561-4)

σ1mdashmdash构件截面上的最大压应力按规范第 562 条规定确定

σcrmdashmdash计算板件的屈曲临界应力按下式计算

220 1

cr 212 1

E kk t

bv

(561-5)

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

kmdashmdash板件的屈曲系数按第 563 条规定采用

k1mdashmdash板组约束系数按第 564 条规定采用若不计相邻板件的约束作用可取 k1=10

表 561 计算系数 α1~α6

成型方式 α1 α2 α3 α4 α5 α6

冷成型构件 241 -163 315 -186 0092 065

焊接构件 184 -114 315 -172 0086 062

562 压应力不均匀分布系数 ψ和构件截面上的最大压应力 σ1按下列规定确定

1 对于轴心受压构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ取 10最大压应力 σ1取轴心

受压构件的稳定系数与不锈钢材料的强度设计值的乘积(φf)

2 对于压弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ应由构件毛截面按强度计算不考

虑双力矩的影响最大压应力板件的 σ1 取不锈钢材料的强度设计值 f其余板件的最大压应力按 ψ

推算

3 对于受弯及拉弯构件截面上各板件的压应力分布不均匀系数 ψ及最大压应力应由构件毛截

面按强度计算不考虑双力矩的影响

563 受压板件的稳定系数可按下列公式计算

1 加劲板件

当 1geψgt0 时

278 815 435k (562-1)

当 0geψgt-1 时

278 629 978k (562-2)

2 部分加劲板件

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563a 所示)

当 ψge-1 时

2589 1159 668k (562-3)

2) 最大压应力作用于部分加劲边(如图 563b 所示)

当 ψge-1 时

2115 022 0045k (562-4)

3 非加劲板件

_

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 28: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

26

1) 最大压应力作用于支承边(如图 563c 所示)

当 1geψgt0 时

2170 3025 175k (562-5)

当 0geψgt-04 时

2170 175 55k (562-6)

当-04geψgt-1 时

2607 951 833k (562-7)

2) 最大压应力作用于自由边(如图 563d 所示)

当 ψge-1 时

20567 0213 0071k (562-8)

注当 ψlt-1 时以上各式的 k 值按 ψ=-1 的值采用

表 563 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意图

564 受压板件的板组约束系数应按下列公式计算

当 ξle11 时

1

1k

(563-1)

当 ξgt11 时

1 2

093011

005k

(563-2)

b

c c

tc k

t b k (563-3)

式中 bmdashmdash计算板件的宽度

tbmdashmdash计算板件的厚度

cmdashmdash与计算板件邻接的板件的宽度如果计算板件两边均有邻接板件时即计算板件为

加劲板件时取压应力较大的一边的邻接板件的宽度

tcmdashmdash与计算板件邻接的板件的厚度

kmdashmdash计算板件的受压稳定系数由第 563 条确定

kcmdashmdash邻接板件的受压稳定系数由第 563 条确定

对于加劲板件k1 不大于 17对于部分加劲板件k1 不大于 24对非加劲板件k1不大于 30

当计算板件只有一边有邻接板件即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件且邻接板件受拉

时取 k1=k΄1

(a) (b) (c) (d)

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 29: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

27

565 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于 12卷边的最小高厚比应根据部分加劲板的宽厚比按

表 565 采用

表 565 卷边的最小高厚比

bt 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

at 54 63 72 80 85 90 95 100 105 110

注a-卷边的高度bmdash带卷边板件的宽度t-板厚

566 当受压板件宽厚比大于第 561 条规定的有效宽厚比时受压板件的有效截面应自截面的受

压部分按图 566 所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定截面的受拉部分全部有

表 566 受压板件的有效截面图

图 566 中的 be1 和 be2 按下列规定计算

对于加劲板件

当 ψge0 时

ee1 e2 e e1

2

5

bb b b b

(565-1)

当 ψlt0 时

e1 e e2 e04 06b b b b (565-2)

对部分加劲板件和非加劲板件

e1 e e2 e04 06b b b b (565-3)

567 圆管截面构件的外径与壁厚之比符合第 433 条的规定时在计算中可取其截面全部有效

57 受弯构件的变形

571 计算不锈钢受弯构件的变形时应考虑材料非线性的影响构件的变形可采用割线弹性模量法

近似计算其中割线弹性模量按下式取值也可采用本规范 335 节规定的材料本构模型进行计算

s1 s2ss 2

E EE

(571)

0si 1

i0

02

1 0002n

n

EE

Ef

(i=12) (572)

σ1 σ2 σ2 σ2 σ1 σ1

σ1 σ1 σ1

σ2 σ2 σ2

be1 be

be1 be2

be1 be2

be1 be2 be1 be2

(a)加劲板件 (b)部分加劲板件 (c)非加劲板件

be2

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 30: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

28

eq max 14 12 34

1(25 3 4 3 )

125M M M M M (573)

式中 Essmdashmdash构件的平均割线弹性模量

Es1mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受拉翼缘拉应力 σ1 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Es2mdashmdash按等效弯矩 Meq 计算得到的受压翼缘压应力 σ2 对应的割线弹性模量按公式(572)

计算

Meqmdashmdash等效弯矩按公式(573)计算

Mmaxmdashmdash构件中绝对值最大的弯矩标准值

M14mdashmdash构件跨度 14 处的弯矩标准值

M12mdashmdash构件跨度 12 处的弯矩标准值

M34mdashmdash构件跨度 34 处的弯矩标准值

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 31: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

29

6 连接计算与构造

61 焊缝连接的计算

611 对接焊缝应采用与不锈钢母材相适应的焊接材料和施焊工艺焊缝强度应不低于母材强度

对接焊缝强度应按下列规定计算

1 轴心受拉对接焊缝其强度应按下式计算

wt

w

Nf

l t

(611-1)

2 轴心受压对接焊缝其强度应按下式计算

wc

w

Nf

l t

(611-2)

3 受剪对接焊缝其强度应按下式计算

wwv

w

VSf

I t (611-3)

4 对接焊缝中正应力 σ和剪应力 τ均较大处其强度应按下式计算

2 2 wt3 f (611-4)

式中 Nmdashmdash焊缝所受的轴心力设计值

lwmdashmdash焊缝的计算长度采用引弧板或引出板施焊时每条焊缝的计算长度可取其实际长

度 l不符合上述施焊方法的对接焊缝每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2t

tmdashmdash连接中较薄板件的厚度

Vmdashmdash对接焊缝所受剪力

Swmdashmdash焊缝有效截面的面积矩

Iwmdashmdash焊缝有效截面的惯性矩 w

tf wcf w

vf mdashmdash对接焊缝的抗拉抗压抗剪强度设计值按表 332 取值

612 直角角焊缝的强度应按下列规定计算

1 在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下

正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-1)

侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)

wf f

e w

Nf

h l

(612-2)

2 在垂直于角焊缝长度方向的应力和沿角焊缝长度方向的剪应力共同作用下

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 32: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

30

2 2 wf f ff (612-3)

式中 lwmdashmdash焊缝的计算长度每条焊缝的计算长度取实际长度 l 减去 2hf

hfmdashmdash角焊缝的焊脚尺寸

hemdashmdash角焊缝的有效厚度在直角角焊缝情况下可近似取 he=07hf

σfmdashmdash垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算

τfmdashmdash沿焊缝长度方向的剪应力按焊缝有效截面计算 w

ff mdashmdash角焊缝的强度设计值见表 332

613 电阻点焊的强度可按下式计算

dv vN N (613-1)

式中 Nvmdashmdash单个电阻点焊承担的剪力设计值 dvN mdashmdash单个电阻点焊的抗剪承载力设计值见表 613中间板厚可由线性插值确定

表 613 单个电阻点焊的抗剪承载力设计值dvN

tmm 04 06 08 10 15 20 25 30 dvN kN 114 188 289 404 754 1131 1544 1921

注t 为相焊板件中较薄板件的厚度

62 紧固件连接的计算

621 不锈钢结构构件及节点连接中所用紧固件应采用与不锈钢母材相适应的不锈钢紧固件

622 普通螺栓连接强度应按下列规定计算

1 普通螺栓的杆轴方向受拉连接中应采取相应构造措施(设置加劲肋等)保证刚度消除撬

力的影响其强度应按下列公式计算

bt tN N (622-1)

2

b bet t4

dN f

(622-2)

2 普通螺栓的受剪连接中除全螺纹螺栓外抗剪面不应位于有螺纹处强度应按下列公式计

b bv v cmin( )N N N (622-3)

全螺纹螺栓 2

b bev d v v086

4

dN k n f

(622-4)

非全螺纹螺栓 2

b bv d v v4

dN k n f

(622-5)

全螺纹螺栓 b bc e cN d t f (622-6)

非全螺纹螺栓 b bc cN d t f (622-7)

在节点处或拼接接头的一端当螺栓沿受力方向的连接长度 lgt15d0 时螺栓的承载力应乘以按

下式计算的折减系数

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 33: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

31

0 00

L 0 00

0

11 15 30150

12 30 60100

06 60

ld l d

d

ld l d

d

l d

(622-8)

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接强度应符合下列公式要求

2 2

v tb bv t

1N N

N N

(622-9)

且 bv cN N (622-10)

式中 NtNvmdashmdash单个螺栓所承受的拉力和剪力设计值 btN b

vN bcN mdashmdash单个螺栓的抗拉抗剪承压承载力设计值

btf b

vf bcf mdashmdash螺栓的抗拉抗剪承压强度设计值按表 333 取值

ddemdashmdash螺栓孔公称直径有效直径

d0mdashmdash螺栓孔直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12 mm 时kd=09dge12 mm 时kd=10

nvmdashmdash螺栓杆受剪面数目

βLmdashmdash长连接螺栓强度折减系数

t mdashmdash同一受力方向的承压构件总厚度的较小值

623 不锈钢构件高强度螺栓连接不宜采用摩擦型连接特殊情况下(如对变形控制要求严格或直

接承受动力荷载的结构)需要采用高强度螺栓摩擦型连接连接承载力及高强度螺栓预拉力 P 应根

据高强度螺栓性能等级参照《钢结构设计规范》GB 50017 确定但传力摩擦面的抗滑移系数应根据

抗滑移试验确定

624 不锈钢构件高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构采用高强度螺栓承压

型连接时连接承载力应按照《钢结构设计规范》GB 50017 计算其中螺栓承压强度设计值 bcf 按

本规范表 333 取值

625 螺钉连接强度应按下列规定计算

1 螺钉的杆轴方向受拉的连接中强度应按下列公式计算

s st t pmin N N N (625-1)

2

s bet t4

dN f

(625-2)

sp F w ( )N k d t f (625-3)

螺钉在基材中的钻入深度应大于 09mm且强度应满足下式要求

t sup045N dt f (625-4)

式中 Ntmdashmdash单个螺钉承受的拉力设计值

stN s

pN mdashmdash单个螺钉的受拉抗撕裂承载力设计值

kFmdashmdash荷载影响系数静荷载时取 10含有风荷载的组合荷载时取 05

dwmdashmdash垫圈的直径(有垫圈时)或螺钉头的直径

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 34: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

32

demdashmdash螺钉在螺纹处的有效直径

tmdashmdash较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度

dmdashmdash螺钉的公称直径

tsupmdashmdash钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度

fmdashmdash被连接钢板的抗拉强度设计值按表 331 取值

btf mdashmdash螺钉的抗拉强度设计值按表 333 取值

mdashmdash材料影响系数奥氏体型不锈钢取 10双相型不锈钢取 085

2 螺钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

s sv v cmin N N N (625-5)

2

s bev d v v4

dN k n f

(625-6)

s bc cN tdf (625-7)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当螺钉用于钢板端部与支承构件的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系数 08当采用多

个螺钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数 βLβL下式计算

L 1590

l

d (625-8)

式中 Nvmdashmdash单个螺钉所承受的剪力

svN s

cN mdashmdash单个螺钉的抗剪承压承载力设计值

demdashmdash螺钉的有效直径

kdmdashmdash直径影响系数dlt12mm 时kd=09dge12mm 时kd=10

nvmdashmdash螺钉的受剪面数目

bvf b

cf mdashmdash螺钉的抗剪承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近螺钉头的连接板厚度

t2mdashmdash远离螺钉头的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

3 同时承受剪力和杆轴方向拉力作用的螺钉连接的强度应符合下列公式要求

2 2

v ts sv t

+ 1N N

N N

(625-9)

式中 NvNtmdashmdash单个螺钉所承受的剪力和拉力设计值

svN s

tN mdashmdash单个螺钉受剪受拉承载力设计值

626 不锈钢抽芯铆钉不应用于受拉连接抽芯铆钉的受剪连接中强度应按下列公式计算

r rv v cmin N N N (626-1)

rv vN n V (626-2)

r bc cN tdf (626-3)

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 35: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

33

且 r bc 1 c083N e tf (626-4)

式中当 t2=t1 时 32 t d 且 21

当 t2ge25 t1 时α=21

当 t1let2le25 t1 时α通过线性插值确定

当抽芯铆钉用于钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时其抗剪承载力设计值应乘以折减系

数 08当采用多个抽芯铆钉连接且沿受力方向的连接长度 lge45d 时承载力设计值应乘以折减系数

βLβL应按下式计算

L0

145100

l

d (626-5)

式中 Nvmdashmdash单个抽芯铆钉所承受的剪力设计值

rvN r

cN mdashmdash单个抽芯铆钉的抗剪承压承载力设计值

nvmdashmdash抽芯铆钉的受剪面数目 mdashmdash剪切面数目影响系数单剪时取 10双剪时取 08

[V]mdashmdash抽芯铆钉按照 GBT 309818 进行试验时需达到的最小抗剪承载力按表 626 取值

bcf mdashmdash抽芯铆钉的承压强度设计值按表 333 取值

t1mdashmdash靠近抽芯铆钉头侧的连接板厚度

t2mdashmdash远离抽芯铆钉头侧的连接板厚度

fmdashmdash连接板的抗拉强度设计值按表 331 取值

e1mdashmdash端距参见图 626

d0mdashmdash孔径参见图 626

表 626 抽芯铆钉的最小抗剪承载力[V](kN)

抽芯铆钉类别 公称直径mm

30 32 40 48 50 64

封闭型平圆头芯铆钉 - 20 30 40 - 60

开口型沉头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

开口型平圆头抽芯铆钉 18 19 27 40 47 -

图 626 抽芯铆钉连接的边距端距和间距示意图

63 连接的构造

631 角焊缝的计算长度不应小于 8hf且不应小于 40mm侧面角焊缝的计算长度不应大于 60hf(连

续受力的角焊缝除外)角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的 12 倍(钢管结构 15 倍)且不

宜小于 15 t t 为较厚焊件厚度

632 电阻点焊的焊点中距不宜小于 15 t 焊点边距不宜小于 10 t t 为较薄焊件厚度

受力方向

L1 e1

L2

e2

d0

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 36: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

34

633 螺栓的中距不应小于 3d0端距不应小于 2d0边距不应小于 15d0d0 为螺栓孔径在靠近

弯角边缘处的螺栓孔边距尚应满足使用紧固工具的要求

634 抽芯铆钉的适用直径为 30~50mm在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于 4mm 的抽芯铆钉

635 抽芯铆钉和螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧连接件的中距和端距不应小于连接件直

径的 3 倍边距不应小于连接件直径的 15 倍受力连接中的连接件不宜少于 2 个

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 37: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

35

7 防腐防火与维护

71 防腐

711 应当根据不锈钢结构所在环境的耐腐蚀性要求选择合适牌号和表面处理方式

712 不锈钢结构的防腐根据环境类别可以分为三个等级

(1)等级一在常规环境和轻度腐蚀性环境中不锈钢结构在 50 年的设计使用寿命周期内可

能会发生不影响结构安全和性能的局部微小锈斑一般无需进行特殊的防护处理

(2)等级二在侵蚀性大气环境中包括近海环境和生产腐蚀性产品的工业厂房等不锈钢结

构在 50 年的设计使用寿命周期内可能会产生局部腐蚀和裂隙腐蚀需要进行定期检测和防护

(3)等级三在与强腐蚀性介质直接接触的环境中或者存在潜在的强腐蚀性介质的条件下

例如氯酸氯盐和液态锌等不锈钢结构可能出现应力腐蚀裂纹或者晶间腐蚀需要进行专门的研

究确定其防腐处理措施

713 不锈钢材与普通钢材及其他金属材料接触紧固时应采用非金属的隔离材料(如垫圈套

筒等)避免与其直接接触

714 在不锈钢结构中不应当采用普通碳素钢螺栓

72 防火

721 不锈钢结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限

722 不锈钢结构的防火应该符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 和《高层民用建

筑设计防火规范》GB 50045 的相关要求结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对各不同

的构件所要求的耐火极限进行设计

723 不锈钢结构的表面长期受幅射热达 100以上时应加隔热层或采用其它有效的防护措施

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 38: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

36

8 制作与安装

81 一般规定

811 钢结构施工单位或由其委托的设计单位应根据已批准的设计文件编制加工制作详图

812 不锈钢结构制作前应根据设计文件加工制作详图的要求以及制作厂的条件编制制作工

艺书制作工艺书应作为技术文件经监理审核

813 对大型复杂的不锈钢结构应根据业主或设计的要求进行制作工艺安装方法和节点性能

的试验试验项目及内容应在设计文件上说明对施工单位提出的新加工工艺和安装方法经相应

部门组织鉴定并备案后方可采用

814 不锈钢结构采用的钢材焊接材料和连接材料的性能应具有质量合格证明书并应符合本

规范第 3 章的规定和设计文件的要求

82 加工

821 不锈钢结构需要放样的构件应根据批准的加工制作详图进行放样放样和号料应预留焊接收

缩量及切割端铣等加工裕量

822 不锈钢构件加工应有专用的加工场地应使用不锈钢专用设备加工制作的允许偏差应按现

行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的有关规定采用

823 不锈钢的切割加工宜采用水切割激光切割剪板机和等离子弧切割不应采用火焰切割

不锈钢切割面应无裂纹夹渣和分层切割后应清除毛刺熔渣和飞溅物需边缘加工的构件应

采用精密切割

824 对不锈钢原材料变形加工和焊接引起的变形应分析其影响因素应采用机械矫正方法

不宜采用热矫正矫正质量和允许偏差应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

执行

825 不锈钢成孔可以钻孔或冲孔不应使用圆头冲床成孔

83 焊接与紧固连接

831 施焊前应由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制工艺文件向操作人员进行技术交

底并及时处理施工过程中的焊接技术问题

832 焊工应严格按照批准的焊接工艺文件中规定的焊接方法工艺参数施焊顺序等进行焊接

833 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及本规范第 3 章的规定焊接材料在使用前应按其

产品说明书及焊接工艺文件的规定进行存放和烘焙

834 不锈钢构件不应与普通碳素钢预埋件进行焊接经过表面防腐处理的不锈钢构件焊接后应

对焊缝处进行打磨和相应的防腐处理

835 施焊时应采取工艺措施控制焊接变形减小焊接残余应力

836 不锈钢结构连接中紧固件的选用应符合《紧固件机械性能 不锈钢螺栓螺钉和螺柱》GBT

30986《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GBT 309815 的要求

837 不锈钢结构紧固件连接中摩擦面的处理需要满足设计中要求的抗滑移系数

84 储存运输与安装

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 39: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

37

841 不锈钢应避免在含盐分的潮湿大气中储存存放区的垫轨不应有碳钢磨损表面应使用木料

橡胶或塑料板条或护套进行保护

842 不锈钢在储存运输及安装过程中应避免与腐蚀性化学物质接触

843 不锈钢结构的吊装过程应进行施工验算必要时应采取加固措施

844 不锈钢闭口截面构件在运输吊装之前应将管口包封防止雨水和异物落入管内暴露于

室外的闭口截面构件应在吊装完毕后使杆件端部封闭

845 结构吊装就位后应立即进行校正并采取可靠措施保证其稳定性

846 结构的安装质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 40: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

38

附录 A 梁的整体弯扭屈曲临界弯矩

A1 对单轴或双轴对称截面(包括反对称截面)的简支梁(如图 A11)其弯扭屈曲临界弯矩

Mcr应按下式计算

图 A11 典型单轴和双轴对称截面

2

20cr 1 2

y2

E AhM

(A1-1)

2 a 3 y2 e h (A1-2)

2

ω t 12

y y

4 0156I I l

h I I h

(A1-3)

xy 0y

x2

Ue

I (A1-4)

2 2 dx AU y x y A (A1-5)

式中 λymdashmdash梁在侧向支承点间对截面弱轴 y-y 的长细比λy=l1iyl1 见规范第 533 条iy为梁

毛截面对 y 轴的截面回转半径

β1β2β3mdashmdash计算系数按表 A11 采用

Amdashmdash梁的毛截面面积

hmdashmdash梁截面的高度

E0mdashmdash不锈钢材料的初始弹性模量

ηξmdashmdash计算系数按公式(A1-2)和(A1-3)计算

F F F

F F

y

y y

y y

y

x x x x x x

x x x x h h

h

h h

y

y

y

y

e a

e a

e a

e a

e a

e 0y

e0x

O A O A O A

O AO

弯心 O

(a) (b) (c)

(d) (e)

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 41: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

39

eamdashmdash横向荷载作用点到弯心的距离对于偏心压杆或当横向荷载作用在弯心时 ea=0当

荷载不作用在弯心且荷载方向指向弯心时 ea 取负值当荷载方向离开弯心时 ea 取

正值

Iωmdashmdash梁的扇性惯性矩常用截面的 Iω见附录 B

IyIxmdashmdash梁的 y 轴和 x 轴的毛截面惯性矩

Itmdashmdash梁的扭转惯性矩

βymdashmdash计算参数按式(A1-4)计算对于图 A11 中 abc 和 e 类截面βy=0

e0ymdashmdash截面弯心和形心之间的距离

Uxmdashmdash计算系数按式(A1-5)计算常用截面的 Ux 见附录 B

表 A11 两端及跨间侧向均为简支的受弯构件的 β1β2和 β3

项次 弯矩作用平面内的荷载及支承情况跨间无侧向支承 跨间设一道侧向支承

跨间有不少于两个等

距离布置的侧向支承

β1 β2 β3 β1 β2 β3 β1 β2 β3

1

113 046 053 135 014 083 137 006 088

2

135 055 041 183 0 094 168 008 080

3

100 0 10 100 0 100 100 0 100

4

132 0 099 131 0 098 131 0 098

5

183 0 094 177 0 088 175 0 087

6

239 0 068 213 0 053 203 0 256

7

224 0 0 189 0 0 177 0 0

l

l2 l2

l

l

l

l

l

q

F

M M

M M2

M

M M2

M M

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 42: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

40

附录 B 截面特性

B1 常用截面特性

表 B11 方钢管

尺寸 mm 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm3)h t

25 15 131 103 116 094 092

30 15 161 127 211 114 140

40 15 221 174 533 155 267

40 20 287 225 666 152 333

50 15 281 221 1082 196 433

50 20 367 288 1371 193 548

60 20 447 351 2451 234 817

60 25 548 430 2936 231 979

80 20 607 476 6058 316 1510

80 25 748 587 7340 313 1835

100 25 948 744 14791 395 2958

100 30 1125 883 17312 392 3462

120 25 1148 901 26088 477 4348

120 30 1365 1072 30671 474 5112

140 30 1605 126 49568 556 7081

140 35 1858 1459 56822 553 8117

140 40 2107 1644 63797 550 9114

160 30 1845 1449 74964 637 9371

160 35 2138 1677 86134 635 10767

160 40 2427 1905 96935 632 12117

160 45 2712 2105 107366 629 13421

160 50 2993 2335 117444 626 14681

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 43: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

41

表 B12 等边角钢

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)b t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

30 15 085 067 0828 077 095 093 035 125 121 029 058 135 107 00064

30 20 112 088 0855 099 094 116 046 163 121 036 057 181 107 00149

40 20 152 119 1105 2 43 127 220 084 395 161 090 077 428 142 00203

40 25 187 147 1132 296 126 262 103 485 161 107 076 536 142 00390

50 25 237 186 1381 593 158 429 164 965 202 220 096 1044 178 00494

50 30 281 221 1408 697 157 495 194 1140 201 254 095 1255 178 00843

60 25 287 225 1630 1041 190 638 238 1690 243 391 117 1803 213 00598

60 30 341 268 1657 1229 190 742 283 2002 242 456 116 21 66 213 01023

75 25 362 284 2005 2065 239 1030 376 3343 304 787 148 3520 266 00755

75 30 431 339 2031 2447 238 1205 447 3970 303 923 146 4226 266 01293

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 44: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

42

表 B13 槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

60 30 25 274 2 15 0883 1438 231 489 240 094 2 71 113 453 l88 00571 1221 00425 472 251

80 40 25 374 294 1132 3670 313 918 592 126 523 206 1071 251 00779 5736 00229 1161 637

80 40 30 443 348 1159 4266 310 1067 693 125 598 244 1287 251 01328 6458 00282 1364 734

100 40 25 424 333 1013 6207 383 1241 637 123 629 213 1072 230 00884 9970 00185 1707 844

100 40 30 503 395 1039 7244 380 1449 747 122 719 252 1289 230 01508 11323 00227 2020 979

120 40 25 474 372 0919 9592 450 1599 672 119 732 218 1073 213 00988 15619 00156 2362 1059

120 40 30 563 442 0944 11228 447 1871 790 119 837 258 1291 212 01688 17849 00191 2813 1233

140 50 30 683 536 1187 19153 530 2736 1552 151 1308 407 2513 275 02048 48760 00128 4899 2293

140 50 35 789 620 1211 21888 527 3127 1779 150 1469 470 2937 274 03223 54644 00151 5672 2609

160 60 30 803 630 1432 30087 612 3761 2690 183 1879 589 4335 337 02408 111978 00091 7825 3821

160 60 35 929 720 1456 34494 609 4312 3092 182 2123 681 5063 337 03794 126416 00108 9071 4368

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 45: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

43

表 B14 卷边槽钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

x0

(cm)

x-x y-y y1-y1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3)h b a t Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx

(cm4)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wymax

(cm3)

Wymin

(cm3)

Iy1

(cm4)

80 40 15 20 347 272 1452 3416 314 854 779 150 536 306 1510 336 00462 1129 00126 1603 1574

100 50 15 25 523 411 1706 8134 394 1627 1719 181 1008 522 3241 394 01090 3528 00109 3447 2941

120 50 20 25 598 470 1706 12940 465 2157 2096 187 1228 636 3836 403 01246 6609 00085 5104 4836

120 60 20 30 765 601 2106 17068 472 2845 3736 221 1774 959 7131 487 02296 11532 00087 7568 6884

140 50 20 20 527 414 1590 15403 541 2200 1856 188 1168 544 3186 387 00703 79479 00058 5144 5222

140 50 20 22 576 452 1590 16740 539 2391 2003 187 1262 587 3453 384 00929 85246 00065 5598 5684

140 50 20 25 648 509 1580 18678 539 2668 2211 185 1396 647 3838 380 01351 93189 00075 6256 6356

140 60 20 30 825 648 1964 24542 545 3506 3949 219 2011 979 7133 461 02476 15898 00078 9269 7900

160 60 20 20 607 476 1850 23659 624 2957 2999 222 1619 723 5083 452 00809 159628 00044 7692 7130

160 60 20 22 664 521 1850 25757 623 3220 3245 221 1753 782 5519 450 01071 171782 00049 8382 7755

160 60 20 25 748 587 1850 28813 621 3602 3596 219 1947 866 6149 445 01559 188771 00056 9387 8663

160 70 20 30 945 742 2224 37364 629 4671 6042 253 2717 1265 10720 525 02836 30705 00060 13549 10992

180 70 20 20 687 539 2110 34393 708 3821 4518 257 2137 925 7587 517 00916 293434 00035 10950 9522

180 70 20 22 752 590 2110 37490 706 4166 4897 255 2319 1002 8249 514 01213 316562 00038 11944 10358

180 70 20 25 848 666 2110 42020 704 4669 5442 253 2582 1112 9208 510 01767 349215 00044 13399 11573

200 70 20 20 727 571 2000 44004 778 4400 4671 254 2332 935 7588 496 00969 367233 00032 12674 10615

200 70 20 22 796 625 2000 47987 777 4799 5064 252 2531 1013 8249 493 01284 396382 00035 13826 11574

200 70 20 25 898 705 2000 53821 774 5382 5627 250 2818 1125 9209 489 01871 437618 00041 15514 12975

220 75 20 20 787 618 2080 57445 854 5222 5688 269 2735 1050 9093 518 01049 531352 00028 15843 12732

220 75 20 22 862 677 2080 62685 853 5699 6171 268 2970 1138 9891 515 01391 574207 00031 17292 13893

220 75 20 25 973 764 2070 70376 850 6398 6866 266 3311 1265 11051 511 02028 635105 00035 19418 15594

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 46: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

44

表 B15 卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长

质量

(kgm)

θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y Ix1y1

(cm4)

It

(cm4)

Iw

(cm6)

k

(cm-1)

Wω1

(cm3)

Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)

ix1

(cm)

Wx1

(cm4)

Iy1

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm4)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Wx1

(cm3)

Wx2

(cm3)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Wy1

(cm3)

Wy2

(cm3)

100 40 20 20 407 319 24017 6004 384 1201 1702 205 436 7070 417 1593 1194 636 125 336 442 2393 00542 3250 00081 4997 2916

100 40 20 25 498 391 23767 7210 380 1442 2002 200 517 8463 412 1918 1447 749 123 407 528 2845 01038 3819 00102 6225 3503

120 50 20 20 487 382 24050 10697 469 1783 3023 249 617 12606 509 2355 1740 1114 151 483 574 4277 00649 7852 00057 8405 4396

120 50 20 25 598 470 23833 12939 465 2157 3591 245 737 15205 504 2855 2121 1325 149 589 689 5130 01246 9309 0072 10468 5294

120 50 20 30 705 554 23600 15014 461 2502 4088 241 843 17592 499 3318 2480 1511 146 689 792 5899 02116 10589 00087 12537 6122

140 50 20 25 648 509 19417 18677 537 2668 3591 235 737 20919 567 3255 2634 1448 149 669 678 6075 01350 12890 00064 13704 6003

140 50 20 30 765 601 19200 21726 533 3104 4083 231 843 24162 562 3776 3070 1652 147 784 781 6993 02296 14682 00077 16494 6951

160 60 20 25 748 587 19983 28812 621 3601 5815 279 990 32313 657 4400 3495 2314 176 900 871 9632 01559 26343 00048 20598 8628

160 60 20 30 885 695 19783 33666 617 4208 6666 274 1139 37676 652 5148 4108 2656 173 1058 1007 11151 02656 30194 00058 24741 10015

160 70 20 25 798 627 23767 31913 632 3989 8774 332 1276 3746 685 5235 3823 3211 201 1053 1086 12637 01663 37933 00041 23887 10691

160 70 20 30 945 742 23567 37364 629 4671 10110 327 1476 43772 680 6133 4501 3703 198 1239 1258 14686 02836 43650 00050 28578 12426

180 70 20 25 848 666 20367 42018 704 4669 8774 322 1276 47334 747 5727 4488 3458 202 1166 1086 14318 01767 49079 00037 29453 11941

180 70 20 30 1005 789 20183 49261 700 5473 10111 317 1476 55383 742 6722 5289 3989 199 1372 1259 16647 03016 56522 00045 35332 13892

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 47: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

45

表 B16 斜卷边 Z 型钢

尺寸(mm) 截面

面积

(cm2)

每米长 质量

(kgm) θ(deg)

x1-x1 y1-y1 x-x y-y

Ix1y1

(cm4)It

(cm4)Iw

(cm6)k

(cm-1)Wω1

(cm3)Wω2

(cm3) h b a tIx1

(cm4)ix1

(cm)Wx1

(cm4)Iy1

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm4)Ix

(cm4)ix

(cm)Wx1

(cm3)Wx2

(cm3) Iy

(cm4)iy

(cm)Wy1

(cm3)Wy2

(cm3)

140 50 20 20 5392 4233 21986 162065 5482 23152 39363 2702 6234 185962 5872 30377 22470 15466 1694 6107 8067 59189 00719 1298621 00046 118281 59185

140 50 20 22 5909 4638 21998 176813 5470 25259 42928 2695 6809 202926 5860 33352 24544 16814 1687 6659 8823 64638 00953 1407575 00051 130014 64382

140 50 20 25 6676 5240 22018 198446 5452 28349 48154 2686 7657 227828 5842 37792 27598 18771 1667 7468 9941 72659 01391 1563520 00058 147558 71926

160 60 20 20 6192 4861 22104 246830 6313 30854 60271 3120 8240 283680 6768 40271 29603 23422 1945 8018 9554 90733 00826 2559036 00035 175940 82233

160 60 20 22 6789 5329 22113 269592 6302 33699 65802 3113 9009 309891 6756 44225 32367 25503 1938 8753 10450 99179 01095 2779796 00039 193430 89569

160 60 20 25 7676 6025 22128 303090 6284 37886 73935 3104 10143 348487 6738 50132 36445 28537 1928 9834 11775 111642 01599 3098400 00044 219605 10026

180 70 20 20 6992 5489 22185 356620 7141 39624 87417 3536 10514 410315 7660 51502 37679 33722 2196 10191 11289 131674 00932 4643994 00028 249609 11110

180 70 20 22 7669 6020 22193 389835 7130 43315 95518 3529 11502 448592 7648 56570 41226 36761 2189 11136 12351 144034 01237 5052769 00031 274455 12113

180 70 20 25 8676 6810 22205 438835 7112 48759 107460 3519 12964 505087 7630 64143 46471 41208 2179 12528 13923 162307 01807 5654157 00035 311661 13581

200 70 20 20 7392 5803 19305 455430 7849 45543 87418 3439 10514 506903 8281 56094 43435 35944 2205 11109 11339 146944 00986 5882294 00025 302430 12344

200 70 20 22 8109 6365 19309 498023 7837 49802 95520 3432 11503 554346 8268 61618 47533 39197 2200 12138 12419 160756 01308 6403010 00028 332826 13466

200 70 20 25 9176 7203 19314 560921 7819 56902 107462 3422 12964 624421 8249 69876 53596 43962 2189 13654 14021 181182 01912 7160113 00032 378452 15108

220 75 20 20 7992 6274 18300 592787 8612 53890 103580 3600 11751 652866 9038 65085 51328 43500 2333 12829 12343 181661 01066 8483845 00022 383110 14838

220 75 20 22 8769 6884 18302 648520 8600 58956 113220 3593 12860 714276 9025 71501 56190 47465 2327 14023 13524 198803 01415 9242136 00024 421750 16195

220 75 20 25 9926 7792 18305 730926 8581 66448 127443 3583 14500 805086 9006 81096 63392 53283 2317 15783 15278 224175 02068 1034765 00028 479804 18187

250 75 20 20 8592 6745 15389 799640 9647 63791 103580 3472 11752 856690 9985 71976 61841 46532 2327 14553 12090 207280 01146 1129892 00020 485919 16998

250 75 20 22 9429 7402 15387 875145 9634 70012 113223 3465 12860 937579 9972 78870 67773 50789 2321 15946 14211 226864 01521 1231434 00022 535491 18453

250 75 20 25 10676 8380 15385 986898 9615 78952 127447 3455 14500 105730 9952 89108 76584 57044 2312 18014 16169 255870 02224 1379702 00025 610188 20738

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 48: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

46

表 B17 卷边等边角钢

尺寸(mm) 截面 面积 (cm2)

每米长

质量 (kgm)

y0

(cm)

x0-x0 x-x y-y x1-x1

e0

(cm)

It

(cm4)

Iw

(cm6)b a t Ix0

(cm4)

ix0

(cm)

Wx0max

(cm3)

Wx0min

(cm3)

Ix

(cm4)

ix

(cm)

Iy

(cm4)

iy

(cm)

Ix1

(cm4)

40 15 20 195 153 1404 393 142 280 151 574 172 212 104 778 237 00260 388

60 20 20 295 232 2026 1383 217 683 348 2056 264 711 155 2594 338 00394 2264

75 20 20 355 279 2396 2560 269 1068 502 3901 331 1219 185 4599 382 00473 3655

75 20 25 436 342 2401 3076 266 1281 603 4691 328 1460 1183 5590 380 00909 4333

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 49: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

47

表 B18 焊接薄壁圆钢管

尺寸(mm) 截面面积

(cm2)

每米长质量

(kgm)

I

(cm4)

i

(cm)

W

(cm3) h t

25 15 111 087 077 083 061 30 15 134 105 137 101 091 30 20 176 138 173 099 116 40 15 181 142 337 136 168 40 20 239 188 432 135 216 51 20 308 242 926 173 363 57 20 346 271 1308 195 459 60 20 364 286 1534 205 510 70 20 427 335 2472 241 706 76 20 465 365 3185 262 838 83 20 509 400 4176 287 1006 83 25 632 496 5126 285 1235 89 20 547 429 5174 308 1163 89 25 679 533 6359 306 1429 95 20 584 459 6320 329 1331 95 25 726 570 7776 327 1637 102 20 628 493 7855 354 1540 102 25 781 614 9676 352 1897 102 30 933 733 11440 350 2243 108 20 666 523 9360 375 1733 108 25 829 651 11540 373 2137 108 30 990 777 13650 372 2528 114 20 704 552 11040 396 1937 114 25 876 687 13620 394 2389 114 30 1046 821 16130 393 2830 121 20 748 587 13240 421 2188 121 25 931 731 16350 419 2702 121 30 1112 873 19370 417 3202 127 20 785 617 15340 442 2416 127 25 978 761 18950 440 2984 127 30 1169 918 22470 439 3539 133 25 1025 805 21820 462 3281 133 30 1225 962 25900 460 3895 133 35 1424 1118 29870 458 4492 140 25 1080 848 25530 486 3647 140 30 1291 1013 30310 485 4329 140 35 1501 1178 34980 483 4997 152 30 1404 1102 38990 527 5130 152 35 1633 1282 45030 525 5925 152 40 1860 1460 50960 524 6705 159 30 1470 1154 44740 552 5627 159 35 1710 1342 51700 550 6502 159 40 1948 1529 58530 548 7362 168 30 1555 1221 52940 584 6302 168 35 1809 1420 61210 582 7287 168 40 2061 1618 69330 580 8253 180 30 1668 1309 65350 626 7261 180 35 1941 1524 75600 624 8400 180 40 2212 1736 85680 622 9520 194 30 1800 1413 82110 675 8464 194 35 2095 1645 95050 674 9799 194 40 2388 1875 10780 672 11110 203 30 1885 1500 94300 707 9287 203 35 2194 1722 10920 706 10755 203 40 2501 1963 12380 704 12201 219 30 2036 1598 11870 764 10844 219 35 2370 1861 137600 762 12565 219 40 2702 2181 156200 760 14262 245 30 2281 1791 167000 856 13630 245 35 2655 2084 193600 854 15810 245 40 3028 2377 219900 852 17950

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 50: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

48

B2 截面特性的近似计算公式

下列近似计算公式均按截面中心线进行计算

x 轴向右为正y 轴向上为正

B21 半圆钢管

A rt

0 0363z r

31571xI r t

30298yI r t

31047tI rt

500374wI r t

0 0636e r

B22 等边角钢

2A bt

02 2

be

31

3xI b t

31

12yI b t

32

3tI bt

0wI

30 0

5

24x yI I b t

0 4

by

4

12 2y

b tU

B23 卷边等边角钢

2( )A b a t

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 51: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

49

02 2

b az

3 31( ) ( )

3xI b a t ba b a t

31( )

12yI b a t

32( )

3tI b a t

2

2 2 2 3( ) ( )3 4 3 22

w

b a dI d b t a b a ba t

2 (3 2 )

3 2 x

ba b ad t

I

0 0e d z

0 4

a by

23 3

0 0

5 5( )

24 4 12x y

a btI I a b t b t

4 3 2 2 4( 4 6 )12 2

y

tU b b a b a a

B24 槽钢

(2 )A b h t 2

0 2

bz

b h

3 21 1

12 2xI h t bh t

2 3 20 0

12 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t

31(2 )

3tI b h t

3 2 2 3

12 6w

b h t h bI

b h

0 0e d z 23

6

bd

b h

4 4 3 2 2 2 2 30 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1( ) ( )

2 2 4 4 12yU b z t z t z ht b z h t z h t z h t

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 52: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

50

B25 向外卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B26 向内卷边槽钢

( 2 2 )A h b a t

0

( 2 )

2 2

b b az

h b a

3 2 3 21 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t a h a t

2 3 2 20 0 0

12 ( ) 2 ( )

6 2y

bI hz t b t b z t a b z t

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 23 3 2 2 2 2 2 2( ) 3 ( ) 6 ( ) 4 ( )

12 6 6w

d h t h aI d b d t h d b ha d b a d b t

2 2 31 1 2( )4 2 3x

bd bh ah a t

I

0 0e d z 4 4 2 2 2 2 3 3 2 2

3 30 0 0 0 00 0 0

( ) ( )2 ( ) 2( )( )

2 2 4 4 12 3 2 4y

b z z b z h z h z h a a h ahU t z h a b z b z

B27 Z 型钢

( 2 )A h b t

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 53: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

51

3 21

1 1

12 2xI h t bh t

31

2

3yI b t

31( 2 )

3tI h b t

21 1

1

2x yI b ht

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

3 2 2

12 2w

b h t b hI

h b

2

2

bm

h b

B28 卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 3 21

1 1 1 1( )

12 2 6 2xI h t bh t a t at h a

21

2( 2 )3yI b t b a

1 1

12 ( )

2x yI bt bh a h a

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

22 2 2 3(2 ) 2 (3 6 4 ) 4 ( 3 ) 4 (4 )

12( 2 2 )w

b tI h b h b ah h ah a abh h a a b a

h b a

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 54: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

52

22 ( )

( 2 2 )

ab h a b hm

h b a h

B29 斜卷边 Z 型钢

( 2 2 )A h b a t

3 2 2 3 21 1 1

1 1 2( ) sin sin

12 2 3xI h t h t a b a ht a t

3 2 2 3 21 1 1

2 22 2 cos cos

3 3yI b t ab t a bt a t

2 2 2 31 1 1 1 1 1

1 1 2sin cos sin cos

2 2 3x yI hb t habt a bt ha t a t

1 1

1 1

22 x y

y x

Itg

I I

2 21 1 1 1cos sin 2 sin cosx x y x yI I I I

2 21 1 1 1sin cos 2 sin cosy x y x yI I I I

31( 2 2 )

3tI h b a t

2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 22 3 2 ( ) 6 ( ) 6 ( ) 212w

tI h m h m h b m ah b m a h b m n a n

2( 2 )

( 2 2 )

bh b a a nm

h b a h

1 12 sin cosn b h

B210 圆钢管

A dt

31

8x yI I td

2 2x

di

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 55: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

53

附录 C 简支梁的双力矩 B 的计算

C1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表 C11 中所列公式计算

表 C11 简支梁双力矩 B 的计算公式

序号 I II III

荷载简图

B(任意截面) sh

2 ch2

F e kzklk

当 z=z1时

1

ch6 sh

ch2

klF e

kzklk

当 z=z2时

2

sh3 ch

2ch2

klF e l

k zklk

2

ch2

1ch

2

lk z

q eklk

Bmax(跨中) 002δFel 002δFel 001δqel2

注k-弯矩特性系数 0 t ωk G I EI

G0-不锈钢材料的初始剪切模量

δ-Bmax的计算系数可由下图查得

δ-kl 图

O A

z x

l2 l2

e F

z

l3 l3 l3

O A z1

z2

z x

e e F F

l z

x

O A e

q

z

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

O A

2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3

Page 56: 《不锈钢结构技术规范》 - CECS2.1.7 切线弹性模量 tangent modulus of elasticity 材料应力-应变曲线在计算点处的斜率。 2.1.8 屈曲 buckling 杆件、板件或结构在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态正交的较

54

C2 由双力矩 B 所产生的正向应力符号按表 C21 采用

表 C21 由双力矩 B 所引起得正应力符号

1 - + + -

2 + - - +

3 + - + mdash

4 - + - +

注1 表中正应力符号ldquo+rdquo代表压应力ldquomdashrdquo代表拉应力

2 表中外荷载 F 绕截面弯心 A 顺时针方向旋转如外荷载 F 绕截面弯心 A 逆时针方向旋转则表中所有符号均应反号

y

截面

上的点

荷载与截面

简图

y

x x xx x x x x

y

y

F e

O A O A

F e

y

y y

y F e

A O

F e

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2 1

3 4 3 4 4 4

22 2

1 1 1

3 3