钢结构设计规范 2
第26条 简支梁当符合第25条规定考虑逆性变形发展时，应按下列公式计算强度：
一、当在一个主平面内受弯时，
式中 Wsj--净截面的塑性抵抗矩，其值等于截面上半(或下半)面积对形心轴面积矩的2倍(图1)，但不得超过1.2Wj，对于轧制工字钢梁和槽钢梁； 当在腹板平面内受弯时，Wsj=1.1Wf； 当在平行于翼缘的平面内受弯时，Wsj=1.2Wj； 对于有纯弯曲的梁，其抵抗矩取0.5(Wj+Wsj)。 二、当在两个主平面内受弯时，
式中 Wsjx、Wsjy--对x轴和y轴的净截面塑性抵抗矩，其计算方法和取值与Wsj相同。
图1 计算塑性抵抗矩的截面图 第27条 连续梁当符合第25条的规定，且跨度相等或相邻跨度之差不超过20%时，其弯矩的计算可考虑塑性变形引起的内力重分布。此时，应按公式(3)或(8)计算强度。
第二节 整体稳定
第28条 符合下列情况之一时，可不计算梁的整体稳定性：
一、有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上，并能阻止梁截面的扭转时；
二、工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度l与其宽度b1之比不超过表11所规定的数值时。
工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l/b1值 表11
l--梁受压翼缘的逢由长度：对跨中无侧向支承点的梁，为其跨度；对跨中有侧向支承点的梁，为受压翼缘侧向支承点的间距。
注：①除上述第一种情况外，在简支梁的端部支承处，应采取构造措施以阻止梁端截面的扭转。
②当采用其它钢号时，其最大l/b1值，应按表11中3号钢的数值乘以 2400σs。
第29条 除第28条所指情况外，应按下式计算梁的整体稳定性：
式中 Mmax--梁最大刚度平面内的最大弯矩； W--梁受压最大纤维的毛截面抵抗矩； ψω--整体稳定系数，应按附录三确定。 第三节局部稳定
第30条 为保证组合梁腹板的局部稳定性，可在腹板上配置横向加劲肋，或在配置横向加劲肋的同时在腹板受压区配置纵向劲肋。
当h0δ≤80 2400σs时，一般梁可不配置加劲肋，吊车梁应按构造(见第35条)配置横向加劲肋；
当80 2400σs＜h0δ≤160 2400σs时，应配置横向加劲肋，并应按第31～35条进行计算；
当h0δ＞160 2400σs时，除配置横向加劲肋外尚宜配置纵向加劲肋，并应按第31～35条进行计算。
此处的h0为腹板计算高度(图2)，δ为腹板厚度。
梁的支座处和上懵缘受有较大固定集中荷载处，应设置支承加劲肋。
第31条 简支吊车梁的腹板仅用横向加劲肋加强时，加劲肋的间距a应应同时满足下列公式的要求：
式中 β1、β2和β3ββ4--其值应由表12和表13查得；
图 2 加劲肋布置图 τ--梁腹板最大平均剪应力(公斤/厘米2)，应按τ=Qmax h0δ计算； σj--腹板的局部压应力(公斤/厘米2)，应按公式(5)计算，M1一律取1.1； σ--梁最大弯矩处腹板计算高度边缘的弯曲压应力(公斤/厘米2)，应按σ=MmaxW·h0h计算。 β1、β2值 表12
β3、β4值 表13
注：①公式(12)和(13)右端算得的值若大于2h0或分母为负值时，取a=2h0。
②腹板高度变化的吊车梁，端部变截面区段内的α值应按公式(12)确定，式中的h0取该区段的平均腹板计算高度，τ取梁端腹板最大平均剪应力；不变截面区段内的α值应同时满足公式(12)和(13)的要求，但τ取两区段交界处的腹板平均剪应力。
③翼缘截面变化的吊车梁，端部至变截面处的α值应同时满足公式(12)和(13)的要求，但σ为变截面处腹板计算高度边缘的变曲压应力，同时β1、β2、β3、β4值均应以系数0.95；变截面处至跨中的α值应同时满足公式(12)和(13)的要求，τ取变截面处的腹板平均剪应力。
第32条 简支吊车梁的腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时，纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1(图2)应满足下式的要求：
式中 σ1、σj--按第31条规定采用。 h1取值不应大于h0/4。 在决定h1以后，横向加劲肋的间距a应按公式(12)确定，但应以h2(h2=h0--h1)代替h0，以0.3σj代替表12中的σj0公式(12)右端算得的值若大于2h2或分母为负值时，取a=2h2。 注：腹板高度变化的吊车梁，在确定梁端变截面区段内有纵向加劲肋区段的a时，h2取该区段腹板下区格的平无腹板计算蒿度，τ取该区段靠近梁端处的腹板平均剪应力；在确定不变截面区段内的a值时，τ取两区段变界处的腹板平均应力。翼缘截面变化的吊车梁，确定α值时，τ取梁端腹板平均剪应力。 第33条 一般梁(非吊车梁)的腹板仅用横向加劲肋加强时，加劲肋间距a,应满足下式要求：
式中 τ--考虑梁段最大剪力产生的腹板平均剪应力；
η--考虑σ影响的增大系数，应由表14查得。
η值 表14
注：①σ-与腹板平均剪应力τ同一截面的腹板计算高度边级的变曲压应力(公斤/厘米2)
②公式(15)右端算得的值若大于2h0或分母为负值时，取a=2h0。
③当梁上翼缘受有固定集中荷载时，宜在该固定集中荷载作用处设置支承加劲肋。
第34条 一般梁的腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时，其纵向加戏肋宜布置在h0/5～h0/4处。此时横向加劲肋间距a仍应按公式(15)确定，但应以h2供替h0，并取η等于1。
注：见第33条注③
第35条 加劲肋宜在腹板两侧成对配置。横向加劲肋的间距a不得小于0.5h0，且不得大于2h0，其尺寸应按下列公式确定：
外伸宽度
厚度
在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板中，横向加劲肋的尺寸除符合上述规定外，其截面对于腹板水平轴线的惯性矩，应满足下式的要求：
纵向加劲肋截面对于腹板竖直轴线的惯性矩，应同时满足下列公式的要求：
`N 第36条 焊接梁受压翼缘的外伸宽度和铆接梁受压翼缘从翼缘角钢的外排铆钉线算起的外伸宽度不应超过(t--对焊接梁为翼缘厚度，对铆接梁为不包括翼缘角钢厚度的翼缘板束厚度)。
第37条 梁的支承加劲肋，应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性，此受压构件的截面包括加劲肋和加劲肋每侧15δ范围内的腹板面积，其计算长度等于h0。
梁支承加劲肋的端部应按其所受的支座反力或固定集中荷载进行计算：
磨平顶紧时，计算其端面承压应力(对突缘支座应符合第105条的要求)；
焊接时，计算其焊缝应力。
第四节 疲劳强度
第38条 重级工作制实腹吊车梁应按下式计算疲劳强度：
式中 MP--计算疲劳处的截面最大弯矩； Ij--净截面惯性矩； y--中和轴至计算疲劳处的距离； [yδ]--疲劳容许应力。 第39条 在重级工作制实腹工焊接吊车梁中，对于同时受有较大正应力和剪应力作用的腹板受拉区，应按下式计算横向加劲肋焊缝端部处的疲劳主拉应力：
式中 σ、τ--横向加劲肋焊缝端部处的正应力和剪应力。 第五章 轴心受力和偏心受力构件的计算
第一节 轴心受拉和轴心受压构件
第40条 轴心受拉和轴心受压构件应按下式计算强度：
式中 N--轴心力； A1--净截面面积。 注：用高强螺栓连接的轴心受拉和轴心受压构件，应按第72条计算其强度。 第41条 轴心受压构件应按下式计算稳定性：
式中 A--毛截面面积； ψ--根据构件最大长细比决定的稳定系数，法附表16或附表17采用。 格构式构件对虚(表15图a中的y-y轴和表15图b、c中的x-x轴和y-y轴)的长细比应取换算长细比，其值应按表15中所列公式计算。 缀条组合受压构件的单肢，当其长细比大于构件的换算长细比时，尚应计算其稳定性。第42条 桁架和支撑中用垫板连接而成的双角钢(或双槽钢)构件，应按照实腹式构件一样计算，但垫板间的距离不应超过下列数值：
受压构件 40r； 受拉构件 80r；
r--回转半径，应按下列规定采用：
1.图3a、b所示的截面，取一个角钢(或槽钢)平行于垫板的形心轴的回转半径；
2.图3c所示的截面，取一个角钢的最小回转半径。
在受压构件的两个侧向支承点之间的垫板数不宜少于两上。
格构式构件换算长细比λh计算公式 表15
注：①缀件组合构件的单肢长细比λ1不应大于40，缀板尺寸应符合第98条规定。
②斜缀条与构件轴线间倾角应保持在40～70范围内。
图 3 计算回转半径的截面轴线图 第43条 格构式轴心受压构件应按下列规定计算剪力：
用3号钢制成的构件Q=20A;
用16锰钢或16锰桥钢制成的构件Q=34A;
Q--剪力(公斤)；
A--构件全部肢件毛截面面积(厘米2)。
剪力Q值可认为沿杆件全长不变，并由有关承受该剪力的缀材面(包括用整体板连接的面)分担。
缀条的内力应按桁架腹杆计算。
缀板的内力应按下列公式计算：
剪力
弯矩(和肢件连接处)
式中 Qb--分配到一个缀材面的剪力； l--缀板中心间的距离(图4)； a--肢件轴线间的距离(图4)
图 4 缀板组合构件图 第44条 用作减小受压构件计算长度的杆件，应能承受该受压构件按第43条算得的剪力Q所起的轴心力。
第二节 偏心受拉和偏心受压构件
第45条 承受静力荷载或间接承受动力荷载的实腹式偏心受拉和偏心受压构件，当弯矩作用在主平面内时，应按下列公式计算强度：
当NA1≥0.1[σ]时，
当N Af<0.1[σ]时，应按公式(8)计算。 对于截面无削弱且用于计算强度和稳定性的弯矩值相同时，偏心受压构件可不计算强度。第46条 直接承受动力荷载的实腹式偏心受拉和偏心受压构件，当弯矩作用在主平面内时，不论截面有无削弱均应按下式计算强度：
第47条 实腹式偏心受压构件，当弯矩作用在一个对称轴平面内时，应按下列规定计算弯矩作用平面内的稳定性和弯矩作用平面外的稳定性。
一、弯矩作用平面内
当偏心率ε≤30时，应按下式计算：
式中 ψ1--实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内的稳定系数，根据截面型式、长细比λ、偏心方向和偏心率
按附表18～20采用； λ--构件在弯矩作用平面内的长细比； W1--弯矩作用平面内受压最大纤维的毛截面抵抗矩； M--弯矩，应按下列规定采用： 1.框架系统：等截面柱采用柱长范围内的最大弯矩；阶形柱的各段采用各该段的最大弯矩； 2.悬臂构件采用固定端弯矩； 3.两端铰接支承的构件(包括端部有弯矩作用的构件)采用全长中间1/3长度范围内的最大弯矩，但不小于构件最大弯矩的一半。当偏似率ε＞30时，应按公式(3)进行计算。 二、弯矩作用平面外 当弯矩作用在工字形和闭合箱形截面最大刚度平面内以及T形截面腹板平面内时，应按下式计算：
式中 ψ1--偏心受压构件在弯矩作用平面外的稳定系数，对工字形和T形截面(图5a、b、c)、闭合箱形截面(图5d)，根据长细经λy和偏心率
按附表23和附表23采用； λ--构件在弯矩作用平面外的长细比； M--弯矩，应按下列规定采用： 1.有侧向支承的构件，采用两个相邻支承点之间中央1/3范围内的最大弯矩，但不小于该段最大弯矩的一半； 2.悬臂构件采用固端弯矩。
图 5 实腹式偏心受压构件截面图 当弯矩作用在工字形或闭合箱形截面最小刚度平面内时(图5e、f)，如果λx≤λy，不必作弯矩作用平面外的稳定性计算；如果λx＞λ，则应按公式(23)计算弯矩作用平面外的稳定性。 第48条 格式偏心受压构件，当弯矩作用在和缀材面平行的主平面内时(图6a、b)，应按下式计算弯矩作用平面内的稳定性：
式中 ψpq--格构式偏心受压构件在弯矩作用平面内的稳定系数，根据换算长细比λhy和偏心率
按附表21采用； M--弯矩，应按第47条第一项规定采用； X0--从y轴到压力较大肢的轴线间距离(图6a)，但如果这一距离小于y轴至较大压力肢腹 6b)； Iy--对y轴的毛截面惯性矩。
图 6 格构式偏心受压构件截面图 弯矩作用平面外的整体稳定性不必计算，但应计算单肢的稳定性。单肢的轴心力应按下列规定取值(图6a)； 肢件1
肢件2
X2-构件轴线至肢件2轴线的距离。 缀板柱的单肢尚就考虑由剪力(按第49条规定采用)引起的局部弯矩(M=Qbι/2ι为缀板中心间距离)。 格构式偏心受压构件，当弯矩作用在和缀材面垂直的主平面内时(图6C)，计算弯矩作用平面内的稳定性和实腹式构件相同，计算弯矩作用平面外的稳定性和实腹式闭合箱形截面相同，但长细比应按表15取换算长细比λhy。 第49条 偏心受压构件的缀材，应取构件实际剪力和按第43条规定的剪力两者中较大者进行计算。
第50条 工字形偏心受压构件，当弯矩作用在两个主平面内时，应按下列公式计算稳定性：
当λy＞λx时，
当λy＜λx时，
式中 Mx--最大刚度平面内的弯矩； My--最小刚度平面内的弯矩； W、Wy--对x轴和y轴受压最大纤维的毛截面抵抗矩； φqy--考虑N和My作用的实腹式构件在弯矩平面内的稳定系数，根据λy和
按附表19采用； φpx--考虑N和Mx作用的实腹式构件在弯矩平面内的稳定系数，根据λx和
按附表18采用。 此外，当εx大于1.5并大于1.25εy时，还应按公式(33)作补充计算(此时设My=0)。 第51条 格构式偏心受压构件，当弯矩作用在两个主平面内时，应分两次计算其稳定性：
一、计算整体稳定性：
式中 φpgy--考虑N和My作有的格构式构件在弯矩平面内的稳定系数，根据λhy和ε1(ε1=MyN·AX0Iy)按附表21采用。 二、计算单肢稳定性。此时将N和My按第48条化成两肢的轴心力，并应将Mx按下列公式分配给两肢(图7)：肢件1
肢件2
式中 I1、I2--肢件1、2对X轴的惯性矩； X1、X2--MX作用的主平面至肢件1、2轴线的距离。 缀条柱的单肢应根据上述内力按第47条规定计算稳定性；缀板柱的单肢尚应考虑由剪力引起的局部弯矩按第50条规定计算稳定性。
图 7 格构式双向偏心受压构件截面图 第三节 构件的计算长度和容许长细比
第52条 确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时，其计算长度l0应按表16采用。
如桁架弦杆侧向支承点间的距离为节间长度的2倍(图8)，且侧向支承点之间压力有变化时，则该弦杆在桁架平面外的计算长度，应按下式确定：
但不小于0.5l1。 式中 N1--较大的压力，计算时取正值； N2--较小的压力或拉力，计算时压力取正值，拉力取负值。桁架丙分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等在桁架平面外的计算长度也应按公式(39)确定(受拉主斜杆仍取l1)，在桁架平面内则采用节点中心间距离。 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度 表16
注：①l--构件的几何长度(节点中心间的距离)；l1--桁架弦杆侧向支承之间的距离。
②项次3适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。
图 8 弦杆在侧向支承点间压力有变化的桁架简图 第53条 确定桁架叉腹杆的长细比时，在桁架平面内的计算长度应取节中心到交叉点间的距离；在桁架平面外的计算长度应按下列规定采用：
压杆
当相交的另一杆受拉，且两杆均不中断 0.5l；
当相交的另一杆受拉，两杆中有一杆中断并以节点
板搭接 0.7；
其它情况 l；
拉杆 l。
注：①l--节点中心间距离(交叉点不作为节点考虑)。
②当两交叉杆都受压时，不宜有一杆中断。
上段柱的计算长度系数μ2应按下式确定；
式中 C1--按附表24或附表25中公式计算的系数。 第54条 单层厂房框架下端刚性固定的双阶柱，当计算柱在框架平面内的稳定性时，上、中、三段的计算高度各等于该段高度乘以相应的计算长度系数μ3、μ2、μ1。
下段柱的计算长度系数μ1应按附表26(柱上端与横梁铰接)或附表27(柱上端与横梁刚接)采用。
中段柱和上段柱的计算长度系数应分别按下列公式确定：
式中 C2、C3--按附表26或附表27中公式计算的系数。 第55条 单层厂房框架柱在框架平面外的计算高度，应采用侧向支承点(如托架支座、吊车梁支座和柱间支承节点等)之间的距离。
第56条 受压构件的长细比不宜超过表18的数值。
受压构件的容许长细比 表18
③当确定交叉腹杆中单角钢压杆斜平面内的长细比时，计算长度应取节点中心至交叉点间的距离。
第57条 单层厂房框架的等截面柱，当计算柱在框架平面内的稳定性时，计算高度应按下式确定：
式中 H--柱的高度； μ--计算长度系数，根据框架横梁延铡度I l0和柱延刚度I H的比K0(K0=IH Il)，可按表17确定。在计算K0时，框架横梁的惯性矩I0应考虑横梁高度变化和腹杆变形的影响。当横梁与柱铰接时，应取K0=0。 框架等截面柱的计算长度系数μ 表17
第58条 单层厂房框架下端刚性固定的单位阶柱，当计算柱在框架平面内的稳定性时，上下两段的计算高度应各等于该段高度乘以相应的计算长度系数μ2、μ1。
下段柱的计算长度系数μ1按附表24(柱上端与横梁铰接)或附表25(柱上端与横梁刚接)采用。在刚接框架中，当横梁延刚度和上段柱延刚度的比K0(K0=I0H2 I2l)＜1时，μ1值由附表24(相当于K0=0)和附表25(作为K0=1)进行插入算得。
第59条 受拉构件的长细比不宜超过表19的数值。
受拉构件的容许长细比 表19
注：①不承受动力作用的结构中，可仅计算在竖向平面内的长细比。
②在直接或间接承受动力荷载的结构中，计算单角钢受拉杆件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径，但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。
③桁架式吊车梁下弦的长细比不宜超近200。
④受拉构件在恒载与风载组合作用下受压时，长细比不宜超过250。
第四节 受压的条件的局部稳定
第60条 在轴心受压或偏心受压构件中，未镶边板的伸宽度应符合第36条的规定。
第61条 在轴心受压构件中，腹板的计算高度(包括双壁箱形截面翼缘板在两腹板之间的计算宽度)与其厚度之比，宜满足下式的要求：
式是 h0--见图2； λ--构件最大长细比。 第62条 在偏心受压构件中，腹板计算高度与其厚度之比h0/δ宜满足下式的要求：
式中 ξ--系数，根据α0(α0=σmax--σminσmax)应按表20采用； σmax--腹板计算高度边缘的最大压应为(公斤/厘米2)，不考虑稳定系数； σmin--腹板计算高度另一边缘相应的应力(公斤/厘米2)压应力为正，拉应力为负。 在双壁箱形截面偏心受压构件中，受压翼缘板在两腹板之间的计算宽度与其厚度之比不应超过40 2400σs。 ξ值 表20
第63条 当柱腹板高厚比不满足第61条或第62条的要求时，腹板截面面积仅应考虑两侧宽度各为200δ2400σs(从腹板计算高度边缘算起)的部分，或用纵向加劲肋加强。
用纵向加劲肋加强的腹板，应按第61条或条62条计算受压较大翼缘与加劲肋之间的高度厚比。
纵向加劲肋应成对配置，其一侧外伸宽度不应小于10δ，厚度不应小于3δ/4(δ为柱腹板厚度)。
第六章 连接计算
第一节 焊接连接