钢结构计算公式大全Word文件下载.docx
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C）螺栓群（M+N）
ifNmin<
0then
（3）同时抗拉剪螺栓
2．高强螺栓连接
（1）摩擦型高强度螺栓
净截面验算
A）抗剪
B）抗拉
（N）
（M）
（M+N）
C）同时抗拉剪
（Nx+Ny）
（M+N）
Or
（2）承压型高强度螺栓
净截面
A）抗剪
N）
M+N）
（M+N+V）
2-5钢结构计算
2-5-1钢结构计算用表
为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。
当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。
对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。
当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；
对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。
当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；
对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；
当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。
钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。
钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。
连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。
钢材的强度设计值（N/mm2）表2-77
钢材
抗拉、抗压和抗弯f
抗剪
fv
端面承压（刨平顶紧）
fce
牌号
厚度或直径（mm）
Q235钢
≤16
215
125
325
＞16~40
205
120
＞40~60
200
115
＞60~100
190
110
Q345钢
310
180
400
＞16~35
295
170
＞35~50
265
155
＞50~100
250
145
Q390钢
350
415
335
315
Q420钢
380
220
440
360
210
340
195
185
注：
表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。
钢铸件的强度设计值（N/mm2）表2-78
钢号
抗拉、抗压和抗弯
f
ZG200-400
90
260
ZG230-450
105
290
ZG270-500
ZG310-570
240
140
370
焊缝的强度设计值（N/mm2）表2-79
焊接方法和焊条型号
构件钢材
对接焊缝
角焊缝
厚度或直径
（mm）
抗压
fcw
焊缝质量为下列等级时，抗拉ftw
抗拉、抗压和抗剪
一级、二级
三级
fvw
ffw
自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊
160
175
自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊
225
自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊
300
285
270
320
305
275
1．自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470中相关的规定；
2．焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定。
其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；
3．对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw，抗弯受拉区强度设计值取ftw。
螺栓连接的强度设计值（N/mm2）表2-80
承压型连接高强度螺栓
普通螺栓
锚栓
承压型连接
高强度螺栓
C级螺栓
A级、B级螺栓
抗拉
承压
ftb
fvb
fcb
fta
4.6级、4.8级
-
5.6级
8.8级
10.9级
500
构件
QZ35钢
405
470
385
510
590
530
615
425
560
655
1．A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；
B级螺栓用于d＞24mm或l＞10d或l＞150mm（按较小值）的螺栓。
d为公称直径，l为螺杆公称长度；
2．A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。
铆钉连接的强度设计值（N/mm2）表2-81
铆钉钢号和构件
钢材牌号
抗拉（钉头拉脱）
抗剪fvT
承压fcT
ftT
I类孔
II类孔
铆钉
BL2或BL3
450
365
565
460
480
1．属于下列情况者为I类孔：
1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；
2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；
3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。
2．在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于II类孔。
计算下列情况的结构构件或连接时，上述强度设计值应乘以相应的折减系数：
1．单面连接的单角钢
1）按轴心受力计算强度和连接0.85；
2）按轴心受压计算稳定性
等边角钢0.6＋0.0015δ，但不大于1.0：
短边相连的不等边角钢0.5＋0.0025δ，但不大于1.0；
长边相连的不等边角钢0.70；
几为长细比，对中间无连接的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当δ＜20时，取δ＝20；
2．无垫板的单面施焊对接焊缝0.85；
3．施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接0.90；
4．沉头和半沉头铆钉连接0.80。
当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
钢材和钢铸件的物理性能指标见表2-82。
钢材和钢铸件的物理性能指标表2-82
弹性模量E
（N/mm2）
剪变模量G
线膨胀系数α
（以每℃计）
质量密度ρ
（kg/m3）
206×
103
79×
12×
10-6
7850
吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过表2-83所列的容许值。
受弯构件挠度允许值表2-83
项次
构件类别
挠度允许值
[νT]
[νQ]
1
吊车梁和吊车桁架（按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度）
（1）手动吊车和单梁吊车（含悬挂吊车）
（2）轻级工作制桥式吊车
（3）中级工作制桥式吊车
（4）重级工作制桥式吊车
l/500
l/800
l/1000
l/1200
2
手动或电动葫芦的轨道梁
l/400
3
有重轨（重量等于或大于38kg/m）轨道的工作平台梁
有轻轨（重量等于或大于24kg/m）轨道的工作平台梁
l/600
4
楼（屋）盖梁或桁架，工作平台梁（第3项除外）和平台板
（1）主梁或衔架（包括设有悬挂起重设备的梁和桁架）
（2）抹灰顶棚的次梁
（3）除
（1）、
（2）款外的其他梁（包括楼梯梁）
（4）屋盖檩条
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