广场设计规范作业

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第一篇:广场设计规范作业

天津城建大学

建筑学院

结课作业

园林设计规范

学 生 姓 名: 高树

学 号: 10130105 班 级: 园林一班 成 绩:

指 导 老 师(签 字): 吴军

2013年 6月 24日

城市广场设计规范心得

城市广场是将人群吸引到一起进行静态休闲活动的城市公共空间形式。一个主要为硬质铺装的,汽车不得进入的户外公共空间,起主要功能是漫步、闲坐、用餐或观察周围世界。而不是一个用与路过的空间。当然可能会有树木,花草和地被植物的存在,但占主导地位是硬质铺装地面;如果花草和绿地化区域超过硬质地面的量,我们将这样的空间称之为公园,而不是广场。

城市广场不仅是一个城市的象征,人流聚集的地方,而且也是城市历史文化的融合,塑造自然美和艺术美的空间。故城市广场,特别城市中心广场是一个城市的标志,是城市的名片。一个城市要令人可爱,让人留恋,它必须要有独具魅力的广场。广场的规划建设调整了城市建筑布局,加大了生活空间,改善了生活环境质量。因此,规划设计好城市广场,对提升城市形象、增强城市的吸引力尤为重要。

“广场”一词源于古希腊,最初用于议政和市场,是人们进行户外活动和社交的场所,其特点、位置是松散和不固定的。从古时代开始,广场的使用功能逐步由集会、市场扩大教、礼仪、纪念和娱乐等,广场也开始固定为某些建筑前附属的外部场地。中世纪意大利的广场功能间形态进一步拓展,城市广场已成为城市的“心脏”,度密集的城市中心区创造出具有视觉、空间和尺度性的公共空间,形成与城市整体互为依存的城市公心广场雏形。巴洛克时期,城市广场空间最大程度

罗马到宗公共和空在高连续共中上与城市道路联成一体,广场不再单独附于某一建筑物,而成为整个道路网和城市动态空间序列的一部分。

一、城市广场设计基本规范

1、按照广场的主要功能、用途及在城市交通系统中所出的位置分类可分为集会游行广场(其中包括市民广场、纪念性广场、生活广场、文化广场、游憩广场)、交通广场、商业广场等。但这种分类是相对的,现实中每一类广场都或多或少具备其他类型广场的某些功能。

集会游行广场: 城市中的市中心广场、区中心广场上大多布置公共建筑,平时为城市交通服务,同时也供旅游及一般活动,需要时可进行集会游行。这类广场有足够的面积,并可合理的组织交通,与城市主干道相连,满足人流集散需要。但一般不可通行货运交通。可在广场的另一侧布置辅助交通网,使之不影响集会游行等活动。例如北京天安门广场、上海市人民广场、昆明心广场和前苏联莫斯科红场等,均可供群众游行和节日联欢之用。这类广场一般设置较地,以免妨碍交通和破坏广场的完整性。在台、观礼台的周围,可重点设计常绿树。节

市中集会少绿主席日时,可点缀花卉。为了与广场及周围气氛相协调,一般以规整形式为主,在广场四周道路两侧可布置行道树组织交通,保证广场上的车辆和行人互不干扰、畅通无阻。广场还应有足够的停车面积和行人活动空间,其绿化特点是一般沿周边种植,为了组织交通,可在广场上设绿地种植草坪、花坛,装饰广场,形成交通岛的作用,但行人一般不得入内。

交通广场:

般是指环行交叉口和桥头广场。设在几条交通干道的交叉口上,主要为组织交通用,也服从交通安视线,所以州的海珠广低矮灌木或

可装饰街景。在种植设计上,必须全的条件,绝对不可阻碍驾驶员的多用矮生植物点缀中心岛。例如广场。在这类广场上可种花草、绿篱、点缀一些常绿针叶林,要求树形整齐,四季常青,在冬季也有较好的绿化效果;同时也可设置喷泉、雕塑等。交通广场一般不允许入内,但也有起街心花园作用的形式。

商业广场:

当代交通拥挤,采取人车分流手段,以步行商业广场和步行商业街的形式为多,及各种集市露天广场形式。

城市广场还可以按照广场形态分为有规整形广场、不规整形广场及广场群等,且现代城市广场形态越来越走向复向化、立体化,包括下沉式广场、空中平台和步行街等等;按照广场构成要素分析可分为建筑广场、雕塑广场、水上广场、绿化广场等;按照广场的等级可分为市级中心广场、区级中心广场和地方性广场(如居住街区广场、重要地段公共建筑集散广场和建筑物前广场)等。

2、应按照城市总体规划确定的性质、功能和用地范围,结合交通特征、地形、自然环境等进行广场设计,并处理好与毗连道路及主要建筑物出入口的衔接,以及和四周建筑物协调,注意广场的艺术风貌。

3、广场应按人流、车流分离的原则,布置分隔、导流等设施,并采用交通标志与标线指示行车方向、停车场地、步行活动区。

4、各类广场的功能与设计要求如下:

(1)、公共活动广场主要供居民文化休息活动。有集会功能时,应按集会的人数计算需用场地,并对大量人流迅速集散的交通组织以及与其相适应的各类车辆停放场地进行合理布置和设计。

(2)、集散广场应根据高峰时间人流和车辆的多少、公共建筑物主要出入口的位置,结合地形,合理布置车辆与人群的进出通道、停车场地、步行活动地带等。

飞机场、港口码头、铁路车站与长途汽车站等站前广场应与市内公共汽车、电车、地下铁道的站点布置统一规划,组织交通,使人流、客货运车流的通路分开,行人活动区与车辆通行区分开,离站、到站的车流分开。必要时,设人行天桥或人行地道。

大型体育馆(场)、展览馆、博物馆、公园及大型影(剧)院门前广场应结合周围道路进出口,采取适当措施引导车辆、行人集散。

(3)、交通广场包括桥头广场、环形交通广场等,应处理好广场与所衔接道路的交通,合理确定交通组织方式和广场平面布置,减少不同流向人车的相互干扰,必要时设人行天桥或人行地道。

(4)、纪念性广场应以纪念性建筑物为结合地形布置绿化与供瞻仰、游览活动的铺地。为保持环境安静,应另辟停车场地,避入车流。

(5)、商业广场应以人行活动为主,合理布置商业贸易建筑、人流活动区。广场的人流进出口应与周围公共交通站协调,合理解决人流与车流的干扰。

主体,装场免导

5、在广场通道与道路衔接的出入口处,应满足行车视距要求。

6、广场竖向设计应根据平面布置、地形、土方工程、地下管线、广场上主要建筑物标高、周围道路标高与排水要求等进行,并考虑广场整体布置的美观。

7、广场排水应考虑广场地形的坡向、面积大小、相连接道路的排水设施,采用单向或多向排水。

8、广场设计坡度,平原地区应小于或等最小为0.3%;丘陵和山区应小于或等于3%。困难时,可建成阶梯式广场。

9、与广场相连接的道路纵坡度以0.5-2%

为宜。于1%,地形困难时最大纵坡度不应大于7%,积雪及寒冷地区不应大于6%,但在出入口处应设置纵坡度小于或等于2%的缓坡段。

二、城市广场设计其他原则

城市广场是城市道路交通系统中具有多种功能的空间,是人们政治、文化活动的中心,也是公共建筑最为集中的地方。城市广场体系规划是城市总体规划和城市开放空间规划的重要组成部分,其内容包括:城市广场体系空间结构;城市广场功能布局;广场的性质、规模、标准;各广场与整个城市及周边用地的空间组织、功能珩接和交通联系。城市广场规划设计除应符合国家有关规范的要求外,一般还应遵循以下原则:“以人为本”原则、地方特色原则、效益兼顾原则、突出主题原则。

1、广场要有足够的铺装硬地供人活动,同时也应保证不少于广场面积25%比例的绿景观层次

2、广话亭、小些雕塑、具有文化

化地,为人们遮挡夏天烈日,丰富和色彩。

场中需有坐凳、饮水器、公厕、电售货亭等服务设施,而且还要有一小品、喷泉等充实内容,使广场更内涵和艺术感染力。只有做到设计新颖、布局合理、环境优美、功能齐全,才能充分满足广大市民大到高雅艺术欣赏、小到健身娱乐休闲的不同需要。

3、广场交通流线组织要以城市规划为依据,处理好与周边的道路交通关系,保证行人安全。除交通广场外,其他广场一般限制机动车辆通行。

4、广场的小品、绿化、物体等均应以“人”为中心,时时体现为“人”服务的宗旨,处处符合人体的尺度。如飞珠溅玉的瀑布、此起彼伏的喷泉、高低错落的绿化,让人呼吸到自然的气息,赏心悦目,神清气爽。

5、城市广场的地方特色既包括其社会特色(历史特性),也包括城市自然特色,即当地的地形地貌和气温气候等。

6、城市广场的功能向综合性和多样性衍生,现代城市广场综合利用城市空间和综合解决环境问题的意义日益显现。因此,城市广场规划设计不仅要有创新的理念和方法,而且还应体现出“生命至上、生态为先”的经济建设与社会、环境协调发展的思想。

7、城市广场无论大小如何,首先应明确其功能,确定其主题。

三、城市广场设计规划和周边建筑的规划设计比例

各地建设城市游憩集会广场的规模:小城市和镇不得超过1公顷,中等城市不得超过2公顷,大城市不得超过3公顷,人口规模在200万以上的特大城市不得超过5公顷。

在数量与布局上:广场要符合城市总体规划与人均绿地规范等要求。建设城市游憩集会广场,要根据城市环境、景观的需要,保证有一定的绿地。目前拟建设的游憩集会广场。

城市主要干道包括绿化带的红线宽度:小城市和镇不得超过40米,中等城市不得超过55米,大城市不得超过70米;城市人口在200万以上的特大城市,城市主要干道确需超过70米的,应当在城市总体规划中专项说明。目前拟建设的城市道路,超过上述规定标准的,要修改设计,控制在规定标准内。要改进城市道路交通规划管理,针对城市交通中存在的问题,合理规划路网布局,加大路网密度,改善交通组织管理。

城市广场面积大小的确定,一般来说,城市大,城市中心广场的面积也大;城市小,市中心广场也不宜规划得太大。片面地追求大广场,以为城市广场越大越好、越大越漂亮、越大越气派,那是错误的。大广场不仅在经济上花费巨大,而且在使用上也不方便;同时,广场尺寸不宜人,也很难设计出好的艺术效果。城市广场尺寸太大会缺乏活力和亲和力。

四、我国现代城市广场现状以及存在的弊端

改革开放以来,全国各地城市建设日新月异。但与发达国家相比,我们的城市、特别是内地的一些城市建筑物大都缺乏新意,沿街、沿巷砌的满满当当,给人以一种千城一面、单调沉闷的压抑感。

巴黎人以巴黎为自豪,因为在这座国际化大都市中除监狱和公墓外,一切都是完全开放式的设计,人们能够充分共享阳光下的空间。勿容置疑,广场建筑能在宏观上引导城市建设,又能在微观上调节人们的情趣。一位建筑设计专家颇为自信:广场建筑将会风行一百年。

建筑水准的高低是城市现代化程度高低的重要标志,城市广场是城市现代化的主要硬件之一。

城市广场具备开放空间的各种功能和意义,并有一定的规模要求、特征和要素。城市中心人为设置以提供市民公共活动的一种开放空间是城市广场的重要特征;围绕一定主题配置的设施、建筑或道路的空间围合以及公共活动场地是构成城市广场的三大要素。只具备特征而不具备要素的,如单纯的绿地或空地,或只具备要素而不具备特征的如仅供某一商住区或建筑物使用,出于商业目的而冠名为“××广场”,则不应纳入城市广场范畴。

因为城市广场兼有集会、贸易、运动、交通、停车等功能,故在城市总体规划中,对广场布局应作系统安排,而广场的数量、面积大小、分布则取决于城市的性质、规模和广场功能定位。可见,城市广场是指城市中供公众活动的场所。

其它一些弊端:

1、尺度过大:目前在我国城市广场中存在的一个严重的误区就是盲目求大,是在一些中小城市,此风更盛,以为尺质量成正比,也许还有攀比的因素。单

建设特别度与一广场规模越来越大,广场在城市中分布不均,级配不合理。如济南泉城广场17公顷。

有科学地界定广场的尺度,导致广场尺度过大会造成一些负面影响:(1)、势必会造成人力、物力及资源的浪费,不利于城市其它项目的建设。(2)、势必会使广场产生空旷的感觉,使广场不具备亲和力,在广场中游览的人也会觉得很累,没有体现以人为本的设计原则。而造成广场尺度过大的因素不外乎有以下三个:

(1)、当地行政官员盲目追求形式,追求所谓“气派”的长官意志。(2)、一些单纯追求经济效益的规划设计人员没有科学地引导业主,而是一味地迎合业主的意见。

(3)、地县一级城市中的地价也相对于省会城市及直辖市较低,这方面的因素也在无形中起了推波助澜的作用。

而美国约洛克菲勒中心广场面积不到半公顷,却是现代广场的范例。所以我认为从当前的社会需要结合旧城市改造,城市重要公共建筑以及商业文化建筑分布,并依据具体情况可建一些小广场和小广场群,这样花钱少,利用率高,而且有利于提高城市空间品质。

2、空间围合感不强,建筑形式欠协调:广场的围合有四面围合、三面围合、两面围合与单面围合四种形式,其中以前二者封闭感较好,有较强的领域感。围合广场常见的要素有建筑、树木、柱廊和有高差的特定地形等,其中以建筑围合较好。目前国内的一些广场有不少都是用道路围合,或只在广场的一侧到两侧布置建筑,容易使游人在行为及心理上产生不安定的感觉,至使游人在广场内停留的时间缩短,降低了广场的内聚力及吸引力。

有的广场周边的围合建筑在立面造型及体量上也缺乏统一,破坏了广场的整体性,其原因就是在进行建筑设计时没有统一规划或是新建筑没有与旧建筑相统一。广场周围建筑布置手法有三种:

(1)、向心式布局。这种布局方式会使场的围合感及整体性都非常好。如合肥的明场。

(2)、轴线式布局。这种布局方式多用

于矩得广珠广形广场,能获得一种特殊的肃穆气氛,尤其适合于政治性、集合性广场。如成都的天府广场。

(3)、特殊式平面布置。在广场平面不规则的情况下,新建筑可以采用寻求以旧建筑在布局上的共性特征为媒介,借助这种“特征”与旧建筑布局“对话”的手法,使广场建立起一种内在的秩序,以达到统一协调的效果。

3、对地方传统文化体现不够:当前的广场建设越来越多的呈现出向地域性、文化性发展的趋势。广场的主题和个性塑造非常重要,它或以丰厚的历史沉积为依托,使人在闲暇徜佯中了解城市的历史文脉(如南京的汉中门广场);或以特定的民俗活动充实之,加强人们的参与性(如意大利锡耶纳广场举行的赛马节)。这时候广场的地域文化内涵最能得到充分的体现。

在广场设计阶段应因地制宜、强化地方独有特色,如同天安门是北京的标志,布达拉宫是拉萨的标志一样。顺应地方文脉,反映地方特色,以形成“来此必游”的社会效益。

以杭州的吴山广场为例:吴山广场位于吴山北麓,延安南路与河坊街交叉口,广场集旅游、休闲、文化、娱乐为一体。广场正面,有我国著名书法家费新我手书的“吴山天风”四个大字。所以在吴山广场整体设计时重点就放在调整广场布局,增加人文景观和历史文化色彩。将现有二处绿化地块和紧连“柳浪闻莺”的河坊街道路两旁地块进行绿化调整。对广场喷泉、长廊、环境、市民休息椅等进行整修和改进。并贯之以“灯光、小品、流水、小憩”等手法,把吴山花鸟市场与广场绿化景观、吴山花市有机结合,形成“动静结合、商艺结合、赏购结合、休娱结合”的风格,并集艺术性、休闲性、文化性、娱乐性和商贸旅游为一体的吴山广场休闲文化特色区。并解决了河坊街度夏、夜景、灯光、商贸业态布局等问题。在不影响古街建筑结构的条件下,统一用竹帘设计制作来解决遮阳、度夏的问题。在商贸业态上,沿袭昔日河坊街历史文脉,充分挖掘、保护和恢复百年老、专业特色店,形成六大特色:药文化特色、茶文化特色、饮食文化特色、古玩艺术特色、市井民俗特色、文化古迹特色。与此同时,还要利用吴山广场这一平台,举办内容精彩、雅俗共赏的群众文化活动,以增加吴山广场的文化吸引力和辐射力。例如广场音乐会、江浙沪越剧名票邀请赛、“快乐春天”群众文化活动月、大型风筝艺术表演、民间舞大赛等。

4、大草坪的弊端:

(1)可接触性不强:国内一些新建的广场喜欢在其中布置大片装饰性草坪、工整的修剪图案,在重视观赏性的同时造成了单调和机械,不仅缺乏空间立体层次的变化,也不符合游人行为的舒适要求。当前,绝大多数的广场草坪四周都立有“禁止践踏”的标牌。游人只能在路面和局部硬质铺装上活动。(2)对不同季节处理重视程度不够:不同的季节呈现出明显不同的景观特色,在广场设计时理应考虑到这些因素。大草坪这一的景观处理手法实难与各季节的景观特色相协在炎热的夏天,由于广场内缺少高大的遮阴乔木,游人无处躲避烈日的烘烤;在生物萧条的秋冬季,都已枯黄,这时广场呈现给人的将是一片荒凉与衰景象。

南方城市如深圳新建的一些城市广场,可以疏致、高低错落地种植一些常绿植物及一些不同花季

密有的花种单调。使得草坪败的卉,使广场一年四季均呈现出一片欣欣向荣、生机盎然的景象。在北方城市由于气候条件的限制,使得冬季植被比较单一,但可以换一种方式来处理。如哈尔滨的建筑艺术广场,在冬季就举办冰雕、雪雕等展览活动,吸引了大量的游客,取得了良好的社会效益。

5、广场内的服务设施不够完善:广场作为一个兼有多种功能的生活服务性场所应尽力满足游人多方面的行为需求,使游人在广场内就能得到便捷的服务。在重庆建筑大学建筑城规学院对重庆人民广场调查分析报告中曾体现了一些受访群众的意愿:他们希望广场应多设置美观耐用的固定长凳,设置必要数目的电话亭,设置一些挡雨设施等。这反映出目前广场中存在着服务设施不够完善的问题。这样会制约广场服务功能的全方面发挥,减弱广场的舒适性及吸引力。在广场设计中应充分考虑到游人的各种行为需求,在不妨碍广场整体景观的前提下,尽可能多地设置一些美观耐用的服务设施,以体现广场设计的人性化原则。

五、城市广场的人性化设计

1、提供阴凉:结合地面铺装和座凳,合理的配植植物,在瞬时人流量较大的区域形成阴凉区。

2、座凳与台阶:在草地边沿、水际、林置大量的条石座凳,让爱好休闲的当地人有的休憩机会。台阶和种植池也是很好的座凳。

3、提供“瞭望”与“庇护”的机会:理

论和下设足够实验观测都表明,人在公共场所中普遍存在“窥视”的偏好。看和被看是广场上最生动的游戏,林荫中和隐蔽处、广场和草地边缘,都是最佳的“窥视”场所,因而是设置座椅、供休憩的合适场所。

4、普适性设计:广场的设计考虑各种人的使用方便,如年青人、儿童、老人、残疾人等。

六、结语

广场是一个城市的名片,一个城市要令人可爱,让人留恋,它必须要有独具魅力的广场。广场的规划建设调整了城市建筑布局,加大了生活空间,改善了生活环境质量。因此,规划设计好城市广场,对提升城市形象、增强城市的吸引力有十分重要的作用。

第二篇:广场设计规范(精选)

设计规范

第11.1.1条城市广场按其性质、用途及在道路网中的地位分为公共活动广场、集散广场、交通广场、纪念性广场与商业广场等五类.有些广场兼有多种功能。

第11.1.2条应按照城市总体规划确定的性质、功能和用地范围,结合交通特征、地形、自然环境等进行广场设计,并处理好与毗连道路及主要建筑物出入口的衔接,以及和四周建筑物协调,注意广场的艺术风貌。

广场应按人流、车流分离的原则,布置分隔、导流等设施,并采用交通标志与标线指示行车方向、停车场地、步行活动区。

第11.1.3条各类广场的功能与设计要求如下:

一、公共活动广场主要供居民文化休息活动。有集会功能时,应按集会的人数计算需用场地,并对大量人流迅速集散的交通组织以及与其相适应的各类车辆停放场地进行合理布置和设计。

二、集散广场应根据高峰时间人流和车辆的多少、公共建筑物主要出入口的位置,结合地形,合理布置车辆与人群的进出通道、停车场地、步行活动地带等。

飞机场、港口码头、铁路车站与长途汽车站等站前广场应与市内公共汽车、电车、地下铁道的站点布置统一规划,组织交通,使人流、客货运车流的通路分开,行人活动区与车辆通行区分开,离站、到站的车流分开。必要时,设人行天桥或人行地道。

大型体育馆(场)、展览馆、博物馆、公园及大型影(剧)院门前广场应结合周围道路进出口,采取适当措施引导车辆、行人集散。

三、交通广场包括桥头广场、环形交通广场等,应处理好广场与所衔接道路的交通,合理确定交通组织方式和广场平面布置,减少不同流向人车的相互干扰,必要时设人行天桥或人行地道。

四、纪念性广场应以纪念性建筑物为主体,结合地形布置绿化与供瞻仰、游览活动的铺装场地。为保持环境安静,应另辟停车场地,避免导入车流。

五、商业广场应以人行活动为主,合理布置商业贸易建筑、人流活动区。广场的人流进出口应与周围公共交通站协调,合理解决人流与车流的干扰。

第11.1.4条在广场通道与道路衔接的出入口处,应满足行车视距要求。

第11.1.5条广场竖向设计应根据平面布置、地形、土方工程、地下管线、广场上主要建筑物标高、周围道路标高与排水要求等进行,并考虑广场整体布置的美观。

广场排水应考虑广场地形的坡向、面积大小、相连接道路的排水设施,采用单向或多向排水。

广场设计坡度,平原地区应小于或等于1%,最小为0.3%;丘陵和山区应小于或等于3%。地形困难时,可建成阶梯式广场。

与广场相连接的道路纵坡度以0.5~2%为宜。困难时最大纵坡度不应大于7%,积雪及寨冷地区不应大于6%,但在出入口处应设置纵坡度小于或等于2%的缓坡段。

第三篇:钢结构设计规范

《建筑地面设计规范》 GB50037-2001

《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001

《屋面工程施工质量验收规范》GB50207-2002

《彩色涂层钢板与钢带》GB/T12754-91

《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑结构》01J925-1 《建筑结构可靠度设计统一标准》GBJ50068-2001 《建筑结构载荷规范》GBJ50009-2012

《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2001

《钢结构设计规范》GBJ50017-2003

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002

《门式钢架轻型房屋钢结构技术规范》 CECS102:2002 《屋面工程技术规范》GB50345-2012

《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008

《建筑钢结构焊接技术规范》JBJ81-2002

《压型金属板设计施工规范》YBJ216-88

《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规范》 JGJ82-91 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB8923 《建筑防腐工程施工及验收规范》 GB50212-91

.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)

《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81-2002)

《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)

第四篇:GCK设计规范

低压抽出式开关柜GCK设计规范

为了使设计人员更好地熟悉和了解GCK柜型的特点和性能,提高设计人员的综合素质和业务能力,特将此柜型的电气性能和机械性能以及在设计中的注意事项总结如下,供大家参考使用。

一、主要结构性能

1、柜体骨架采用C型材,模数为25mm,通过锁紧自攻螺钉和高强度螺栓紧固组装而成。

2、柜体采用2mm冷轧钢板或进口敷铝锌板制作(门板及喷涂件不能采用敷铝锌板制作)。

3、柜体结构由柜架、门、封板、隔板、安装支架等零部件组成。

4、柜体类型分为:固定柜、抽屉柜、固定分隔柜及混装柜(固定单元和抽屉单元)。

5、柜体尺寸分为

1)固定柜:宽1000、800、600;深1000、800、600(非标);柜高2200。

2)抽屉柜:宽1000(可以非标制作侧出线)、800、600;深1000、800、600(非标);柜高2200。

3)说明:抽屉柜的柜深可做1000、800、600(制作600深的抽屉柜要考虑安装空间是否够用);600和800宽的抽屉柜的柜深首选1000,也可做800。

6、柜体结构分为四个功能单元:水平母线室、垂直母线室、功能单元室、电缆室。

7、功能单元隔离形式:部分隔离。

8、进出线形式:电缆/母线槽(桥),可柜顶、柜侧或柜底进出线。

9、表面处理:高压静电喷涂(可根据用户提供的颜色或色标制作)。

二、主要电气性能

1、电气参数:

a、额定绝缘电压:AC660V b、额定工作电压:主电路AC380V、AC660V;辅助电路AC220V、AC380V c、额定频率:50HZ、60HZ d、额定冲击耐受电压:8KV e、水平母线额定电流:630~3150A f、垂直母线额定电流:1500A g、水平母线额定短时耐受电流(1S):30KA、50KA(热稳定)h、水平母线额定峰值耐受电流:65KA、105KA(动稳定)i、j、垂直母线额定短时耐受电流(1S):30KA~、50KA(热稳定)垂直母线额定峰值耐受电流:65KA、105KA(动稳定)

k、外壳防护等级:IP30、IP40 l、过电压等级:IV m、污染等级:3 n、母线系统可采用三相四线、三相五线 o、海拔高度:不超过2000米

2、开关柜按照用途分为:进线柜、PC柜、MCC柜、电容柜、计量柜、母线转接柜(PC柜和MCC柜统称为馈电柜)。

3、水平母线规格:

630A采用TMY-3(50X5)

1250A采用TMY-3(80X8)

1600A采用TMY-3(100X8)

2000A采用TMY-3X2(60X10)

2500A采用TMY-3X2(80X10)

3150A 采用TMY-3X2(120X10)

4、垂直母线采用矩形铜母线(TMY-50X6/ TMY-60X6/ TMY-80X6/ TMY-100X6),置于塑料功能盒中。

5、水平母线与垂直母线之间的搭接采用螺栓连接。

6、抽屉按照模数可分为5种规格:1/2单元、1单元(200高)、1.5单元(非标300高)、2单元(400高)、3单元(600高)。

7、1单元抽屉模数尺寸:600X200X400(抽屉内部空间505X170X400),柜深800;或600X200X500(抽屉内部空间505X170X500),柜深1000;1/2单元抽屉模数尺寸:待定。

8、抽屉的额定电流(内装一只空开的情况):1/2单元抽屉最大做到100A;1单元抽屉最大做到225A(在开关外形尺寸允许的情况下可做到250A);1.5单元和2单元抽屉最大做到400A;3单元抽屉最大做到630A。

9、每台柜可配置18个1/2单元,或9个1单元;抽屉单元区域总高度1800mm。

10、抽屉抽出后的防护等级为IP20。

11、抽屉具有可靠的三位置:连接、试验、分离/移出,抽屉通过右侧的小连锁手柄和面板上的断路器操作手柄配合,实现三位置的机械连锁关系,特殊情况可通过小连锁手柄右侧的解锁孔解锁后打开面板检修。

12、抽屉的二次线采用专用的接插件连接,1/2单元有20个;1单元及以上有四种规格:10个/20个/24个/32个。

13、其他性能及参数可参照产品样本和技术文件。

三、设计注意事项

1、图纸上所选水平母线规格与GCK柜是否匹配?注意零母线是否有合适的母线夹。

2、必须明确系统的进出线方式:a)母线上进(侧进)电缆下出;b)母线下进电缆下出;c)电缆下进电缆下出;d)电缆上进电缆上出。

3、必须明确系统中所有开关柜的排列顺序和操作面方向,搞清楚是靠墙(靠墙的开关柜要考虑安装和检修)还是离墙安装?

4、设计时要保证系统图上的外形尺寸和平面布置图上的外形尺寸一致,并考虑各柜的安装空间是否够用?

5、系统中有母线桥(槽)的情况,要考虑母线桥(槽)的走向与系统进出线方式有无冲突,并考虑母线桥(槽)进出线位置有无困难?

6、在系统图上要注明母线桥(槽)的实际去向。

7、设计时要考虑面板和测控板布局合理,要保证相同容量的回路或其备用回路的互换性。

8、设计二次原理图时要保证系统图上的主方案和二次原理图中的主方案一致,并在有传动号的原理图中要注明“线号前加传动号,传动号见一次系统图”。

9、在材料清单中要特别注意元器件的型号、参数要符合样本和资料上的规范写法;查资料时首先考虑生产厂家的样本,尤其是参数(包括外形及安装尺寸)。

10、在提元器件清单时,必须保证其参数和性能要符合二次原理图的要求,如各种元件带的附件是否齐全、时间继电器的触点性质是否符合要求、辅助触点是否够用、控制电压是否符合要求等等,尤其是进口元件要特别留意。

11、GCK柜:标准的抽屉柜宽为800和600(后出线),水平母线放柜顶靠前(后中前布置),柜深可做到800、1000(非标可做600,但要考虑其余柜的安装空间),水平母线额定电流最大做到3150A;1000宽的抽屉柜可非标做侧出线,柜深可做到800、1000。

12、固定分隔柜及混装柜是标准GCK柜结构的一种演变,在柜宽允许的情况下水平母线可放柜顶也可放柜后,位置和电流大小同第“11”条。

13、在设计GCK柜时可参照低压部制定的设计规范,文件路径:DY——WXL设计规范*.*,有不明之处请咨询。

希望此规范的制定能给大家在工作上带来一定的帮助,在提高自身素质和能力方面积累一些经验,尽快适应公司快速发展的需要,欢迎大家多提宝贵意见和建议,力争将低压部的工作做得更完善一些!

第五篇:钢结构设计规范

钢结构设计规范

第一章 总结 第二章 材料

第三章 基本设计规定 第四章 受弯构件的计算

第五章 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 第六章 疲劳计算 第七章 连接计算 第八章 构造要求 第九章 塑性设计 第十章 钢管结构章

第十一章 圆钢、小角钢的轻型钢结构 第十二章 钢与混凝土组合梁 附录一 梁的整体稳定系数

附录二 梁腹板局部稳定的计算 附录三 轴心受压构件的稳定系数 附录四 柱的计算长度系数

附录五 疲劳计算的构件和连接分类 附录六 螺栓的有效面积

附录七 非法定计量单位与法定计量单位的换算关系

第一章 总 则

第1.0.1条 为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。

第1.0.2条 本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。

第1.0.3条 本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统 一标准》(CBJ68-84))制订的。

第1.0.4条 设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。

第1.0.5条 在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。

第1.0.6条 对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。

第二章 材 料

第2.0.1条 承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇 静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。

第2.0.2条 下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:

一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。

二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级 工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。

注明:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,第2.0.3条 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)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。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制 焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。

第2.0.4条 钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。

第2.0.5条 钢结构的连接材料应符合下列要求:

一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。

二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。

三、普通螺栓可采用现行标准《普通碳素结构钢技术条件》中规定的3号钢制成。

四、高强度螺栓应符合现行标准《钢结构用高强度大六角头 螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件》的规定。

五、铆钉应采用现行标准《普通碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件》中规定的ML2或ML3号钢制成。

六、锚栓可采用现行标准《普通碳素结构钢技术条件》中规定的3号钢或《低合金结构钢技术条件》中规定的16Mn钢制成。对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。

第三章基本设计规定

第一节设计原则

第3.1.1条 本规范除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。

第3.1.2条 结构的极限状态系指结构或构件能满足设计规定的某一功能要求的临界状态,超过这一状态结构或构件便不再能满足设计要求。承重结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:

一、承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态;

二、正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态。

第3.1.3条 设计钢结构时,应根据结构破坏可能产生的后果,采用不同的安全等级。一般工业与民用建筑钢结构的安全等级可取为二级,特殊建筑钢结构的安全等级可根据具体情况另行确定。

第3.1.4条 按承载能力极限状态设计钢结构时,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钢结构时,除钢与混凝土组合梁外,应只考虑荷载短期效应组合。

第3.1.5条 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(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值。

第3.1.6条 对于直接承受动力荷载的结构:在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时,吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大的一台吊车确定。

第3.1.7条 设计钢结构时,荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合系数、动力荷载的动力系数以及按结构安全等级确定的重要性系数,应按《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)的规定采用。

第3.1.8条 计算重级工作制吊车梁(或吊车桁架)及其制动结构的强度和稳定性以及连接的强度时,吊车的横向水平荷载应乘以表3.1.8的增大系数。

第3.1.9条 计算平炉、电炉、转炉车间或其它类似车间的工作平台结构时,由检修材料所产生的荷载,可乘以下列折减系数:

主 梁

0.85

柱(包括基础)

0.75

第二节设计指标

第3.2.1条 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(对3号钢按表3.2.1-1的分组)按表3.2.1-2采用。钢铸件的强度设计值应按表3.2.1-3

第3.2.2条 计算下列情况的结构构件或连接时,第3.2.1条规定的强度设计值应乘以相应的折减系数:

一、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

二、施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接0.90;

三、沉头和半沉头铆钉连接0.80。

注:当几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。

第3.2.3条 钢材和钢铸件的物理性能指标应按表3.2.3 采用。

第三节结构变形的规定

第3.3.1条 计算钢结构变形时,可不考虑螺栓(或铆钉)孔引起的截面削弱。

第3.3.2条 受弯构件的挠度不应超过表3.3.2中所列的容许值。

第3.3.3条 多层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移与总高度之比值不宜大于1/500,层间相对位移与层高之比值不宜大于1/400。

注:对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构,层间相对位移与层高之比值宜适当减小。无隔墙的多层框架结构,层间相对位移可不受限制。

第3.3.4条 在设有重级工作制吊车的厂房中,跨间每侧吊车梁或吊车桁架的制动结构,由一台最大吊车横向水平荷载所产生的挠度不宜超过制动结构跨度的1/2200。

第3.3.5条 设有重级工作制吊车的厂房柱和设有中、重级工作制吊车的露天栈桥柱,在吊车梁或吊车桁架的顶面标高处,由一台最大吊车水平荷载所产生的计算变形值,不应超过表3.3.5中所列的容许值。

第四章 受弯构件的计算

第一节 强 度

第4.1.1条 在主平面内受弯的实腹构件,其抗弯强度应按下列规定计算:

一、承受静力荷载或间接承受动力荷载时,第4.1.3条 当梁上翼缘受有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:

第4.1.4条 在组合梁的腹板计算高度边缘处,若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力,或同时受有较大的正应力和剪应力(如连续梁支座处或梁的翼缘截面改变处等),其折算应力应按下式计算:

式中σ、τ、σc——腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压应力,r和σ c应按公式(4.1.2)和公式(4.1.3-1|)计算,σ应按下式计算:

第二节 整体稳定

第4.2.1条 符合下列情况之一时,可不计算梁的整体稳定性:

一、有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。

二、工字形截面筒支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度B1之比不超过表4.2.1所规定的数值时。②梁的支座处,应采取构造措施以防止梁端截面的扭转。

对跨中无侧向支承点的梁,L1 为其跨度;对跨中有侧向支承点的梁,L1为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)。

第4.2.2条 除第4.2.1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:

注:见第4.2.1条注②。

第4.2.3条 除第4.2.1条所指情况外,在两个主平面受弯的工字形截面构件,其整体稳定性应按下式计算:

注:见第4.2.1条注②。

第4.2.4条 不符合第4.2.1条第一项情况的箱形截面简支梁,其截面尺寸(图4.2.4)应满足h/bo ≤6,且L1/bo 不应超过下列数值:

符合上述规定的箱形截面简支梁,可不计算整体稳定性。注:其它钢号的梁,其L1/bo 值不应大于95(235/fy)。

第4.2.5条 用作减少梁受压翼缘自由长度的侧向支撑,其轴心力应根据侧向力F确定,梁的侧向力应按下式计算:

第三节 局部稳定

第4.3.1条 为保证组合梁腹板的局部稳定性,应按下列规定在腹板上配置加劲肋(图4.3.1):

一、当ho /tw ≤80235/fy时,对有局部压应力(σc≠0)的梁,宜按构造配置横向加劲肋;但对无局部压应力(σc=0)的梁,可不配置加劲肋。

二、当80235/fy <ho /tw ≤170235/fy时,应配置横向加劲肋,并应按第4.3.2条的规定进 行计算(对无局部压应力的梁,当ho /tw ≤100235/fy 时,可不计算)。

三、当ho /tw >170235/fy 时,应配置横向加劲肋和在受压区配置纵向加劲肋,必要时尚应在受压区配置短加劲肋,并均应按第4.3.2条的规定进行计算。此处ho为腹板的计算高度,tw为腹板的厚度。

四、梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处,宜设置支承加劲肋,并应按第4.3.8条的规定进行计算。

第4.3.2条 无局部压应力(σc=0)的梁和简支吊车梁,当其腹板用横向加劲肋加强或用横向和纵向加劲肋加强时,应按第 4.3.3条至第4.3.6条计算加劲肋间距。其它情况的梁,应按附录二计算腹板的局部稳定性。

第4.3.3条 无局部压应力(σ=0)的梁,其腹板仅 用横向加劲肋加强时,横向加劲肋间距α应符合下列要 求:

σ——与τ同一截面的腹板计算高度边缘的弯曲压应力(N/mm2),应按σ=My/I计算,I为梁毛截面惯性矩,y1为腹板计算高度受压边缘至中和轴的距离。公式(4.3.3.1)右端算得的值若大于第4.3.7条规定的最大间距时,应取α不超过最大间距。

第4.3.4条 无局部压应力(σc=0)的梁,其腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时(图4.3.1b、c),纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1应在ho/5~/ho/4范围内,并应符合下式的要求: 式中σ——所考虑区段内最大弯矩处腹板计算高度边缘的弯曲压应力(N燉mm2),应按σ=MmaxY1/I计算。横向加劲肋间距a仍应按第4.3.3条和第4.3.7条确定,但应以h2代替h0,并取η=1.0。

第4.3.5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应同时符合下列公式的要求:

公式(4.3.5-1)和公式(4.3.5-2)右端算得的值若大于2ho或分母为负值时,应取a=2ho。对变截面吊车梁,当端部变截面区段长度不超过梁跨度的1/6时,a值应按下列情况确定:

一、腹板高度变化的吊车梁:端部变截面区段的a值应符合公式(4.3.5-1)的要求,式中的ho取该区段的腹板平均计算高度,τ取梁端部腹板的最大平均剪应力;不变截面区段内的a值,应同时符合公式(4.3.5-1)和公式(4.3.5-2)的要求,式中τ取两区段交界处的腹板平均剪应力。

二、翼缘截面变化的吊车梁:由端部至变截面处区段的a值,应同时符合公式(4.3.5-1)和公式(4.3.5-2)的要求,但σ取变截面处腹板计算高度边缘的弯曲压应力,同时由表4.3.5-2查得的k3、k4值应乘以0.75;中部不变截面区段的a值,应同时符合公式(4.3.5-1)和公式(4.3.5-2)的要求,但τ取变截面处的腹板平均剪应力。

第4.3.6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(图4.3.1b、c),纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1应在h0/5~h0/4范围内,并应符合下列公式的要求:

当公式(4.3.6-1)或公式(4.3.6-2)右端算得的值小于ho/5时,尚应在腹板受压区配置短加劲肋(图4.3.1d),并应按附录二进行计算。

横向加劲肋间距α应按公式(4.3.5-1)确定,但应以h2代替式中的ho,以0.3σc代替表4.3.5-1中的σc。若公式(4.3.5-1)右端算得的值大于2h2或分母为负值时,应取a≤2h2。对腹板高度变化的吊车梁:在确定梁端部变截面区段内(有纵向加劲肋)的α值时,h2取该区段腹板下区格的平均高度,τ取该区段梁端部处的腹板平均剪应力;在确定不变截面区段内的α值时,τ取两区段交界处的腹板平均剪应力。对翼缘截面变化的吊车梁,确定α值时,τ取梁端部腹板平均剪应力。

第4.3.7条 加劲肋宜在腹板两侧成对配置,也可单侧配置,但支承加劲肋和重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。横向加劲肋的最小间距为0.5ho,最大间距为2ho(对无局部压应力的梁,当ho/tw≤100时,可采用2.5ho)。

在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋,其截面尺寸应符合 下列公式要求:

在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋,其外伸宽度应大于按公式(4.3.7-1)算得的1.2倍,厚度不应小于其外伸宽度的1/15。在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板中,横向加劲肋的截面尺寸除应符合上述规定外,其截面惯性矩Iz尚应符合下式要求:

短加劲肋的最小间距为0.75h1。短加劲肋外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽度的0.7~1.0倍,厚度不应小于短加劲肋外伸宽度的1/15。

注:①用型钢(工字钢、槽钢、肢尖焊于腹板的角钢)作成的加劲肋,其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。

②在腹板两侧成对配置的加劲肋,其截面惯性矩应按梁腹板中心线为轴线进行计算。在腹板一侧配置的加劲肋,其截面惯性矩应按与加劲肋相连的腹板边缘为轴线进行计算。

第4.3.8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。此受压构件的截面应包括加劲肋和加劲肋每侧15tw235/fy范围内的腹板面积,其计算长度取ho。

梁支承加劲肋的端部应按其所承受的支座反力或固定集中荷载进行计算:当端部为刨平顶紧时,计算其端面承压应力(对突缘支座尚应符合第8.4.13条的要求);当端部为焊接时,计算其焊缝应力。

第4.3.9条 梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比,应符合下式要求:

箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的宽度bo与其厚度t之比,应符合下式要求:

当箱形截面梁受压翼缘板设有纵向加劲肋时,则公式(4.3.9-2)中的bo取为腹板与纵向加劲肋之间的翼缘板宽度。

注:翼缘板自由外伸宽度b的取值为:对焊接构件,取腹板边至翼缘板(肢)边缘的距离;对轧制构件,取内圆弧起点至翼缘板(肢)边缘的距离。

第五章 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算

第一节 轴心受力构件

第5.1.1条 轴心受拉构件和轴心受压构件的强度,除摩擦型高强度螺栓连接处外,应按下式计算:

式中N——轴心拉力或轴心压力;An——净截面面积。摩擦型高强度螺栓连接处的强度应按下列公式计算:

式中n——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数目;n1——所计算截面(最外列螺栓处)上高强度螺栓数目;A——构件的毛截面面积。

第5.1.2条 实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算:

式中υ——轴心受压构件的稳定系数,应根据表5.1.2的截面分类并按附录三采用。

第5.1.3条 格构式轴心受压构件的稳定性仍应按公式(5.1.2)计算,但对虚轴(图5.1.3a的x轴和图5.1.3b、c的x轴和y轴)的长细比应取换算长细比。

换算长细比应按下列公式计算:

一、双肢组合构件(图5.1.3a):

式中λx——整个构件对x轴的长细比;λl——分歧对最小刚度轴1—1的长细比,其计算长度取为:焊接时,为相邻两缀板的净距离;螺栓连接时,为相邻两缀板边缘螺栓的距离;Alx——构件截面中垂直于x轴的各斜缀条毛截面面积之和。

二、四肢组合构件(图5.1.3b);

式中λy——整个构件对y轴的长细比;Aly——构件截面中垂直于y轴的各叙缀条毛截面面积之和。

三、缀件为缀条的三肢组合构件(图5.1.3c):

式中A1——构件截面中各斜缀条毛截面面积之和;

注:①缀板的线刚度应符合第8.4.1条的规定。

②斜缀条与构件轴线间的夹角应在40°~70°范围内。

第5.1.4条 对格构式轴心受压构件:当缀件为缀条时,其分肢的长细比λ1不应大于构件两方向长细比(对虚轴取换算长细比)的较大值λmax的0.7倍,当缀件为缀板时,λ1不应大于40,并不应大于λmax的0.5倍(当λmax<50时,取λmax=50)。

第5.1.5条 用填板连接而成的双角钢或双槽钢构件,可按实腹式构件进行计算,但填板间的距离不应超过下列数值:

受压构件 40i

受拉构件 80i

i为截面回转半径,应按下列规定采用:

一、当为图5.1.5α、b所示的双角钢或双槽钢截面时,取一个角钢或一个槽钢与填板平行的形心轴的回转半径;

二、当为图5.1.5c所示的十字形截面时,取一个角钢的最小回转半径。受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于两个。

第5.1.6条 轴心受压构件应按下式计算剪力:

剪力v值可认为沿构件全长不变。

对格构式轴心受压构件,剪力v应由承受该剪力的缀材面(包括用整体板连接的面)分担。

第5.1.7条 用作减小轴心受压构件自由长度的支撑,其轴心力应根据被支承构件的剪力v(作为侧向力)确定。v可按公式(5.1.6)计算。

第二节 拉弯构件和压弯构件

第5.2.1条 弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件,其强度应按下列规定计算:

一、承受静力荷载或间接承受动力荷载时,式中Yx、Yy——截面塑性发展系数,应按表5.2.1采用。

二、直接承受动力荷载时,仍应按公式(5.2.1)计算,但取Yx=Yy=1.0

第5.2.2条 弯矩作用在对称轴平面内(绕x轴)的实腹式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:

一、弯矩作用平面内的稳定性:

(1)无横向荷载作用时:βmx=0.65+0.35M2M1,但不得小于0.4,M1和M2为端弯矩,使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号,使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号,M1≥M2;

(2)有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时,βmx=1.0;使构件产生反向曲率时,βmx=0.85;

(3)无端弯矩但有横向荷载作用时;当跨度中点有一个横向集中荷载作用时,βmx=1-0.2N/NEx;其它荷载情况时,βmx=1.0对于表5.2.1第3、4项中的单轴对称截面压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时,除应按公式(5.2.2-1)计算外,尚应按下式计算:

式中W2x——对较小翼缘的毛截面抵抗矩。

二、弯矩作用平面外的稳定性:

式中υy——弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数;υb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,对工字形和T形截面可按附录一第(五)项确定,对箱形截面可取υb=1.4;Mx——所计算构件段范围内的最大弯矩;βtx——等效弯矩系数,应按下列规定采用:

1.在弯矩作用平面外有支承的构件,应根据两相邻支承点间构件段内的荷载和内力情况确定:(1)所考虑构件段无横向荷载作用时:βtx=0.65+0.35M2M1,但不得小于0.4,M1和M2是在弯矩作用平面内的端弯矩,使构件段产生同向曲率时取同号,产生反向曲率时取异号,M1≥M2;

(2)所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时;使构件段产生同向曲率时,βtx=1.0;使构件段产生反向曲率时,βtx=0.85;

(3)所考虑构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时:βtx=1.0。2.悬臂构件,βtx=1.0。

注:①无侧移框架系指框架中设有支撑架、剪力墙、电梯并等支撑结构,且共抗侧移刚度等于或大于框架本身抗侧移刚度的5倍者。

②有侧移框架系指框架中未设上述支撑结构,或支撑结构的抗侧移刚度小于框架本身抗侧移刚度的5倍者。

第5.2.3条 弯矩绕虚轴(x轴)作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面内的整体稳定性应按下式计算:

式中Wlx=Ix/Yo,Ix为x轴的毛截面惯性矩,Yo为由x轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板边缘的距离,二者取较大者;υx、NEx由换算长细比确定。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,分肢的轴心力应按桁架的弦杆计算。对缀板柱的分肢尚应考虑由剪力引起的局部弯矩。

第5.2.4条 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,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性时,长细比应取换算长细比,υb应取1.0。

第5.2.5条 弯矩作用在两个主平面内的双轴对称实腹式工字形和箱形截面的压弯构件,其稳定性应按下列公式计算:

第5.2.6条 弯矩作用在两个主平面内的双肢格构式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:

第5.2.7条 计算格构式压弯构件的缀件时,应取构件的实际剪力和按公式(5.1.6)计算的剪力两者中的较大值进行计算。

第5.2.8条 用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度的支撑,其轴心力应按公式(4.2.5)计算的侧向力确定,但式中Af为被支承构件的受压翼缘(对实腹式构件)或受压分肢(对格构式构件)的截面面积。

第三节 构件的计算长度和容许长细比

第5.3.1条 确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时,其计算长度ιo应按表5.3.1采用。

注:①l为构件的几何长度(节点中心间距离);l1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。

②斜平面系指与桁架平面斜交的平面,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。

③无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度。

当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍(图5.3-1)且两节间的弦杆轴心压力有变化时,则该弦杆在桁架平面外的计算长度,应按下式确定(但不应小于0.5L1):N

桁架再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(5.3.1)确定(受拉主斜杆仍取l1);在桁架平面内的计算长度则取节点中心间距离。

第5.3.2条 确定桁架交叉腹杆的长细比时,在桁架平面内的计算长度应取节点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:

一、压杆

当相交的另一杆受拉,且两杆在交叉点均不中断0.5l当相交的另一杆受拉,两杆中有一杆在交叉点中断并以节点板搭接0.7l其它情况l

二、拉杆l

注:①l为节点中心间距离(交叉点不作为节点考虑)。

②当两交叉杆均受压时,不宜有一杆中断。

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的距离。

第5.3.3条 单层或多层框架等截面柱,在框架平面内的计算长度应等于该层柱的高度乘以计算长度系数μ。对无侧移框架,μ值应按附表4.1确定;对有侧移框架,μ值应按附表4.2确定。

第5.3.4条 单层厂房框架下端刚性固定的阶形柱,在框架平面内的计算长度应按下列规定确定:

一、单阶柱:

1.下段柱的计算长度系数μ2:当柱上端与横梁铰接时,等于按附表4.3(柱上端为自由的单阶柱)的数值乘以表5.3.4的折减系数;当柱上端与横梁刚接时,等于按附表4.4(柱上端可移动但不转动的单阶柱)的数值乘以表5.3.4的折减系数。

2.上段柱的计算长度系数μl,应按下式计算:

1.下段柱的计算长度系数μ3:当柱上端与横梁铰接时,等于按附表4.5(柱上端为自由的双阶柱)的数值乘以表5.3.4的折减系数;当柱上端与横梁刚接时,等于按附表4.6(柱上端可移动但不转动的双阶柱)的数值乘以表5.3.4的折减系数。

2.上段柱和中段柱的计算长度系数μ1和μ2,应按下列公式计算:

式中η

1、η2——参数,按附表4.5或附表4.6中的公式计算。

第5.3.5条 当计算框架的格构式柱和桁架式横梁的线刚度时,应考虑柱或横梁截面高度变化和缀件(或腹杆)变形的影响。

第5.3.6条 框架柱沿房屋长度方向(在框架平面外)的计算长度应取阻止框架平面外位移的支承点(柱的支座、吊车梁、托架以及支撑和纵梁的固定节点等)之间的距离。

第5.3.7条 受压构件的长细比不宜超过表5.3.7的容许值。

注:桁架(包括空间桁架)的受压腹杆,当其内力等于或小于承载能力的50%时,容许长细比值可取为200。

第5.3.8条 受拉构件的长细比不宜超过表5.3.8的容许值。

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在直接或间接承受动力荷载的结构中,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。

③中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。

④在设有夹钳吊车或刚性料耙吊车的厂房中,支撑(表中第2项除外)的长细比不宜超过300。

⑤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。

第四节 受压构件的局部稳定

第5.4.1条 在受压构件中,翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比,应符合下列要求:

一、轴心受压构件:

式中λ——构件两方向长细比的较大值:当λ<30时,取λ=30;当λ>100时,取λ=100。

二、压弯构件:

注:见第4.3.9条的注。

第5.4.2条 在工字形截面的受压构件中,腹板计算高度ho与其厚度tw之比,应符合下列要求:

一、轴心受压构件:

式中λ——构件两方向长细比的较大值:当λ<30时,取λ=30;当λ>100时,取λ=100。

二、压弯构件:

第5.4.3条 在箱形截面的受压构件中,受压翼缘的宽厚比应符合第4.3.9条的要求。箱形截面受压构件的腹板计算高度ho与其厚度tw之比,应符合下列要求:

一、轴心受压构件,第5.4.4条 在T形截面受压构件中,腹板高度与其厚度之比,不应超过下列数值:

λ和αo分别按第5.4.1条和第5.4.2条的规定采用。

第六章 疲劳计算

第一节 一般规定

第6.1.1条 承受动力荷载重复作用的钢结构构件(如吊车梁、吊车桁架、工作平台梁等)及其连接,当应力变化的循环次数n等于或大于105次时,应进行疲劳计算。

第6.1.2条 本章规定不适用于特殊条件(如构件表面温度大于150℃,处于海水腐蚀环境,焊后经热处理消除残余应力以及低周-高应变疲劳条件等)下的结构构件及其连接的疲劳计算。

第6.1.3条 疲劳计算应采用容许应力幅法,应力按弹性状态计算,容许应力幅按构件和连接类别以及应力循环次数确定。在应力循环中不出现拉应力的部位可不计算疲劳。

第二节 疲劳计算

第6.2.1条 对常幅(所有应力循环内的应力幅保持常量)疲劳,应按下式进行计算:

第6.2.2条 重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架的疲劳可作为常幅疲劳按下式计算:

注:表中的容许应力幅是按公式(6.2.1-2)算得的。

第6.2.3条 对变幅(应力循环内的应力幅随机变化)疲劳,若能预测结构在使用寿命期间各种荷载的频率分布、应力幅水平以及频次分布总和所构成的设计应力谱,则可将其折算为等效常 幅疲劳,按下式进行计算:

第七章 连接计算

第一节 焊缝连接

第7.1.1条 对接焊缝应按下列规定计算:

一、在对接接头和T形接头中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝,其强度应按下式计算:N

二、在对接接头和T形接头中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。但在同时受有较大正应力和剪应力处(例如梁腹板横向对接焊缝的端部),应按下式计算折算应力:

注:①当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力间的夹角θ符合tgθ≤1.5时,其强度可不计算。

②当对接焊缝无法采用引弧板施焊时,每条焊缝的长度计算时应各减去10mm。

第7.1.2条 直角角焊缝(图7.1.2)的强度应按下列公式计算:

一、在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下:当力垂直于焊缝长度方向时,二、在其它力或各种力综合作用下,σf和Tf共同作用处:

第7.1.4条 不焊透的对接焊缝(图7.1.4)的强度,应按角焊缝的计算公式(7.1.2-1)至公式(7.1.2-3)计算,但取βf=1.0,其有效厚度应采用:

当熔合线处焊缝截面边长等于或接近于最短距离s时(图7.1.4b、c、e),抗剪强度设计值应按角焊缝的强度设计值乘以0.9。在垂直于焊缝长度方向的压力作用下,强度设计值可采用角焊缝的强度设计值乘以1.22。

第二节 螺栓连接和铆钉连接

第7.2.1条 普通螺栓、锚栓和铆钉应按下列规定计算:

一、在普通螺栓或铆钉受剪的连接中,每个普通螺栓或铆钉的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小者:

受剪承载力设计值:

二、在普通螺栓、锚栓或铆钉杆轴方向受拉的连接中,每个普通螺栓、锚栓或铆钉的承载力设计值应按下列公式计算:

三、同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓和铆钉,应分别符合下列公式的要求:

第7.2.2条 摩擦型高强度螺栓应按下列规定计算:

一、在抗剪连接中,每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算:

二、在杆轴方向受拉的连接中,每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值,取Nbt=0.8p。

三、当摩擦型高强度螺栓连接同时承受摩擦面间的剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时,每个摩擦型高强度螺栓的受剪承载力设计值仍应按公式(7.2.2)计算,但应以p-1.25Nt代替p。此处Nt为每个高强度螺栓在其杆轴方向的外拉力,其值不应大于0.8p。

第7.2.3条 承压型高强度螺栓应按下列规定计算:

一、承压型高强度螺栓的预拉力p和连接处构件接触面的处理方法应与摩擦型高强度螺栓相同。承压型高强度螺栓仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接。

二、在抗剪连接中,每个承压型高强度螺栓的承载力设计值的计算方法与普通螺栓相同,但当剪切面在螺纹处时,其受剪承载力设计值应按螺纹处的有效面积进行计算。

三、在杆轴方向受拉的连接中,每个承压型高强度螺栓的承载力设计值,Nbt=0.8p。

四、同时承受剪力和杆轴方向拉力的承压型高强度螺栓,应符合下列公式的要求:

五、在抗剪连接中以及同时承受剪力和杆轴方向拉力的连接中,承压型高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的1.3倍。

第7.2.5条 在下列情况的连接中,螺栓或铆钉的数目应予增加: 一、一个构件借助填板或其它中间板件与另一构件连接的螺栓(摩擦型高强度螺栓除外)或铆钉数目,应按计算增加10%。

二、搭接或用拼接板的单面连接,螺栓(摩擦型高强度螺栓除外)或铆钉数目,应按计算增加10%。

三、在构件的端部连接中,当利用短角钢连接型钢(角钢或槽钢)的外伸肢以缩短连接长度时,在短角钢两肢中的一肢上,所用的螺栓或铆钉数目应按计算增加50%。

四、当铆钉连接的铆合总厚度超过铆钉直径的5倍时,总厚度每超过2mm,铆钉数目应按计算增加1%(至少应增加一个铆钉),但铆合总厚度不得超过铆钉直径的7倍。

第三节 组合工字梁翼缘连接

第7.3.1条 组合工字梁翼缘与腹板的双面角焊缝连接,其强度应按下式计算:

公式(7.3.1)中,F、Ψ和Lz应按第4.1.3条采用;βf应按第7.1.2条采用。

注:①当梁上翼缘受有固定集中荷载时,宜在该处设置顶紧上翼缘的支承加劲肋。此时取F=0。②当腹板与翼缘的连接焊缝采用焊透的对接焊缝时,其强度可不计算。

第7.3.2条 组合工字梁翼缘与腹板的铆钉(或摩擦型高强度螺栓)的承载力,应按下式计算:

注:见第7.3.1条注①。

第四 节支座

第7.4.1条 铰轴式支座的圆柱形枢轴(图7.4.1),当接触面中心角θ≥90°时,其承压应力应按下式计算:

第7.4.2条 弧形支座板与平板自由接触(图7.4.2)的承压应力应按下式计算:

第7.4.3条 滚轴与平板自由接触(图7.4.3)的承压应力应按下式计算:

第7.4.4条 轴心受压柱或压弯柱的端部为铣平端时,柱身的最大压力直接由铣平端传递,其连接焊缝、铆钉或螺栓应按最大压力的15%计算;当压弯柱出现受拉区时,该区的连接尚应按最大拉力计算。

第八章 构造要求

第一节 一般规定

第8.1.1条 钢结构的构造应便于制作、安装、维护并使结构受力简单明确,减少应力集中。以受风载为主的空腹结构,应力求减少受风面积。第8.1.2条在钢结构的受力构件及其连接中,不宜采用:厚度小于5mm的钢板;厚度小于3mm的钢管;截面小于45×4或56×36×4的角钢(对焊接结构)或截面小于50×5的角钢(对螺栓连接或铆钉连接结构)。但第十一章的轻型钢结构不受此限。

第8.1.3条 焊接结构是否需要采用焊前预热或焊后热处理等特殊措施,应根据材质、焊件厚度、焊接工艺、施焊时气温等综合因素来确定。在正常情况下,焊件的厚度为:对低碳钢,不宜大于50mm;对低合金钢,不宜大于36mm。第8.1.4条为了保证结构的空间工作,提高结构的整体刚度,承担和传递水平力,防止杆件产生过大的振动,避免压杆的侧向失稳,以及保证结构安装时的稳定,应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统。在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。

第8.1.5条 单层房屋和露天结构的温度区段长度(伸缩缝的间距),当不超过表8.1.5的数值时,可不计算温度应力。

注:①厂房柱为其它材料时,应按相应规范的规定设置伸缩缝。围护结构可根据具体情况参照有关规范单独设置伸缩缝。

②无桥式吊车房屋的柱间支撑和有桥式吊车房屋吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑,宜对称布置于温度区段中部。当不对称布置时,上述柱间支撑的中点(两道柱间支撑时为两支撑距离的中点)至温度区段端部的距离不宜大于表8.1.5纵向温度区段长度的60%。

第二节 焊缝连接

第8.2.1条 焊缝金属宜与基本金属相适应。当不同强度的钢材连接时,可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。

第8.2.2条 在设计中不得任意加大焊缝,避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝,同时焊缝的布置应尽可能对称于构件重心。

注:钢板的拼接:当采用对接焊缝时,纵横两方向的对接焊缝,可采用十字形交叉或丁形交叉;当为T形交叉时,交叉点的间距不得小于200mm。

第8.2.3条 对接焊缝的坡口形式,应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的要求选用。

第8.2.4条 在对接焊缝的拼接处:当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1/4的斜角(图8.2.4);当厚度不同时,焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度按第8.2.3条的要求取用。

在承受动力荷载的结构中,垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。

第8.2.6条 角焊缝两焊脚边的夹角a一般为90°(直角角焊缝)。夹角a>120°或a<60°的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。

第8.2.7条 角焊缝的尺寸应符合下列要求:

二、角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍(钢管结构除外),但板件(厚度为t)边缘的角焊缝最大焊脚尺寸,尚应符合下列要求:

1.当t≤6mm时,hf≤t;

2.当t>6mm时,hf≤t-(1~2)mm。

圆孔或槽孔内的角焊缝焊脚尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。

三、角焊缝的两焊脚尺寸一般为相等。当焊件的厚度相差较大,且等焊脚尺寸不能符合本条第一、二项要求时,可采用不等焊脚尺寸,与较薄焊件接触的焊脚边应符合本条第二项的要求;与较厚焊件接触的焊脚边应符合本条第一项的要求。

四、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。

五、侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf(承受静力荷载或间接承受动力荷载时)或40hf(承受动力荷载时);当大于上述数值时,其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角焊缝全长分布时,其计算长度不受此限。

第8.2.8条 在直接承受动力荷载的结构中,角焊缝表面应做成直线形或凹形。焊脚尺寸的比例:对正面角焊缝宜为1∶1.5(长边顺内力方向);对侧面角焊缝可为1∶1。

第8.2.9条 在次要构件或次要焊缝连接中,可采用断续角焊缝。断续角焊缝之间的净距,不应大于15t(对受压构件)或30t(对受拉构件),t为较薄焊件的厚度。

第8.2.10条 当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时,每条侧面角焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离;同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于16t(当t>12mm)或200mm(当t≤12mm),t为较薄焊件的厚度。

第8.2.11条 杆件与节点板的连接焊缝(图8.2.11),一般宜采用两面侧焊,也可用三面围焊,对角钢杆件可采用L形围焊,所有围焊的转角处必须连续施焊。

第8.2.12条 当角焊缝的端部在构件转角处作长度为2hf的绕角焊时,转角处必须连续施焊。

第8.2.13条 在搭接连接中,搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍,并不得小于25mm。

第三节 螺栓连接和铆钉连接

第8.3.1条 每一杆件在节点上以及拼接接头的一端,永久性的螺栓(或铆钉)数不宜少于两个。对组合构件的缀条,其端部连接可采用一个螺栓(或铆钉)。

第8.3.2条 高强度螺栓孔应采用钻成孔。摩擦型高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1.5~2.0mm;承压型高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1.0~1.5mm。

第8.3.3条 在高强度螺栓连接范围内,构件接触面的处理方法应在施工图中说明。

第8.3.4条 螺栓或铆钉的距离应符合表8.3.4的要求。

注:①do为螺栓或铆钉的孔径,t为外层较薄板件的厚度。

②钢板边缘与刚性构件(如角钢、槽钢等)相连的螺栓或铆钉的最大间距,可按中间排的数值采用。

第8.3.5条 c级螺栓宜用于沿其杆轴方向受拉的连接,在下列情况下可用于受剪连接:

一、承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接。

二、不承受动力荷载的可拆卸结构的连接。

三、临时固定构件用的安装连接。

第8.3.6条 对直接承受动力荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽或其它能防止螺帽松动的有效措施。

第8.3.7条 当型钢构件的拼接采用高强度螺栓连接时,其拼接件宜采用钢板。

第8.3.8条 沉头和半沉头铆钉不得用于沿其杆轴方向受拉的连接。

第四节 结构构件

(I)柱

第8.4.1条 在缀材面剪力较大或宽度较大的格构式柱,宜采用缀条柱。缀板柱中,同一截面处缀板(或型钢横杆)的线刚度之和不得小于柱较大分肢线刚度的6倍。

第8.4.2条 当实腹式柱的腹板计算高度ho与厚度tw之比大于80时,应采用横向加劲肋加强,其间距不得大于3ho。

横向加劲肋的尺寸和构造应按第4.3.7条的有关规定采用。

第8.4.3条 格构式柱或大型实腹式柱,在受有较大水平力处和运送单元的端部应设置横隔,横隔的间距不得大于柱截面较大宽度的9倍或8m。

(II)桁架

第8.4.4条 焊接桁架应以杆件重心线为轴线,螺栓(或铆钉)连接的桁架可采用靠近杆件重心线的螺栓(或铆钉)准线为轴线,在节点处各轴线应交于一点。当桁架弦杆的截面变化时,如轴线变动不超过较大弦杆截面高度的5%,可不考虑其影响。

第8.4.5条 分析桁架杆件内力时,可将节点视为铰接。当桁架杆件为H型、箱型等刚度较大的截面,且在桁架平面内的杆件截面高度与其几何长度(节点中心间的距离)之比大于1/10(对弦杆)或大于1/15(对腹杆)时,应考虑节点刚性所引起的次弯矩。

第8.4.6条 当桁架杆件用节点板连接时,弦杆与腹杆、腹杆与腹杆之间的间隙,不宜小于20mm。

第8.4.7条 节点板厚度一般根据所连接杆件内力的大小确定,但不得小于6mm。节点板的平面尺寸应适当考虑制作和装配的误差。

第8.4.8条 跨度大于36m的两端铰支桁架,应考虑在竖向荷载作用下,下弦弹性伸长所产生水平推力对支承构件的影响。

第8.4.9条 两端简支、跨度为15m或15m以上的三角形屋架和跨度为24m或24m以上的梯形和平行弦桁架,当下弦无曲折时,宜起拱,拱度约为跨度的1/500。

(Ⅲ)梁

第8.4.10条 焊接梁的翼缘一般用一层钢板作成,当采用两层钢板时,外层钢板与内层钢板厚度之比宜为0.5~1.0。不沿梁通长设置的外层钢板,其理论截断点处的外伸长度l1应符合下列要求:

b和t分别为外层翼缘板的宽度和厚度;hf为侧面角焊缝和正面角焊缝的焊脚尺寸。

第8.4.11条 铆接(或摩擦型高强度螺栓连接)梁的翼缘板不宜超过三层,翼缘角钢面积不宜少于整个翼缘面积的30%,当采用最大型号的角钢仍不能符合此要求时,可加设腋板(图8.4.11)。此时角钢与腋板面积之和不应少于翼缘总面积的30%。当翼缘板不沿梁通长设置时,理论截断点处外伸长度内的铆钉(或摩擦型高强度螺栓)数目,应按该板1/2净截面面积的承载力进行计算。

第8.4.12条 焊接梁的横向加劲肋与翼缘板相接处应切角,当切成斜角时,其宽约bs/3(但不大于40mm),高约bs/2(但不大于60mm),见图8.4.12,bs为加劲肋的宽度。

第8.4.13条 梁的端部支承加劲肋的下端,按端面承压强度设计值进行计算时,应创平顶紧,其中突缘加劲板(图8.4.13b)的伸出长度不得大于其厚度的2倍。

(Ⅳ)柱脚锚栓

第8.4.14条 柱脚锚栓不得用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与混凝土基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。

第8.4.15条 柱脚锚栓埋置在基础中的深度,应使锚栓的内力通过其和混凝土之间的粘结力传递。当埋置深度受到限制时,则锚栓应牢固地固定在锚板或锚梁上,以传递锚栓的全部内力,此时锚栓与混凝土之间的粘结力可不予考虑。

第五节 对吊车梁转吊车桁架(或类似的梁和桁架)的要求

第8.5.1条 焊接吊车梁的翼缘板宜用一层钢板,当采用两层钢板时,外层钢板宜沿梁通长设置,并应在设计和施工中采取措施使上翼缘两层钢板紧密接触。

第8.5.2条 支承夹钳或刚性料耙硬钩吊车以及类似吊车的结构,不宜采用吊车桁架和制动桁架。

第8.5.3条 焊接吊车桁架应符合下列要求:

一、在桁架节点处,腹杆与弦杆之间的间隙a不宜小于50mm,节点板的两侧边宜作成半径r不小于60mm的圆弧;节点板边缘与腹杆轴线的夹角θ不应小于30°(图8.5.3);节点板与角钢弦杆的连接焊缝,起落弧点应至少缩进5mm(图8.5.3a);

节点板与工字钢弦杆的T形连接焊缝应予焊透,圆弧处不得有起落弧缺陷,其中重级工作制吊车桁架的圆弧处应予打磨,使之与弦杆平缓过渡(图8.5.3b)。

二、杆件的填板当用焊缝连接时,焊缝起落弧点应缩进至少5mm(图8.5.3c),重级工作制吊车桁架杆件的填板应采用高强度螺栓连接。

第8.5.4条 吊车梁翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板的焊透对接焊缝,引弧板割去处应予打磨平整。吊车梁的工地整段拼接宜采用摩擦型高强度螺栓。

第8.5.5条 在焊接吊车梁或吊车桁架中,下列部位的T形连接应予焊透;焊缝质量不低于二级焊缝标准(形式见图8.5.5):

一、重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁腹板与上翼缘的连接;

二、吊车桁架中,节点板与上弦杆的连接。

第8.5.6条 吊车梁横向加劲肋的上端应与上翼缘创平顶紧(当为焊接吊车梁时,尚宜焊接)。中间横向加劲肋的下端宜在距受拉翼缘50~100mm处断开,不应另加零件与受拉翼缘焊接。中间横向加劲肋与腹板的连接焊缝,施焊时不宜在加劲肋下端起落弧。当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时,不宜采用焊接。

第8.5.7条 直接铺设轨道的吊车桁架上弦,其构造要求应与吊车梁相同。

第8.5.8条 重级工作制吊车梁中,上翼缘与制动结构的连接以及对柱传递水平力的连接,宜采用摩擦型高强度螺栓。吊车梁端部与柱的连接构造应设法减少由于吊车梁弯曲变形而在连接处产生的附加应力。

第8.5.9条 当吊车桁架和重级工件制吊车梁跨度等于或大于12m,或轻、中级工作制吊车梁跨度等于或大于18m时,宜设置辅助桁架和水平支撑系统。当设置垂直支撑时,其位置不宜在吊车梁或吊车桁架竖向挠度较大处。

对吊车桁架,应采取构造措施,以防止其上弦因轨道偏心而扭转。

第8.5.10条 重级工作制吊车梁的受拉翼缘板(或吊车桁架的受拉弦杆)边缘,宜采用自动精密气割,当用手工气割或剪切机切割时,应沿全长刨边。

第8.5.11条 吊车梁的受拉翼缘(或吊车桁架的受拉弦杆)上不得焊接悬挂设备的零件,并不宜在该处打火或焊接夹具。

第8.5.12条 吊车钢轨的接头构造应保证车轮平稳通过。

当采用焊接长轨且用压板与吊车梁连接时,压板与钢轨间的接触不得过于紧密,以使钢轨受温度作用后有纵向伸缩的可能。

第六节 制作、运输和安装

第8.6.1条 结构运送单元的划分,除应考虑结构受力条件外,尚应注意经济合理、便于运输和易于拼装。

第8.6.2条 结构的安装连接应采用传力可靠、制作方便、连接简单、便于调整的构造形式。

第8.6.3条 安装连接采用焊接时,应考虑设置定位螺栓,将构件临时固定。

第七节 防锈和隔热

第8.7.1条 钢结构除必须采取防锈措施(彻底除锈后涂以油漆和镀锌等)外,尚应在构造上尽量避免出现难于检查、清刷和油漆之处以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。除有特殊需要外,设计中一般不应因考虑锈蚀而加大钢材截面或厚度。

第8.7.2条 柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不应小于50mm),并应使包裹的混凝土高出地面约150mm。当柱脚底面在地面以上时,则柱脚底面应高出地面不小于100mm。

第8.7.3条 受侵蚀介质作用的结构以及在使用期间不能重新油漆的结构部位应采取特殊的防锈措施。受侵蚀性介质作用的柱脚不宜埋入地下。

第8.7.4条 受高温作用的结构,应根据不同情况采取下列防护措施:

一、当结构可能受到炽热熔化金属的侵害时,应采用砖或耐热材料做成的隔热层加以保护;

二、当结构的表面长期受辐射热达150℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时,应采取有效的防护措施(如加隔热层或水套等)。

第九章 塑性设计

第一节 一般规定

第9.1.1条 本章规定适用于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和两层框架结构。

第9.1.2条 采用塑性设计的结构或构件,按承载能力极限状态设计时,应采用荷载的设计值,考虑构件截面内塑性的发展及由此引起的内力重分配,用简单塑性理论进行内力分析。按正常使用极限状态设计时,应采用荷载的标准值,并按弹性理论进行计算。

第9.1.3条 按本章规定进行塑性设计时,钢材和连接的强度设计值应按第3.2.1条和第3.2.2条的规定值乘以折减系数0.9。

第9.1.4条 塑性设计截面板件的宽厚比应符合表9.1.4的规定。

第二节 构件的计算

第9.2.1条 弯矩Mx(对工字形截面x轴为强轴)作用在一个主平面内的受弯构件,其弯曲强度应符合下式要求:

Mx≤Wpnxf(9.2.1)式中Wpnx——对x轴的净截面塑性抵抗矩。

第9.2.2条 受弯构件的剪力V假定由腹板承受,剪切强度应符合下式要求:

V≤hwtwfv(9.2.2)式中hw、tw——腹板高度和厚度;fv——塑性设计时采用的钢材抗剪强度设计值,见第9.1.3条。

第9.2.3条 弯矩作用在一个主平面内的压弯构件,其强度应符合下列公式的要求:

压弯构件的压力N不应大于0.6Anf,其剪切强度应符合公式(9.2.2)的要求。

第9.2.4条 弯矩作用在一个主平面内的压弯构件,其稳定性应符合下列公式的要求:

一、弯矩作用平面内:

式中Wpx——对x轴的毛截面塑性抵抗矩。υx、NEx和βmx应按第5.2.2条计算弯矩作用平面内稳定的有关规定采用。

二、弯矩作用平面外:

υy、υb和βtx应按第5.2.2条计算弯矩作用平面外稳定的有关规定采用。

第三节 容许长细比和构造要求

第9.3.2条 在构件出现塑性铰的截面处,必须设置侧向支承。该支承点与其相邻支承点间构件的长细比λy,应符合下列要求:

对不出现塑性铰的构件区段,其侧向支承点间距,应由第四章和第五章内有关弯矩作用平面外的整体稳定计算确定。

第9.3.3条 用作减少构件弯矩作用平面外计算长度的侧向支撑,其轴心力应分别按4.2.5条或第5.2.8条确定。

第9.3.4条 所有节点及其连接应有足够的刚度,以保证在出现塑性铰前节点处各构件间的夹角保持不变。构件拼接应能传递该处最大计算弯矩值的1.1倍,且不得低于0.25Wpxf。

第9.3.5条 当板件采用手工气割或剪切机切割时,应将出现塑性铰部位的边缘刨平。当螺栓孔位于构件塑性铰部位的受拉板件上时,应采用钻成孔或先冲后扩钻孔。

第十章 钢管结构

第10.0.1条 本章规定适用于不直接承受动力荷载、在节点处直接焊接的圆管结构。

第10.0.3条 钢管节点的构造应符合下列要求:

一、主管外径应大于支管外径,主管壁厚不应小于支管壁厚。在支管与主管连接处不得将支管穿入主管内。

二、主管和支管或两支管轴线之间的夹角θ不宜小于30°。

三、支管与主管的连接节点处,应尽可能避免偏心。

四、支管与主管的连接焊缝,应沿全周连续焊接并平滑过渡。

五、支管端部宜使用自动切管机切割,支管壁厚小于6mm时可不切坡口。

第10.0.4条 钢管构件在承受较大横向荷载的部位应采取适当的加强措施,防止产生过大的局部变形。钢管构件的主要受力部位应避免开孔,如必须开孔时,应采取适当的补强措施。

第10.0.5条 支管与主管的连接可沿全周采用角焊缝,也可部分采用角焊缝、部分采用对接焊缝,支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于120°的区域宜采用对接焊缝或带坡口的角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸hf不宜大于支管壁厚的两倍。

第10.0.6条 支管与主管的连接焊缝可视为全周角焊缝按公式(7.1.2-1)进行计算,但取βf=1。角焊缝的有效厚度沿支管周长是变化的,当支管轴心受力时,平均有效厚度可取0.7hf。焊缝的计算长度(支管与主管相交线长度)可按下列公式计算:

第10.0.7条

为保证节点处主管的强度,支管的轴心力不得大于下列规定中的承载力设计值:

注:①本条适用范围为:0.2≤β≤1.0,ds/ts≤50(ts-支管壁厚),θ≥30°。当d/t>50时,取d/t=50。

②本条中的X型和K型节点系指支管轴线与主管轴线在同一平面内。

第十一章 圆钢、小角钢的轻型钢结构

第11.0.1条 本章规定仅适用于在跨度不超过18m且起重量不大于5t的轻、中级工作制桥式吊车的房屋中,采用有圆钢或小角钢(小于45×4或56×36×4)的轻型钢结构。

注:型钢组成的结构有个别次要杆件采用小角钢时,可不受本章限制。

第11.0.2条 本章规定不适用于使用条件复杂的轻型钢结构(如直接承受动力荷载,处于高温、高湿和强烈侵蚀环境的轻型钢结构等)所需的特殊要求。

第11.0.3条 轻型钢结构的强度设计值,应按第3.2.1条、第3.2.2条和第11.0.6条的规定值并乘以下列折减系数:

一、拱的双圆钢拉杆及其连接0.85;

二、平面桁架式檩条和三铰拱斜梁,其端部主要受压腹杆0.85;

三、其它杆件和连接0.95。

第11.0.4条 在桁架中,应尽可能使杆件重心线在节点处交于一点,否则应考虑其偏心的影响。

第11.0.5条 三铰拱屋架的三角形组合斜梁,其截面高度与斜梁长度的比值不得小于1/18,截面宽度与截面高度的比值不得小于2/5。

第11.0.6条 单圆钢压杆连接于节点板一侧时,杆件应按公式(5.2.2-1)计算其稳定性,连接可按公式(11.0.8-1)计算,但焊缝强度设计值应乘以0.85。单圆钢拉杆连接于节点板一侧时,杆件和连接可按轴心受拉构件计算强度,但强度设计值应降低15%。

第11.0.7条 桁架中的主要压杆(弦杆、端斜杆、端竖杆)的长细比不宜大于150,其它压杆的长细比不宜大于200。

拉杆的长细比不宜大于400,张紧的圆钢拉杆的长细比不受限制。圆钢不宜用于桁架的受压弦杆和受压端斜杆。

第11.0.8条 圆钢与平板(钢板或型钢的平板部分,图11.0.8-1)、圆钢与圆钢(图11.0.8-2)之间的焊缝,其抗剪强度应按下式计算:

第11.0.9条 圆钢与圆钢、圆钢与平板(钢板或型钢的平板部分)间的焊缝有效厚度,不应小于0.2倍圆钢直径(当焊接两圆钢的直径不同时,取平均直径)或3mm,并不大于1.2倍平板厚度,焊缝计算长度不应小于20mm。

第11.0.10条 钢板厚度不宜小于4mm。圆钢直径不宜小于下列数值:

第十二章 钢与混凝土组合梁

第一节 一般规定

第12.1.1条 本章规定仅适用于不直接承受动力荷载由混凝土翼板与钢梁通过连接件组成的简支组合梁。组合梁的混凝土翼板,应按有关规范的规定进行设计。

第12.1.2条 混凝土翼板的有效宽度be(图12.1.2)应按下式计算:

第12.1.3条 按本章规定考虑全截面塑性发展进行组合梁的强度计算时,钢梁钢材的强度设计值应按第3.2.1条和第3.2.2条的规定乘以折减系数0.9。组合梁的变形计算应按弹性理论进行,对荷载的短期效应组合,可将截面中的混凝土翼板计算宽度除以钢材与混凝土弹性模量的比值αE换算为钢截面;对荷载的长期效应组合,则除以2αE换算为钢截面。在强度计算和变形计算中,可不考虑板托截面。

第12.1.4条 组合梁施工时,若钢梁下无临时支撑,则混凝土硬结前的材料重量和施工荷载应由钢梁承受,钢梁应按第三章和第四章规定计算其强度、稳定性和变形。

第二节 截面和连接件的计算

第12.2.1条 组合梁的抗弯强度应按下列规定计算:

一、塑性中和轴在混凝土翼板内(图12.2.1-1),即Af≤behc1fccm时:

第12.2.2条 组合梁截面上的全部剪力,假定仅由钢梁腹板承受,应按公式(9.2.2)进行计算。

第12.2.3条 简支组合梁上最大弯矩点至梁端区段内的连接件总数n,可按下式计算:

注:当有可靠根据时,可采用其它形式的连接件。

第三节 构造要求

第12.3.1条 钢梁截面高度不应小于组合梁截面总高度的1/2.5,当塑性中和轴在钢梁截面内时,钢梁板件的宽厚比应符合第9.1.4条的规定。

第12.3.2条 组合梁板托的高度不宜大于混凝土翼板厚度的1.5倍,板托的顶面宽度不宜小于板托高度的1.5倍。

第12.3.3条 按公式(12.2.3)算得的连接件数量,可在最大弯矩点与零弯矩点之间均匀布置。当此两点间有较大的集中荷载作用时,则应将连接件数量按各段剪力图面积之比进行分配,再各自均匀布置。

连接件沿梁跨度方向的间距不宜超过混凝土翼板厚度和板托高度之和的4倍。

第12.3.4条 圆柱头焊钉连接件的长度不应小于4d(d为焊钉直径)。在施焊时应采用专门的焊接机具和工艺方法牢固地焊于钢梁翼缘上,其沿梁跨度方向的间距不宜小于6d,垂直于梁跨度方向的间距不宜小于4d。

第12.3.5条 槽钢连接件的翼缘肢尖方向应与混凝土翼板对钢梁的水平剪应力方向一致,其与钢梁上翼缘的连接焊缝应按第七章的有关规定计算。

第12.3.6条 弯起钢筋宜采用直径d不小于12mm的I级钢筋成对对称布置,用两条长度不小于4d的侧焊缝焊接于钢梁翼缘上,其弯起角度一般为45°,弯折方向应与混凝土翼板对钢梁的水平应

力方向一致。在梁跨中可能产生剪应力变号处,必须在两个方向均有弯起钢筋。每个弯起钢筋从弯起点算起的总长度不宜小于25d(Ⅰ级钢筋另加弯钩),其中水平段长度不宜小于10d。

第12.3.7条 圆柱头焊钉钉头下表面或槽钢连接件上翼缘下表面应比混凝土翼板底部钢筋高出30mm以上。

连接件顶面的混凝土保护层厚度不应小于15mm。圆柱头焊钉钉杆的外表面或槽钢连接件的端面:至钢梁上翼缘侧边的距离不应小于20mm;至混凝土板托侧边的距离不应小于40mm;至混凝土翼板侧边的距离不应小于100mm。

第12.3.8条 钢梁顶面不得涂刷油漆,在灌浇(或安装)混凝土翼板以前应清除铁锈、焊渣、冰层、积雪、泥土和其它杂物。

附录一 梁的整体稳定系数

(一)焊接工字形等截面简支梁

焊接工字形等截面(附图1.1)简支梁的整体稳定系数υb应按下式计算:

(二)轧制普通工字钢简支梁

轧制普通工字钢简支梁整体稳定系数υb应按附表1.3采用,当所得的υb值大于0.60时,应按附表1.2查出相应的υb代替υb值。

(三)轧制槽钢简支梁

轧制槽钢简支梁的整体稳定系数,不论荷载的形式和荷载作用点在截面高度上的位置,均可按下式计算:

注:①同附表1.1的注③、⑤。②表中的υb适用于3号钢。对其它钢号,表中数值应乘以235/fy。

(四)双轴对称工字形等截面悬臂梁

双轴对称工字形等截面悬臂梁的整体稳定系数,可按公式(附1.1)计算,但式中系数βb应按附表1.4查得,λy=Ll/Iy中的Ll为悬臂梁的悬伸长度。当求得的υb大于0.6时,应按附表1.2查出相应的υb代替υb值。

注:本表是按支端为固定的情况确定的,当用于由邻跨延伸出来的伸臂梁时,应在构造上采取措施加强支承处的抗扭能力。

(五)受弯构件整体稳定系数的近似计算

按公式(附1.3)至公式(附1.7)算得的υb值大于0.60时,不需按附表1.2换算成υb值,当按公式(附1.3)和公式(附1.4)算得的υb值大于1.0时,取υb=1.0。

附录二 梁腹板局部稳定的计算

(一)用横向加劲肋加强的腹板

用横向加劲肋加强的腹板(图4.3.1a),其各区格的局部稳定性应按下式计算:

注:当产生局部压应力σc的荷载作用于梁受拉翼缘时,则应分别假定σc=0和σ=0,按公式(附2.1)计算腹板各区格的稳定性。

(二)用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板

同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板(图4.31b、c),其局部稳定性应按下列公式计算: 1.受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格:

注:①纵向加劲肋应布置在距腹板计算高度受压翼缘ho/5~ho/4处。

②当产生局部压应力C1的荷载作用于梁的受拉翼缘时,应分别假定σc2=0(用σ3和τ)和假定σ2=0(用σc2=σc和τ),按公式(附2.10)计算受拉翼缘与纵向加劲肋之间腹板各区格的局部稳定性。

(三)用横向加劲肋、纵向加劲肋和短

加劲肋加强的腹板

同时用横向加劲肋和在受压区的纵向加劲肋与短加劲肋加强的腹板(图4.3.1d),其局部稳定性应按下列方法计算:

1.受压翼缘与纵向加劲肋之间区格,按公式(附2.6)计算,但以α1(图4.3.1d)代替α。2.受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格,按公式(附2.10)计算。

附录三 轴心受压构件的稳定系数

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