土木吧丨钢结构宽厚比经典总结 _承载力

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高治辉～中国汽车工业工程公司
钢结构构件的截面通常采用组合构件，涉及到横截面受力性能与板件的宽厚比，高厚比的关系，以及杆件整体受力性能与长细比的关系，在《钢结构设计标准》GB 50017-2017 ，《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010 ，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015 ，《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015四本规范规程中有不同侧重的要求。下面具体对比谈一谈。
首先，常见的钢结构建筑物、构筑物，从主要建筑功能、体型、荷载、作用区分有：
1轻型钢结构单层厂房（门式刚架轻型钢结构厂房和其他形式的轻型钢结构厂房）
2单层钢结构厂房（单层重屋盖和单层轻屋盖）
3单层钢结构厂房（多层但总高度小于40m ，按单层钢结构厂房设计）
4多层钢结构厂房（多层轻屋盖但总高度小于40m ，按单层钢结构厂房设计，屋面按门式刚架设计）
5多层钢结构厂房（多层但总高度大于40m ，按多高层钢结构房屋设计）
6多层钢结构房屋
7高层民用建筑钢结构
四本规范主要设计原则如下：
1、《钢结构设计标准》GB 50017-2017：
标准不涉及体系抗震的一些构件设计，执行板件S4级，即俗称的普通钢结构的构件宽厚比最低设计标准，属于截面边缘纤维弹性设计。涉及塑性铰开展的塑性调幅设计及抗震性能化设计，是标准截面分类等级的主要使用场合。但目前性能设计牵涉到构件塑性耗能区承载性能等级的描述笼统，以及性能参考等级的范围跨度较大，准确操作工作量较大，不确定性较大，因此性能设计的方法不太方便使用。对于一般规模体量一般重要性的钢结构建筑，按照抗震规范的相关章节，针对前述不同结构体系的具体要求，设计显得依据清晰，工作效率高。
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2、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010：
8．1．3钢结构房屋应根据设防分类、烈度和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表8．1．3确定。
2一般情况，构件的抗震等级应与结构相同；当某个部位各构件的承载力均满足2倍地震作用组合下的内力要求时， 7～9度的构件抗震等级应允许按降低一度确定。
表8.3.1抗震等级最低是四级，比四级低的用斜线注明，那么斜线的含义可以解释为：无抗震等级，对应PKPM的抗震等级定义，为五级非抗震。即执行钢标S4截面，截面翼缘边缘纤维弹性。那么对于附注2的运用，通过两倍地震力计算满足，从而降低抗震等级，以适应钢结构容易实现高承载力低延性的特性，从而降低因构造措施造成的用钢量。
钢标截面宽厚比等级S3 ，属于弹塑性截面的低塑性发展截面，对比抗规的抗震等级确定的梁翼缘截面宽厚比，发现钢标的S3 ， S4 ， S5尚未达到抗震等级4级的严格程度，只有S1、S2截面达到抗震等级4级以上的严格等级。S1、S2是全截面塑性。从抗震三水准角度讲，抗震规范的梁截面宽厚比等级限值，实际上是充分发挥截面塑性耗能及全截面塑性承载力，籍此来提高大震下结构的抗震性能。

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