国内外钢筋结构设计规范的几点比较
土建结构设计中美标准差异分析
土建结构设计中美标准差异分析1.引言土建行业的设计规范是进行土建结构设计的重要技术文件，不仅反映了一个国家和地区的技术经济发展水平，更在结构设计方面起着重要的配置与指导作用。
欧美国家对混凝土结构及耐久性的设计标准制订起步比较早，并保持着较快的更新速度，如美标平均三年就要更新一次。
我国的设计标准则更新稍慢一点，且与美国标准有不少的差异点。
近年来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家都要求用美国的标准设计，因此熟悉并掌握美国的标准对我国的设计人员意义極其重大。
本文就中美两国设计标准的突出差异点以混凝土结构设计规范和构件在受力设计计算的差异性为突破口，对两国标准的异同进行了初步分析与探讨。
2. 结构设计规范的差异性2.1 设计原则我国的混凝土结构设计规范[Code for Design of Concrete Structure]（GB50010一2010）和美国房屋建筑混凝土结构规范（ACI 318-05）及条文说明之间存在有很大的差异。
我国规范通常采用以概率统计为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，并采用分项系数的设计表达式进行设计。
而美国规范则是以可靠度理论为基础的，所采用的设计表达式并没有分项系数。
从一定程度上来说，美国的混凝土结构设计所采用的可靠度表达方式虽与我国的规范有一定的相似之处，但在设计荷载和材料强度的取值标准上以及可靠度的表达方式上与我国规范有着不容忽视的区别[1]。
2.2 恒载取值美国的ACI 318-05规范中的恒载是指那些在结构使用期限内，大小不变和位置相对固定的荷载，即我国规范中的永久荷载。
通常恒载的主要部分是结构自重，可根据构件的设计形状、尺寸和材料重度进行精确计算。
对于楼盖填充物、楼板面层和顶棚抹灰等一般计入恒载，且还要考虑管道和灯具的悬吊荷载。
2.3 活载取值关于活载的取值范围和荷载组合系数，我国的土建设计荷载标准与美国的都存在有较大的差异。
我国的活载取值及组合系数都是建立在大量的调查和实测基础上，经过概率统计及对结构安全度采用近似概率法进行分析后得出来的，是建立在一定的安全度上的[2]。
国内外规范关于钢筋混凝土板冲切承载力的比较
国内外规范关于钢筋混凝土板冲切承载力的比较陈建伟;边瑾靓;苏幼坡;崔芳芮【摘要】由于钢筋混凝土板抗冲切破坏机理与性能的复杂性,各国规范关于冲切计算表达形式各异.文中选取我国GB 50010-2010规范与国外5种设计规范(ACI 318-08,EC4,CSA A23.3-04,DIN 1045-1,JSCE 15)进行对比分析.首先对各国钢筋混凝土板冲切承载力设计的表达式进行参数分析,结合算例进行对比(由于德国规范DIN1045-1与欧洲规范EC4差异性很小,算例选用两者中的欧洲规范).结果表明,我国规范中未考虑配筋率这一重要指标,建议参照相关规范,予以完善修订.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(037)004【总页数】9页(P74-82)【关键词】冲切承载力;计算方法;板柱节点;设计规范【作者】陈建伟;边瑾靓;苏幼坡;崔芳芮【作者单位】华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009;河北省地震工程研究中心,河北唐山063009;华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009;华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009;河北省地震工程研究中心,河北唐山063009;华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TU375.2板柱结构是由楼板和柱子组成的承重体系，与一般的肋梁楼盖相比，由于室内楼板下没有梁，不但减少了模板工程量，加快了施工的速度，并且采用了较低的楼层高度，相应地降低了建筑物的总高度，减少了房屋的建造和维护费用，具有良好的综合经济效益。
板柱结构发展和在实际工程应用中，发生了很多工程事故，这些事故是由于混凝土冲切强度不足而沿闭合表面在板内发生锥形的斜截面冲切破坏。
各国都给出了相应地设计方法去防止板的冲切破坏。
这些方法主要是以试验研究的结果为基础，大多数的混凝土结构设计规范对于受冲切承载力计算上基本采用半经验半理论的算法，缺乏对破坏机理的足够认识，致使各国规范对于冲切设计表达式形式各异。
国内外型钢混凝土柱承载能力计算方法比较
国内外型钢混凝土柱承载能力计算方法比较周琴;吴园园;谢志英;曾磊【摘要】在型钢混凝土柱抗震性能试验研究的基础上,对美国AISC、ACI和我国《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)、《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)中有关型钢混凝土柱正截面承载能力、斜截面抗剪承载能力的计算理论和计算方法进行了简要介绍,并结合型钢混凝土柱承载力试验数据对规程中计算方法和计算结果进行了对比分析,为选用较合适的设计方法提供了参考和建议.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2013(010)002【总页数】4页(P79-82)【关键词】型钢混凝土柱;承载能力;设计规范;对比【作者】周琴;吴园园;谢志英;曾磊【作者单位】长江大学城市建设学院,湖北荆州434023【正文语种】中文【中图分类】TU398型钢混凝土结构(Steel Reinforced Concrete Structure, SRC)是在混凝土中配置型钢,并配有一定纵向钢筋和箍筋的结构，具有承载力高、刚度大、延性好、抗震能力强等优点，被广泛应用于高层建筑或者大跨度结构中。
国内外对型钢混凝土结构已有较深入、成熟的研究。
型钢混凝土结构的设计方法可分为3类：一是美国AISC规范基于钢结构的计算方法，并考虑了外包混凝土的作用；二是以强度叠加作为计算理论，其忽略了混凝土和型钢之间的粘结作用，日本规范和《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)(以下简称YB规程)[1]均采用这种方法；三是ACI 规范和《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)(以下简称JGJ规程)[2]基于钢筋混凝土结构的设计方法，认为型钢和混凝土是完全协同工作的。
下面，笔者以型钢混凝土柱的承载力研究为例，对美国AISC规范、ACI规范和我国YB规程、JGJ规程的计算方法进行对比分析，并结合试验数据进行验算，为工程设计与应用提供参考与建议。
国内外型钢混凝土结构设计方法的比较
桂林
５ １０ ４ ０ ４）
要： 文章简要介绍国 内外有关型钢混凝土 结构设 计规范 ， 并对规范 中的设 计方法进行了分析 比较 ． 可供我 国的工程技术 人员进 行结构设
中囤分类号 ；Ｕ ７ Ｔ ３５
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ７ ７ ５ （０ ６０ — ０ ８ ０ １ ０ － ３ ９２ ０ ）１ ０ ８ — ２
维普资讯
８ ８
安微建 筑
２ ０ 年 第１ ０６ ｌ 期
图 肉 外 型 混 凝 土 嬉 构 设 计 法 曲 １ 较 ｃ ： Ｃ
郑之 俊 ， 杰 光 王
（ 林上学院 ， 西 佳 广
摘
计 时参考。 关键词 ： 型钢 混凝土 ： 设计规范 ； 设计方法 ： 分析比较
限强度设计 法来设计 Ｓ Ｃ结构 ， Ｒ 将钢筋混凝土部分转换为等值 型钢 ， 以纯 钢结构 的设 计方法进 行组合结 构设计 ， 考虑 了 再 并 残余应力和初始位移 。 此方法是否符合构件 的实际受力行为 但
仍有待于进一步探讨 。 １ ． ３前苏联 Ｓ Ｃ结 构设计规 范 Ｒ
前苏联 Ｓ Ｃ结构虚用 比较晚 ，电子建设 部于 １５ 年颁布 Ｒ ９１ 了 Ｓ Ｃ结构的设计 规范 ， Ｒ 其设计方 法采用极限强度法 ；９ ８年 １７ 又 出版了 Ｓ Ｃ结构设计指南 ｃ ３ ８ 其 内容主要是 以实腹式 Ｒ Ｎ —７ ， 型钢 为主 ， 并强调 了箍 筋和纵筋 的作用 ， 为型钢与混 凝土之 认 间具 有可靠 的粘 结力 ， 即将 型钢与混凝 土视为一 个整体 ， 其设 计方法几乎是完全套用钢筋混凝 土结构 的设计方法 。
Ｃｏ ｐ ｒｓ ｎ ｏ ｈ ｓｇ ｅｈ ｄ ｏ ＲＣ ｉ ｈ ｏ ｌ ｍ ａ ｉｏ ｆｔ ｅ Ｄｅ ｉｎ Ｍ ｔ ｏ ｆＳ ｎ ｔ ｅＷ ｒｄ
钢筋混凝土框剪结构设计规范
钢筋混凝土框剪结构设计规范钢筋混凝土框剪结构是建筑领域的一种常用结构体系，具有较好的抗震性能和承载能力。
在使用钢筋混凝土框剪结构进行建筑设计时，需要遵循相应的设计规范，以保证结构安全可靠。
本文将从国内外设计规范的发展历程、框剪结构设计的原则、设计规范的内容等方面进行论述。
一、国内外设计规范的发展历程1. 国内设计规范随着我国建筑工程的不断发展和完善，相应的设计规范也在不断地完善和更新。
目前我国框剪结构设计规范主要包括《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）、《钢筋混凝土建筑设计规范》（GB 50010-2010）、《抗震设计规范》（GB 50011-2010）等。
其中，《建筑结构荷载规范》对框剪结构的荷载计算进行规定，《钢筋混凝土建筑设计规范》对框剪结构的基本设计原则进行规定，《抗震设计规范》则对框剪结构的抗震设计进行规定。
2. 国外设计规范随着科技的不断发展和进步，国外框剪结构设计规范也有着较大的发展。
目前国外主要设计规范包括美国的《建筑规范委员会规范》（ACI 318-95）、欧洲的《欧洲混凝土规范》（Eurocode 2）、日本的《钢筋混凝土设计规范》（AIJ设计规范）。
这些设计规范对框剪结构的设计原则、抗震设计等方面均有详细的规定，可以为我国的框剪结构设计提供参考和借鉴。
二、框剪结构设计的原则1. 框架结构设计原则框剪结构实际上由框架结构和剪力墙结构组成，因此其设计原则也包含两部分。
框架结构的设计原则主要包括约束条件、构造规定等方面。
其中，约束条件包括支座的约束和墙柱节点的约束。
构造规定则包括构件的类型、尺寸和受力性能等方面。
2. 剪力墙结构设计原则剪力墙结构的设计原则主要包括剪力墙的布置、剪力墙厚度、接头的加强等方面。
其中，剪力墙的布置应尽量集中，以提高结构的抗震性能。
剪力墙的厚度应根据设计荷载和强度要求确定，同时还要考虑钢筋混凝土的性能和施工要求。
接头的加强则可以通过斜撑和加劲板等方式进行加强。
建筑工程设计规范的国内外比较与差距在哪里
建筑工程设计规范的国内外比较与差距在哪里在当今全球化的背景下，建筑工程领域的发展日新月异。
建筑工程设计规范作为确保建筑质量、安全和性能的重要准则，在不同国家和地区存在着一定的差异。
了解这些差异以及找出其中的差距，对于提升我国建筑工程设计水平具有重要意义。
首先，从规范的制定机制来看，国外一些发达国家通常有相对成熟和完善的体系。
以美国为例，其建筑规范的制定往往是由专业的协会和组织主导，这些机构汇聚了大量的行业专家和学者，通过广泛的调研和研究，制定出具有科学性和前瞻性的规范。
同时，规范的更新也较为及时，能够快速适应新技术、新材料和新理念的发展。
相比之下，我国的建筑工程设计规范制定虽然也有众多专家参与，但在参与主体的广泛性和多元化方面，可能还有一定的提升空间。
在规范的内容方面，国外的规范在某些方面更为细致和具体。
例如，在建筑防火设计方面，欧洲一些国家的规范对于不同类型建筑的防火分区、疏散通道的设计要求极为严格和精确，不仅考虑了常规的人员疏散情况，还充分考虑了特殊人群如残疾人的疏散需求。
而我国的规范在这方面虽然也有明确规定，但在一些细节上可能还需要进一步完善和细化。
另外，国外的建筑工程设计规范在可持续发展方面的要求往往更为突出。
比如，德国的建筑规范强调了能源效率和资源回收利用，对于建筑的保温隔热性能、可再生能源的利用等都有严格的标准。
相比之下，我国在可持续发展理念的融入上虽然近年来有了很大的进步，但在一些具体的技术指标和执行力度上，仍与发达国家存在一定的差距。
在建筑结构设计方面，国外一些规范对于结构的可靠性和耐久性考虑得更为周全。
日本由于地处地震多发地带，其建筑结构设计规范在抗震方面有着非常严格的要求和先进的技术标准，包括建筑材料的选用、结构体系的设计以及抗震构造措施等。
我国在抗震设计方面也有相应的规范，但在一些特殊地质条件和复杂环境下的结构设计经验和技术积累上，还需要进一步加强。
再者，规范的执行和监管也是影响建筑工程质量的重要环节。
钢结构加固设计规范
钢结构加固设计规范钢结构加固设计规范主要包括国内和国际上的相关标准和规定。
在进行钢结构加固设计时，按照规范进行设计可以确保工程的安全性、可靠性和持久性。
本文将从不同角度介绍钢结构加固设计规范的重要性、国内外的相关标准以及其在实际工程中的应用。
一、钢结构加固设计规范的重要性钢结构加固设计规范的制定和执行对于确保工程的安全和可靠至关重要。
通过规范化的设计和施工，可以避免因结构不合理或施工缺陷导致的事故和损失。
钢结构加固设计规范主要包括了材料选用、构件尺寸、节点连接和施工工艺等方面的要求，这些规范的执行可以有效提升钢结构的抗震性、耐久性和整体性能。
二、国内钢结构加固设计规范概述在国内，最重要的钢结构加固设计规范是《建筑结构钢制与加固设计规范》（GB 50017-2017）和《钢结构施工质量验收规范》（GB 50205-2001）。
其中，GB 50017-2017规范适用于工业建筑、民用建筑和桥梁等工程，对钢结构加固设计进行了详细的规定，包括了设计原则、施工工艺、主要构件的设计要求等内容。
而GB 50205-2001规范主要用于钢结构工程施工验收，对钢结构加固的质量检验和验收进行了规范。
三、国际钢结构加固设计规范对比分析除了国内规范外，国际上也有一些相关的钢结构加固设计规范。
常用的国际钢结构加固设计规范包括美国的《钢结构设计规范》（AISC 360）和欧洲的《结构钢制设计规范》（EN 1993-1-1）等。
这些规范对于钢结构加固设计有详细的规定和要求，例如材料的选用、构件的设计和施工工艺等方面。
与国内规范相比，国际钢结构加固设计规范更加注重结构的可靠性和安全性。
四、钢结构加固设计规范的应用实例钢结构加固设计规范的实际应用非常广泛，下面以钢框架结构的加固设计为例进行介绍。
在进行钢框架结构的加固设计时，可以根据国内和国际的相关规范进行设计，首先确定加固的方法和材料，然后进行结构的计算和分析，最后进行施工过程的控制和质量验收。
国内外钢筋混凝土铁路桥梁设计方法比较分析
作者简介 ： 园园（９７ ）女 ， 张 １８ 一 ， 山东 济 南 人 ， 士 研 究 生 。 硕
法 进行 了比较分 析 。
２ ０． ００
５ 结语
横跨 成 渝 铁 路 施 工 ｌ 梁 段 的 施 工 过 程 中 ， ３索 重 庆 观音 岩长 江大 桥 主桥 结 构 的整 体 稳 定 都 是 足 够 的 ； 结构 的 强度 、 度都是 满 足要 求 的 ； 照高 强螺 栓副 与 刚 按 栓接 主 梁 “ 强度 ” 等 的设计 原 则 ， 剪 强度 检算 表 明主 抗
要 的 意义 。为此 ， 文 对 我 国铁 路规 范 Ｔ ０ ０ ． — 本 Ｂ １０ ２ １ ２ ０ …和 Ｔ ０ ０ ． —２ ０ ， 国铁路 工 程协 会标 ０５ Ｂ １０ ２ ３ ０ ５ 美
力法 、 全 系 数 法 、 损 阶 段 法 发 展 为 极 限状 态 设 计 安 破 法 。随 着结 构可 靠性 理 论 不 断 成 熟 ， 构 设 计 又 逐 步 结 由定 值设 计 法 、 半概 率设 计 法 转化 为概 率 极 限状 态设 计法 。结构设 计 方法 的改 进 ， 为合 理 地 反 映 了工 程 更 结构 在 实 际工作 状态 和极 限状 态 时 的安全 度 。 由于铁 路工 程 结构 的特 殊性 ， 在 极 限状 态 设 计 方 面 的进 展 其
不 大 。我 国《 铁路 桥 涵 钢筋 混 凝 土和 预 应力 混 凝 土结 构设 计 规 范 》（ Ｂ １ ０ ２ ３ ０ ５ 中 ， 筋 混 凝 土结 Ｔ ０ ０ ． —２ ０ ） 钢 构 承 载力设 计采 用 的仍是 容许 应力 法 。我 国铁 道工 程 迅 速发 展 ， 车辆 运行 速度 越来越 高 ， 对铁路 工程 结构设 计 提 出 了新 的要 求 。在 这 种 情 况 下 ， 了解 国外 铁 路 工 程 结构 的设 计方 法并 与 我 国规 范进 行 比较 ， 我 国铁 对 路 工程 结构 设计 方法 的发 展 和规 范的修订 具有 十分 重
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第31卷第10期2004年10月建筑技术开发BuildingTechniqueDevelopmentVol.31,No.10Oct.2004技术开发报道国外钢结构设计规的几点比较肖桂清1,2茂华侯建国22(11学院,432000;21大学土木建筑工程学院,430072)[摘要] 以我国新修订的钢结构设计规GB5001722003为基础,结合美国钢结构设计规LRFD22001及欧洲钢结构设计规EC3,对3本规中拉、压杆的屈曲限值以及梁腹板受剪屈曲后强度的计算方法进行了计算分析和比较,有关分析结论可供工程技术人员了解国外钢结构设计规的技术水平和发展动态时参考。
[关键词] 屈曲限值;腹板;翼缘;屈曲后强度,力场理论;通用高厚比[中图分类号] TU391 [文献标识码] A [文章编号] 10012523X(2004)1020001203 COMPARATIVELYSTUDYTHEBUCKLINGLIMITATIONS OFCOMPRESSIONORTENSILEMEMBERSANDTHECALCULATINGMETHODOFPOST2BUCKLINGSTR ENGTHOFTHESHEARWEBBEAMXiaoGui2qing LiMao2hua HouJian2guo[Abstract]OnthebasesofChinesenewnationalstandard,GB5001722003,combinedwithAmeric anstructuralsteelcriterionandEuropeancriterionEC3,calculatedanalyzedandcomparedthebucklinglimitatio nsofcompressionortensilemembers,andthecalculatingmethodofpost2buckling strengthaboutthebeamthatsubjectedtoshearinit’sweb.Therelevantconclusi onprovidedtheengineeringtechnicianwithaconferencetolearnthedevelopment andtheleveloftechniqueofthesteelstructurecriterionshomeandaboard.[Keywords]Bucklinglimitations;Web;Flange;Post2bucklingstrength;Tensionfieldtheor y;Generalwebdepth2thicknessratio长期以来我国在工程项目建设中完全采用国标体系,与国际标准接触较少,使得我国工程技术人员不了解国际通用标准,也使得我们在国际市场处于劣势。
而欧美等国一直致力于区域性国际合作,不断形成区域性国际标准并与ISO紧密联系。
这就是为什么长期以来欧美标准在国际项目中占主导地位的原因。
近年来,随着我国与世界其他国家合作的工程建设项目不断增加,迫切地需要我国工程技术人员去认识并熟悉欧美规,同时不断完善我国的结构设计标准,并最终让国际世界了解并接纳我国的标准。
以此为出发点,本文对中国钢结构设计规GB5001722003、美国钢结构设计规LRFD22001以及欧洲钢结构设计规EC3关于拉、压杆的屈曲限值以及梁腹板受剪屈曲后强度的计算方法,进行了计算分析和比较,找出了3本规的差异和共同之处,希望能收稿日期:2004-07-06作者简介:肖桂清(19662),女,人,讲师,大学硕士研究生,主要从事工程结构基本理论与应用方面的研究。
为我国工程技术人员了解欧美标准提供一点帮助。
1 拉、压杆屈曲限值的比较1.1 拉、压杆容许长细比的比较拉、压构件的容许长细比值的限定,主要是避免构件柔度过大,避免在本身自重作用下产生过大的挠度和运输、安装过程中造成弯曲,以及在动力荷载作用下发生较大振动。
对于受压构件来说,由于刚度不足产生的不利影响远比受拉构件严重。
中外钢结构设计规拉、压杆件的容许长细比的比较见表1。
表1 拉、压杆件的容许长细比GB5001722003LRFD22001EC3压杆150(200)拉杆300(350)压杆200拉杆300压杆180(250)(350)由表1可以看出,对于受压构件的容许长细比,GB5001722003按不同的构件和受力情况分别取150和200,第10期肖桂清等:国外钢结构设计规的几点比较第31卷LRFD22001不分压杆受力情况均规定为200,较中国规取值宽松;EC3对受压构件的长细比是按压杆的受力情况而取不同的值,除风载外各种承载构件的容许长细比不超过180;对只承受自重和风载的构件容许长细比不超过250;对通常起连杆作用的任何构件容许长细比不超过350;EC3主要受压构件的容许长细比的取值也较GB5001722003宽松。
对于受拉构件的容许长细比,GB5001722003按不同的构件和受力情况分别取300和350;LRFD22001不分杆件受力情况均规定为300,较GB5001722003取值严格;而EC3对于受拉构件的容许长细比未作特殊的规定。
1.2 工形截面受压构件的尺寸限值在轴心受压情况下,腹板的高厚比h0ΠtW的限值是根据两边简支、两边弹性嵌固的板在均匀压应力作用下,其屈曲应力等于构件的临界应力确定的。
而翼缘板的自由外伸宽度与其厚度之比bΠt的限值是根据三边简支板在均匀压应力作用下,其屈曲应力等于构件的临界应力确定的。
轴心受压构件的腹板和翼缘的尺寸限值见表2。
表2 轴心受压构件的腹板和翼缘的尺寸限值轴心受压规代号腹板高厚比的最大值翼缘宽厚比的最大值h0ΠtWbΠtGB5001722003(25+0.5λ)Πfy(10+0.1λ)ΠfyLRFD22001无紧凑截面:0.38EΠfy非紧凑截面:0.95EΠ(fyKc)EC31类截面为33Πfy1类截面为10Πfy2类截面为38Πfy2类截面为11注GB5001722003约相当于LRFD22001约相当于40Πfy11.25Πfy对于GB5001722003,由30≤λ≤100,所以腹板的高厚比的最大限值为40Πfy ～75Πfy;翼缘宽厚比的最大限值为13Πfy～20Πfy。
对于LRFD22001,取E=206×103NΠmm2,0.35≤Kc≤0.76,则LRFD22001中紧凑截面的翼缘宽厚比限值相当于11.25Πfy,非紧凑截面最大限值为16.64Πfy～24.52Πfy。
结合表2可以看出:对于腹板的高厚比的限值EC3较GB5001722003严格,而LRFD22001对腹板没有特殊的限值。
对于翼缘宽厚比的限值EC3较严格,GB5001722003较宽松,而LRFD22001介于GB5001722003和EC3规之间。
由表2还可以看出,LRFD22001和EC3的限值都是根据不同的截面类型而取不同的值,而CB5001722003不分截面类型统一取值。
2 梁腹板受剪屈曲后强度计算方法的比较简支梁腹板设置横向加劲肋时,加劲肋与翼缘所围的区间在剪力作用下发生局部失稳后,主压应力不再增长,而主拉应力还可以随外荷载的增加而增加,因此还有继续承载的能力,这就是所谓的屈曲后强度。
我国原钢结构设计规(GBJ1721988)没有列入相关的条文,现行规GB5001722003中增加了考虑腹板屈曲后强度的承载力计算的规定。
GB5001722003对于腹板仅配置支撑加劲肋或有中间横向加劲肋的工字形截面焊接组合梁的屈曲后强度,其抗剪承载力设计值按下列公式计算:当λs≤0.8时Vu=hwtwfv(1) 当0.8<λs≤1.2时Vu=hwtwfv[1-0.5(λs-0.8)](2) 当λs>1.2时Vu=hwtwfλ1.2vΠs(3)其中:Vu———梁的抗剪承载力设计值;λs———用于腹板受剪计算时的通用高厚比;tw———腹板的计算高度和厚度;hw———腹板高度;fv———钢材的抗剪强度设计值。
EC3规工形截面腹板受剪屈曲后的抗剪承载力按下列公式计算:Vu=[(h0twTbb)+0.9(gtwσbbsin<)]ΠγM(4)σ220.5bb=[fy-3Tbb+ψ]-ψψ=1.5Tbbsin2<当λw≤0.8时,Tbb=fy当0.8<λw≤1.25时,Tbb=[1-0.8(λw-0.8)]fy当λ>1.25时,T(1-λ2wbb=w)fyg=h0cos<-(a-Sc-St)sin<其中:<———力场斜角;g———力场宽度;Sc、St———分别沿受拉和受压翼缘力场的锚固长度;Tbb———初始剪切屈曲强度;σbb———力场强度;fy———钢材的屈服强度;λw———相当于中国规的λs;γM———抗力分项系数,此处取为111。
LRFD22001工形截面腹板受剪屈曲后的抗剪承载力按下列公式计算:当hΠtw≤1.10KvEΠfy时,Vu=0.9×0.6fyAw(5)当hΠtw>1.10KvEΠfy时,Vu=0.9×0.6fCyAwv+1.15+(aΠh)(6)其中:Kv———腹板屈曲系数;Cv———根据线性屈曲理论,腹板临界应力与腹板剪切屈服应力之比。
从计算方法来看,3本规对梁腹板受剪屈曲后强度的计算都采用了力场理论。
GB5001722003在进行抗剪承载力计算时,参考了EC3的简单屈曲后方法,计算λs 时采用嵌固系数1123,同时把EC3的力场乘以折减系数018,而EC3第31卷肖桂清等:国外钢结构设计规的几点比较第10期不计嵌固系数;LRFD22001在计算力场的大小时忽略周边框架的作用,认为力场仅锚固在横向加劲肋上。
下面通过例题来说明各规的腹板抗剪承载力计算值的差异。
已知某焊接工字钢梁,钢材Q235,hc=977mm,横向加劲肋间距a=2000mm,截面形式及计算简图如图1所示。
试分别按GB5001722003、LRFD22001和EC3计算腹板考虑受剪屈曲后强度的抗剪承载力。
构件和不同的受力情况分别取150和200,LRFD22001不分受力情况,统一取200,可见GB5001722003较严格;EC3按压杆的受力情况分别取180、250和350,其主要构件的取值比GB5001722003宽松。
对受拉构件CB5001722003按不同的构件和不同的受力情况分别取300和350,LRFD22001不分受力情况,统一取300,较GB5001722003严格;而EC3对受拉构件未作特殊的长细比规定。
建议在今后我国规修订时,对于受压构件的长细比限值还可适当放宽。