钢结构宽厚比经典总结
钢结构翼缘宽厚比限值
钢结构翼缘宽厚比限值钢结构翼缘宽厚比限值1. 引言在钢结构设计中，翼缘宽厚比是一个重要的参数，对结构的性能和安全性有着决定性的影响。
本文将深入探讨钢结构翼缘宽厚比的限值，旨在帮助读者更好地理解和应用这一概念。
2. 翼缘宽厚比的定义和计算公式钢结构中，翼缘宽厚比可以理解为翼缘宽度与翼缘厚度之比。
它可以用以下公式表示：翼缘宽厚比 = 翼缘宽度 / 翼缘厚度3. 翼缘宽厚比的影响因素翼缘宽厚比受许多因素的影响，包括结构的用途、载荷类型、材料性质和设计要求等。
在进行结构设计时，我们需要考虑一系列因素来确定适当的翼缘宽厚比限值。
4. 钢结构翼缘宽厚比的限值根据国家标准和相关规范，钢结构翼缘宽厚比通常需要符合一定的限值要求。
这些限值会根据结构类型和设计要求的不同而有所变化。
一般来说，限值的目的是确保结构的安全性和可靠性，并防止翼缘在受力时产生塑性变形或失稳。
5. 翼缘宽厚比限值的影响和应用适当的翼缘宽厚比限制可以有效地控制结构的性能和行为。
过大的翼缘宽厚比会增加翼缘的弯曲刚度，导致轴向受拉和压弯受力条件下的结构不稳定性。
过小的翼缘宽厚比则会降低结构的承载能力和刚度。
6. 个人观点和理解在我的观点中，钢结构翼缘宽厚比限值的制定应该综合考虑结构的安全性、承载能力和经济性。
合理的限制可以确保结构在各种荷载条件下都能满足设计要求，并且在减小材料消耗和减轻自重负荷的同时提高结构的经济性。
7. 总结与回顾本文对钢结构翼缘宽厚比限值进行了详细的介绍和分析。
我们了解到，翼缘宽厚比是一个重要的参数，对钢结构的性能和安全性有着重要的影响。
在进行钢结构设计时，我们需要根据具体的要求和条件来确定适当的翼缘宽厚比限值，以确保结构的稳定和安全。
8. 后记希望本文能够对读者在钢结构设计中理解和应用翼缘宽厚比限值提供帮助。
不同的结构和设计要求可能会有不同的限值，因此具体的设计需根据情况进行。
在进行钢结构设计时，务必严格遵守国家标准和规范要求，并以安全为首要考虑。
钢结构宽厚比要求-复习过程
hw/tw
20.0 3.95833 6
802
0
75.0
10.0 3.95833 12
406
43.0
11.0 3.95833 10
446
43.0
20.0 3.95833 6
802
75.0
13.0 3.95833 9
525
52.0
8度 12.0 3.95833 10
485
9度 11.0 3.95833 10
最大b 351 246 299 299 272 246
梁轴力比 0.1
高厚比
hw/tw 80.0 62.0 73.0 73.0 69.0 62.0
柱（7度以上设防的框 架柱长细比不宜大于 60*sqrt(235/fy)）
工字型柱
最大长细比
普钢规 高钢规——8度及9度
7度 6度及以下 抗震规12层以下～7度
72.5
现值 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0
最小tw 5 9 9 5 7 8 8
最大h 456 258 258 456 312 288 264
翼缘外伸b01 柱计算长度 长细比x
长细比y
95
15557
159.9 159.9
翼缘外伸b02
95
2.286E+08 每米重(kg)
446
48.0 44.0
翼缘外伸b0 96
现值 46.0 46.0 46.0 46.0 46.0 46.0
最小tw 6 7 6 6 6 7
最大h 528 409 482 482 456 409
翼缘外伸b0 柱计算长度 长细比x
长细比y
122
94.解析钢结构各规范中板件宽厚比控制原则及新旧规范对比
50εk^2 9εk 65εk
25εk
11εk
35εk 70εk^2
11εk 72εk 32εk
13εk
40εk 90εk^2 13εk 93εk 37εk
15εk
20
250
45εk
-
100εk^2
-
15εk
20
124εk
250
42εk
-
• 宽厚比等级对应的构件塑性变形能力
宽厚比等级 S1
S2 S3 S4 S5
程序实现
按照新钢标要求，支撑宽厚比限值要考虑放大系数α
各个规范不同条件下的宽厚比限值比较 该模型地上总高度26米，采用箱形 柱，焊接工字形梁。 分别采用新钢标、旧钢标、抗规 下不同宽厚比等级、不同抗震等 级进行计算，考察同一位置的梁、 柱板件宽厚比限值情况。
各个规范不同条件下的宽厚比限值比较 焊接工字形梁在各个规范下宽厚比
H形截面 受弯构件（梁）
箱形截面
腹板h0/tw
翼缘b/t
腹板h0/tw
翼缘b/t 腹板h0/tw 翼缘b/t 腹板h0/tw 径厚比D/t 翼缘b/t 腹板h0/tw 翼缘b/t 腹板b0/tw
(16α0+0.5λ+25）εk (45+25α0^1. 66)εk
(48α0+0.5λ-26.2）εk
40εk
门式刚架规范(GB51022-2015)对千板件宽厚比限值规定
门刚规范规定：工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度之此刀:
应大于1st百芍飞，腹板高厚比不应大于250 。
同时门刚规范3.4.3还规定 “ 当地震作用组合的效应控制结构设计时，工字形 截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比不应大于13J污瓦飞：，腹 板高厚比不应大于160"
钢结构房屋抗震设计中板件宽厚比控制方法
［定稿 日期１２ｏ１６一Ｏ１—２０
２３６
四 川建筑 第 ３６卷 ３期 ２０１６．６
【关键 词】 铜结构 ； 多层房屋 ； 单层 厂房 ； 抗震设计 ； 板件 宽厚比
【中图分类号 】 ＴＵ３９２．１；ＴＵ３５２．１１
【文献标志码 】 Ａ
１ 问题 的提 出
钢结构设计规范 中对 钢构 件板 件的宽厚 比有限制 ，本文 从抗震设计 的角度考虑 ，主要适用于在地 震作用下 构件端部 可能 出现塑性铰 的范 围 ，非塑性铰范 围的板件宽厚 比可放宽 即满足钢结构设 计规范 。抗震 规范对 多层 钢结构 房屋按 照不 同抗震 等级和不 同类 型构 件 （梁 、柱 、支撑 ）规 定不 同的 板件宽厚 比限值 ，对单层钢结构 厂房 区分为重 屋盖厂房 和轻 屋 盖厂房。重屋盖厂房 同 多层钢 结构房 屋按 抗震 等级 区别 规 定限值 ，轻屋盖厂房按 照性 能设计 方法分成 Ａ、Ｂ、ｃ ３个类 别 控 制 板 件 宽 厚 比 。
２．１ 多层 钢 结 构 房屋 板件 宽 厚 比控 制 方 法
度有 限制 ，有其 适用 范围 ，设计 控制比控制（抗震规范 中规定 的限 房 屋 。
值 ）是以满足强柱弱梁 为前提 ，考虑 到塑性 铰 大部分 出现在
重 屋盖厂房屋面一 般带有 混凝 土层 ，荷载 较大 ，相 当于
梁端 ，梁的翼缘宽厚 比限值严于柱 的翼缘宽 厚 比限值 。柱 子 多层钢 房屋楼面 ，因此采用等 同于多层框 架的方法 提高构件
腹板 的压 应力 高于梁腹板 ，其腹板 宽厚 比限值 严于梁 。应 注 的延性 即控制板件宽厚 比。
意到梁 的腹板 宽厚 比控制限值与梁 的轴 压 力有关 ，在结构 进
９
Q550GJC焊接H形钢柱截面宽厚比限值分析
Q550GJC焊接H形钢柱截面宽厚比限值分析焊接H形钢柱是工业建筑和桥梁等工程中常用的结构元件之一，它具有高强度、高稳定性和较好的抗震性能。
焊接H形钢柱的截面宽厚比是影响其承载能力和稳定性的重要参数之一、本文将对焊接H形钢柱截面宽厚比的限值进行分析。
焊接H形钢柱的截面宽厚比指的是柱截面宽度与钢板厚度之比。
它反映了钢板的宽度对于柱截面抵抗扭曲和局部稳定的影响。
宽厚比越大，钢板越宽，柱截面的承载能力越高，但也容易造成局部稳定性的问题；相反，宽厚比越小，钢板越窄，柱截面的承载能力相对较低，但稳定性相对较好。
1.一般情况下，不得大于40，即L/B≤40。
其中，L为柱截面的最大宽度，B为柱截面的钢板厚度。
2.超高层建筑中，大跨度钢结构中柱截面宽厚比的限值为50，即L/B≤50。
这是由于超高层建筑中柱截面的高度较大，为了保证稳定性，相对较大的宽厚比是允许的。
超过宽厚比限值可能导致柱截面产生屈曲和局部稳定性的问题。
当宽厚比超过限值时，钢板的抗扭刚度减小，容易产生局部稳定性失稳，从而影响整个柱截面的承载能力。
此外，宽厚比的增加还会导致焊接应力集中和变形增大，进一步降低了柱截面的承载能力。
在实际工程中，设计师需要根据具体情况来确定焊接H形钢柱截面的宽厚比。
结构的荷载要求、材料强度、截面形状、焊接工艺和工程经济等因素都会影响宽厚比的选择。
设计师应综合考虑这些因素，合理确定柱截面的宽厚比，以达到结构安全可靠、经济合理的设计要求。
总之，焊接H形钢柱的截面宽厚比是影响其结构性能和稳定性的关键参数之一、根据《钢结构设计规范》的规定，一般情况下宽厚比不得大于40，超高层建筑中不得大于50。
设计师在实际工程中应根据具体情况综合考虑各种因素来确定柱截面的宽厚比，以确保结构安全可靠、经济合理。
钢结构截面宽厚比等级
钢结构截面宽厚比等级
钢结构截面宽厚比是指钢构件截面宽度与厚度之间的比值。
宽厚比
等级是用来表示钢结构截面宽厚比的等级系统。
在设计钢结构时，广
泛应用宽厚比等级作为钢结构截面选型的依据。
常规的宽厚比等级如下：
1. 超限：宽厚比大于100；
2. 限制：宽厚比在50~100之间；
3. 推荐：宽厚比在20~50之间；
4. 限制：宽厚比在10~20之间；
5. 禁止：宽厚比小于10。
超限宽厚比的截面，一般实用性不强，难以加工；而禁止宽厚比的截面，钢板少而厚，增加了钢材的费用并减弱了截面的扭转性能。
因此，在钢结构的设计中，宽厚比等级的选择非常重要。
宽厚比等级的选择主要取决于受力状态、扭转性能、刚度要求、施工
方便等多种因素。
在宽厚比等级的选择中，需要考虑到材料的强度和
刚度、受力方向以及实际使用情况等多个方面。
同时，应注意，在宽厚比等级的选择时，还要考虑良好的可加工性和
施工性能。
因此，在实际应用中，应根据需要来选择适当的宽厚比等级。
钢结构宽厚比经典总结
钢结构宽厚比经典总结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?GB50017-2021，?建筑抗震设计标准?GB50011-2021，?门式刚架轻型房屋钢结构技术标准?GB51022-2021，?高层民用建筑钢结构技术规程?JGJ99-2021四本标准规程中有不同侧重的要求。
下面具体比照谈一谈。
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标准主要设计原那么如下：1、?钢结构设计标准?GB50017-2021：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，按照抗震标准的相关章节，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。
2、?建筑抗震设计标准?GB50011-2021：8．1．3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。
钢结构宽厚比要求-
钢结构宽厚比要求-梁单位mm工字型梁钢号截面高h截面宽b腹板厚tw翼缘厚tf腹板净高hw 345400*********宽厚比高厚比b0/tf现值最小tf最大b梁轴力比hw/tw普钢规13.0693510.180.0高钢规——7度及以上9.061324662.06度及以下11.061129973.0抗震规12层以下～7度11.061129973.08度10.061227269.09度9.061324662.0柱（7度以上设防的框架柱长细比不宜大于60*sqrt(235/fy)）工字型柱钢号截面高h截面宽b腹板厚tw翼缘厚tf腹板净高hw 235400*********最大长细比95.469截面积9232Ix(mm4) 2.866E+08Iy(mm4)宽厚比高厚比b0/tf现值最小tf最大b偏压比hw/tw普钢规13.08.7142993700.275.9高钢规——8度及9度10.08.714291228643.07度11.08.714291131443.06度及以下13.08.71429937075.9抗震规12层以下～7度13.08.71429937052.08度12.08.714291034248.09度11.08.714291131444.0双工字组合柱钢号截面高H1截面宽B1腹板厚tw1翼缘厚tf1腹板净高hw13453002001024121截面高h2截面宽b2腹板厚tw2翼缘厚tf2腹板净高hw23002001024126最大长细比100截面积24140Ix(mm4) 2.286E+08Iy(mm4)宽厚比高厚比b0/tf现值最小tf最大b偏压比hw/tw普钢规20.0 3.958336802075.0高钢规——8度及9度10.0 3.958331240643.07度11.0 3.958331044643.06度及以下20.0 3.95833680275.0抗震规12层以下～7度13.0 3.95833952552.08度12.0 3.958331048548.09度11.0 3.958331044644.0翼缘外伸b096现值最小tw最大h46.0652846.0740946.0648246.0648246.0645646.07409翼缘外伸b0柱计算长度长细比x长细比y 122600034.195.53.647E+07每米重(kg)72.5现值最小tw最大h62.0545662.0925862.0925862.0545662.0731262.0828862.08264翼缘外伸b01柱计算长度长细比x长细比y 9515557159.9159.9翼缘外伸b02952.286E+08每米重(kg)189.5现值最小tw最大h12.1261912.1335512.1335512.1261912.1342912.1339612.13363。
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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。
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。
9.2.1单层的轻型钢结构厂房的抗震设计应符合专门的规定---门式刚架规范的要求。
9.2.14厂房框架柱、梁的板件宽厚比，应符合下列要求：
1重屋盖厂房，板件宽厚比限值可按本规范第8.3.2条的规定采用，7、8、9度的抗震等级可
分别按四、三、二级采用。
2轻屋盖厂房，塑性耗能区板件宽厚比可根据其承载力的高低按性能目标确定。
塑性耗能区
外的板件宽厚比限值，可采用现行《钢结构设计规范》GB 50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值。
条文说明：9．2．14板件的宽厚比，是保证厂房框架延性的关键指标，也是影响单位面积耗
钢量的关键指标。
本次修订，对重屋盖和轻屋盖予以区别对待。
重屋盖参照多层钢结构低于
50m的抗震等级采用，柱的宽厚比要求比2001规范有所放松。
对于采用压型钢板轻型屋盖的单层钢结构厂房，对于设防烈度8度(0．20g)及以下的情况，
即使按设防烈度的地震动参数进行弹性计算，也经常出现由非地震组合控制厂房框架受力的
情况。
因此，根据实际工程的计算分析，发现如果采用性能化设计的方法，可以分别按“高延性，低弹性承载力”或“低延性，高弹性承载力”的抗震设计思路来确定板件宽厚比。
即通过厂房框架承受的地震内力与其具有的弹性抗力进行比较来选择板件宽厚比：
当构件的强度和稳定的承载力均满足高承载力——2倍多遇地震作用下的要求(γGSGE＋
γEh2SE≤R/γRE)时，可采用现行《钢结构设计规范》GB 50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值，即C类；当强度和稳定的承载力均满足中等承载力——1．5倍多遇地震作用下的要求(γGSGE＋γEh1．5SE≤R/γRE)时，可按表6中B类采用；其他情况，则按表6中A类采用。
其他情况即是按多遇地震计算并满足承载力强度要求。
不难发现A类相当于钢框架抗震等级
为一级、二级的水平，相对单层钢结构厂房的重要性来讲，构造措施相当严格。
3、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015：
2 构件中受压板件的宽厚比，不应大于现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018规定的宽厚比限值；主刚架构件受压板件中，工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽
度b与其厚度t之比，不应大于15；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度hw与其厚度tw之比，不应大于250。
当受压板件的局部稳定临界应力低于钢材屈服强度时，应按实
际应力验算板件的稳定性，或采用有效宽度计算构件的有效截面，并验算构件的强度和稳定。
3．4．3 当地震作用组合的效应控制结构设计时，门式刚架轻型房屋钢结构的抗震构造措施
应符合下列规定：
1 工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比，不应大于；工字形截
面梁、柱构件腹板的计算高度hw与其厚度tw之比，不应大于160；
4、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015
总则说明此规程针对高层建筑，在基调上确定本规程的一切要求严于前述三本规范。
1．0．4 抗震设计的高层民用建筑钢结构，当其房屋高度、规则性、结构类型等超过本规程
的规定或抗震设防标准等有特殊要求时，可采用结构抗震性能化设计方法进行补充分析和论证。
简单结论：前述规范确定建筑等级及设计方法主要还是依照抗震敏感性，而抗震敏感性还是
和结构自重、建筑形态挂钩，因此按照规范松与严的构造措施不难理解具体情况具体分析的
设计思路是正确的。