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文档简介

ICS25.180P72中华人民共和国石油化工行业标准Specificationfordesioftubularheaterinpetrochemicalengi2024-03-29发布2024-10-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布SH/T3070—2024前言 V 12规范性引用文件 13术语和定义 14设计原则 25设计基本规定 25.1材料 25.2设计指标 35.3结构或构件变形的规定 35.4其他设计规定 46荷载与作用 66.1荷载与作用的分类 66.2风荷载 66.3平台活荷载 86.4雪荷载 86.5炉顶风机当量荷载 86.6地震作用 87荷载与作用效应计算 88构件强度和稳定性计算 98.1一般规定 98.2受弯构件 98.3轴心受力构件 8.4拉弯构件和压弯构件 8.5圆形薄壁筒体 8.6构件的计算长度 209连接 219.1一般规定 219.2焊缝连接 21SH/T3070—20249.3螺栓连接 249.4梁与柱的刚性连接 269.5连接节点处板件的计算 289.6锚栓连接 3010构造要求 3010.1一般构造 3010.2焊缝连接 3110.3螺栓连接和锚栓 33 3510.5箱式炉 3510.6烟囱和烟风道 3510.7桁架 3610.8提高寒冷地区结构抗脆断能力的措施 3610.9制作、运输和安装 3710.10防护和隔热 37附录A(资料性附录)寒冷地区冬季最低日平均温度 38附录B(规范性附录)风荷载计算 41附录C(资料性附录)螺栓和锚栓的有效面积 46附录D(资料性附录)烟囱共振时最大位移 48本标准用词说明 49附:条文说明 51SH/T3070—2024ContentsForeword V 12Normativereferences 13Termsanddefinitions 14Designprinciples 25Designgeneralrequirements 25.1Materials 25.2Designparameters 35.3Requirementsofdeformationforstructuresandmembers 35.4Otherdesignrequirements 46Loadsandactions 66.1Classificationofloadsandaction 66.2Windload 66.3Platformliveloads 86.4Snowload 86.5Equivalentloadsofarchfans 86.6Earthquakeaction 87Calculationfortheeffectofloadsandaction 88Calculationforthestrengthandstabilityofmembers 98.1Generalrequirements 98.2Flexuralmembers 98.3Axiallyloadedmembers 8.4Membersundercombinedaxialforceandbending 8.5Tubestructureswiththinwall 8.6Effectivelengthofmembers 209Connections 219.1Generalrequirements 219.2Weldedconnections 219.3Boltconnections 249.4Beam-columnrigidconnections 269.5Calculationfortheplatesofconnectingjoints 289.6Anchorboltconnections 30SH/T3070—202410Detailingrequirements 3010.1General 3010.2Weldedconnections 3110.3Boltconnectionsandanchorbolt 3310.4Cylindricalheater 3510.5Boxheater 3510.6Stack,ductandbreeching 3510.7Truss 3610.8Detailsforenhancingthepreventionofbrittlefractureincolddistricts 3610.9Fabrication,transportationanderection 3710.10Protectionandtemperatureinsulation 37AnnexA(information)Designwintertemperatureincolddistricts 38AnnexB(normative)Windloadcalculation 41AnnexC(Information)Effectiveareaofcommonboltandanchorbolt 46AnnexD(Information)Stackmaximumdisplacementwhilesympatheticvibration 48Explanationofwordinginthisspecificatoin 49Add:Explanationofarticles 51VSH/T3070—2024根据中华人民共和国工业和信息化部《2014年第四批行业标准制修订计划》(工信厅科〔2014〕236号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本标准。本标准共分10章和4个附录,其中附录B为规范性附录,附录A、C、D为资料性附录。本标准的主要技术内容是:石油化工管式炉钢结构的设计原则、荷载和作用效应计算、构件和连接的计算及钢结构的构造要求等。本标准是在SH/T3070-2005《石油化工管式炉钢结构设计规范》的基础上修订而成,修订的主要技术内容是:——增加了“术语和定义”一章;——按照国家标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》和GB50051-2021《烟囱工程技术标准》修改了原规范“荷载和作用”中风荷载的计算;——在“轴心受力构件”中,根据国家标准GB50017-2017《钢结构设计标准》修改了受拉构件的截面强度计算方法;——在“拉弯构件和压弯构件”中,根据国家标准GB50017-2017《钢结构设计标准》修改了压弯构件的稳定计算方法,并增加了圆形截面构件的强度和稳定计算方法;——在“圆形薄壁筒体”中,按照国家标准GB50051-2021《烟囱工程技术标准》的规定,修改了局部稳定计算方法;——在“连接”中,按照国家标准GB50017-2017《钢结构设计标准》的规定,丰富了“一般规定”中的内容,增加了圆形塞焊焊缝和圆孔或槽孔内角焊缝的强度计算公式;——在“梁与柱的刚性连接”中,根据国家标准GB50017-2017《钢结构设计标准》修改了由柱翼缘与横向加劲肋包围的柱腹板节点域的强度计算方法,对梁柱刚性节点的构造提出了要求,增加了端板连接的设计规定;——在“防护和隔热”中,根据国家标准GB50017-2017《钢结构设计标准》细化了防腐蚀设计的规定;——按照国家标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》“修改了附录B风荷载计算”。请注意本标准的某些内容可能直接或间接涉及专利。本标准的发布和管理机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国石油化工集团有限公司负责管理,由中国石油化工集团公司设备设计技术中心站负责日常管理,由中石化广州工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送日常管理单位和主编单位。本标准日常管理单位:中国石油化工集团公司设备设计技术中心站通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码:100101电话箱:zengxj.sei@本标准主编单位:中石化广州工程有限公司SH/T3070—2024通讯地址:广州市天河区体育西路191号中石化大厦A塔邮政编码:510620电话箱:yanglr.lpec@本标准主要起草人员:杨利然张红波李绍明本标准主要审查人员:厉亚宁孙毅曾小军王祖真周永钧史方军吴红艳杨金龙孙学波胡鸣郭慧波本标准1995年发布,2005年第一次修订,本次为第二次修订。钱静怡牟秀玲华金四秦小燕杨东大宋纯民SH/T3070—2024石油化工管式炉钢结构设计规范本标准规定了石油化工管式炉钢结构的设计原则、荷载和作用效应计算、构件和连接的计算及钢结构的构造要求等。本标准适用于圆筒炉、箱式炉及其烟囱、烟风道系统的钢结构(以下简称钢结构)设计,不适用于需要验算疲劳的钢结构。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB/T700碳素结构钢GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1229钢结构用高强度大六角头螺母GB/T1230钢结构用高强度垫圈GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB4053.1固定式钢梯及平台安全要求第1部分:钢直梯GB4053.2固定式钢梯及平台安全要求第2部分:钢斜梯GB4053.3固定式钢梯及平台安全要求第3部分:工业防护栏杆及钢平台GB/T5313厚度方向性能钢板GB/T5780六角头螺栓C级GB/T5782六角头螺栓GB/T8923涂覆涂料前钢材表面处理GB50009-2012建筑结构荷载规范GB50011建筑抗震设计规范GB50017-2017钢结构设计标准GB50051-2021烟囱工程技术标准GB50160石油化工企业防火设计规范GB50205钢结构工程施工质量验收规范GB50661钢结构焊接规范GB/T50761石油化工钢制设备抗震设计标准SH/T3036一般炼油装置用火焰加热炉3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1设计金属温度structuredesignmetaltemperature计算金属温度加上55℃后的温度。计算金属温度按环境温度为27℃、无风各种操作工况下的最高烟气温度确定。2SH/T3070—20243.2结构工作温度structureworkingtemperature建厂区域冬季最低日平均温度。寒冷地区冬季工作温度最低日平均温度参见附录A。4设计原则4.1本规范除抗震设计外,应采用以概率论为基础的极限状态设计方法,以可靠度指标度量结构构件的可靠度,以荷载、材料性能等代表值、结构重要性系数、分项系数、组合值系数的设计表达式进行计算。4.2承重钢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:a)承载能力极限状态包括:构件和连接的强度破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆;b)正常使用极限状态包括:影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏。4.3石油化工管式炉及其烟囱、烟风道系统的钢结构安全等级应取为二级。4.4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。4.5按正常使用极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的标准组合。4.6计算直接承受动力荷载结构的强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘以动力系数。4.7钢结构的内力宜按结构静力学方法进行弹性分析。验算构件强度和稳定性时,不考虑截面部分发展塑性变形(较宽翼缘吊管梁除外)。5设计基本规定5.1材料5.1.1钢结构构件,宜选用不低于B级的Q235或Q345,其性能应分别符合现行国家标准GB/T700和GB/T1591的规定。5.1.2承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、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采用的钢材尚应具有冷弯试验的合格保证;对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。5.1.3工作温度不高于-20℃的受拉构件及承重构件的受拉板材应符合下列规定:a)所用钢材厚度或直径不宜大于40mm,质量等级不宜低于C级;b)当钢材厚度或直径不小于40mm时,其质量等级不宜低于D级。5.1.4在T形、十字形和角形焊接的连接节点中,当其板件厚度不小于40mm且沿板厚方向有较高撕裂拉力作用,包括较高约束拉应力作用时,该部位板件钢材宜具有厚度方向抗撕裂性能即Z向性能的合格保证,其沿板厚方向断面收缩率不小于按现行国家标准GB/T5313规定的Z15级允许限值。钢板厚度方向承载性能等级应根据节点形式、板厚、熔深或焊缝尺寸、焊接时节点拘束度以及预热、后热情况等综合确定。5.1.5钢结构的焊接材料,应符合下列要求:a)焊接材料的型号和性能应与相应母材相适应,其熔敷金属的力学性能应符合设计规定,且不应低于相应母材标准的下限值;b)对直接承受动力荷载以及低温环境下工作的厚板结构,宜采用低氢型焊条。5.1.6普通螺栓应符合现行国家标准GB/T5780和GB/T5782的规定。5.1.7高强度螺栓、螺母、垫圈应符合现行国家标准GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230、GB/T1231或GB/T3632的规定。3SH/T3070—20245.1.8锚栓可选用现行国家标准GB/T700中规定的Q235钢或现行国家标准GB/T1591中规定的Q355钢,其质量等级均不应低于B级。工作温度不高于-20℃时,锚栓尚应满足本标准第5.1.3条的要求。5.1.9除上述规定外,其他钢结构的材料选用应符合现行国家标准GB50017的规定。5.2设计指标5.2.1当设计金属温度小于或等于100℃时,钢材和连接的强度设计值及钢材的弹性模量应符合现行国家标准GB50017的规定。5.2.2当设计金属温度大于100℃时,Q235钢和Q355钢材及其焊缝的强度设计值应按式(5.2.2-1)~式(5.2.2-3)计算:~f=ysf0………(5.2.2-1)fv=ysfv0……(5.2.2-2)fxw=ysfx……(5.2.2-3)式中:f——钢材在温度作用下的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;fv——钢材在温度作用下的抗剪强度设计值;fxw——焊缝在温度作用下各种受力状态的强度设计值,下标字母x为字母c(抗压)、ys——钢材及焊缝在温度作用下强度设计值的折减系数,按表5.2.2的规定采用;f0、fv0、f——分别为钢材和焊缝在温度小于或等于100℃时的强度设计值。表5.2.2钢材及焊缝强度设计值的温度折减系数ys在下列温度作用下的折减系数ys5.2.3当设计金属温度大于100℃时,钢材在温度作用下的的弹性模量应按公式(5.2.3)计算:Et=βdE………………(5.2.3)式中:Et——钢材在温度作用下的弹性模量;βd——钢材在温度作用下弹性模量的折减系数,按表5.2.3计算;E——钢材在作用温度小于或等于100℃时的弹性模量。表5.2.3钢材弹性模量的温度折减系数βdβd5.2.4当高强度螺栓连接的环境温度为100℃~150℃时,其承载力应降低10%。5.2.5除上述规定外,其他设计指标均应执行现行国家标准GB50017的规定。5.3结构或构件变形的规定5.3.1受弯构件的允许挠度见表5.3.1。表5.3.1受弯构件的允许挠度4SH/T3070—2024L/400L/500L/400L/500L/450L/400 L/360L/250L/200L/400L/5005.3.2框架柱的顶端允许侧移值应小于柱全长的1/450。5.3.3由风荷载产生的烟囱挠度应不大于烟囱高度的1/200。挠度应按壳壁厚度中仅含有50%以下的腐蚀裕度计算,腐蚀裕度按不考虑衬里计。5.4其他设计规定5.4.1各类构件的允许长细比,应符合下列规定:a)受压构件的允许长细比,见表5.4.1;表5.4.1受压构件的允许长细比afy为构件的屈服强度。b)受拉构件的允许长细比应小于300。5.4.2用填板连接而成的双角钢或双槽钢轴心受力构件,可按实腹式构件进行计算,但填板间的距离应符合下列规定:a)受压构件不应超过40i(i为截面回转半径)。b)受拉构件不应超过80i。c)截面回转半径应按下列规定取值:1)当为图5.4.2a)、图5.4.2b)所示的双角钢或双槽钢时,取一个角钢或一个槽钢与填板平行的形心轴的回转半径;2)当为图5.4.2c)所示的十字形截面时,取一个角钢的最小回转半径。d)受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于2个。SH/T3070—2024图5.4.2计算截面回转半径的轴线示意5.4.3采用缀板连接的格构式轴心受压构件,计算分肢最小刚度轴的长细比λ1时,对焊接连接的缀板,取相邻两缀板间的净距离为计算长度;对螺栓连接的缀板,取相邻两缀板边缘螺栓的距离为计算长度。其λ1值不应大于构件两个方向长细比(对虚轴取换算长细比)的较大值λmax的0.5倍(当λmax<50时,取λmax=50且不应大于40。5.4.4圆筒炉钢结构,应符合下列要求:a)筒体直径小于4m时,宜采用无立柱的筒体结构;b)筒体直径等于或大于4m时,应采用有立柱的筒体结构,立柱的根数应为偶数,相邻两立柱之间的筒体外壁弧长宜为1.6m~2.7m;c)筒体中间环梁上下间距,宜为2m~3m;d)有立柱的筒体,筒体壁厚不应小于5mm;无立柱的筒体壁厚,不应小于6mm;e)对流室钢结构,当采用持力斜撑(图5.4.4)时,斜撑与竖向或水平杆之间的夹角,宜为35°~1持力斜撑持力斜撑辐射室顶板1图5.4.4有持力斜撑的对流室5.4.5箱式炉钢结构,应符合下列要求:a)在框架平面内的梁、柱连接应为刚性节点;b)在侧向柱列的两端,相邻两柱之间宜布置斜撑,当炉顶有烟囱时,在支承烟囱的两柱之间也宜布置斜撑,斜撑的夹角宜为35°~55°;c)侧向柱列相邻两柱的间距不宜大于6m;d)侧向柱列连系梁上下间距宜为3m~6m;e)穿过炉膛的梁、柱,应采取降温隔热措施。5.4.6烟囱和烟风道的钢结构,应符合下列要求:a)烟风道沿长度方向应合理的设置支撑型式和膨胀节,以减小结构温度作用效应;6SH/T3070—2024b)烟囱上开口的净宽应不超过烟囱直径的2/3;对于两个相对的开口,每个开口的弦长应不超过烟囱的半径;开口处采用等强度方法补强;c)自支承烟囱的螺栓底座,应为高台底座(图10.6.3b的形式;d)炉顶上的烟囱,其高径比不宜大于20;e)炉顶上的烟囱,当下部带有圆锥段时,其锥顶角不应大于60°;当下部带有天圆地方段时,天圆地方段相对壁板的交角不应大于60°。5.4.7烟风道除应进行强度计算和稳定计算外,尚应进行挠度计算。衬有耐火浇注料的烟风道其挠度值不应大于跨度的1/360,其他烟风道的挠度值不应大于跨度1/240。5.4.8平台、梯子、防护栏杆应符合国家现行标准SH/T3036和GB4053.1~GB4053.3的规定。6荷载与作用6.1荷载与作用的分类钢结构的荷载与作用可分为以下三类:a)永久荷载:钢结构自重、衬砌结构重、附件重、炉管及管内介质重(无数据时,管内介质重可以水计算)、外部管道附加荷载等;b)可变荷载与作用:风荷载、平台活荷载、雪荷载、炉顶风机当量荷载和多遇地震作用等;c)偶然荷载:罕遇地震作用等。6.2风荷载6.2.1基本风压应按现行国家标准GB50009的规定采用,但不得小于0.35kN/m2。6.2.2风荷载的计算应按附录B的规定计算。烟囱横风向的荷载应符合本标准6.2.3~6.2.7条的规定。6.2.3应根据雷诺数Re的不同情况按下列规定进行横风向风振(旋涡脱落)的校核:a)当Re<3×105时,且结构顶部风速OH大于临界风速Ocr,j时,可发生亚临界的微风共振。此时,可在构造上采取防振措施,Ocr,j和OH可按下式确定:(6.2.3-2)式中:D——结构截面的外径,m;St——斯脱罗哈数,对圆截面结构取0.2;Tj——结构第j振型的自振周期,验算亚临界微风共振时取基本自振周期T1,s;W0——基本风压,kN/m2;cr,j——结构第j振型临界风速,m/s;OH——烟囱顶部风速,m/s;μH——结构顶部风压高度变化系数;P——空气密度,kg/m3。>Ocr,j时,可发生跨临界的强风共振,应按本标准第6.2.4条考虑横风向风振的等效风荷载;7SH/T3070—2024c)当3×105≤Re<3.5×106时,则发生超临界范围的风振,可不做处理;d)雷诺数Re可按下式确定:Re=69000oD6.2.3-3)式中:D——结构截面的外径,m;o——计算高度处的风速,可取临界风速ocr,j,m/s。e)当烟囱的截面沿高度方向缩小时(坡度不大于0.02烟囱截面外径可近似取23结构高度处直径。6.2.4跨临界强风共振引起在高度z处第j振型的等效横向风荷载可由下列公式确定:=λjo,jφzj/12800ξj6.2.4-1)λj=λj(H1/H)-λj(H2/H)6.2.4-2)H2=H×式中:H——结构高度,m;H1——“锁住区”起始点高度,m;H2——“锁住区”终点高度,m;Wczj——跨临界强风共振引起在高度z处第j振型的等效横向风荷载,kN/m2;ji12λ(H/H)——第j振振型计算系数,根据“锁住区”起始点高度ji12个高度H的比值按表6.2.3确定;φzj——在高度z处结构的第j振型振型系数,由计算确定或按GB50009-2012附录G表G.0.2采用;ζj——第j振型结构阻尼比,对第1振型,无内衬钢结构取0.01、有内衬钢结构取0.02;高振型的阻尼比,若无实测资料,可近似按第1振型的值取用;α——地面粗糙度指数,对A、B、C、D四类地面粗糙度分别取0.12、0.15、0.22和0.30;ocr,j——第j振型临界风速,m/s,按公式(6.2.3-1)确定;oH——结构顶部风速,m/s,按公式(6.2.3-2)确定。表6.2.4λj计算用表Hi/H0102030406.2.5在验算横向风振时,应计算风速小于基本设计风压工况下可能发生的最不利共振响应。8SH/T3070—20246.2.6烟囱横风向共振时的最大位移计算参见附录D。6.2.7校核横风向共振时,风的荷载总效应可将横风向共振荷载效应与对应风速下顺风向风荷载效应按公式(6.2.3-8)组合后确定:…………(6.2.7)式中:FK——顺风向风荷载与横风向风振荷载组合值;FDK——对应横风向共振风速下顺风向单位高度风力标准值;FLK——横风向单位高度风力标准值;βZ——高度z处的风振系数,按附录B的规定计算。6.2.8验算围护构件(如雨棚)及其连接的强度时,风荷载计算应符合现行国家标准GB50009的规6.3平台活荷载仅考虑搁置零星器材时,平台操作荷载标准值不应小于2.5kN/m2;需要堆放较重器材时,平台操作荷载标准值不应小于3.5kN/m2。其他施工检修或吊装用平台应根据实际情况确定荷载取值。6.4雪荷载6.4.1基本雪压应按现行国家标准GB50009的规定采用。6.4.2加热炉钢结构设计,仅应计算炉顶棚和操作棚上的雪荷载。6.5炉顶风机当量荷载风机扰力及静力当量荷载应根据制造厂提供的数据确定。当无此数据时,可按下列规定计算:a)风机当量竖向荷载标准值,取风机加电机重量的1.5倍;b)风机当量水平荷载标准值,取风机加电机重量的0.3倍。6.6地震作用6.6.1管式炉本体进行抗震设计时,圆筒炉结构阻尼比可取0.03,箱式炉结构阻尼比可取0.04。6.6.2计算地震作用时,重力荷载代表值应取结构和配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。平台活荷载的组合值系数取0.5。6.6.3采用底部剪力法计算加热炉钢结构的水平地震作用时,结构等效总重力荷载应取各质点总的重力荷载代表值之和。6.6.4采用底部剪力法时,炉顶烟囱的地震作用效应,宜乘以增大系数2,此增大部分不应往下传递,但与烟囱相连的构件应予计入;采用振型分解法时,炉顶烟囱可作为一个质点。6.6.5估计加热炉钢结构水平地震作用扭转影响时,可按不采用扭转耦联振型分解法计算,其平行于地震作用方向的两个边榀,地震作用效应应乘以增大系数,增大系数按下列规定取值:b)长边可取1.05;c)当扭转刚度较小时,可取1.3。6.6.6设计基本地震加速度为0.2g、0.3g和0.4g地区内的大跨度和长悬臂结构,应计算竖向地震作用,其竖向地震作用标准值可分别取该结构、构件重力荷载代表值的10%、15%和20%。6.6.7自支承烟囱、烟风道抗震设计应符合现行国家标准GB/T50761的规定。6.6.8本规范未做规定的地震作用均按现行国家标准GB50011的规定执行。7荷载与作用效应计算7.1管式炉钢结构计算宜采用空间模型计算。7.2荷载效应计算应符合以下要求:a)设计钢结构时,荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数等应按现行国家标准GB500099SH/T3070—2024的规定采用,设计自支承烟囱、烟风道时应符合现行国家标准GB50051的规定。b)荷载效应计算尚应符合现行国家标准GB50009和GB50051的规定。7.3地震作用效应与其他荷载效应组合计算应符合下列要求:a)箱式炉和圆筒炉对流室的框架结构,应在水平面上两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。b)自支承烟囱、烟风道的地震作用效应与其他荷载效应的组合应符合GB50051的规定。c)除上述规定外,抗震设防烈度为6度到8度地区的钢结构,地震作用效应与其他荷载效应的组合应符合现行国家标准GB50011的规定。8构件强度和稳定性计算8.1一般规定对于本标准未规定的构件强度和稳定性计算应符合现行国家标准GB50017的规定,需进行抗震设计的构件,尚应符合现行国家标准GB50011的规定。8.2受弯构件8.2.1在主平面内受弯的实腹构件,其受弯强度应按公式(8.2.1)计算:式中:MX,MY——同一截面处绕X轴和Y轴的弯矩设计值,N•mm;WnX,WnY——对X轴和Y轴的净截面模量(对工字形截面:X轴为强轴,Y轴为弱轴mm3;f——钢材的抗弯强度设计值,N/mm2。8.2.2在主平面内受弯的实腹构件,其受剪强度应按公式(8.2.2)计算:式中:I——构件的毛截面惯性矩,mm4;S——计算剪应力处以上(或以下)毛截面对中和轴的面积矩,mm3;V——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值,N;fv——钢材的抗剪强度设计值,N/mm2;tw——构件的腹板厚度,mm;τ——构件的计算剪应力,N/mm2。8.2.3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公式(8.2.3-1)、公式(8.2.3-2)计算:≤f8.2.3-1)lz=a+5hy8.2.3-2)式中:F——集中荷载设计值,对动力荷载应考虑动力系数,N;lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,mm;a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,mm;hy——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离,mm;对焊接梁为上翼缘厚度,对轧制工字形截SH/T3070—2024面梁,为梁顶面到腹板过渡完成点的距离;f——钢材的抗压强度设计值,N/mm2;tw——腹板厚度,mm;σc——构件的计算局部压应力,N/mm2;Ψ——集中荷载的增大系数,取1.0。8.2.4当梁支座处不设置支承加劲肋时,也应按公式(8.2.3-1)计算腹板计算高度下边缘的局部压应力,但Ψ取1.0。支座集中反力的假定分布长度,应根据支座具体尺寸参照公式(8.2.3-2)计算。8.2.5在梁的腹板计算高度边缘处,若同时承受较大的正应力、剪应力和局部压应力,或同时承受较大的正应力和剪应力(如连续梁中部支座处或梁的翼缘截面改变处等)时,其折算应力应按公式(8.2.5-1)计算: Jσ2+σσσc+3τ2≤β1f8.2.5-1)式中:σ、τ、σc——腹板计算高度边缘处同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压应力,其中σ和σc以拉应力为正值,以压应力为负值,N/mm2。τ和σc应按公式(8.2.2)和公式(8.2.3-1)计算,σ应按公式(8.2.5.-2)计算;y1M——作用于截面处的弯矩设计值,N•mm;In——梁净截面惯性矩,mm4;y1——所计算点至梁中和轴的距离,mm;f——钢材的抗压强度设计值,N/mm2;β1——计算折算应力的强度设计值增大系数:当σ与σc异号时,取β1=1.2;当σ与σc同号或σc=0时,取β1=1.1。8.2.6当铺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,可不计算梁的整体稳定性。8.2.7除本标准第8.2.6条所规定情况外,在最大刚度主平面内受弯的构件,其整体稳定性应按公式(8.2.7)计算:式中:MX——绕强轴作用的最大弯矩设计值,N•mm;WX——按受压最大纤维确定的梁毛截面模量,mm3;f——钢材的抗弯强度设计值,N/mm2;φb——绕强轴弯曲所确定的梁整体性稳定系数,应按GB50017-2017附录C确定。8.2.8除本标准第8.2.6条所规定情况外,在两个主平面受弯的H型钢截面或工字形截面构件,其整体稳定性应按公式(8.2.8)计算:式中:SH/T3070—2024MX,MY——同一截面处绕X轴和Y轴的弯矩设计值,N•mm;,WY——按受压最大纤维确定的对X轴和Y轴的毛截面模量,mm3;f——钢材的抗弯强度设计值,N/mm2;φb——绕强轴弯曲所确定的梁整体性稳定系数,应按GB50017-2017附录C的规定计算。8.2.9当箱形截面简支梁符合本标准第8.2.6条的要求或其截面尺寸(图8.2.9)满足hb0≤6,l1b0≤95ε时,可不计算整体稳定性,h为箱形梁的高度,b0为箱形梁的宽度,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εk为钢号修正系数,其值为·,fy为钢材牌号中的屈服点数值。图8.2.9箱形截面8.2.10梁的支座处,应采取构造措施,以防止梁端截面的扭转。当简支梁仅腹板与相邻构件相连,钢梁稳定性计算时侧向支承点距离应取实际距离的1.2倍。8.2.11用作减小梁受压翼缘自由长度的侧向支撑,其支撑力应将梁的受压翼缘视为轴心压杆计算。8.3轴心受力构件8.3.1轴心受拉构件,当端部连接及中部拼接处组成截面的各板件都由连接件直接传力时,其截面强度计算应符合下列规定:a)除采用高强度螺栓摩擦型连接者外,其截面强度应采用下列公式计算:1)毛截面屈服:≤f(8.3.1-1)2)净截面断裂:b)采用高强度螺栓摩擦型连接的构件,其毛截面强度计算应采用公式(8.3.1-1净截面断裂应按下式计算:c)当构件为沿全长都有排列较密螺栓的组合构件时,其截面强度应按下式计算:≤f(8.3.1-4)式中:SH/T3070—2024A——构件的毛截面面积,mm2;N——所计算截面处的拉力设计值,N;An——构件的净截面面积,当构件多个截面有孔时,取最不利的截面,mm2;f——钢材的抗拉强度设计值,N/mm2;n——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数目;fu——钢材的抗拉强度最小值,N/mm2;n1——所计算截面(最外列螺栓处)高强度螺栓数目。8.3.2轴心受压构件,当端部连接及中部拼接处组成截面的各板件都由连接件直接传力时,截面强度应按公式(8.3.1-1)计算,但含有虚孔的构件尚应按公式(8.3.1-2)计算孔心所在净截面断裂强度。8.3.3轴心受拉构件和轴心受压构件,当其组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,应将危险截面的面积乘以有效截面系数η,不同构件截面形式和连接方式的η值应符合表8.3.3的规定。表8.3.3轴心受力构件节点或拼接处危险截面有效截面系数η8.3.4实腹式轴心受压构件的稳定性,应按下式计算:式中:A——构件的毛截面面积,mm2;N——轴心压力设计值,N;f——钢材的抗压强度设计值,N/mm2;φ——轴心受压构件的稳定系数(取截面两主轴稳定系数中的较小者应根据构件的长细比(或换算长细比)、钢材屈服强度和截面分类按GB50017-2017附录D的规定采用。8.3.5用缀板连接的双肢格构式轴心受压构件的稳定性计算,应按公式(8.3.4)计算,但对虚轴(图8.3.5-1中的X轴)的长细比,应取换算长细比。换算长细比、缀板(图8.3.5-2)的剪力、内力、计算弯矩可分别用下列各式计算:SH/T3070—2024式中:A——格构式柱的全面积,mm2;B——缀板计算宽度,mm;L——缀板净间距,mm;M——缀板计算弯矩,N•mm;V——缀板计算剪力,N;V1——缀板柱的计算剪力,N;VH——一个柱肢所受的剪力,N;f——钢材的抗压强度设计值,N/mm2;fy——钢材的屈服强度,N/mm2;λ0X——对X轴的换算长细比;λX——整个构件对X轴的长细比;λ1——分肢对最小刚度轴(图8.3.5-1中的I-I轴)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。YX X图8.3.5-1缀板柱截面VHvvVHVHvvVH缀板LLLL图8.3.5-2缀板柱及其内力8.3.6轴心受压构件应按公式(8.3.5-2)计算剪力,其剪力值可认为沿构件全长不变。8.3.7用作减小轴心受压构件自由长度的支撑,应能承受沿被撑构件屈曲方向的支撑力,其值应按下列方法计算:a)长度为l的单根柱设置一道支撑时,支撑力Fb1按下列公式计算:1)当支撑杆位于柱高度中央时:=N/60(8.3.7-1)2)当支撑杆位于距柱端al处时(0<a<1SH/T3070—2024式中:N——被撑构件的最大轴心压力,N;Fb1——支撑力,N;a——支撑杆距柱端的距离与柱长度l的比值。b)长度为l的单根柱设置m道等间距及间距不等但与平均间距相比相差不超过20%的支撑时,各支撑点的支撑力Fbm按下式计算:式中:N——被撑构件的最大轴心压力,N;Fbm——支撑力,N;m——支撑间距数。c)被撑构件为多根柱组成的柱列,在柱高度中央附近设置一道支撑时,支撑力Fbn按下式计算:F式中:Fbn——支撑力,N;iΣN——被撑柱同时存在的轴心压力设计值之和,N;in——柱列中被撑柱的根数。d)当支撑同时承担结构上其他作用的效应时,应按实际可能发生的情况与支撑力组合。e)支撑的构造应使被撑构件在撑点处既不能平移,又不能扭转。8.4拉弯构件和压弯构件8.4.1弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件,其截面强度应符合下列规定:a)除圆形截面外,弯矩作用在两个主平面内的拉弯构件和压弯构件,其截面强度应按公式(8.4.1-1)计算:≤f8.4.1-1)b)弯矩作用在两个主平面内的圆形截面拉弯构件和压弯构件,其截面强度应按公式(8.4.1-2)计算:≤f8.4.1-2)式中:N——同一截面处的轴心力设计值,N;An——构件的净截面面积,mm2;MX,MY——分别为同一截面处绕X轴和Y轴的弯矩设计值,N•mm;Wn——圆形截面构件的净截面模量,mm3;WnX,WnY——分别为构件对X轴和Y轴的净截面模量,mm3;f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值,N/mm2。8.4.2除圆形截面外,弯矩作用在对称轴平面内(绕X轴,对工字形截面:X轴为强轴,Y轴为弱轴)SH/T3070—2024的实腹式压弯构件的稳定性,应按下列公式计算:a)弯矩作用平面内的稳定性:b)对单轴对称截面压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且使翼缘受压时,除应按公式(8.4.2-1)计算外,尚应按公式(8.4.2-2)计算:c)弯距作用平面外的稳定性:≤1.08.4.2-3)式中:A——构件的毛截面面积,mm2;N——所计算构件段范围内的轴心压力设计值,N;MX——所计算构件段范围内的最大弯距设计值,N•mm;1X——在弯矩作用平面内对受压最大纤维的毛截面模量,mm3;W2X——对无翼缘端的毛截面模量,mm3;NE'X——参数,NE'X=π2EA(1.1λ2X),其中E表示构件钢材的弹性模量,λW2X——对无翼缘端的毛截面模量,mm3;轴的长细比;φX——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数;φY——弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数;φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按GB50017-2017附录C计算,其中工字形(含H型钢)和T形截面的非悬臂(悬伸)构件,可按GB50017-2017附录C第C.0.5条的规定确定;对闭口截面φb=1.0;βMX——弯矩作用平面内等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;η——截面影响系数,闭口截面η=0.7,其他截面η=1.0;βTX——弯矩作用平面外等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;f——钢材的抗压和抗弯强度设计值,N/mm2。8.4.3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列公式计算,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,其中对缀板柱的分肢尚应考虑由剪力引起的局部弯矩:W=IX/Y08.4.3-2)式中:A——构件的毛截面面积,mm2;SH/T3070—2024N——所计算构件段范围内的轴心压力设计值,N;IX——对虚轴(X轴)的毛截面惯性矩,mm4;MX——所计算构件段范围内的最大弯距设计值,N•mm;1X——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量,mm3;Y0——由虚轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的距离,二者取较),其中E表示构件钢材的弹性模量,λ0X表示构件对虚轴的换算长细比;f——钢材的抗压和抗弯强度设计值,N/mm2;φX——弯距作用平面内的轴心受压构件稳定系数,此时长细比由换算长细比确定;βMX——弯矩作用平面内等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0。8.4.4弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用于平面内和平面外的稳定性计算与实腹式构件相同。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,稳定系数φb应取1.0。8.4.5当柱段中没有很大横向力或集中弯矩时,双向压弯圆管构件的整体稳定性,应按下列公式计算: N+βM≤1.08.4.5-1)M=ma8.4.5-2)式中:A——构件的毛截面面积,mm2;E——构件钢材的弹性模量,N/mm2;N——所计算构件段范围内的轴心压力设计值,N;M——计算双向压弯圆管构件整体稳定时采用的弯矩值,N•mm;W——构件的毛截面模量,mm3;MXA、MYA、MXB、MYB——分别为构件A端关于X轴、Y轴的弯矩设计值和构件B端关于X轴、Y轴的弯矩设计值,N•mm;——参数,N=π2EA,其中E表示构件钢材的弹性模量,λ表示构件的最大长细比;φ——轴心受压构件稳定系数,按构件最大长细比取值;β——计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;f——钢材的抗压和抗弯强度设计值,N/mm2。8.4.6弯矩作用在两个主平面内的双轴对称实腹式工字形(含H形)和箱形(闭口)截面的压弯构件,其稳定性应按下列公式计算:SH/T3070—2024式中:A——构件的毛截面面积,mm2;N——所计算构件段范围内的轴心压力设计值,N;弹性模量,λX、λY表示构件对强轴和弱轴的长细比;f——构件的抗压和抗弯强度设计值,N/mm2;φX、φY——对强轴和弱轴的轴心受压构件的稳定系数,按GB50017-2017附录D计算;βMX、βMY——弯矩作用平面内等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;βTX、βTY——弯矩作用平面外等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;φbX、φbY——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按GB50017-2017附录C计算,其中工字形(含H型钢)截面的非悬臂(悬伸)构件φbX可按GB50017-2017附录C第C.0.5条的规定确定,φbY可取1.0;对于闭口截面,取φbX=φbY=1.0;η——截面影响系数,闭口截面η=0.7,其他截面η=1.0。8.4.7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:a)整体稳定计算:W=IX/Y08.4.7-2)式中:A——构件的毛截面面积,mm2;N——所计算构件段范围内的轴心压力设计值,N;IX——对虚轴(X轴)的毛截面惯性矩,mm4;MX,MY——所计算构件段范围内对虚轴和实轴的最大弯矩设计值,N•mm;NE'X——参数,NE'X=π2EA(1.1X)MX,MY——所计算构件段范围内对虚轴和实轴的最大弯矩设计值,N•mm;对虚轴的换算长细比;W1X——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量,mm3;W1Y——在MY作用下,对较大受压纤维的毛截面模量,mm3;Y0——由虚轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的距离,二者取较大者,mm;f——钢材的抗压和抗弯强度设计值,N/mm2;βMX——弯矩作用平面内等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;βTY——弯矩作用平面外等效弯矩系数,一般情况下,可取1.0;φX——格构式构件对虚轴的轴心受压构件稳定系数,此时长细比由换算长细比λ0X确定。b)分肢稳定计算:在N和MX的作用下,将分肢作为桁架弦杆计算其轴心力,MY按公式(8.4.7-3)和公式(8.4.7-4)分配给两分肢(图8.4.7然后按本标准第8.4.2条的规定计算分肢稳定性。SH/T3070—2024式中:I1、I2——分肢1、分肢2对实轴(Y轴)的惯性矩,mm4;MY——所计算构件段范围内对实轴的最大弯矩,N•mm;MY1——在MY作用下,分配给分肢1的计算弯矩,N•mm;MY2——在MY作用下,分配给分肢2的计算弯矩,N•mm;Y、Y2——MY作用的主轴平面至分肢1、分肢2轴线的距离,mm。YYYXXXXYYYa)b)图8.4.7格构式构件截面8.4.8计算格构式缀件时,应取构件的实际剪力和按本标准式(8.3.5-2)计算的剪力两者中的较大值进行计算。8.4.9用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度的支撑,对实腹式构件应将压弯构件的受压翼缘,对格构式构件应将压弯构件的受压分肢视为轴心受压构件,并按本标准第8.3.7条的规定计算各自的支撑力。8.5圆形薄壁筒体8.5.1弯矩和轴向力作用下的薄壁筒体,其截面强度应按公式(8.5.1)计算:式中:Ani——计算截面处的净截面面积,mm2;Ni——计算截面处的轴心压力或轴心拉力设计值,N;Mi——计算截面处的最大弯矩设计值,N•mm;Wni——计算截面处的净截面模量,mm3;ft——钢材在温度作用下的抗拉、抗压和抗弯强度设计值,N/mm2;σ——构件的计算应力,N/mm2。8.5.2弯矩和轴向力作用下的薄壁筒体,其局部稳定性应按下列公式验算:SH/T3070—2024σσ.fyt=ysfy8.5.2-10)式中:Ani——计算截面处的净截面面积,mm2;Di——计算截面处的筒体外直径,mm;Et——钢材在温度作用下的弹性模量,N/mm2;Ni——计算截面处的轴心压力或轴心拉力设计值,N;Mi——计算截面处的最大弯矩设计值,N•mm;Wni——计算截面处的净截面模量,mm3;t——计算截面处的筒体净壁厚,mm;fy——钢材的屈服强度,N/mm2;fyt——钢材在温度作用下的屈服强度,N/mm2;α——实际筒体在轴向力和弯矩作用下的稳定应力综合折减系数;δ——理想筒体考虑筒体几何缺陷的稳定应力折减系数,当w≤0.01l时(图8.5.2取δ=1.0;当w=0.02l时,取δ=0.5;当0.01l<w<0.02l时,采用线性插值;不允许出现w>0.02l的情况;σN——轴向力单独作用下的平均轴向应力,N/mm2;σB——弯矩单独作用下的最大轴向应力,N/mm2;SH/T3070—2024σcrt——计算截面处的筒壁局部稳定临界应力,N/mm2;σet——轴向力作用下径向和周向边界不能移动的理想弹性筒体的筒壁局部稳定临界应力,N/mm2;Ys——钢材在温度作用下强度设计值的折减系数。图8.5.2薄壁筒体几何缺陷示意8.5.3弯矩和轴向力作用下的薄壁筒体,其整体稳定性应按公式(8.5.3)计算:≤1.08.5.3)式中:Abi——薄壁筒体的毛截面面积,mm2;Et——钢材在温度作用下的弹性模量,N/mm2;Ni——所计算薄壁筒体段范围内的轴心压力或轴心拉力设计值,N;'NE——=π2EtAbi/λ2其中λ表示薄壁筒体的最大长细比;Mi——所计算薄壁筒体段范围的最大弯矩设计值,N•mm;所计算薄壁筒体的毛截面模量,mm3;ft——钢材在温度t作用下的抗拉、抗压和抗弯强度设计值,N/mm2;φ——焊接圆筒截面轴心受压构件稳定系数,按GB50051-2021附录B采用。8.6构件的计算长度8.6.1桁架结构构件的计算长度应按现行国家标准GB50017的规定确定。8.6.2确定炉框架侧墙柱列之间的斜撑长细比时,其计算长度l0应按下列规定采用:a)单系腹杆,桁架平面内和桁架平面外均取桁架节点中心间距离;b)再分式腹杆和交叉式腹杆,桁架平面内均取l0=l1,l1为节点中心到交叉点间的距离;桁架平面外均取l0=0.8l,l为桁架节点中心间距离(交叉点不作为节点考虑)。8.6.3确定圆筒炉炉底柱和圆筒炉筒体柱的长细比时,其计算长度l0应按表8.6.3采用。表8.6.3圆筒炉炉底柱和圆筒炉筒体柱的计算长度l02lSH/T3070—2024ll8.6.4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。框架应分为无支撑框架和有支撑框架。当采用二阶弹性分析方法计算内力且在每层柱顶考虑假想水平力Hni时,框架柱的计算长度系数可取1.0或其他认可的值。当采用一阶弹性分析方法计算内力时,框架柱的计算长度系数μ应按现行国家标准GB50017的规定取值。8.6.5框架柱在框架平面外的计算长度应取阻止框架柱平面外位移的支撑点之间距离。9连接9.1一般规定9.1.1钢结构构件的连接应根据施工环境条件和作用力的性质选择其连接方法。9.1.2同一连接部位不得采用普通螺栓或承压型高强度螺栓与焊接共用的连接。9.1.3C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抗剪连接:a)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接;b)承受静力荷载的可拆卸结构的连接;c)临时固定构件用的安装连接。9.1.4钢结构焊接连接构造设计应符合下列规定:a)尽量减少焊缝的数量和尺寸;b)焊缝的布置宜对称于构件截面的形心轴;c)节点区留有足够空间,便于焊接操作和焊后检测;d)应避免焊缝密集和双向、三向相交;e)焊缝位置宜避开最大应力区;f)焊缝连接宜选择等强匹配;当不同强度的钢材连接时,可采用与低强度钢材相匹配的焊接材料。9.1.5焊缝质量等级应符合现行国家标准GB50661的规定,其检验方法应符合现行国家标准GB50205的规定。其中厚度小于6mm钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。9.1.6焊缝的质量等级应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则选用:a)凡要求与母材等强的对接焊缝宜焊透,其质量等级受拉时不应低于二级,受压时不宜低于二b)部分焊透的对接焊缝、采用角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝的T形连接部位,以及搭接连接角焊缝,其质量等级可为三级;c)在工作温度等于或低于-20℃的地区,构件对接焊缝的质量不得低于二级。9.1.7本标准未作规定的连接计算应符合现行国家标准GB50017的规定,需要进行抗震设计时,其连接计算尚应符合现行国家标准GB50011的规定。9.2焊缝连接9.2.1全熔透对接焊缝或对接与角接组合焊缝应按下列规定进行强度计算:a)在对接和T形连接中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接连接或对接与角接组合焊缝,其强度应按公式(9.2.1-1)计算:≤ftw或fcw9.2.1-1)式中:SH/T3070—2024N——轴心拉力或轴心压力,N;e——对接焊缝的计算厚度,在对接连接节点中取连接件的较小厚度,在T形连接节点中取腹板的厚度,mm;lw——焊缝长度,mm;ftw、fcw——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值,N/mm2;σ——焊缝的计算应力,N/mm2。b)在对接和T形连接中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。但在同时承受较大的正应力和剪应力处(例如:梁腹板横向对接焊缝的端部),应按公式(9.2.1-2)计算折算应力:式中:ftw——对接焊缝的抗拉强度设计值,N/mm2。σ——焊缝的计算正应力,N/mm2;τ——焊缝的计算剪压力,N/mm2;σzs——焊缝的折算应力,N/mm2。c)当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力的夹角θ符合tanθ≤1.5时,其强度可不计d)当对接焊缝和T形对接与角接组合焊缝无法采用引弧板和引出板施焊时,计算每条焊缝的长度时,应各减去2t(t为焊件的较小厚度)。9.2.3直角角焊缝(图9.2.3)应按下列规定进行强度计算:a)在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下的焊缝:1)正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向2)侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向b)在各种力综合作用下,σf和τf共同作用处,应按下式计算角焊缝折算应力:式中:N——焊缝轴心拉力或轴心压力,N;e——角焊缝的计算厚度,对直角焊缝等于0.7hf,hf为焊脚尺寸,mm;lw——角焊缝的计算长度,对每条焊缝取其实际长度减去2hf,mm;ffw——角焊缝的强度设计值,N/mm2;βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构,取βf=1.22;对直接承受动力荷载的结构,取βf=1.0;τf——按焊缝有效截面(helw)计算,平行于焊缝长度方向的剪应力,N/mm2;σf——按焊缝有效截面(helw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力,N/mm2。SH/T3070—2024hhehhehha)hhe.hhe.hrb)图9.2.3直角角焊缝截面hhhehehc)9.2.4圆形塞焊焊缝和圆孔或槽孔内角焊缝的强度应分别按公式(9.2.4-1)和公式(9.2.4-2)计算:式中:N——焊缝轴心拉力或轴心压力,N;Aw——塞焊圆孔面积,mm2;e——角焊缝的计算厚度,对直角焊缝等于0.7hf,mm;hf——焊脚尺寸,mm;lw——圆孔内或槽孔内角焊缝的计算长度,mm;ffw——角焊缝的强度设计值,N/mm2;τf——按焊缝有效截面(helw)计算的剪应力,N/mm2。9.2.5角焊缝的搭接连接中,当焊缝计算长度lw超过60hf时,焊缝的承载力设计值应乘以折减系数αf9.2.6焊接截面工字形梁翼缘与腹板的焊缝连接强度计算应符合下列规定:a)双面角焊缝连接,其强度应按下式计算。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,按公式(9.2.6)计算时可取F=0。式中:I——梁的毛截面惯性矩,mm4;V——计算截面处沿腹板平面作用的剪力设计值,N;Sf——所计算翼缘毛截面对梁中和轴的面积矩,mm3;e——角焊缝的计算厚度,对直角焊缝等于0.7hf,mm;hf——焊脚尺寸,mm;SH/T3070—2024ffw——角焊缝的强度设计值,N/mm2;βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构,取βf=1.22;对直接承受动力荷载的结构,取βf=1.0;F、Ψ、lz——按本标准第8.2.3条采用。b)当腹板与翼缘的连接焊缝采用焊透的T形对接与角接组合焊缝时,其焊缝强度可不计算。9.3螺栓连接9.3.1普通螺栓、锚栓连接的计算应符合下列规定:a)在普通螺栓的抗剪连接中,每个螺栓的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值的较小者:1)受剪承载力设计值:2)承压承载力设计值:式中:N、N——一个普通螺栓的受剪承载力设计值、承压承载力设计值,N;d——螺栓杆直径(螺栓杆的直径系列参见附录Cmm;nv——受剪面数目;fvb,fcb——普通螺栓的抗剪和承压强度设计值,N/mm2;Σt——在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值,mm。b)在普通螺栓、锚栓杆轴向方向受拉的连接中,每个普通螺栓、锚栓的承载力设计值,应按下列公式计算:式中:N、Nta——一个普通螺栓、锚栓的抗拉承载力设计值,N;de——普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径,mm;ftb、fta——普通螺栓、锚栓的抗拉强度设计值,N/mm2。c)同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓,应符合下列公式的要求:Nv≤N9.3.1-6)以上式中:Nv、Nt——某个普通螺栓所承受的剪力和拉力,N;N、N、N——一个普通螺栓的抗剪、抗拉和承压承载力设计值,N。9.3.2高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算:a)在受剪连接中,每个高强度螺栓的承载力设计值应按公式(9.3.2-1)计算:N=0.9knfμP(9.3.2-1)SH/T3070—2024式中:N——一个高强度螺栓的受剪承载力设计值,N;k——孔型系数,标准孔取1.0;大圆孔取0.85;内力与槽孔长向垂直时取0.7;内力与槽孔长向平行时取0.6;nf——传力摩擦面数目;μ——摩擦面的抗滑移系数,可按表9.3.2-1取值;P——一个高强度螺栓的预拉力设计值,应按表9.3.2-2取值,N。表9.3.2-1钢材摩擦面的抗滑移系数μ钢丝刷清除浮锈或未经处理的干表9.3.2-2一个高强度螺栓的预拉力设计值PkN注:螺栓的承载性能等级系表示螺栓公称抗拉强度和公b)在螺栓杆轴方向受拉的连接中,每个高强度螺栓的承载力设计值应按公式(9.3.2-2)计算:N=0.8P(9.3.2-2)式中:P——一个高强度螺栓的预拉力设计值,应按表9.3.2-2取值,N;N——在螺栓杆轴方向受拉的连接中,一个高强度螺栓的承载力设计值,N。c)当高强度螺栓摩擦型连接同时承受摩擦面间的剪力和螺栓杆轴方向的外拉力时,其承载力应满足下式要求:式中:Nv、Nt——某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力,N;N、N——一个高强度螺栓的受剪、受拉承载力设计值,N。9.3.3在构件的节点处或拼接接头的一端,当螺栓沿轴向受力方向的连接长度l1大于15d0时(d0为孔径应将螺栓的承载力设计值乘以折减系数。当l1>60d0时,折减系数αf取为定值0.7。9.3.4在下列情况的连接中,应增加螺栓数目:a)一个构件借助填板或其他中间板件与另一构件连接的螺栓(摩擦型连接的高强度螺栓除外)SH/T3070—2024数目,应按计算增加10%;b)当采用搭接或拼接板的单面连接传递轴心力,因偏心引起连接部位发生弯曲时,螺栓(摩擦型连接的高强度螺栓除外)数目,应按计算增加10%;c)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数目,应按计算增加50%。9.4梁与柱的刚性连接9.4.1当工字形梁翼缘采用焊透的T形对接焊缝而腹板采用摩擦型连接高强度螺栓或焊缝与H形柱的翼缘相连,满足下列要求时,柱的腹板可不设置横向加劲肋:a)在梁的受压翼缘处,柱腹板厚度tw应同时满足:式中:Afb——梁受压翼缘的截面积,mm2;be——在垂直于柱翼缘的集中压力作用下,柱腹板计算高度边缘处压应力的假定分布长度,mm;c——柱腹板的宽度,mm;hy——自柱顶面至腹板计算高度上边缘的距离,对轧制型钢截面取柱翼缘边缘至内弧起点间的距离,对焊接截面取柱翼缘厚度,mm;tf——梁受压翼缘的厚度,mm;tw——梁的受压翼缘处柱腹板的厚度;fc——柱钢材抗拉、抗压强度设计值,N/mm2;fb——梁钢材抗拉、抗压强度设计值,N/mm2;fyc——柱钢材屈服强度,N/mm2。b)在梁的受拉翼缘处,柱翼缘板的厚度tc应满足以下公式:式中:c——梁的受拉翼缘处柱翼缘板的厚度,mm;Aft——梁受拉翼缘的截面积,mm2;fb——梁钢材抗拉、抗压强度设计值,N/mm2;fc——柱钢材抗拉、抗压强度设计值,N/mm2。9.4.2由柱翼缘与横向加劲肋包围的柱腹板节点域应符合下列规定:a)当横向加劲肋厚度不小于梁的翼缘板厚度时,节点域的受剪正则化宽厚比λn,s不应大于0.8。节点域的正则化宽厚比λn,s应按下式计算:SH/T3070—2024式中:λn,s——节点域的受剪正则化宽厚比;hb——柱腹板节点域的高度,即梁腹板高度,mm;c

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