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GB51022-2015门式刚架轻型房屋钢结构技术规范介绍（2016.8.1实施）.pdf简介：

GB51022-2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》是一部关于门式刚架轻型房屋钢结构设计、施工和验收的标准，它于2015年发布，于2016年8月1日开始实施。该规范主要针对门式刚架结构在建筑领域中的应用，这是一种常见的轻型钢结构形式，广泛用于住宅、商业、工业建筑等。

该规范详细规定了门式刚架的设计原则、计算方法、材料选用、施工工艺、质量控制、验收标准等内容，旨在确保门式刚架结构的安全性、经济性和耐久性。它包括了结构的抗震设计、节点设计、风荷载计算、温度作用下的结构分析等多个方面，为建筑师、设计师、施工人员和检验人员提供了一套完整的操作指南。

总的来说，GB51022-2015是门式刚架轻型房屋钢结构设计和施工的行业标准，对于保障钢结构房屋的工程质量，提升建筑行业的技术水平，以及规范市场行为具有重要意义。

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GB50017取值； Mcr一 楔形变截面梁弹性屈曲临界弯矩，按第2款计 cr 算； br,h一一弯矩较大截面的受压翼缘宽度和上下翼缘中面 之间的距离； 是弯矩较大截面受压边缘的抵抗矩； ——变截面梁楔率，=（h －ho）/ ho M,一一大端弯矩。

2弹性屈曲临界弯矩计算公式是

变截面梁等效圣维南扭转常数

JT∕T 1405-2022 公路水运工程生产安全事故应急预案编制要求J。一小端截面自由扭转常数； hsTo, hsBo 分别是小端截面受压和受拉翼缘的中面到剪 刀中心的距离； ho一一小端截面上下翼缘中面距离;

【说明：本条专门为厂房抽柱而增设的托梁的稳定性计算制 订，也可用于类似情况。屋面梁如果不设隅撑，有明确的侧

说明：本条专门为厂房抽柱而增设的托梁的稳定性计算

向支承点，侧向支承点之间的区段稳定性按照本条计算。 变截面梁的稳定性，在弹性阶段失稳时，弯扭失稳的二 阶效应只与弯矩大小等有关，因此k是重要的参数；但是在 弹塑性阶段，更重要的是应力比 k。 ，所以就有了 k。 这一应力比作为参数。

* 数等于1。研究表明，热轧构件，纯弯时，在正则化长细比为0.4 时稳定系数已经是1.0。焊接构件的稳定系数低于热轧构件，因

* 是规定一个起始的长细比，小于这个长细比

1.5变截面柱的平面外稳定应分段按下列公式计算：

7.1.5变截面柱的平面外稳定应分段按下列公式

N M, ≤ NtyPAi, f PrxWxf

π一一绕弱轴的通用长细比；π，= L 5 isl一大端截面绕弱轴的回转半径; 为准，按现行国家标准《钢结构设计规范

上 绕弱轴的通用长细比； 元 E

端为准，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规

说明： 1、轴力项也取自大端，便于退化成等截面的公式。 2、原条文的等效弯矩系数取1.0或与平面内欧拉临界荷载发 生关系且接近于1，不合理，因此进行较大修改。 3、压弯杆的平面外稳定，等截面构件的等效弯矩系数

将小于0.65，这样对弯矩的折减很大，在特定的区域会偏于

不安全。本条采用的相关公式，弯矩项的指数在1.0～1.6之 间变化，曲线外凸。相关曲线外凸，等效于考虑弯矩变号对 稳定性的有利作用，又避免了特定区域的不安全。 4压弯杆的平面外计算长度通常取侧向支承点之间的距离， 若各段线刚度差别较大，确定计算长度时可考虑各段间的相 互约束。

不安全。本条采用的相关公式，弯矩项的指数在1.0～1.6之 间变化，曲线外凸。相关曲线外凸，等效于考虑弯矩变号对 稳定性的有利作用，又避免了特定区域的不安全。

4压弯杆的平面外计算长度通常取侧向支承点之间的距离， 若各段线刚度差别较大，确定计算长度时可考虑各段间的相 互约束。

P M D .P PY.M VI x

图6.9Ansys分析的压弯关系曲线与公式(6.14)的对比

1实腹式刚架斜梁在平面内可按压弯构件计算强度，在 平面外应按压弯构件计算稳定。 2实腹式刚架斜梁的出平面计算长度，应取侧向支承点 间的距离；当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，应取最 大受压翼缘侧向支承点间的距离。 3当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，支承在屋架梁上 翼缘的標条，不能单独作为屋架梁的侧向支承。

4．屋面梁和標条之间设置的隅撑，满足以下条件时，下翼 缘受压的屋面梁的平面外计算长度可以考虑隅撑的作用： a）在屋面梁的两侧均设置隅撑； b）隅撑的上支承点的位置不低于標条形心线； C符合对隅撑的设计要求：

5 隅撑单面布置时，应考虑隅撑可能作为標条的实际支座，对 屋面梁下翼缘施加侧向水平力，屋面梁的强度和稳定性计

算，要考虑其影响，水平力按照隅撑作为標条的支座传来的 力计算。

·6当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，除应按现 行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定验算腹板上边 缘止应力、剪应力和局部压应力共同作用时的折算应力外，尚应 满足下列要求：

t 235 F≤15α.t? W fy W M α. W.f

F 一一上翼缘所受的集中荷载; 分别为斜梁翼缘和腹板的厚度； αm 参数，α㎡≤1.0,在斜梁负弯矩区取1.0; M 一一集中荷载作用处的弯矩; W. 有效截面最大受压纤维的截面模量。

一楔率，取三倍隅撑间距计算;

J,I,I. 大端截面的自由扭转常数：绕弱轴惯性矩，翘曲 惯性矩； α一一条截面形心到梁上翼缘中心的距离; h一一大端截面上下翼缘中线的距离： 一一隅撑和条轴线的夹角； β 隅撑与標条的连接点离开主梁的距离与標条跨度的比 值； l一一条的跨度;

標条截面绕强轴的惯性矩； 標条的截面面积； A 隅撑杆的截面面积： lk一一隅撑杆的长度； e1 梁截面的剪切中心到条形心线的距离； I，一一与標条连接的翼缘的绕弱轴的惯性矩;

B. = 0.45h Iv

图 7.1.6 屋面梁的隅撑

【说明：屋盖梁的平面外计算长度取两倍標距，似乎已成了一个 默认的选项，有设计人员因此而认为隅撑可以间隔布置，这是不

【说明：屋盖梁的平面外计算长度取两倍標距，似乎已成了一个 默认的选项，有设计人员因此而认为隅撑可以间隔布置，这是不

对的，本条特别强调隅撑不能作为梁的固定的侧向支撑，不能充 分地给梁提供侧向支撑，而仅仅是弹性支座。根据理论分析，阳 撑支撑的梁的计算长度不小于2倍隅撑间距，梁下翼缘面积越 大，则隅撑的支撑作用相对越弱，计算长度就越大。 单面隅撑，虽然可能可以作为屋架梁的平面外侧向非完全支 撑，但是其副作用很严重，如何考虑其副作用，本条第5款特另 加以规定。

·7.2）房端框架的设计 7.2.1抗风柱下端与基础可以铰接或固接。在屋面材料能够适应 较大变形时，抗风柱柱顶可以采用固定连接，作为屋面梁的中间 竖向铰支座；

·7.2厂房端框架的设计

弹簧板连接的理由已经不存在，应采用直接的能够有效传递竖向 和水平力的连接。 7.2.2 端部刚架的屋面梁和標条之间，除了第7.2.3条规定的抗 风柱位置外，不宜设置隅撑；设置隅撑时，应考虑隅撑作为標条 的实际支座承受的反力对屋面梁下翼缘的水平作用； 端部屋面梁，因为只能单面设置隅撑，隅撑对屋面梁施加 了侧向推力，有潜在的危害，因此特别加以规定。 7.2.3 抗风柱处，端间的两根屋面梁之间应设置刚性系杆。 屋脊高度小于10m的）房（基本风压大于等于0.55的地区为8

m），允许采用隅撑一双標条体系代替刚性系杆，此时隅撑应 采用高强螺栓与屋面梁和条连接，与冷弯標条的连接应增 设双面填板增强局部承压强度，连接点应不低于標条中心 线；在隅撑与双条的连接点处，应施加隅撑轴力的3%的 平行于屋面坡度方向的力，与其他力组合，验算双標条的强 度和稳定性。 【条一隅撑体系，兼作刚性系杆，有一定的经济性，但用 在端部开间，因为风荷载较大，有一定问题，因此，本条作 了一些限制和更为严格的要求。

7.2.4抗风柱作为压弯杆验算强度和稳定性，可以在抗风相 和墙標之间设置隅撑，平面外弯扭稳定的计算长度，取不小 于两倍隅撑间距

附录A 刚架柱的计算长度

A.1小头铰接的变截面门式刚架柱有侧移弹性屈曲临界荷载 及计算长度系数由如下公式计算：

A.1小头铰接的变截面门式刚架柱有侧移弹性屈

π"EI Ncr.= " (uH)? 0.145 1 0.38 l= 2 I. K

元EI Nr= (μH)?

0.29 K, K= 6i

线刚度，ic1 = EI, / H。 [说明：变截面柱子的平面内稳定计算公式改为以大端截面为 隹，因此需要以大端截面为准的计算长度系数，(A.1一2)式由 单性稳定分析得到。1

线刚度，ic1 = EI, / H。 [说明：变截面柱子的平面内稳定计算公式改为以大端截面为 准，因此需要以大端截面为准的计算长度系数，(A.1一2)式由 弹性稳定分析得到。1

(1)在梁的两端都与柱子刚接时，假设梁的变形形式使得 反弯点出现在梁的跨中，取出半跨梁，远端铰支，在近端施 加弯矩，求出近端的转角，由下式计算转动约束：

(2)如果刚架梁本身是远端简支，或刚架梁的远端是摇摆 柱的情况下，在A.3条中的是全跨的梁长： (3)刚架梁近端与柱子简支，转动约束为0。

[说明：实际工程梁的变截面方式多样，本条规定如何求梁对 柱子的转动约束，这个转动约束用以确定框架柱的计算长度 系数

A.3楔形变截面梁对框架柱的转动约束：

A.3楔形变截面梁对框架柱的转动约束：

1 1 2S2 1 S2 + K. Ku K S K 5 S

惯性矩之比； R²一一第2变截面梁段，近端截面惯性矩与远端截面惯性 矩之比：

R, 10 R 20 121

S 与立柱相连的第一段变截面梁的斜长：

S =Si +S2 i1 一一以第2段远端截面惯性矩计算的线刚度

So 第2段变截面梁的斜长;

i1一一以第2段远端截面惯性矩计算的线刚度

EI EI i = 21 S S2

A.4当为阶形柱或两段柱子时DB36∕T 1206-2019 水利水电工程竣工验收抽样检测规程，下柱和上耗的计算长度

A.4当为阶形柱或两段柱子时，下柱和上柱的计算长度按照以下 公式确定 下柱计算长度系数

6K,K, +4(K, +K,)+1.52 6K,K, + K, +K2 K2 6ic2

图A.4变截面阶形刚架柱的计算

1 = KzKz2 +(Kzl 2 = K,Kz + 4(K) cl H, 111 N,H,il NH, i.

Kz0 柱脚对柱子提供的转动约束； 柱脚铰支时GB∕T 19930-2005 土方机械 小型挖掘机 倾翻保护结构的试验室试验和性能要求，Ko=0.5i1;

柱脚固定时,Kzo =50z Kzl——中间梁（低跨屋面梁， 功约束，按照A.3条确定； i2一一上柱线刚度，i c2 I1,I2,I1o,I11一—柱子的惯性矩,