8.4 结构构件

(Ⅰ) 柱

8.4.1 缀条柱在缀材平面内的抗剪与抗弯刚度比缀板柱好，故对缀材面剪力较大的格构式柱宜采用缀条柱。但缀板柱构造简单，故常用作轴心受压构件。当用型钢(工字钢、槽钢、钢管等)代替缀板时，型钢横杆的线刚度之和(双肢柱的两侧均有型钢横杆时，为两个横杆线刚度之和，若用一根型钢代替两块缀板时，则为一根横杆的线刚度)不小于柱单肢线刚度的6倍。根据分析，这样使缀板柱的换算长细比λ₀的计算误差在5％以下，使轴心受压构件的稳定系数φ的误差在2％以下。
8.4.3 在格构式柱和大型实腹柱中设置横隔是为了增加抗扭刚度，根据我国的实践经验，本条对横隔的间距作了具体规定。

(Ⅱ) 桁架

8.4.4 条文规定对焊接结构，以杆件形心线为轴线，但为方便制作，宜取以5mm为倍数，即四舍五入是可以的。
对于桁架弦杆截面变化引起形心线偏移问题，过去习惯是不超过截面高度5％时，可不考虑偏心影响。原苏联1981年规范改为1.5％，从实际考虑很难做到，因为若改变角钢的截面高度，偏心均超过1.5％，故只适用于厚度变化，但拼接构造比较困难。经用双角钢组成的重型桁架，分别按轴线偏差1.5％和5％计算对比，结果是：轴线偏差为1.5％时，由偏心所产生的附加应力约占主应力的5％；而偏心为5％时，约占10％。作为次应力，其数值较小，可忽略不计。因此取5％较为合适。对钢管结构，见本规范第10.1.5条的规定。
8.4.5 采用双角钢T形截面为桁架弦杆的工业与民用建筑过去均不考虑次应力。随着宽翼缘H型钢等截面在桁架杆件中应用，次应力的影响已引起注意。结合理论分析及试验研究以及参照国内外一些有关规定，考虑桁架杆件因节点刚性而产生的次应力时允许将杆件抵抗强度提高等因素，认为将可以忽略不计的次应力影响限制在20％左右比较合适，并以此控制截面高跨比的限值。由此得出，对杆件为单角钢、双角钢或T形截面的桁架结构且为节点荷载时，可忽略次应力的影响，对杆件的线刚度(或h/l值)亦不加限制；对杆件为H形或其他组合截面的桁架结构，在桁架平面内的截面高度与杆件几何长度(节点中心间的距离)之比，对弦杆不宜大于1/10，对腹杆不宜大于1/15，当超过上述比值时，应考虑节点刚性所引起的次弯矩。对钢管结构，见本规范第10.1.4条的规定。
8.4.6 在桁架节点处各相交杆件连接焊缝之间宜留有一定的净距，以利施焊且改善焊缝附近钢材的抗脆断性能。本条根据我国的实践经验对节点处相邻焊缝之间的最小净距作出了具体规定。管结构相贯连接节点处的焊缝连接另有较详细的规定(见本规范第10.2节)，故不受此限制。
8.4.8 跨度大于36m的桁架要考虑由于下弦的弹性伸长、使桁架在水平方向产生较大的位移，对柱或托架产生附加应力。如42m桁架的水平位移达26mm，国外的有关资料中亦提到类似的情况。
考虑到端斜杆为上承式的简支屋架，其下弦杆与柱子的连接是可伸缩的；下弦杆的弹性伸长也就不会对柱子产生推力，而上弦杆的弹性压缩和拱脚的向外推移大致可以抵消，亦可不必考虑。

(Ⅲ) 梁

8.4.9 多层板焊接组成的焊接梁，由于其冀缘板间是通过焊缝连接，在施焊过程中将会产生较大的焊接应力和焊接变形，且受力不均匀，尤其在翼缘变截面处内力线突变，出现应力集中，使梁处于不利的工作状态，因此推荐采用一层翼缘板。当荷载较大，单层翼缘板无法满足强度或可焊性的要求时，可采用双层翼缘板。
当外层翼缘板不通长设置时，理论截断点处的外伸长度l₁的取值是根据国内外的试验研究结果确定的。在焊接双层翼缘板梁中，翼缘板内的实测应力与理论计算值在距翼缘板端部一定长度l₁范围内是有差别的，在端部差别最大，往里逐渐缩小，直至距端部l₁处及以后，两者基本一致。l₁的大小与有无端焊缝、焊缝厚度与翼缘板厚度的比值等因素有关。
8.4.11 为了避免三向焊缝交叉，加劲肋与翼缘板相接处应切成斜角，但直接受动力荷载的梁(如吊车梁)的中间加劲肋下端不宜与受拉翼缘焊接，一般在距受拉翼缘不少于50mm处断开，故对此类梁的中间加劲肋，切角尺寸的规定仅适用于与受压翼缘相连接处。
8.4.12 从钢材小试件的受压试验中看到，当高厚比不大于2时，一般不会产生明显的弯扭现象，应力超过屈服点时，试件虽明显缩短，但压力尚能继续增加。所以突缘支座的伸出长度不大于2倍端加劲肋厚度时，可用端面承压的强度设计值f_ce进行计算。否则，应将伸出部分作为轴心受压构件来验算其强度和稳定性。

(Ⅳ) 柱脚

8.4.13 按我国习惯，柱脚锚栓不考虑承受剪力，特别是有靴梁的锚栓更不能承受剪力。但对于没有靴梁的锚栓，国外有两种意见，一种认为可以承受剪力，另一种则不考虑(见G.BALLIO，F.M.MAZZOLANI著《钢结构理论与设计》，冶金部建筑研究总院译，1985年12月)。另外，在我国亦有资料建议，在抗震设计中可用半经验半理论的方法适当考虑外露式钢柱脚(不管有无靴梁)受压侧锚栓的抗剪作用，因此，将原规范的“不应”改为“不宜”。至于摩擦系数的取值，现在国内外已普遍采用0.4，故列入。
8.4.15 当钢柱直接插入混凝土杯口基础内用二次浇灌层固定时，即为插入式柱脚(见图29)。近年来，北京钢铁设计研究总院和重庆钢铁设计研究院等单位均对插入式钢柱脚进行过试验研究，并曾在多项单层工业厂房工程中使用，效果较好，并不影响安装调整。这种柱脚构造简单、节约钢材、安全可靠。本条规定是参照北京钢铁设计研究总院土建三室于1991年6月编写的“钢柱杯口式柱脚设计规定”(土三结规2-91)提出来的，同时还参考了有关钢管混凝土结构设计规程，其中钢柱插入杯口的最小深度与我国电力行业标准《钢-混凝土组合结构设计规程》DL/T 5085-1999的插入深度比较接近，而国家建材局《钢管混凝土结构设计与施工规程》JCJ 01-89中对插入深度的取值过大，故未予采用。另外，本条规定的数值大于预制混凝土柱插入杯口的深度，这是合适的。

图29 插入式柱脚

对双肢柱的插入深度，北京钢铁设计研究总院原取为(1/3～1/2)h_c。而混凝土双肢柱为(1/3～2/3)h_c，并说明当柱安装采用缆绳固定时才用1/3h_c。为安全计，本条将最小插入深度改为0.5h_c。
8.4.16 将钢柱直接埋入混凝土构件(如地下室墙、基础梁等)中的柱脚称为埋入式柱脚；面将钢柱置于混凝土构件上又伸出钢筋，在钢柱四周外包一段钢筋混凝土者为外包式柱脚，亦称为非埋入式柱脚。这两种柱脚(见图30)常用于多、高层钢结构建筑物。本条规定与国家现行标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98以及《钢骨混凝土结构设计规程》YB 9082-97中相类似的构造要求相协调。

图30 埋入式柱脚和外包式柱脚

关于对埋入深度或外包高度的要求，高钢规程中规定为柱截面高度的2～3倍(大于插入式柱脚的插入深度)，是引用日本的经验，对抗震有利。而在钢骨混凝土规程中对此没有提出要求。因此，本条没有对埋深或外包高度提出具体要求。