钢结构常用公式与数据速查手册

　　本书由现行钢结构结构设计规范、手册摘录、汇编而成，囊括了钢结构设计常用的所有公式、数据。 

　　本书依据国家*颁布的《钢结构设计规范》（GB50017—2003）、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）等标准进行编写，主要介绍了钢结构中常用公式及数据。本书内容包括：钢结构设计规定、受弯构件计算、轴心受力构件计算、拉弯、压弯构件的计算、钢结构疲劳计算、构件的连接计算、轻型钢结构设计计算、多层和高层钢结构房屋抗震设计。
　　本书内容丰富，通俗易懂，实用性较强，可供钢结构工程设计人员、施工人员及相关专业大中专院校的师生学习查阅。

　　本书编委会组织高校建筑工程专业的教师和专业技术人员编写。本书编委会组织高校建筑工程专业的教师和专业技术人员编写。本书编委会组织高校建筑工程专业的教师和专业技术人员编写。

1  钢结构设计规定
　1.1  公式速查
　　1.1.1  起重机摆动引起的横向水平力标准值的计算
　　1.1.2  框架结构每层柱顶附加的假想水平力的计算
　　1.1.3  无支撑的纯框架结构各杆件杆端弯矩的计算
　1.2  数据速查
　　1.2.1  钢材的强度设计值
　　1.2.2  钢铸件的强度设计值
　　1.2.3  焊缝的强度设计值
　　1.2.4  螺栓连接的强度设计值
　　1.2.5  铆钉连接的强度设计值
　　1.2.6  钢材和钢铸件的物理性能指标
　　1.2.7  吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度容许值
　　1.2.8  柱水平位移（计算值）的容许值
2  受弯构件计算
　2.1  公式速查
　　2.1.1  在主平面内受弯的实腹构件抗弯强度计算
　　2.1.2  在主平面内受弯的实腹构件抗剪强度计算
　　2.1.3  腹板计算高度上边缘的局部承压强度计算
　　2.1.4  腹板折算应力的计算
　　2.1.5  在刚度主平面内受弯构件的整体稳定性的计算
　　2.1.6  在两个主平面受弯的H型钢截面或工字形截面构件的整体稳定性的计算
　　2.1.7  仅配置横向加劲肋的腹板局部稳定计算
　　2.1.8  同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板局部稳定计算
　　2.1.9  受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格的局部稳定计算
　　2.1.10  钢板横向加劲肋的截面尺寸计算
　　2.1.11  组合梁腹板抗弯和抗剪承载能力的验算
　　2.1.12  腹板中间横向加劲肋轴心压力的计算
　　2.1.13  封头肋板截面积的计算
　2.2  数据速查
　　2.2.1  H型钢或等截面工字形简支梁不需计算整体稳定性的l1/b1值
　　2.2.2  H型钢和等截面工字形简支梁的系数βb
　　2.2.3  轧制普通工字钢简支梁的整体稳定系数
　　2.2.4  双轴对称工字形等截面（含H型钢）悬臂梁的系数
3  轴心受力构件计算
　3.1  公式速查
　　3.1.1  轴心受拉构件和轴心受压构件强度的计算
　　3.1.2  实腹式轴心受压构件稳定性的计算
　　3.1.3  实腹式轴心受压构件长细比的计算
　　3.1.4  格构式轴心受压构件长细比的计算
　　3.1.5  轴心受压构件剪力的计算
　　3.1.6  沿被撑构件屈曲方向的支撑力计算
　　3.1.7  桁架弦杆和单系腹杆计算长度的确定
　　3.1.8  两交叉杆在桁架平面外计算长度的确定
　　3.1.9  单层或多层框架等截面柱计算长度系数的确定
　　3.1.10  单层厂房阶形柱计算长度系数的确定
　　3.1.11  框架柱计算长度的修正
　3.2  数据速查
　　3.2.1  轴心受压构件的截面分类（板厚t＜40mm）
　　3.2.2  轴心受压构件的截面分类（板厚t≥40mm）
　　3.2.3  a类截面轴心受压构件的稳定系数
　　3.2.4  b类截面轴心受压构件的稳定系数
　　3.2.5  c类截面轴心受压构件的稳定系数
　　3.2.6  d类截面轴心受压构件的稳定系数
　　3.2.7  桁架弦杆和单系腹杆的计算长度
　　3.2.8  无侧移框架柱的计算长度系数
　　3.2.9  有侧移框架柱的计算长度系数
　　3.2.10  柱上端为自由的单阶柱下段的计算长度系数
　　3.2.11  柱上端可移动但不转动的单阶柱下段的计算长度系数
　　3.2.12  柱上端为自由的双阶柱下段的计算长度系数
　　3.2.13  柱顶可移动但不转动的双阶柱下段计算长度系数
　　3.2.14  单层厂房阶形柱计算长度的折减系数
　　3.2.15  受压构件的容许长细比
　　3.2.16  受拉构件的容许长细比
4  拉弯、压弯构件的计算
　4.1  公式速查
　　4.1.1  拉弯构件和压弯构件强度的计算
　　4.1.2  弯矩作用在平面内的实腹式压弯构件稳定性的验算
　　4.1.3  弯矩作用在平面外的实腹式压弯构件稳定性的验算
　　4.1.4  弯矩作用面平面内的格构式压弯构件稳定性的验算
　　4.1.5  双轴对称实腹式工字形（含H形）和箱形（闭口）截面压弯构件稳定性的验算
　　4.1.6  双肢格构式压弯构件稳定性的验算
　　4.1.7  翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比的计算
　　4.1.8  工字形及H形截面受压构件腹板计算高度与其厚度之比的计算
　4.2  数据速查
　　4.2.1  与截面模量相应的截面塑性发展系数γx、γy
　　4.2.2  弯矩作用在平面内的等效弯矩系数
　　4.2.3  弯矩作用在平面外的等效弯矩系数
5  钢结构疲劳计算
　5.1  公式速查
　　5.1.1  常幅疲劳计算
　　5.1.2  变幅疲劳计算
　　5.1.3  吊车梁和吊车桁架疲劳计算
　5.2  数据速查
　　5.2.1  疲劳计算的构件和连接分类
　　5.2.2  吊车梁和吊车桁架欠载效应的等效系数
　　5.2.3  容许应力幅
6  构件的连接计算
　6.1  公式速查
　　6.1.1  对接焊缝或对接与角接组合焊缝的强度计算
　　6.1.2  直角角焊缝的强度计算
　　6.1.3  斜角角焊缝的强度计算
　　6.1.4  直角焊缝承载力设计值的计算
　　6.1.5  对接焊缝承载力设计值的计算
　　6.1.6  普通螺栓或铆钉受剪连接承载力设计值的计算
　　6.1.7  普通螺栓、锚栓或铆钉受拉连接承载力设计值的计算
　　6.1.8  兼受剪力和拉力的普通螺栓和铆钉所受承载力设计值的计算
　　6.1.9  高强度螺栓摩擦型连接计算
　　6.1.10  高强度螺栓承压型连接计算
　　6.1.11  组合工字梁翼缘与腹板的双面角焊缝连接计算
　　6.1.12  组合工字梁翼缘与腹板的铆钉所受承载力计算
　　6.1.13  梁受压翼缘处柱腹板厚度的计算
　　6.1.14  梁受拉翼缘处柱腹板厚度的计算
　　6.1.15  柱腹板节点域的计算
　　6.1.16  连接节点处板件在拉、剪作用下强度的计算
　　6.1.17  桁架节点板有效宽度法的强度计算
　　6.1.18  弧形支座和辊轴支座反力计算
　　6.1.19  铰轴式支座承压应力计算
　6.2  数据速查
　　6.2.1  每1cm长直角焊缝的承载力设计值
　　6.2.2  每1cm长对接焊缝的承载力设计值
　　6.2.3  一个Q235钢普通螺栓的承载力设计值
　　6.2.4  一个摩擦型高强度螺栓螺栓的承载力设计值
　　6.2.5  高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数
　　6.2.6  一个高强度螺栓的预拉力
　　6.2.7  一个承压型高强度螺栓螺栓的承载力设计值
　　6.2.8  焊条电弧焊全焊透坡口形式和尺寸
　　6.2.9  气体保护焊、自保护全焊透坡口形式和尺寸
　　6.2.10  埋弧焊全焊透坡口形式和尺寸
　　6.2.11  焊条电弧焊部分焊透坡口形式和尺寸
　　6.2.12  气体保护焊、自保护焊部分焊透坡口形式和尺寸
　　6.2.13  埋弧焊部分焊透坡口形式和尺寸
7  轻型钢结构设计计算
　7.1  公式速查
　　7.1.1  压型钢板受压翼缘纵向加劲肋的确定
　　7.1.2  压型钢板腹板剪应力的计算
　　7.1.3  压型钢板支座处的腹板局部受压承载力的验算
　　7.1.4  压型钢板同时承受弯矩和支座反力的截面计算
　　7.1.5  压型钢板同时承受弯矩和剪力的截面计算
　　7.1.6  压型钢板上集中荷载换算为均布线荷载
　　7.1.7  实腹式檩条强度和稳定性的计算
　　7.1.8  平面格构式檩条上弦强度和稳定性的计算
　　7.1.9  平面格构式檩条下弦强度和稳定性的计算
　　7.1.10  三角形钢屋架支座底板单位长度弯矩的计算
　　7.1.11  单跨门式刚架柱在刚架平面内计算长度的计算
　　7.1.12  多跨门式刚架柱在刚架平面内计算长度系数的计算
　　7.1.13  格构式刚架梁和柱的弦杆、腹杆和缀条等单个构件计算长度的计算
　7.2  数据速查
　　7.2.1  Q235钢轴心受压构件的稳定系数
　　7.2.2  Q345钢轴心受压构件的稳定系数
　　7.2.3  受压板件的宽厚比限值
　　7.2.4  翼缘板件容许宽厚比
　　7.2.5  两相邻边及三边支承矩形板的弯矩系数
　　7.2.6  T型钢屋架节点板厚度选用表
　　7.2.7  等截面刚架柱的计算长度系数
　　7.2.8  变截面刚架柱的计算长度系数
　　7.2.9  常用截面特性近似计算公式表
　　7.2.10  方钢管常用截面特性表
　　7.2.11  等边角钢常用截面特性表
　　7.2.12  槽钢常用截面特性表
　　7.2.13  卷边槽钢常用截面特性表
　　7.2.14  卷边Z形钢常用截面特性表
　　7.2.15  斜卷边Z形钢常用截面特性表
　　7.2.16  卷边等边角钢常用截面特性表
　　7.2.17  焊接薄壁圆钢管常用截面特性表
　　7.2.18  H型钢的规格及其截面特性表
　　7.2.19  L型钢截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征
　　7.2.20  热轧扁钢的尺寸及理论重量表
　　7.2.21  热轧六角钢和热轧八角钢的尺寸及理论重量表
　　7.2.22  工字钢截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征
　　7.2.23  钢板理论重量表
　　7.2.24  盘条的横截面积
　　7.2.25  工字钢、槽钢尺寸、外形允许偏差
　　7.2.26  角钢尺寸、外形允许偏差
　　7.2.27  L型钢尺寸、外形允许偏差
8  多层和高层钢结构房屋抗震设计
　8.1  公式速查
　　8.1.1  竖向框排架厂房的地震作用计算
　　8.1.2  框排架厂房的抗震验算
　　8.1.3  钢框架节点处的抗震承载力验算
　　8.1.4  支撑斜杆的受压承载力计算
　　8.1.5  消能梁段的受剪承载力计算
　　8.1.6  梁与柱刚性连接的极限承载力计算
　　8.1.7  支撑连接和拼接极限受压承载力计算
　　8.1.8  梁拼接极限受弯承载力计算
　　8.1.9  柱拼接极限受弯承载力计算
　　8.1.10  柱脚与基础的连接极限受弯承载力计算
　　8.1.11  消能梁段的长度计算
　8.2  数据速查
　　8.2.1  钢结构房屋适用的高度
　　8.2.2  钢结构民用房屋适用的高宽比
　　8.2.3  钢结构房屋的抗震等级
　　8.2.4  钢结构抗震设计的连接系数
　　8.2.5  框架梁、柱板件宽厚比限值
　　8.2.6  钢结构中心支撑板件宽厚比限值
　　8.2.7  偏心支撑框架梁的板件宽厚比限值
　　参考文献

前 言

近年来，为了适应当前建筑结构的发展需要，国家对建筑结构设计相关规范进行了大规模地修订与完善，因而市面上出现了很多介绍钢结构的书籍，但这些书籍大多数是在介绍原理、体系的同时，将钢结构常用的计算公式及数据进行简单讲解，查阅起来很不方便。在这种情况下，广大从事钢结构设计的人员迫切需要一本系统、全面、有效地囊括钢结构常用计算公式与数据的参考书作为参考和指导。基于以上原因，我们组织相关技术人员，依据国家颁布的《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）等标准规范，组织编写了此书。
本书共分为八章，包括：钢结构设计规定、受弯构件计算、轴心受力构件计算、拉弯、压弯构件的计算、钢结构疲劳计算、构件的连接计算、轻型钢结构设计计算、多层和高层钢结构房屋抗震设计等。本书具有如下特点：公式重新编排，方便查询，数据表格翔实、准确，可供钢结构工程设计人员、施工人员及相关专业大中专院校的师生学习查阅。
由于编写时间仓促，编者经验、理论水平有限，难免有疏漏、不足之处，敬请广大读者给予批评、指正。

编者
2014.05