GB50017
關(guān)注創(chuàng)建者：YouAreMyDream 創(chuàng)建時(shí)間：2021-02-07
GB50017的實(shí)例教程
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017標(biāo)準(zhǔn)宣貫研修班
一、培訓(xùn)背景：
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》于2017年12月12日由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部第1771號(hào)公告批準(zhǔn)發(fā)布，編號(hào)為GB50017-2017，自2018年7月1日起實(shí)施。
標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容包括：1.總則；2.術(shù)語(yǔ)和符號(hào)；3.基本設(shè)計(jì)規(guī)定；4.材料；5.結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(jì)；6.受彎構(gòu)件；7.軸心受力構(gòu)件；8.拉彎、壓彎構(gòu)件；9.加勁鋼板剪力墻；10.塑性及彎矩調(diào)幅設(shè)計(jì)；11.連接；12.節(jié)點(diǎn)；13.鋼管連接節(jié)點(diǎn)；14.鋼與混凝土組合梁；15.鋼管混凝土柱及節(jié)點(diǎn)；16.疲勞計(jì)算及防脆斷設(shè)計(jì)；17.鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì)；18.鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)；附錄A-K。
標(biāo)準(zhǔn)本次主要修訂內(nèi)容有：增加了新的鋼材品種；增加了鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容；增加了結(jié)構(gòu)分析方法，首次引入的“直接分析法”和“基于性能的鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法”；增加了簡(jiǎn)便快速驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度方法，補(bǔ)充了抗脆斷設(shè)計(jì)的規(guī)定；補(bǔ)充了鋼與混凝土組合梁縱向抗剪設(shè)計(jì)內(nèi)容，刪除了與彎筋連接件有關(guān)的內(nèi)容；豐富了節(jié)點(diǎn)連接型式，增加了節(jié)點(diǎn)剛度判定內(nèi)容等。
標(biāo)準(zhǔn)第4.3.2、4.4.1、4.4.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。強(qiáng)制性條文主要從承重結(jié)構(gòu)鋼材力學(xué)性能和化學(xué)成分、鋼材的設(shè)計(jì)用強(qiáng)度指標(biāo)、結(jié)構(gòu)用無縫鋼管強(qiáng)度指標(biāo)、鑄鋼件強(qiáng)度指標(biāo)、焊縫強(qiáng)度指標(biāo)、螺栓連接強(qiáng)度指標(biāo)、高溫環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)措施等方面提出強(qiáng)制性要求。
標(biāo)準(zhǔn)是建筑工程領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。標(biāo)準(zhǔn)全面總結(jié)了我國(guó)近年來鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)內(nèi)容科學(xué)合理、可操作性強(qiáng)，其發(fā)布實(shí)施將進(jìn)一步推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑可持續(xù)發(fā)展。為了及時(shí)幫助學(xué)員掌握最新的標(biāo)準(zhǔn)條文，特開展此次培訓(xùn)。
展開 按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017驗(yàn)算構(gòu)件。
02
對(duì)基本組合進(jìn)行穩(wěn)定分析
命令：荷載工況和組合>設(shè)計(jì)狀況>組合助手
新建一個(gè)組合助手設(shè)置，該設(shè)計(jì)狀況（承載能力極限狀態(tài)）生成的所有荷載組合都會(huì)采用組合助手里的分析設(shè)置。
靜力分析設(shè)為一階分析，穩(wěn)定分析勾選上。該組合助手會(huì)對(duì)每個(gè)荷載組合生成兩個(gè)分析，一個(gè)靜力分析一個(gè)穩(wěn)定分析。由于當(dāng)前的目的是為了獲得結(jié)構(gòu)的最低階臨界荷載系數(shù)，所以只需要穩(wěn)定分析的結(jié)果，靜力分析的結(jié)果暫不用來構(gòu)件驗(yàn)算，故靜力分析選最快的一階法。
5
許用疲勞應(yīng)力的確定
就目前不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來說，疲勞計(jì)算常用方法可分為兩種：
應(yīng)力比法，一般無較大殘余應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，如已消除殘余應(yīng)力的焊接結(jié)構(gòu)或用螺栓、鉚釘?shù)冗B接的非焊接結(jié)構(gòu)，適合用應(yīng)力比法確定其疲勞特性（目前采用應(yīng)力比法的有GB3811、ISO5049、FEM、DIN、BS等規(guī)范）。
應(yīng)力幅法，對(duì)有較大焊接殘余應(yīng)力、較多焊接初始缺陷的焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)力幅法比應(yīng)力比法更能反映其疲勞的實(shí)際狀態(tài)（目前采用應(yīng)力幅法的有GB50017、AS、AISC等規(guī)范）。
由二者的名稱，可以明顯看出其區(qū)別所在，應(yīng)力比法疲勞強(qiáng)度確定的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)某點(diǎn)最小主應(yīng)力與最大主應(yīng)力的比值；而應(yīng)力幅法疲勞強(qiáng)度確定的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)某點(diǎn)最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力的差值。采用應(yīng)力比法確定結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)是FEM起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和ISO5049移動(dòng)式連續(xù)散料搬運(yùn)設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范；而采用應(yīng)力幅法確定其疲勞強(qiáng)度具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)是AS4100-1998和GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。
來源自聲振之家公眾號(hào)
展開 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017實(shí)施已有一段時(shí)間了，但很多同行對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)仍有很多疑惑，比如：
寬厚比如何取值？
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螺栓孔削弱最小d+4mm?
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撓度如何控制？
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可否塑性調(diào)幅？
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鋼梁如何抗扭？
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塞焊縫和槽焊縫如何選擇？
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來源：土木吧
方鋼管混凝土短柱軸壓性能模擬 ￥9.99
普通混凝土單軸應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010），方鋼管采用屈服強(qiáng)度560MPa級(jí)熱軋重型H型鋼，其應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）確定。
3、 分析步設(shè)置
分析類型設(shè)定為靜力 - 通用分析步，設(shè)定分析時(shí)間長(zhǎng)度為 ，同時(shí)啟用幾何非線性以考慮結(jié)構(gòu)的大變形效應(yīng)。
圖6 設(shè)置分析步
圖7 歷程輸出（方便后續(xù)在可視化步驟中直接輸出荷載位移曲線）
4、 相互作用
鋼管與墊塊的接觸面采用面面接觸設(shè)置，其中法向定義為硬接觸，切向按實(shí)際工況賦予0.5的摩擦系數(shù)；鋼管與混凝土的接觸面采用面面接觸設(shè)置，其中法向定義為硬接觸，切向按實(shí)際工況賦予 0.3 的摩擦系數(shù)；加載參考點(diǎn)與試件頂部表面通過耦合約束實(shí)現(xiàn)荷載傳遞，底部邊界條件設(shè)置為固定約束。
5、 計(jì)算結(jié)果
圖8應(yīng)力云圖
圖9位移云圖
6、 結(jié)論與拓展應(yīng)用
（1） 模型結(jié)論
有限元模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬方鋼管混凝土短柱的軸壓性能，鋼管壁厚與混凝土強(qiáng)度是控制其破壞的關(guān)鍵因素。
（2） 工程建議
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可通過增加鋼管壁厚、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)來提升構(gòu)件的軸壓承載力與延性。
（3） 拓展方向
該模擬方法可延伸至方鋼管混凝土長(zhǎng)柱、圓鋼管混凝土柱等場(chǎng)景，也可結(jié)合反復(fù)荷載分析其抗震性能
7、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）
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GB50017的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
GB50017的最新內(nèi)容
采取規(guī)范：
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）
《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（50068-2018）
3.2支架結(jié)構(gòu)校核
3.2.1載荷取值
除塵器支架主要承受載荷為除塵器本體及下部灰斗恒載、積灰活載、風(fēng)載等，加載方式為支架柱頂節(jié)點(diǎn)荷載。
一、該雨棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息
結(jié)構(gòu)類型：無側(cè)移鋼框架
設(shè)計(jì)分析軟件：midas Gen
設(shè)計(jì)規(guī)范：
《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50009-2012）
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017-2017）
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）
《廣東省強(qiáng)風(fēng)易發(fā)多發(fā)地區(qū)金屬屋面技術(shù)規(guī)程》 （DBJ_T15-148-2018）
材料：鋼結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件均采用Q235。
方鋼管混凝土短柱軸壓性能模擬11個(gè)月前
普通混凝土單軸應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010），方鋼管采用屈服強(qiáng)度560MPa級(jí)熱軋重型H型鋼，其應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）確定。
3、 分析步設(shè)置
分析類型設(shè)定為靜力 - 通用分析步，設(shè)定分析時(shí)間長(zhǎng)度為 ，同時(shí)啟用幾何非線性以考慮結(jié)構(gòu)的大變形效應(yīng)。
圖1 脫硝反應(yīng)器模型
2.設(shè)計(jì)依據(jù)
《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2018）
《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017-2017）
強(qiáng)度校核：
檢查反應(yīng)器壁板、平臺(tái)梁、連接節(jié)點(diǎn)的Von Mises應(yīng)力是否低于許用應(yīng)力（需考慮高溫折減，如Q345R在300℃時(shí)許用應(yīng)力約為常溫的90%）。
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017-2017）
3. 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）
二、建模
根據(jù)所提供鋼架布置圖建立鋼架模型。
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017）</p><p>3.
圖1 廣青脫硫塔模型
2.設(shè)計(jì)依據(jù)
《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2018）
《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）
《廣東省建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（DBJ/T15-101-2022）
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017-2017）
《煙囪工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50051-2021）
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010（2016）
當(dāng)板受到正應(yīng)力時(shí)為k<sub>σ</sub>，受到剪應(yīng)力時(shí)為k<sub>τ</sub></p><h2><strong>1.1屈曲系數(shù)-k</strong><sub><strong>σ</strong></sub></h2><p>對(duì)于狹長(zhǎng)形板（a/b>4)，四邊簡(jiǎn)支（不能面外移動(dòng)，但可面內(nèi)移動(dòng)），受正應(yīng)力，應(yīng)力梯度為α<sub>0</sub>（公式3.5.1）的板，國(guó)標(biāo)GB50017給出的屈曲系數(shù)公式為
在設(shè)計(jì)上，要做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)符合GB 50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[2]中有關(guān)規(guī)定，對(duì)光伏支架進(jìn)行有限元分析有助于結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的檢驗(yàn)和改進(jìn)及材料的合理應(yīng)用。
某廣告牌柱腳
照片20 某廣告牌柱腳
03
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范關(guān)于外露式柱腳相關(guān)要求
關(guān)于外露式柱腳，在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017
