设计论坛 GB50017一2017《钢结构设计标准》疑难浅析（3) 王立军 （华诚博远工程技术集团北京100052） WANG Lijun (Huachengbyun Engineering Techoogy Grup Beijing 100052 China) DOI: 10. 13206/j-gig201903023 7结构安全等级与抗震设防类别（第3.1.4条、第 筑物如人民大会堂等.
17.1.2条） 抗震设防类别考虑的是地震时人员的伤害情况.
17钢标第3.1.4条规定钢结构的安全等级按 丙类适用于一般结构对可能造成大量人员伤亡的结 GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》 构提高到乙类，可见因地震较正常使用状态具有更 （简称（建标》）和GB50153-2008工程结构可靠性 大的不确定性和危害性所以一般来说乙类的建筑物 设计统一标准简称工标》）采用《建标》是针对 范围比安全等级一级的建筑物范围要广.
建筑结构的目前为2001版《工标》是针对工程结构 下面的两个例子选自笔者参加的超限审查.
的对建筑结构起指导作用目前为2008版《建标》 1）中国国际贸易中心3B，8度，建筑高度 第1.0.8条及条文说明规定安全等级二级为破坏后 300m63层地上建筑面积12.6万m²写字楼酒 果严重的一般建筑物，一级为破坏后果很严重的重要 店-如果按《建标》6.0.11及条文说明的总人数 建筑物《工标》在第3.2.1条的相关内容表述与建 8000人及办公10m²/人的标准，可能会按乙类.
标》上述的表述是一致的-但工标》在A.1.1给出的 考虑到有酒店且高档办公的人均面积远大于 结构安全等级示例里将二级描述为普通住宅和办公 10m²/人，设计综合考虑采用二级丙类.
楼，一级为大型公共建筑这就扩大了一级建筑物的 2)海口五源河体育馆1.8万座超过大型体育 范围因为这个表述使公共建筑中的高档办公楼、体 馆4500座的标准按乙类，但考虑到作为一个8.5 育场馆等都可能落入一级建筑物 度区的体育建筑安全等级取二级.
17钢标第17.1.2条规定，钢结构的抗震设防 类别按GB50223-2015建筑工程抗震设防分类标 8新牌号钢材的应用（第4.1.5条） 准（简称《分类标准》采用目前的《分类标准》 第4.1.5条的条文说明给出了采用未列在17 是2008版- 钢标选用钢材牌号的其他钢材的选用方法.
这里仅 工标》在表A.1.1的注中指出乙类建筑安全 就目前国产钢材的情况加以分析和说明.
等级宜采用一级、丙类建筑宜采用二级这项规定虽 17钢标选用了国标GB/T700-2006的Q235 然统一了设防类别和安全等级的关系使实际应用 钢，屈服强度为上屈服点：CB/T1591-2008的 起来更方便，但毕竞这两个事项强调的事务的侧重 Q345、Q390、Q420、Q460钢屈服强度为下屈服点； 点不同这样简单的归并会造成概念上的误解和应 服点.
17钢标各钢号的抗力分项系数是分别按上 用上的混乱. 一般来说安全等级考虑的是正常使用状态下 述的上或下屈服点统计的.
GB/T19879于2015年进行了修订（GB/T 的可靠度安全等级二级保证延性结构的可靠性指 标β=3.2这对于大多数结构的安全性是足够的.
作者：王立军男J963年出生博士教授级高级工程师 Email: 139012129660 xina.cn 提高到一级相当于B=3.7，仅仅适用于重要的建 收稿日期：2018-12-28 116 钢结构2019年第3期第34卷总第243期 (C)1994-2019 China Acadcmic Journal Electronic Publishing House. A11 rights reserved. .cnki.net
王立军：GB50017-2017《钢结构设计标准》疑难浅析（3) 19879-2015）将之前的上屈服点改为下屈服点.
GB/T1591于2018年进行了修订（GB/T 1591- 2018）将之前的下屈服点改为上屈服点并将Q345 钢用Q355钢代替.
下面就这两个问题进行讨论.
8.1Q355钢 令振动形状函数d（y）=1-cos πy ，则： 5钢的设计指标可直接描4钢的取值 27. m²=0.228mL 这是考虑到其上下屈服点相差约10MPa，且认 为现Q355钢就是原Q345钢故以17钢标中Q345 321 钢的设计强度直接取为Q355钢的设计强度.
这样 做新旧钢号的可靠度是不变的，但反过来说如按上 =N 8L 屈服点计算Q355钢的设计强度取值偏小 p (t) = 0. 364ml x 8.2其他牌号钢 将上面代入式（1）则： 同理对于Q390、Q420、Q460钢，直接取用17 0. 228ml( r) x’(r) EI 钢标的设计值因上下屈服点的差异会降低与原标准 32L 81. （）= 相比的安全度，且上、下屈服点的统计规律也不 0.364ml x( c) 一样.
(2) 类似地Q345GJ钢因上、下屈服点的差异，直接 广义刚度=0得到临界荷载为： 取用17钢标的设计值会提高这个钢号的安全度.
4L² 9欧拉临界力（第7.21条）、屈曲因子（第5.1.6条） 5. 40N 7.30m ml2 N. 即: 17钢标第7.2.1条为轴心压杆的稳定设计这 里以此为契机谈谈悬臂类高层建筑的刚重比和自振 2.32N 周期.
L√m 具有顶部竖向压力N的匀质悬臂杆（图1）其 即悬臂杆的振动频率（圆频率）与其欧拉临界 欧拉临界力为： 力成正比正好比“静若处子动若脱兔” N = π²EI 钢标第5条给出 法进行结构计算.对于一般结构二阶效应系数 为屈曲因子的倒数（17钢标公式5.1.6-2）即此时 相当于屈曲因子限值为4. 具有均匀质量的悬臂杆（图2）其临界荷载与 顶部具有- 1 3mgl.= 4L. a 悬臀杆欧拉失稳时的刚重比为： 图1具有顶部竖向压力的匀质悬臂杆 β= EI 4 mglL3m² 0.135 (3) 欧拉临界力也可由悬肾杆的运动方程求出.
(2）d=（）xy（x）.x (1) m= m_3=²EI (4) 其中 式（3）中引1入m=Am，则考虑屈曲因子入后 的设计采用的最小刚重比为： Steel Construction. 2019 ( 3) Vol. 34 No. 243 117 (C)19942019 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
设计论坛 自表17.1.4-2得到支撑的延性等级；2）由表 17.3.12支撑的延性等级得到支撑截面板件宽厚比 等级和支撑长细比，因此可以看出支撑长细比是 最后确定的，而一般情况下17钢标的支撑计算长度 取值按表7.4.1-1和表7.4.1-2是与支撑内力无 关的-特殊情况下17钢标在7.4.2条和7.4.3条 列出了支撑计算长度随轴力变化的公式此时可依 据轴力的变化范围偏安全地取一个计算长度的上限 值进行设计计算.
图2具有均匀质量的悬臂杆 问题2:在GB50017-2017《钢结构设计标准》 疑难浅析（1）第3节中指出除按GB50017-2017 β= EI=4 mgl3=² A = 0. 135A 进行设防地震验算尚应按GB50011-2010建筑抗 JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程》 震设计规范》进行多遇和罕遇设计验算.按GB （简称高规）对于悬臂柱类结构取入=10则刚 50011一2010进行多遇验算发现计算结果不满足新 钢标中表3.5.1的宽厚比限值，工程设计中应如何 重比限值为β=1.3《高规》取1.4).
此算法与 看待这个问题？
高规》结果一致但概念更显清晰推导更加简便 EI 答：这里的7尚应控500120进行多遇 = 13. 32 ml ' 和罕遇设计验算“是指承载力验算构造要求如框 佳宽厚比品需按口钢标即可 T = - m (5) 问题3：目前化工装置框架基本为支撑结构（柱 EI 式（4)代入式（5）： 强轴刚接弱轴铰接并设置支撑）GB50017-2017 的17.3.4给出了框架结构刚接时正则化宽厚比要 7 = 1. 494 (6) 求.
对于支撑结构弱轴是否也应该参照17.3.11与 VA 将入=10代入式（6）得： 17.3.4执行？
答：此时弱轴方向为支撑结构按支撑结构设计 T' = 0. 472/L (7) 处理无支撑的框架部分不承受地震力.
式（7）即为考虑结构整体稳定情况下悬臀类高 问题4：支撑结构在设计过程中梁柱均满足抗 层建筑第1周期上限值与结构高度的关系式.
规》要求，仅柱间支撑长细比超限，若采用性能化 举例: L= 600 m 7’= 11. 6 s; L= 100 m 7'= 4. 7 s; 设计是否仅对柱间支撑按照性能化要求确定性能要 L= 1 000 m 7'= 14. 9 s.
求、延性等级和宽厚比等级梁柱按抗规》采用构 本文内容受童根树和张小勇的引示在此一并 造措施不按照性能化采取措施？
框架-支撑结 感谢. 构呢？
疑难浅析（2）问题讨论 无喜撑的框架部分品承爱竖向力的结构此时无喜 问题1：新版《钢结构设计标准》中7.4.2指出 撑的框器部分可做成铰接框架 《抗规》第8章无 框架支撑的计算长度与构件内力有关；新钢标的性 此类结构因此支撑结构的设计和构造按17钢标 能化设计中表17.3.12揭示支撑板件宽厚比等级与 长细比有关，设计中不同工况内力导致计算长度变 即可.
化进而影响长细比，长细比变化可能会导致支撑板 框架-支撑结构可按17钢标的设计和构造要 件宽厚比等级及延性等级均变化.
请问工程设计中 求对支撑及所在框架和无支撑的框架部分分别进行 应该怎样确定支撑板件宽厚比等级及延性等级？
抗震设计并满足相应的构造要求.
答L钢标表L：为支撑延性等级与支撑 截面板件宽厚比和支撑长细比的对应关系表.
应用 参考文献 [1]克拉夫RW，彭津1结构动力学[M].王光远，译.北京：科学 过程如下：1）由表17.2.2-1确定的支撑性能等级 出版社 1981. 118 钢结构2019年第3期第34卷总第243期 (C)1994-2019 China Acadcmic Journal Electronic Publishing House. A11 rights reserved. .cnki.net