德国建筑设计规范中文版的一部分

DIN 18 800 第一部分2

1 概述

（101）应用范围

本标准包括钢结构的设计和构造。

（102）其他要遵守的标准

和所有其他相关标准一样，其他构成DIN 18 800系列的标准也应要遵守。这其中有些标准包括其他尚未纳入对本标准非常重要的设计理念的规范或者与本标准相背离的规范。在这种情况下，在进行评估之前最好参考本标准的1981年3月版（参看第1页上的绪论）。

（103）基本要求

钢结构必须要稳定并且适于其用途，这样它应有足够的刚度和机械性能。

注意: 这里术语“稳定”用来说明结构既要保持负荷能力，又要达到静态平衡。

2 文件资料

（201）使用条件

文件资料中应清楚说明钢结构的用途以及在其使用期限中的主要条件。

（202）文件资料内容

文件资料应验证钢结构在其施工阶段和使用过程中具有足够的稳定性。

注意：文件资料中应包括工程规范、结构分析（包括布置图），备份实验分析的试验记录，包含和测试及预期作用有关的详细情况在内的图纸、详细说明安装或焊接程序的图纸以及各种协议。

（203）工程规范

工程规范中应包括检查结构分析和图纸所需信息，特别是作为施工工程基础，但未包括在设计文件和图纸中的信息（如防腐详情）。

（204）结构分析

结构分析应证明所有元件和连接均有所需的负荷能力和使用能力。分析要全面而又易理解，并且应提供作为工作图纸基础的详细信息。

（205）来源和出处

非常规公式和计算方法的来源应广为人知。如果这些内容尚未出版，那么应提供其如何生成的信息，从而证明其适合性。（206）计算机分析

计算机分析的使用应根据Richtlinie für das Ausfstellen und Prüfen EDV-unterstützter Standsicherheitsnachweise（开发和测试计算机辅助结构分析规范）进行。

（207）测试报告

测试报告中应包括测试目标、测试设计、测试性能和测试评估的详细情况，并且要能为另一方进行有效评估和复制。

（208）图纸

图纸应完整明确地说明对技术文件评估、施工工程和有关机构随后对结构的批准来说非常重要的结构构件。

注意: 构件图纸要完整准确的话，则应包括以下内容：a）材料信息（如一钢号和螺栓属性等级）；

b）结构和横截面的尺寸图；

c）接缝图纸（如说明线性构件质量中心轴线的相对位置）、固定件与连接构件的位置以及容许公差；

d）与制造质量有关的问题（如螺栓的预紧、焊接准备）；

e）在安装工作中要考虑进来的因素；

f）防腐方面的详细情况。

3 概念和标志

3.1 基本概念

（301）作用力和作用力参数

因为结构作用力参数为用来说明作用力的大小，所以作用力指作用在结构上的受力或者由于受力引起变形的原因。注：作用力包括重力、风力、强加负载、温度和柱子的沉降，参见条款706。

（302）阻力和阻力参数

这里的阻力用来说明对结构、其结构构件和连接所受作用力的阻力。

阻力大小是从几何尺寸和材料特性值推导出来的尺寸：应考虑它们的散射。

在本标准中，硬度和刚度是阻力大小。

注意1: 除非在DIN 18 800系列标准其他部分另有规定，为了方便起见，应把阻力参数的所有变量都要考虑进来，但不要把几何参数考虑在内。

注意2: 屈服上限R eH和抗拉强度R m均为材料特有的属性。

特性强度值为与几何参数名义值有关的强度值，其中最重要的强度值为和材料特性屈服上限R eH与抗拉强度R m相关的屈服强度f y与抗拉强度f U。

抗弯刚度（E·I），即弹性模数和二阶面积矩的乘积（两

DIN 18 800 第一部分 3

者均为变量）为一种刚度。

（303）设计值

设计值是为分析而假设的作用力参数值和阻力参数值。它们用来模仿作用力对结构发生不利影响，从而使其具有许多不利属性的情况。实际上很多情况不太可能发生。设计值一般通过加下标d来表示。

注意1: 本标准所用设计值已选好，这样分析确保不会超过目标故障概率。

注意2: 分析中需要对设计值和特征值（见条款304）加以区别。这可通过为设计值和特征值分别加上下标d和k 来实现这一点。

（304）特征值

作用力参数和阻力参数的特征值用作设计作用力和阻力的基准参数。

注意: 根据作为本标准基础的安全理念，假设要变化的作用力和阻力特征值应被选作这些参数统计分布的p%分位值（如5%分位值），从而可以计算目标故障概率的分部安全系数。由于实际上首先要确定分部安全系数，p值则根据[1]中的数值变化所得。如果作用力和阻力方面缺少足够的数据，那么在有些情况下p值只是估计值。出于此原因，本标准中所用规格是根据对当前数据进行综合评价而得到的。

（305）分部安全系数

分布安全系数γF和γM表示作用力F和阻力参数M的变量。

注意1: 系数γf由以下分量组成

γF=γf·γf·SyS

其中:

γf表示各作用力在空间和时间方面的变化情况；

γf·SyS表示结构模型和随机模型中的不确定性，并且包括系统对外部作用力作出反应的敏感度。

确定γF的信息参见[1]。

注意2: 系数γm由以下分量组成

γM=γm·γm·sys

其中:

γm表示各阻力的变化情况；

γm·sys表示计算阻力的结构模型中的错误以及系统对外部作用力作出反应的敏感度。

确定γM的信息参见[1]。

（306）组合值

组合值表示可变作用力同时发生的概率。（307）应力

应力S d为用来说明结构受到设计作用力F d后状态的参数。

如果应力需要加上标示以避免混淆，那么它们应在S后面加上下标d。但是这种符号在下面将不再使用。

注意: 应力包括内力和力矩、螺栓剪切力、应变力和致偏力。

（308）极限状态

极限状态指结构不再能保持其负荷能力或使用能力的状态。这还可适用于构件、横截面、材料和固定件。

（309）阻力

阻力R d为说明结构与其极限状态有关的一种状态。它们应通过设计阻力M来计算。

如果阻力需要加上标示以避免混淆，那么它们一般在R 后加上下标d。

注意: 阻力包括极限应力、极限内力和力矩、极限螺距剪切力和极限应变力。

3.2 其他概念

（310）其他概念在相关环境中进行解释。

3.3 一般符号

（311）坐标、位移参数、内力和力矩、应力和缺陷

x 沿着构件方向的轴（主轴）

y、z 横截面的轴（简单构件的l y不可小于l z）

u、v、w x、y和z轴上的位移

N 轴向力

M y、M z弯矩

M x扭矩

V y、V z剪切力

?轴向应力

剪切应力

应力振幅

结构在无荷载状态下的初始摇摆缺陷

图1. 坐标、位移参数和内力与力矩

注意: 根据国际惯例，标志V要换成Q（参见ISO 3898）。

DIN 18 800 第一部分

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（312）物理参数 E 弹性模数 G 剪切模数 αt

线性热膨胀系数 f y 屈服强度 f u

抗拉强度 μ

滑脱系数

（313）截面参数 t 厚度 b 宽度、幅度 A 横截面面积

A Steg

腹板面积（参见条款752） S 静力矩 I 二阶面积矩 W

弹性截面模数

N pl 完全塑性状态下的轴向力 M pl 完全塑性状态下的弯矩

M el 应力达到横截面主要部位的屈服强度所需弯矩 a pl =

el

pl M M 塑性形状系数

V pl 完全塑性状态下的剪切力 d 直径 d L

孔径 d Sch 杆径 △d 公隙 a

焊缝设计厚度

注意: 如果塑性能力完全得到应用的话，尽管在特定情况

(角钢和槽钢)下仍有弹性囊存在，但术语“完全塑性状态”还是适用(参见[7])。

（314）结构参数 l

构件的系统长度

N Ki

符合弹性理论，最小分叉负载下的轴向力 （受压时为正值）

S K =Ki

2N )

I E (?π 与N Ki 有关的线性构件有效长度*）

（315）作用力、阻力参数和安全系数 F 作用力（一般） G 持久作用力 Q 可变作用力 F A

偶然作用力

F E 土压

M 阻力参数（一般） γF 作用力的分部安全系数 γM 阻力参数的分部安全系数 w （边缘）应力比：组合值 S d 应力（一般） R d

阻力（一般）

（316 ）下标和前缀 k 参数特征值 d

参数设计值 R 、d 阻力 S 、d 应力 w 焊接 b

铆钉、螺栓 vers 用作实验的数量前缀

grenz 极限（即最大容许）值的参数前缀 cal

通过计算来确定的参数前缀

注意1: 如果有混淆的可能则采用下标。

注意2: 例如用于制造螺栓的材料抗拉强度为f u.b 。

4 材料

4.1 轧钢和铸钢 （401）常见钢号 这里应使用以下钢号：

1 通用结构钢：符合DIN 17 100**）的St 37-2、USt 37-2、RSt 37-3和St 52-3钢、符合DIN 17 119的冷加工焊接方钢和矩形钢以及符合DIN 17 120或DIN 17 121的焊接或无缝圆形空心型材；

2 可焊正火细粒结构钢：符合DIN 17 102的StE 355、WStE 355、TStE 355和EStE 355、符合DIN 17125的方钢和矩形钢以及符合DIN 17 123或DIN 17 124的焊接或无缝圆形空心型材；

3 铸钢：符合DIN 1681的GS-52钢、符合DIN 17 182的GS-20Mn5钢以及符合DIN 17 200的C35 N 热处理钢，适于钢轴承、铰链和特殊元件。

（402）其他钢号

条款401中所列情况以外的钢号只在以下情况适用时才可使用:

a ） 其化学成分、机械性能与焊接性在钢产品交货技术条件

中有所规定并且与条款401中所列钢号相对应。 b ） 相关标准中对其有完整的说明，以及其潜在应用范围的

定义。

c ） 其适合性通过其他方法得到证明。

DIN 18 800 第一部分 5

_____________

*）译者注意：设计分析中所用常见术语在Eurocode3中为‘压曲长度’。

**）由DIN EN 10 025所取代。

***）由DIN EN 10 083第1部分和第2部分所取代。

注意1: 只有条款726中所提方法才适用。

注意2: 适合性的证明可通过只包括特殊情况在内的认可证书协议的形式来进行。

（403）钢号的选择

钢号应要选好以与其预期目的及可焊性来相适应。

DASt规范009中有关选择焊接钢结构等级的建议和有关防止焊接钢结构发生层状的建议可为钢号选择提供有用的帮助。

（404）检验文件的提供

所用产品应以DIN 50 049检验文件的形式来包括在适当的文件资料中。如果未焊好的St 37-2、USt 37-2、RSt 37-3和St 37-3钢结构及其辅助元件的受力是由弹性理论来确定的，那么这无须包括在上述文件中。

如果受力是由塑性理论决定的，那么有关材料属性的说明至少应有具体的测试报告支持。

用于厚度在30毫米以上的焊接构件，并且焊缝处于拉伸状态的金属片和宽带钢应要进行钢铁检验单1390中所述的焊缝弯曲试验并且要包括在验收证书中。

（405）轧钢和铸钢的特征值

考虑到这种情况，即100o C以上的特征值将随着温度来变化，表1中的特征值应可用来确定轧钢和铸钢的应力和阻力。

4.2 固定件

4.2.1 螺栓、铆钉、受切接合部件和地脚螺栓

（406）螺栓、螺帽和垫片

螺栓应由符合ISO 898第1部分的4.6、5.6、8.8或10.9级钢制成，相关螺帽有符合ISO 898第2部分的4、5、8或10级钢制成，而垫片应由和螺栓相同性能等级的钢制成。

（407）镀锌螺栓

螺栓、螺帽和垫片应属于同一产品范围。

如果镀锌工艺是由螺栓制造商或者对螺栓制造商负责的分包商所进行的，那么应只能使用性能等级为8.8和10.9的热镀锌螺栓以及相关的螺帽和垫片。

表1. 轧钢和铸钢的特征值

DIN 18 800 第一部分

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a ）它们和钢之间相兼容；

b ）它们不可能产生氢诱导脆度；

c ）这里有可行的方法来拧紧螺栓。 注意1: 电镀锌是另一种合适的防腐方法。

注意2: 有关避免产生氢诱导脆度的方法参见DIN 267。

（408）螺栓材料的特征值

拴接的阻力应根据表2中的特征值来确定。 表2. 用于螺栓材料的特征值

注意: 参见条款718。

（409）铆钉

铆钉应为符合DIN 17 111的USt 36钢制成。

（410）铆钉材料的特征值

铆接阻力应基于表3中的特征值来确定。 表3. 用于铆钉材料的特征值

注意: 参见条款718。

（411）受切接合部件和双端螺栓

受切接合部件和双端螺栓均应由表4中规定的材料制成。

受切接合部件和双端螺栓的阻力应基于表4中的特征值来确定。

（412）螺栓、铆钉和接头的证明

与8级和10级螺帽一起使用的8.8级和10.9级螺栓的生产应一直受到监控，而监控记录应保留下来，作为验证其机械性能、表面条件、尺寸和紧固性能和相关要求一致的证据。这里应提供DIN 50 049中规定的测试报告。

表4. 用于受切接合部件和双端螺栓材料的特征值

注意: 参见条款718。

其他性能等级的螺栓和铆钉应按照ISO 898第1部分和第2部分来进行测试，但在这种情况下不一定需要提供证明。 受切接合部件机械性能的证明至少应按照测试报告的标准来以DIN 50 049检验文件的形式来提供。

（413）其他材料制成的固定件

上面所提材料以外的材料制成的固定件应用类推的方法和条款402与412一致。

4.2.2 焊材

（414）焊材只有在根据DS 920 011）

获得批准时才可使用。

注意: 常见焊材为焊条金属、焊剂和保护气。

4.3 高强度抗拉构件 4.3.1 钢索用钢丝

（415）钢索用钢丝应由符合DIN 17140的优质钢或者符合DIN 17 440的不锈钢制成。

4.3.2 锚固 （416）承座材料

承座应由符合DIN1681、DIN 17 182或者钢铁材料表685的铸钢或者符合DIN 17 100**）、DIN 17 103或DIN 17 200***）制成。 ________

**）和***）参见第4页。

1）

正式批准机构为位于Minden 的德国联邦铁路中央办公室。 文件DS 92001（德国联邦铁路批准用于弧焊和气熔焊的焊

DIN 18 800 第一部分7

条金属、焊材和设备清单）可从德国联邦铁路出版办公室（Stuttgarter Straβe 61a. D-7500Karlsruhe 1）处获得。

（417）浇注锚固

对浇注锚固应使用

—根据DIN 3092第1部分的金属浇注或

—根据ISO报告TR 7596的合成材料或

—根据要素418的球—环氧树脂的浇注。

（418）嵌入树脂的属性

根据DIN 1164第2部分，用于嵌入的树脂试样（4厘米4厘米×16厘米）在48小时后测量所得抗压强度f D、K 和抗弯强度f B、K应如下所示：

f D、K≥100N/mm2(1)

f B、K≥40N/mm2(2)

注意: 在DIN 1164第2部分中，强度标志为β。

（419）套管

套管应用DIN 3090或DIN 3091中规定的材料来制成。

（420）钢索扣、端头系带和压制钢箍

钢索扣和端头系带应由符合DIN 1142、DIN 1681、DIN 17100**）、DIN 17 103、DIN 17 200***）或者Stahl-Eisen-Werkstoffblatt685的材料制成，而压制钢箍则应由符合DIN 3093第1部分的锻制铝合金或者符合DIN 3095第1部分的钢来制成。

4.3.3 钢绳

（421）钢丝、绞线或钢筋形式的预拉伸钢绳应用相关文件所提的材料制成。

4.3.4 检验（质量控制）

（422）证明

所用钢绳材料的属性至少应按照测试报告的标准来以DIN 50 049检验文件的形式来提供。

（423）承座

所有承座均要用磁粉探伤法来测试有无表面缺陷。其外表面的情况应相当于等级程度DIN 1690-MS3或者达到更好程度，而加强筋则要相当于等级程度DIN 1690-MS2或达到更好程度。

铸钢制成的承座应要进行超声波测试。其内表面情况应相当于等级程度DIN 1690-UV2或者达到更好程度。制品焊接可符合DIN 1690第1部分和第2部分。（424）钢绳

抗拉伸钢制成的构件应根据相关协议中的规定来进行检查。

4.3.5 高强度抗拉构件机械性能的特征值

（425）钢丝强度

0.2%的保证应力特征值f0.2和抗拉强度特征值应f u 相当于DIN 3051第4部分中规定的名义值。

和抗拉强度特征值应f u.k不应大于1770N/mm2。所有形成抗拉构件的钢丝应具有相同的强度特征值。

（426）纵向刚度

高强度抗拉构件的纵向刚度一般通过经验方法来确定。注意: 纵向刚度为金属横截面面积和弹性模数之间的乘积。

由DIN 17140第1部分中有关钢所制成的高强度抗拉构件弹性模数可参见图2和表5，以作参考。

确定钢索弹性模数时应考虑到这样的事实，即较短钢索（即取样长度不大于绞距的10倍）的蠕变系数要比较长钢索小。如果没有经过更为严格的处理，那么在通过多切割0.15毫米/米来将其切割成定长单丝钢索或全封闭圈钢索时要把这种情况考虑进去。

注意1: 在结束规定的加荷循环次数后，弹性模数E Q则相当于在设计破断力的30%到40%之间。

注意2: 如果钢索没有经过预载，那它们在初始加载后除了发生弹性应变以外，还将会发生永久变形。如果记住这一点的话，那么在安装前后钢索的预载水平最好不要超过相当于其抗拉强度特征值4.5倍的强度等级。

极限值

平均值

图2. DIN 17 140第1部分中有关钢所制成的，未经预载的，全封闭圈钢索的弹性模数指导值。

DIN 18 800 第一部分8

在图2中

E G初始加载达到σG后的弹性模数

E Q可变作用力区域内的弹性模数

E A决定定长切割的弹性模数

E B施工期间的弹性模数

σG由于永久作用力而产生的应力

σQ由于可变作用力而产生的应力

如果绞距长度几乎达到各层钢丝直径的10倍，并且基本应力为40N/m2，那么图2中的弹性参数则有效。定长切割时的基本应力与弹性区域的下限负载相一致（即按尺寸精确切割时加载不足），这里钢索不再有起伏，钢索配置也基本完成。

（427）备选设计纵向刚度

应作出适当考虑，以防用于安装的高强度抗拉构件纵向刚度偏离设计值10%以上。

（428）线性热膨胀系数

DIN 17 140第1部分中有关钢制成的抗拉构件线性热膨胀系数αT应等于12·10-6K-1（3）。而由不锈钢抗拉构件的线性热膨胀系数则要从DIN 17440中选择。

（429）滑脱系数

除非通过实验方法获得不同数值外，应假设0.1的滑脱系数已将全封闭圈钢索之间以及全封闭圈钢索与其他钢产品（钢索扣、端头系带、导杆等）之间的摩擦考虑在内。表5. 高强度抗拉构件在可变作用力E Q点处的弹性模数指导值

其他类型抗拉构件的滑脱系数应通过实验确定。5 结构细部设计

5.1 概述

（501）最小厚度

最小厚度应从相关标准中来确定。

（502）钢号的混合

任何结构及横截面中均可使用不同钢号的钢。

（503）形状和负荷路径的影响

应检查一下负荷传输或再分配点、弯曲点或切断边缘处是否需要特殊的结构设计。

如果金属疲劳的评估不是大问题，那么焊接型钢和轧制工字钢在负荷传输点处不需要杆件系统，钢梁横截面的设计不要包括旋转和摇摆在内，而极限状态分析则根据条款744中的规定来进行。

注意: 例如，结构细部设计可包括加强筋在内。

5.2 连接

5.2.1 概述

（504）接缝

接缝应尽可能简单、结实和对称。

横截面上单个部件的连接应要自动进行。

注意: 例如，横截面上的单个部件有凸缘和腹板。

如果通过分析可确定扣板具有相应的功能，那么扣板还可用作连接板。

（505）扣板

横截面或横截面中各受压部分的负载被直接传输出去的地方应符合以下情况：

a）部件的接触面应要保持水平和平行。

b）这里没有由于生产缺陷而造成的局部不稳定，或者即使有生产缺陷，但也不可能会造成损害。

注意: 生产缺陷包括错位和表面缺陷。局部不稳定的情况在薄壁构件上特别常见。

c）要按照条款837中的规定采取预防措施来防止部件的滑脱连接在一起。

焊接缝之间的缝隙宽度应不得大于0.5毫米。

注意: 受压翼缘和端板连在一起处的缝隙不得超过0.5毫米。

5.2.2 拴接和铆接

（506）拴接

拴接的一般类型见表6。

预紧连接应通过8.8级或10.9级螺栓来实现。

使用8.8级或10.9级螺栓的摩擦夹紧连接应要预先加

DIN 18 800 第一部分 9

载，而摩擦表面要先根据DIN 18800第7部分来做好准备。 使用8.8级或10.9级螺栓的受拉连接应要预先加载。

如果在极限状态分析中已考虑到接缝开口，并且这在结构的使用期限当中不会有影响的话，那么不一定要进行预先加载处理。

注意1: 预紧摩擦夹紧连接确保摩擦配合保持在滑脱范围

内，同时铰制剪切螺栓、预紧铰制剪切螺栓和铰制摩擦夹紧螺栓连接确保摩擦配合保持在剪切强度或支承强度限度范围之内。

注意2: 受拉连接（如刚性端板连接）的预先加载使得其在

使用能力分析过程中不能打开，因而也就提高了其疲劳强度。

表6 拴接类型

（507）螺帽、螺栓和垫片

DIN7990六角头螺栓、DIN 7968铰制螺栓和DIN 7969 沉头螺栓应和DIN 555螺帽一起使用，如需要的话，再加上DIN 7989垫片或DIN 434或DIN 435方锥形垫片。

DIN 6914螺栓和DIN 7999铰制螺栓应和DIN 6915螺帽以及DIN 6916、DIN6917或DIN 6918垫片一起使用。

高强度螺栓应在两端都装上垫片，但如果名义孔壁间隙为2毫米，那么螺栓则不用加上头部垫片，所以非预紧螺栓除外。

注意: 螺栓和其他固定件无需用扭矩扳手来进行检查即可按需要来紧固组件的话，那么就可视为是非预紧结构。

螺栓头和垫片的支承面与元件之间的倾斜不应大于2%。 注意: 例如，较陡的角度可通过方锥形垫片来校正。

（508）铆钉 铆接应使用DIN 124圆头铆钉或DIN 302埋头铆钉来进行。

（509）铆接张力的避免

设计铆接时应要避免铆钉受到张力作用。

（510）和中间板之间的连接

如果在盖板和要连接的构件之间装有中间板，螺栓或铆钉的数目应要高于不带中间板时所需的数目n ，关系式如下所示：n ’=n （1+0.3）（见图3）。

如果是预紧铰制摩擦螺栓连接，那么这就不一定需要。

2块中间板

图3. 用于与中间板之间连接的固定件数目

（511）通过螺栓或铆钉来对附加凸缘板进行的端接

除非滑脱需要有间隙，实腹梁附加凸缘板的螺栓端接不应有大于1毫米的空隙。这种端接应基于凸缘板末端和受到最大应力的横截面之间的最大剪力来进行设计。如果连接附加凸缘板在理论上所需要的长度超出这一点的话，那么凸缘板则要延长至理论上的连接点之外；如果上述所需长度比这一点小，并且因而凸缘板对结构没有太大影响，但它仍需要加以固定。

（512）垫料

元件在连接处的变形应不能有大于2毫米的超差。 厚度上大于6毫米的垫料应按照条款510中规定来作为中间板进行处理，但是已被拴接、铆接或者焊接的话则除外。

若是预紧铰制摩擦夹紧螺栓连接的话，那么这则不一定需

要。

（513）螺孔和铆孔的间距

表7为螺孔和铆孔间距的详细情况，其中t 为较薄盖板的厚度。

如果接缝上有两排以上的孔平行于和垂直于力作用线，只有最外面的一排需要有表7第5行第7列中规定的最大间

距e 和空隙e 3。

DIN 18 800 第一部分

10

表7. 螺孔和铆孔的间距与边距

作用力线

a) 偏心接合

b) 轴向接合

图6. 横截面上不同厚度对接部分的边缘形成的斜切

注意: 关于合适的预防措施参见DIN 18800第7部分钟的子

条款3.4.3.6。

附加凸缘板理论上的末端

图7. 复式凸缘

（517）附加凸缘板的焊接

如果不需要分析凸缘板的端接，那么附加凸缘板应如图

7a）所示来安装。凸缘板在t大于20毫米处则按照图7b）

来切成斜面。

（518）凸缘板之间的接缝

如果重叠的凸缘板刚好重合，那么应如图8所示通过有

槽端接焊来做好准备。

图4. 边距e1和e2、间距e和孔距e3

注意1: 支承阻力为所选边距和孔距的函数。若上述参数取

表8中的数值时阻力可达到条款805种规定的最大可能

有效的理论值，而如果相关参数取表7中最小值，阻力

只约为此值的一半。

表8. 达到最大支承阻力所需的边距和间距

图5. 接缝上未受支撑的加固边实例

注意2: 通过预紧刚性端板连接或者密封接缝可提供足够的

防腐。

5.2.3 焊接缝

（514）概述

元件及其连接的设计应保证轻松焊接，同时焊缝不会结块。

注意: 有关合适的钢号问题参见条款403。

（515）横截面中不同厚度的各部分之间的对接焊缝

如果对焊以形成横截面的各部分在厚度上的不同相差

10毫米以上，那么邻接边缘应要形成1.1或更小斜度的斜角

（见图6）。

（516）凸缘板的最大厚度

要焊接到其他元件上的凸缘板厚度不应大于50毫米。

但是若已采取合适的预防措施来保证凸缘板能得到正确加

工，那么则可使用厚度大于50毫米的凸缘板。

DIN 18 800 第一部分 11

有槽端接焊缝

图8. 重叠凸缘板之间对焊接缝的准备

（519） 角焊缝厚度

在构成横截面的部件厚度不超过3毫米处，角焊缝厚度a 应在以下限制范围之内：

2毫米≦a ≦0.7min t

(4)

并且 a ≧t max －0.5

(5)

其中a 和t 均以毫米为单位。

在特定焊接情况下，焊缝厚度无须遵照等式（5）所表示的规则，但是对厚度在30毫米及以上的板子来说它应不小于5毫米。

注意: 最小容许焊缝厚度（参见等式（5））的规定用于避免

焊缝横截面和通过焊接连接在一起的部件横截面之间不成比例（参见[5]）。

（520）极端腐蚀条件下的焊缝

如果采取合适的预防措施，以确保有足够的防腐，那么在极端腐蚀情况比较普遍的地方则可有断续焊缝和部分焊透焊缝。

注意: 举例说明，极端腐蚀条件一般在露天较多。合适的预

防措施可在裂缝处另外加上表面涂层。

（521）异型钢材凹面上的焊缝

不完全脱氧铸钢制成的异型钢材凹面上不可进行纵向焊接。

（522）冷加工区的焊缝

表9中的min r/t 值应与宽度相当于5t 的冷加工区（包括邻近区域）一致。第1行到第5行之间的中间值可通过线形插值法来得到。

表9中的min r/t 值无须适用于焊接之前经过正火处理的冷加工元件。

表9. 用于冷加工区焊接的弯曲半径与厚度之间的最小比

值，min r/t （数值都以毫米为单位）

5.3 高强度抗拉构件 5.3.1 类型 （523）分类

以下类型高强度抗拉构件的区别如下所示： a ） 钢索

- 单丝钢索，只含圆钢丝在内；

- 全封闭圈钢丝绳，含一根或多根异形钢丝（外层）和圆钢丝（内层）；

-

圆股钢丝绳，含由数根绞线组成的组件在内。

b ） 钢绳，即预拉伸钢抗拉构件，包括一至多组平行排列的

钢丝、绞线或钢筋在内。

（524）线径和断面高度的限制

用作DIN 779中钢索的异形钢丝线径d 和断面高度h 应在以下范围之内： 0.7毫米≦d ≦7. 0毫米 （6） 3.0毫米≦h ≦7. 0毫米

（7）

钢绳要得到建筑检查员的批准。

5.3.2 锚固 （525）类型

对于锚固来说，钢索末端应装有承座、套环、索扣或条款527中规定的其他锚固。

单丝钢索

全封闭圈钢丝绳

圆股钢丝绳

钢绳

DIN 18 800 第一部分

12

钢绳（平行钢丝或绞线）用承座那么半径则可减少到钢索直径的20倍。

带铆端的销子

端板

直径大于40毫米的钢绳用承座

4o<α<7o

d a>2.5d

I>3.5d

d=未经防腐处理的钢绳直径

图10. 柱状承座的尺寸

电缆锚固要得到建筑检查员的批准。

注意1: 所需锚固类型应根据所选抗拉构件的类型和直径、与之相连接的结构和可能的变形情况（如由于风而引起的振动结果）来确定。

注意2: 锚固外形可根据可用的悬浮设备按照状类型来确定（参见DIN 83 313）。

注意3: 一般承座的尺寸设计说明见图10。

（526）套环和索扣

如果单丝钢索或圆股钢丝绳要用套环和索扣固定下来，那么它们应要足够柔软。

套环应符合DIN 3090或DIN 3091中的规范。

穿过套环的钢索末端应通过以下一种方法来加以紧固：

-符合DIN 3095第2部分，带有压缩钢箍的Flemish Eye 扣；

-符合DIN 3093第2部分的压缩熟铝合金箍；

-符合DIN 1142的索扣。

单丝钢索需要装有两个符合DIN3093第2部分的压制箍，或者在安装好DIN 1142中规定的数量后再多加一个索扣。

套环或索扣不应用来锚定全封闭圈钢丝绳。

箍圈及钢绳索扣不应和顺绞索一起使用。

（527）其他锚固

其他锚固是否适合应通过实验来验证。

: 其他锚固包括钢箍、钢绳接头、楔子和承座锚固及绞接。

5.3.3绞绳导杆和索扣

（528）绞绳导杆

凹槽（放置钢索的导杆部分）半径应不小于钢索半径的30倍。如果钢索可以正确放置在至少达到其直径60%的宽度上，并且它有至少1毫米厚的金属软芯或锌喷涂层，5o<α<9o

d a=(0.3

y

D,y

f

f

.D

+1.9)d

l 5d或者50d D

d 名义线径

f y.D钢丝的验证强度

f y承座的验证强度

如图11所示，如果弯曲长度l2为绞距的整数倍，钢丝直径（或者说截面高度）不大于0.005r并且弯曲索的拉断力已由授权测试中心对和相关结构同质同型的试样进行过至少一次试验来得到验证，那么这里可采用较小的弯曲半径。

图11所示导杆的弧长l1不应小于1.06 l2。

末端半径r2 实际切线

图11. 导杆的末端半径

在l1之内的导杆末端半径r2应不小于20毫米。

考虑到支撑会移动以及全封闭圈钢丝绳下垂等情况，图11所示T2点的位置应根据最不好的负载情况来确定。

由数根全封闭圈钢索组成的钢绳导杆部件形式取决于电缆横截面形式。接合件可能需要用来调节横向压力。

注意1: 上面规定的几何数据确保弯曲钢索极限*）张力的减少情况与直索相比不会超过3%。

注意2: 因为横向压力会使在导杆上发生弯曲的钢索相互挤压，T2点会更加靠近T1点，从而产生的弯曲长度?l2会更短，为0.03 l2。紧接着l1就是应不小于l2+?l2，这相当于1.06l。

*)翻译人员注意。在本标准中“极限”用来指“最大容许值”。

DIN 18 800 第一部分13

（529）绳夹

绳夹一般都需要垫板。所选设计是否合适应通过试验来验证。

注意: 一般来说需要有垫板，这样可确保钢索及钢绳与绳夹之间有足够的摩擦，这样可避免滑动和滑脱。

因此横向压力应尽可能高，否则钢索自由端的转换距离要尽可能短。

注意1: 应力峰值可能会削弱钢丝之间的接合，与此同时，锐边可能会破坏保护金属层并且产生过高的弯曲应力。

注意2: 随着应力变化，较短的绳夹会使其在钢丝和绳夹之间的移动最小。

5.3.4钢绳导杆和绳夹

（530）所选导杆与绳夹的设计是否适合钢绳应通过试验来验证。

6 负载假设

（601）特征值

和加载有关的特征值应根据有关设计负载的标准来确定。如果不能获得这些数值或者这些数值的详细情况，它们应根据一定标准时期内作用力分布的p%分位值来计算。若没有足够的资料，应估计一下分位值。

注意: 特征值包括那些在施工期间的负载（来自设备的负载）。

（602）钢索和钢绳的自重

钢索与钢绳的自重特征值应按以下公式来计算:

g k=A m·w (8) 其中:A m为根据等式9来计算得到的钢横截面面积，单位为平方

毫米。

W 为从表10中得到的自重因数，单位为kN/mm2。

A m=

4

d2

f (9)

其中:

f 为从表10中得到的填充系数；

d 为钢索或钢绳直径，单位为毫米。

注意: 自重因数w为在考虑到钢丝质量和所提供防腐措施的情况下而得到的设计值。

7 设计分析

7.1 规定分析

(701)应用范围

应验证一下钢结构、其元件、连接和支撑是否有足够的支承能力、使用能力和静态平衡。

注意1: 极限状态分析可基于这样的假设，即在钢结构后使用期间不会有不利于其稳定性的事件（如腐蚀）发生来证明钢结构及其元件在施工期间或使用期间是否有发生故障的可能。

注意2: 通常来说只有底部接缝才需验证静态平衡，，而显而易见，这种验证是不必要的（例如，如果单跨底梁需要加以检查看有无提起情况的话）。

（702）一般要求

应要验证的是应力S d不应大于阻力R d，即

S d/R d≤1 (10) 应采用作用力F d的测定值和必要时阻力大小M d的测定值来确定负荷S d，而用阻力大小M d的测定值来确定可负载性R d。

表10. 自重因数和填充系数

DIN 18 800 第一部分14

注意1:分析可根据所选分析的范围和类型来集中于钢结构所受应力或内力和力矩。

注意2:应力还应是阻力参数（如超静定结构中构成约束条件所用的刚度参数）的函数。

（703）极限状态

应根据所选设计模型来对以下一种或多种极限状态加以考虑：

-屈服开始

-横截面塑化

-塑性链的形成

-裂断

其他极限状态应参见适当的基本标准和专业标准。

注意1: 关于哪种极限状态为主的信息（即钢板或钢壳发生横向翘曲、横向扭曲、疲劳或局部翘曲）应从条款739、740、741和表12、13和14中选取。

注意2: 分析方法清单见表11。

注意3: 在元件分析中应变硬化一般不予考虑。

（704）使用能力极限状态

除非其他标准中另有规定，使用能力极限状态应由协议决定。

（705）涉及与生命危险有关的情况的使用能力极限状态对于缺乏使用能力就可能造成生命危险的情况来说，使用能力极限状态分析应采用最终极限状态分析的形式来进行。

注意: 在其他情况中也可能需要进行使用能力分析（比如说如果要检查输送有毒气体的管道系统的紧密性）。

7.2 作用力所产生应力的计算

7.2.1 作用力

（706）分类

作用力F应根据其性能水平分为永久作用力G、可变作用力Q以及偶然作用力F A。

和温度波动一样，基础沉降可应视为一种可变作用力。注意: 例如，偶然作用力为交通撞击而产生的负载。

（707）设计值

作用力设计值为作用力特征值F k乘以分部安全系数γF，（如需要的话）再乘以组合系数w所得结果。

F d = γF·w·F k(11)

注意:用于最终极限状态和使用能力极限状态分析的分部安全系数γF和组合系数w在子条款7.2.2和7.2.3中分别（708）特征值

作用力的特征值应根据条款6中的规定来确定。

（709）作用影响的动态提高

应考虑作用影响的动态提高。如果涉及到一种非周期性的作用影响，允许通过作用系数获得这种作用的影响。

注意1: 对于变化的作用影响，相对于静态值会出现负荷提高现象，这与作用的振速和建筑物的反应有关。例如，对作用系数来说：冲击系数，振动系数，暴风反应系数；

可从专业标准中查找到它们。

注意2: 周期性的作用影响通常要求结构动态试验，特别是当可能形成建筑物共振的情况下。

7.2.2 最终极限状态分析的假设

（710）作用力的组合

要进行最终极限状态分析的话，下列作用力应要结合在一起考虑：

－持久作用力G，再加上所有不利的可变作用力Q i；

－持久作用力G，再按顺序加上各个不利的可变作用力Q i。

持久作用力设计值G d应按照以下方法来计算:

G d= γF·G k(12)

γF等于1.35。

不利可变设计值G d应按照以下方法来计算：

－若考虑所有不利的作用力

Q i.d= γF·w i·Q i.k(13)

γF和w i分别等于1.5和0.9。

－若只是考虑一种不利的作用力

Q i.d= γF·Q i.k(14)

γF等于1.5。

不利作用力的概念在相关标准中有所规定。

对2个以上的变化性的作用来说，也允许在公式(13)中使用组合系数ψi<0.9，条件是允许获得组合系数。

对于受控制的变化性的作用影响，允许在公式(13)和(14)中使用较小的部分安全系数γF。但，只要在专业标准中没有为特殊情况规定更小的值时，它们不允许小于1.35。注意1: 除了这里所规定的情况外，相关标准中也可指定作用力组合。

注意2: 有关负载设计值的标准并不使用（等式（16）中的）的符号G k、Q k和F E.k。

注意3: 不利的可变作用可由许多不同的作用力组成。一般来说，所有符合DIN 1055 第3部分的垂直负载可作为单一作用力来处理。

注意4: 有关组合值w的研究在相关文献（如[6]）中都能找到。

DIN 18 800 第一部分15

变量（如开口容器里的流体负载和温度上的有效变化）。

（711）减少应力的持久作用力

如果持久作用力对减少由于可变作用力而产生的应力有作用的话，那么持久作用力应按下列方法来计算：

G d=γk·G k(15)

γk等于1。

注意: 当验证受到风吸或倒灌风的屋顶的支承能力时，等式

(15)应适用。

如果土压对减少应力起作用的话，那么应指定为下列设计值：

F E.d= γF·

G E.k(16)

其中γF等于0.6。

（712）受应力影响的元件所产生的持久作用力

如果产生持久作用力的远见对减少由可变作用力产生的应力起很重要的作用，那么除了条款710里所的那些组合外，这些作用力也应另外形成组合。此外，等式(12)中的γF值应从1.35换成1.1（应力增加的元件）和0.9（应力减少的元件）。而对钢构架或连续梁的分析中无须进行这样的作用力组合。

如果永久负载的控制意味着它们将得到可靠保证，可以保持在其极限范围内，γF则可赋值为 1.05（如果应力增加的话）或0.95（如果应力减少的话）。

注意: 上面规定的作用力组合只在水平梁结构的分析中起重要作用，其中由于各种作用力的不同产生的持久作用力而造成的应力会引起作用力的增减。

（713）小应力

如果局部应力比较小的话，应要检查一下系统或负载模式的轻微变化是否能增加其范围或者使其改变其标记。如果需要的话，那么应力在分析中应要有所增加。

注意: 标记的变化可能是用于零矩点接头的弯矩以及桁架杆件的低轴向力。

（714）偶然组合

设计应力S d应通过作用力F d设计值来进行计算。作用力的适当组合应根据持久作用力G、所有不利的可变作用力Q和偶然作用力F A来形成。

指定给持久作用力和可变作用力的设计值可通过等式

(12)和(13)来得到，但是随着γF等于1，指定给偶然作用力

F A的数值应通过以下等式来计算：

F A.d= γA·

G A.k(17) 7.2.3 用于使用能力极限状态分析的假设

（715）来源

除非其他标准中另有规定，使用能力极限状态分析所需分部安全系数、组合系数以及作用力组合应根据协议来确定。

注意: 使用能力极限状态分析的形式一般为变形范围分析，其中塑性也要加以考虑，特别在进行塑性-塑性分析尤为如此（参见表11）。

（716）与生命危险有关的使用能力的损失

如果使用能力的损失涉及到生命危险，有关分析应同子条款7.2.2中的规定。

7.3 基于阻力参数进行的阻力计算

7.3.1 阻力参数

（717）设计值

阻力参数设计值一般应（例外情况见条款759）通过阻力参数特征值M k除以分部安全系数γk来进行计算，即：M d=M k/γk(18) 注意: 如果γk在整个过程中的赋值都相同的话，那么γk乘以作用力设计值和阻力参数特征值所得结果和采用作用力设计值和阻力参数设计值所得结果一样。

（718）强度特征值

强度特征值f y.k和f u.k应从条款4中取得，或者分别按照相应的上屈服点和抗拉强度R eH和R m的5%分位值来计算。

（719）刚度特征值

刚度特征值应根据截面的名义几何数据以及剪切模数或弹性特征值来计算。

表1为材料的特征值情况表。

（720）用于在最终极限状态分析中计算强度设计值的分部安全系数

除非在其他标准里另有规定，分部安全系数γM应赋值为1.1(19)。

（721）用于在最终极限状态分析中计算刚度设计值的分部安全系数

除非在其他标准里另有规定，分部安全系数γM应赋值为1.1(20)。

如果刚度减少既不会有应力增加，也不会有应力减少，那么γM应等于1(21)。

DIN 18 800 第一部分 16 表11. 分析的三种方法

向翘曲和横向扭曲分析，那么不管其他因素如何，γM 均应等于1。

（722）用于使用能力极限状态的分部安全系数

除非在其他标准里另有规定，一般使用能力极限状态中的分部安全系数γM 应为1(22)。

（723）使用能力的损失

如果使用能力的损失也有可能导致生命危险，那么在计算最终极限状态分析中的强度设计值时分部安全系数应等于1.1（见条款720）。

7.3.2 阻力

（724）阻力的确定

阻力R d 应根据阻力参数设计值M d 来计算或者通过实验来确定。

注意: 由于在测试规划、执行和评估中需要专业技术，那么

只有具有合适资格的公司才能将任务予以委托（参见条款207）。

（725）不灵敏的系统

如果作用力的变化对应力的影响较小，那么应力应假设为作用力的0.9倍，并且应在假设分部安全系数为1.2的基础上来进行最终极限状态分析。

注意1: 如果作用力的变化对应力几乎没有影响，那么指定

给阻力的分部安全系数应要增加，这样可保持整体安全。

注意2: 在摇摆钢索系统以及作为钢索来作用的构架中，张

力可按照一定递减率来增加。

这并不适用于主要由线性构件组成的弯曲结构。

7.4 分析方法 （726）分类

分析应采取表11中所列的三种方法之一。

下面有关弹性-塑性和塑性-塑性分析的规定只适用于抗张强度/屈服强度大于1.2的钢结构。

注意1: 一般说来，弹性-弹性分析基于应力来进行，弹性-

塑性分析是一种内力和力矩的研究，而塑性-塑性分析是一种作用力或者内力和力矩的研究。

注意2: 条款401第1条和第2条中所列钢号的抗张强度/屈

服强度大于1.2。

（727）概述

分析应将以下情况考虑在内： - 结构变形（条款728）; - 几何缺陷（条款729）； - 固定件的滑脱（条款733）； - 设计偏心（条款734）

（728）结构变形

如果结构变形使应力增加的话，那么这种情况可以容许。

注意: 如果产生负升力（通过二阶理论来计算，参见DIN 18

800第2部分），或者如果设计负载（李如水或雪聚集在屋顶平台上）增加的话，那么变形则会使应力增加。 计算应基于平衡状态下的变形系统（二阶理论）来进行。 如果基本内力与力矩不大于由于一阶变形产生的内力与力矩10%，那么二阶变形对平衡的影响可忽略不计。

（729）构架的几何缺陷

如果以线性构件初始摇摆缺陷形式出现的几何缺陷会使应力增加的话，那么这种情况应要考虑在内

构件或构架发生变形或受压后可能会扭曲的话，那么就应会发生摇摆缺陷。

所选摇摆缺陷应为那些对考虑中的特殊应力产生很大不利影响的缺陷。框架中可能的摇摆缺陷应为那种在预期制造和安装过程中由于偏离设计尺寸而产生的结果。缺陷无需和系统的几何结构相适合。

DIN 18 800 第一部分 17

a) 理想构件（链式细钢丝）和具有初始摇摆缺陷的构件

（连续粗钢丝）

在上图中，L i 、L j 、和L k 分别为构件i 、j 和k 的长度，而φo.i 和φo.j 分别为线性构件i 和j 的摇摆缺陷。

b) 理想构件或者构架（链式细钢丝）和具有初始摇摆缺陷

的构件或者构架（连续粗钢丝） 在上图中，L r 和φo.r 分别为构件或构架的初始摇摆缺陷。 图12. 构架缺陷（注释）

注意: 如果假设有条款729到732中所述的缺陷，那么就可

把与理想几何结构之间可能发生的偏差考虑在内。由于DIN 18 800第2部分中的相关缺陷已考虑到结构缺陷的影响以及设计模型不确定性的影响，因此该标准还规定要将弯曲缺陷考虑在内。

构架有缺陷可能是由于没有达到设计长度或者线性构件之间结点处的角度或者支撑点位置与设计不同。 构件在节点处无意中没有对准，那么这不应属于假设范围。

（730）摇摆缺陷的类型和范围

最大初始摇摆缺陷应通过等式(23)来计算：

φo =

400

1

r 1·r 2 (23)

其中

r 1等于

L

5

此为适用于单个线性构件或线性构件组合的换算因数，其中对考虑中的应力有最大不利影响的缺陷构件长度大于5米。

r 2＝2

1

(1+n

1

) 此为用于单个线性构件或线性构件组合中摇摆缺陷单个原因n 的换算因数。

构架r 2的计算一般可假设n 为考虑中的平面上各层的垂直构件数。受到小轴向力（即小于作用在同一平面和层面上受到最大负载的垂直构件上所受轴向力的25%）的垂直构件

不包括在内。

注意1: 在计算多层棒状结构的层楼横向力时，对所观察的

层的棒状体而言，预扭转是最为不利的。因此，在r 1中，为它使用了层楼杆的系统长度L 。在其他层楼中，允许在r 1中用建筑物高度L r 代替系数长度L （见图13）。注意2: 通过假设当量力来对摇摆缺陷进行修正（参见DIN 18 800中的图7）。

（731）摇摆缺陷的下限值

如果生产和安装方法有充分理由来说明其他有关缺陷的假设保持有效并且可得到验证，那么就可假设摇摆缺陷小于等式(23)所得结果。

变形

n=2 φ0.1= r 2

4001 φ0.2= r 2400

1

r 1

DIN 18 800 第一部分18

（732）受到次要水平载荷的构架

如果可以根据条款728中规定的一阶理论来进行分析，并且构成稳定性的构架或构件只受到次要水平载荷（即小于结构上所受最不利垂直负载1/4000的载荷），那么缺陷应假设为等式23所得结果的两倍。

注意: 这适用于不受风负荷的“屋中屋”结构。

（733）连接滑脱

如果连接滑脱显然不可忽略，那么则要考虑在内。

对于桁架杆件来说，滑脱一般几乎可忽略不计。

注意1: 如果连续梁通过其凸缘上的接合板来在内部支撑上进行对接，那么连续性则会受到孔隙和梁高之间不利关系的极大影响。

注意2: 有时需要把有桁架起到支撑功能（由于它们是由较短的构件所组成）的滑脱考虑在内。

注意3: 有关与滑脱相反的连接摇摆模式参见条款737。

（734）设计偏心

应把设计偏心要适当考虑在内。

对横截面在整个长度上都变化的桁架的翼缘而言，当得到的单个横截面的重心轴线都被置于桁架翼缘的系统线上时，通常允许忽略在单个棒中的作用力的偏心度。

注意: 设计偏心通常是细节设计的结果（一般在接缝处）。

图14. 投影面上设计偏心的情况

（735）应力和张力

弹性分析中应假设材料具有线性弹性材料性质（即符合胡克定律），而在塑性分析中应假设材料有线性弹性-完全塑性材料性质。

如果材料局部发生应变硬化，那么这应要考虑在内。注意: 例如，抗拉构件上塑性链或孔的硬化性得到充分利用。（736）构件横截面的负载/位移关系

如果没有什么明显的因素会影响常规简化假设的话，那么就可使用这种方法来用于负载/位移关系。

注意1: 如果以下情况时不应采用伯努利假设

-构件中包含没有抗剪阻力的元件。

-梁材过短，以致剪切变形不可忽略不计。

-其中发生受阻扭曲。

注意2: 如果截面的塑性形状因数a pl大于1.25，那么应把条款755考虑在内。

（737）连接的负载/位移关系

如果从一开始摇摆不是很明显，可以忽略不计的话，那么在负载/位移关系方面应对以摇摆模式作用的构架或构件作出修正。

负载/位移关系可采用部分线性表示法来表示。

如果不论负载情况怎样，连接处发生的内力和力矩都改变其标记的话，那么滑脱和交替塑化对强度和刚度的影响则都要考虑在内。

注意1: 上述规定可适用于没有装加强筋的梁连接。

注意2: 连接处的滑脱参见条款733。

（738）剩余应力、二次应力和节点应力的影响

当不需要对工作强度进行证明时，不必考虑从制造过程中（如轧制，焊接，矫正）带来的固有应力、附加应力和切口应力（见第7.5.1节，要素741）。

注意: 桁架杆材的构件可在假设节点处为完全链的前提下来进行计算。

7.5 最终极限状态分析

7.5.1 标准和详细情况

（739）横向翘曲

线性构件和构架应要加以验证，以查看有无DIN 18 800第2部分中规定的横向翘曲。

如果在和由于一阶理论而确定的变形相对比的情况下，二阶理论而产生的变形所带来有效弯矩增加量不大于10%，那么其对平衡的影响则可忽略不计。

如果以下条件适用的话，则可视为可达到上述情况。a)结构中的轴向力N没有达到与系统中理想翘曲负载

N Ki.d的10%以上（在塑性铰链理论中，则基于最终塑性铰链形成之前的静态系统）；

b)无量纲细长度λK不大于0.3N

d,y

fσ?,其中σ

N

等于N/A,λK等于λK/λa, λK等于s K/i以及λa等于πd,y f/

E;

DIN 18 800 第一部分 19

c) 所有线性构件的特征值ε=l d )I E /(N 与有效长度系

数β=s K /l 的乘积不大于1。

如果横截面或者轴向力变化的话，那么（E ·I ），N Ki

和s K 应以根据最终极限状态分析集中的构件上的一点来确定。若有疑问，则应检查一个以上的点。

注意: 根据DIN 18 800第2部分，a ）、b ）和c ）中的N 应

假设为正数（参见条款314）。

（740）横向扭曲

线性构件和构架应要加以验证，看是否有DIN 18 800第2部分中规定的横向扭曲。 以下情况则无须加以验证： - 具有中空横截面的线性构件； - 围绕工字钢的z 轴发生弯曲；

-

在受压凸缘横向上被限制在数个按照一定距离c （分布的点上的情况下，围绕工字钢的y 轴发生弯曲，其中c 通过以下公式来确定: c ≤0.5λa ·i z,g ·y

d ,y ,pl M M (24)

其中

M y 为相关弯矩的最大绝对值；

λz 为参考长度直径比，按照公式？来计算。

i z.g 为围绕凸缘板加上腹板1/5的横截面腹板轴z 的回转半

径。

注意: DIN 18 800第2部分中的条款310还包括压缩系数？，这里适当假定为等于1。

（741）疲劳强度

结构需要进行疲劳评估，但如果唯一的可变作用力为 DIN 1055第3部分中子条款1.4规定的雪、温度、强加负载和不带周期刺激物的风载荷或者符合以下一种条件等情况则除外。

Δσ ＜26N/mm 2

(25)

n ＜5·106

(26/Δσ)3

(26)

其中

Δσ为应力变幅（单位：N/mm 2），相当于在设计可变负载下最大应力和最小应力之间的差额，其中设计可变负载由子条款7.2.2中规定的最终极限状态分析确定，而n 为应力周期数。

Δσ的计算并不需要考虑第2段中所提的可变负载。 如果是多于一个以上可变负载的作用力，Δσ则可分别计算。

注意: 等式(26)中的条件适合用来评估最不利细节设计中的

疲劳，考虑整个（统计）总数，其中包括不能随时接近决定细节设计的元件以进行检查和维修以及由于疲

劳而产生的故障会引起结构倒塌的情况。等式(26)中所用应力比较保守，属于那些假设用于最终极限状态分析而不是疲劳评估的应力 。

（742）由于孔洞而要进行的扣除

在计算阻力应要考虑到由于有孔洞而要扣除横截面面积的情况。

当考虑压缩力和剪切力时，上述情况在以下条件下则无须考虑在内： - 螺栓孔隙不超过1.0毫米，或者如果孔隙稍大一些，那么结构的容许变形不受限制； -

孔洞为铆合孔。

如果符合等式(27)中条件的话，那么受到张力的横截面各部分上的孔洞无须考虑在内。

(27)

在带有钻孔的横截面或横截面各部分当中，净横截面上的张力N R.d 可通过等式（28）并使用钢的抗张强度来计算。

N R.d =A Nrtto ·f y,K /(1.25·γM )

(28)

如果受到张力的横截面各部分的阻力基于屈服强度计算，或者如果符合等式（27）中的条件，那么横截面质心轴由于孔洞而产生的偏移可忽略不计。

计算内力和力矩以及尺寸变化时无须因为有孔洞而进行扣除。

注意: 当孔隙大于1.0毫米（例如，由于孔洞被压碎）时，则会发生更大的变形。

（743）不对称连接

如果抗张构件通过单独的螺栓来被不对称连接，那么等式(28)中的横截面面积则应为横截面较小部分面积的两倍，即A Nrtto =2A*(28)（参见图15），但如果建议采用更为准确的处理方法则除外。

图15 角连接的净横截面

DIN 18 800 第一部分

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（744）负载传输点

如果无需支撑的工字钢中的负载传输如条款503中所述，那么极限负载F R.d 应按以下公式来计算:

F R.d =

M

1

γs·l·f y,K (1.25－0.5|σx |/ f y,K ) (29) 其中情况则是:

F R.d =M

1

γs·l·f y,K (30) 其中

σx 为图16中相关梁横截面上的轴向应力; s 为梁腹厚度;

l 为图16中所示有效长度。

如果腹板的长度直径比（即h/s ）不大于60，那么焊接工字钢的F R.d 可通过等式（29）或（30）来计算。如果这一比率较高，那么为了安全要对腹板进行检查，以防有翘曲。 计算c 和l （参见图16a ）时，r 的取值应等于焊缝厚度。 注意1: 在等式（25）和（30）中，假设长度l 和l i 上受到

恒定应力σz 。

注意2: 负载传输区域内无需进行条款748中所规定的最终

极限状态分析。

注意3: 图16a ）和c ）中并未标出所有对平衡有作用的力和

支承反力。

7.5.2 弹性-弹性法 （745）概述

应力和阻力应根据弹性理论来计算。这里应要验证的是符合以下所有条件。 a ） 结构处于平衡状态；

b ） 在所有横截面上，按子条款7.2中规定来计算的应力不

大于屈服强度设计值f y.d ；

c ） 所有横截面均符合表12至14中所提grenz （b/t ）值*）

和grenz （d/t ）值或者如DIN 18 800第3部分或第4部分中的规定一样均确保有足够的安全来避免翘曲。 注意1: 由于最终极限状态被定义为直到屈服开始之前的状

态，所以横截面和系统上的塑性状态并不考虑在内。 注意2: 在通过弹性-弹性法进行的最终极限状态分析中，当

故障判定标准σv 不大于f y.k /γM 时，那么应力则不要大于屈服强度。

注意3: 表12中的grenz （b/t ）值把DIN 18 800第1部分表

1第1行中换算因数的增量作为边缘应力比的函数来考虑在内。

但是，为了简化以及与其它国家/国际规范保持一致起见，DIN 18 800第2部分中第7条并不对此作出规定。 注意4: 如果DIN 18 800第3部分条款？中所述条件适用的

话，那么单跨距则需要加以验证，以防出现翘曲。

a) 梁端支承负载的传输

l=c+5(t+r)

b) 梁跨上集中负载的传输（相当于中间支撑处支承负载的传输）