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承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼，其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 1591的規(guī)定。當(dāng)采用其他牌號的鋼材時，尚應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。對Q235鋼宜選用鎮(zhèn)靜鋼或半鎮(zhèn)靜鋼。
承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。
焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。
對于需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度等于或低于0℃但高于-20℃時，Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有0℃C沖擊韌性的合格保證；對Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-20℃沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度等于或低于-20℃時，對Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有-20℃沖擊韌性的合格保證；對Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-40℃沖擊韌性的合格保證。
對于需要驗(yàn)算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu)的鋼材亦應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證，當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度等于或低于-20℃時，對Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有0℃沖擊韌性的合格保證；對Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-20℃沖擊韌性的合格保證。
當(dāng)焊接承重結(jié)構(gòu)為防止鋼材的層狀撕裂而采用Z向鋼時，其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》GB/T 5313的規(guī)定。
鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值（材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值除以抗力分項(xiàng)系數(shù)），應(yīng)根據(jù)鋼材厚度或直徑按表2-77采用。鋼鑄件的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表2-78采用。連接的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表2-79至表2-81采用。
鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2） 表2-77
|
鋼材 |
抗拉、抗壓和抗彎f |
抗剪 fv |
端面承壓（刨平頂緊） fce |
|
|
牌號 |
厚度或直徑（mm） |
|||
|
Q235鋼 |
≤16 |
215 |
125 |
325 |
|
＞16~40 |
205 |
120 |
||
|
＞40~60 |
200 |
115 |
||
|
＞60~100 |
190 |
110 |
||
|
Q345鋼 |
≤16 |
310 |
180 |
400 |
|
＞16~35 |
295 |
170 |
||
|
＞35~50 |
265 |
155 |
||
|
＞50~100 |
250 |
145 |
||
|
Q390鋼 |
≤16 |
350 |
205 |
415 |
|
＞16~35 |
335 |
190 |
||
|
＞35~50 |
315 |
180 |
||
|
＞50~100 |
295 |
170 |
||
|
Q420鋼 |
≤16 |
380 |
220 |
440 |
|
＞16~35 |
360 |
210 |
||
|
＞35~50 |
340 |
195 |
||
|
＞50~100 |
325 |
185 |
||
注：表中厚度系指計算點(diǎn)的鋼材厚度，對軸心受力構(gòu)件系指截面中較厚板件的厚度。
鋼鑄件的強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2） 表2-78
|
鋼號 |
抗拉、抗壓和抗彎 f |
抗剪 fv |
端面承壓（刨平頂緊） fce |
|
ZG200-400 |
155 |
90 |
260 |
|
ZG230-450 |
180 |
105 |
290 |
|
ZG270-500 |
210 |
120 |
325 |
|
ZG310-570 |
240 |
140 |
370 |
焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2） 表2-79
|
焊接方法和焊條型號 |
構(gòu)件鋼材 |
對接焊縫 |
角焊縫 |
||||
|
牌號 |
厚度或直徑 （mm） |
抗壓 fcw |
焊縫質(zhì)量為下列等級時，抗拉ftw |
抗剪 |
抗拉、抗壓和抗剪 |
||
|
一級、二級 |
三級 |
fvw |
ffw |
||||
|
自動焊、半自動焊和E43型焊條的手工焊 |
Q235鋼 |
≤16 |
215 |
215 |
185 |
125 |
160 |
|
＞16~40 |
205 |
205 |
175 |
120 |
|||
|
＞40~60 |
200 |
200 |
170 |
115 |
|||
|
＞60~100 |
190 |
190 |
160 |
110 |
|||
|
自動焊、半自動焊和E50型焊條的手工焊 |
Q345鋼 |
≤16 |
310 |
310 |
265 |
180 |
200 |
|
＞16~35 |
295 |
295 |
250 |
170 |
|||
|
＞35~50 |
265 |
265 |
225 |
155 |
|||
|
＞50~100 |
250 |
250 |
210 |
145 |
|||
|
自動焊、半自動焊和E55型焊條的手工焊 |
Q390鋼 |
≤16 |
350 |
350 |
300 |
205 |
220 |
|
＞16~35 |
335 |
335 |
285 |
190 |
|||
|
＞35~50 |
315 |
315 |
270 |
180 |
|||
|
＞50~100 |
295 |
295 |
250 |
180 |
|||
|
自動焊、半自動焊和E55型焊條的手工焊 |
Q420鋼 |
≤16 |
380 |
380 |
320 |
220 |
220 |
|
＞16~35 |
360 |
360 |
305 |
210 |
|||
|
＞35~50 |
340 |
340 |
290 |
195 |
|||
|
＞50~100 |
325 |
325 |
275 |
185 |
|||
注：1．自動焊和半自動焊所采用的焊絲和焊劑，應(yīng)保證其熔敷金屬的力學(xué)性能不低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素鋼埋弧焊用焊劑》GB/T 5293和《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T 12470中相關(guān)的規(guī)定；
2．焊縫質(zhì)量等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205的規(guī)定。其中厚度小于8mm鋼材的對接焊縫，不宜用超聲波探傷確定焊縫質(zhì)量等級；
3．對接焊縫抗彎受壓區(qū)強(qiáng)度設(shè)計值取fcw，抗彎受拉區(qū)強(qiáng)度設(shè)計值取ftw。
螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2） 表2-80
|
承壓型連接高強(qiáng)度螺栓 |
普通螺栓 |
錨栓 |
承壓型連接 高強(qiáng)度螺栓 |
||||||||
|
C級螺栓 |
A級、B級螺栓 |
||||||||||
|
抗拉 |
抗剪 |
承壓 |
抗拉 |
抗剪 |
承壓 |
抗拉 |
抗拉 |
抗剪 |
承壓 |
||
|
ftb |
fvb |
fcb |
ftb |
fvb |
fcb |
fta |
ftb |
fvb |
fcb |
||
|
普通螺栓 |
4.6級、4.8級 |
170 |
140 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
5.6級 |
- |
- |
- |
210 |
190 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
8.8級 |
- |
- |
- |
400 |
320 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
錨栓 |
Q235鋼 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
140 |
- |
- |
- |
|
Q345鋼 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
180 |
- |
- |
- |
|
|
承壓型連接高強(qiáng)度螺栓 |
8.8級 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
400 |
250 |
- |
|
10.9級 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
500 |
310 |
- |
|
|
構(gòu)件 |
QZ35鋼 |
- |
- |
305 |
- |
- |
405 |
- |
- |
- |
470 |
|
Q345鋼 |
- |
- |
385 |
- |
- |
510 |
- |
- |
- |
590 |
|
|
Q390鋼 |
- |
- |
400 |
- |
- |
530 |
- |
- |
- |
615 |
|
|
Q420鋼 |
- |
- |
425 |
- |
- |
560 |
- |
- |
- |
655 |
|
注：1．A級螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按較小值）的螺栓；B級螺栓用于d＞24mm或l＞10d或l＞150mm（按較小值）的螺栓。d為公稱直徑，l為螺桿公稱長度；
2．A、B級螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C級螺栓孔的允許偏差和孔壁表面粗糙度，均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205的要求。
鉚釘連接的強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2） 表2-81
|
鉚釘鋼號和構(gòu)件 鋼材牌號 |
抗拉（釘頭拉脫） |
抗剪fvT |
承壓fcT |
|||
|
ftT |
I類孔 |
II類孔 |
I類孔 |
II類孔 |
||
|
鉚釘 |
BL2或BL3 |
120 |
185 |
155 |
- |
- |
|
構(gòu)件 |
Q235鋼 |
- |
- |
- |
450 |
365 |
|
Q345鋼 |
- |
- |
- |
565 |
460 |
|
|
Q390鋼 |
- |
- |
- |
590 |
480 |
|
注：1．屬于下列情況者為I類孔：
1）在裝配好的構(gòu)件上按設(shè)計孔徑鉆成的孔；
2）在單個零件和構(gòu)件上按設(shè)計孔徑分別用鉆模鉆成的孔；
3）在單個零件上先鉆成或沖成較小的孔徑，然后在裝配好的構(gòu)件上再擴(kuò)鉆至設(shè)計孔徑的孔。
2．在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設(shè)計孔徑的孔屬于II類孔。
計算下列情況的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接時，上述強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以相應(yīng)的折減系數(shù)：
1．單面連接的單角鋼
1）按軸心受力計算強(qiáng)度和連接0.85；
2）按軸心受壓計算穩(wěn)定性
等邊角鋼0.6＋0.0015δ，但不大于1.0：
短邊相連的不等邊角鋼0.5＋0.0025δ，但不大于1.0；
長邊相連的不等邊角鋼0.70；
幾為長細(xì)比，對中間無連接的單角鋼壓桿，應(yīng)按最小回轉(zhuǎn)半徑計算，當(dāng)δ＜20時，取δ＝20；
2．無墊板的單面施焊對接焊縫0.85；
3．施工條件較差的高空安裝焊縫和鉚釘連接0.90；
4．沉頭和半沉頭鉚釘連接0.80。
注：當(dāng)幾種情況同時存在時，其折減系數(shù)應(yīng)連乘。
鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo)見表2-82。
鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo) 表2-82
|
彈性模量E （N/mm2） |
剪變模量G （N/mm2） |
線膨脹系數(shù)α （以每℃計） |
質(zhì)量密度ρ （kg/m3） |
|
206×103 |
79×103 |
12×10-6 |
7850 |
吊車梁、樓蓋梁、屋蓋梁、工作平臺梁以及墻架構(gòu)件的撓度不宜超過表2-83所列的容許值。
受彎構(gòu)件撓度允許值 表2-83
|
項(xiàng)次 |
構(gòu)件類別 |
撓度允許值 |
|
|
[νT] |
[νQ] |
||
|
1 |
吊車梁和吊車桁架（按自重和起重量最大的一臺吊車計算撓度） （1）手動吊車和單梁吊車（含懸掛吊車） （2）輕級工作制橋式吊車 （3）中級工作制橋式吊車 （4）重級工作制橋式吊車 |
l/500 l/800 l/1000 l/1200 |
|
|
2 |
手動或電動葫蘆的軌道梁 |
l/400 |
|
|
3 |
有重軌（重量等于或大于38kg/m）軌道的工作平臺梁 有輕軌（重量等于或大于24kg/m）軌道的工作平臺梁 |
l/600 l/400 |
|
|
4 |
樓（屋）蓋梁或桁架，工作平臺梁（第3項(xiàng)除外）和平臺板 （1）主梁或銜架（包括設(shè)有懸掛起重設(shè)備的梁和桁架） （2）抹灰頂棚的次梁 （3）除（1）、（2）款外的其他梁（包括樓梯梁） （4）屋蓋檁條 支承無積灰的瓦楞鐵和石棉瓦屋面者 支承壓型金屬板 有積灰的瓦楞鐵和石棉瓦等屋面者 支承其他屋面材料者 （5）平臺板 |
l/400 l/250 l/250 l/150 l/200 l/200 l/150 |
l/500 l/350 l/300 |
|
5 |
墻架構(gòu)件（風(fēng)荷載不考慮陣風(fēng)系數(shù)） （1）支柱 （2）抗風(fēng)桁架（作為連續(xù)支柱的支承時） （3）砌體墻的橫梁（水平方向） （4）支承壓型金屬板、瓦楞鐵和石棉瓦墻面的橫梁（水平方向） （5）帶有玻璃窗的橫梁（豎直和水平方向） |
l/200 |
l/400 l/1000 l/300 l/200 l/200 |
注：1．l為受彎構(gòu)件的跨度（對懸臂梁和伸臂梁為懸伸長度的2倍）。
2．[νT]為全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度（如有起拱應(yīng)減去拱度）允許值；
[νQ]為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度允許值。
框架結(jié)構(gòu)的水平位移允許值：在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架柱頂水平位移和層間相對位移不宜超過下列數(shù)值。
1．無橋式吊車的單層框架的柱頂位移H/150
2．有橋式吊車的單層框架的柱頂位移H/400
3．多層框架的柱頂位移H/500
4．多層框架的層間相對位移h/400
H為自基礎(chǔ)頂面至柱頂?shù)目偢叨龋籬為層高。
注：1．對室內(nèi)裝修要求較高的民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)，層間相對位移宜適當(dāng)減小。無墻壁的多層框架結(jié)構(gòu)，層間相對位移可適當(dāng)放寬。
2．對輕型框架結(jié)構(gòu)的柱頂水平位移和層間位移均可適當(dāng)放寬。
桁架弦桿和單系腹桿的計算長度見表2-84。
桁架弦桿和單系腹桿的計算長度l0 表2-84
|
項(xiàng)次 |
彎曲方向 |
弦桿 |
腹桿 |
|
|
支座斜桿和支座豎桿 |
其他腹桿 |
|||
|
1 |
在桁架平面內(nèi) |
l |
l |
0.8l |
|
2 |
在桁架平面外 |
l1 |
l |
l |
|
3 |
斜平面 |
- |
l |
0.9l |
注：1．l為構(gòu)件的幾何長度（節(jié)點(diǎn)中心間距離）；l1為桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)之間的距離。
2．斜平面系指與桁架平面斜交的平面，適用于構(gòu)件截面兩主軸均不在桁架平面內(nèi)的單角鋼腹桿和雙角鋼十字形截面腹桿。
3．無節(jié)點(diǎn)板的腹桿計算長度在任意平面內(nèi)均取其等于幾何長度（鋼管結(jié)構(gòu)除外）。
受拉構(gòu)件的允許長細(xì)比見表2-85。受壓構(gòu)件的允許長細(xì)比見表2-86。
受拉構(gòu)件的允許長細(xì)比 表2-85
|
項(xiàng)次 |
構(gòu)件名稱 |
承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu) |
直接承受動力荷載和結(jié)構(gòu) |
|
|
一般建筑結(jié)構(gòu) |
有重級工作制吊車的廠房 |
|||
|
1 |
桁架的桿件 |
350 |
250 |
250 |
|
2 |
吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐 |
300 |
200 |
- |
|
3 |
其他拉桿、支撐、系桿等（張緊的圓鋼除外） |
400 |
350 |
- |
注：1．承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)中，可僅計算受拉構(gòu)件在豎向平面內(nèi)的長細(xì)比。
2．在直接或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，單角鋼受拉構(gòu)件長細(xì)比的計算方法與表2-86注2相同。
3．中、重級工作制吊車桁架下弦桿的長細(xì)比不宜超過200。
4．在設(shè)有夾鉗或剛性料耙等硬鉤吊車的廠房中，支撐（表中第2項(xiàng)除外）的長細(xì)比不宜超過300。
5．受拉構(gòu)件在永久荷載與風(fēng)荷載組合作用下受壓時，其長細(xì)比不宜超過250。
6．跨度等于或大于60m的桁架，其受拉弦桿和腹桿的長細(xì)比不宜超過300（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）或250（直接承受動力荷載）。
受壓構(gòu)件的允許長細(xì)比 表2-86
|
項(xiàng)次 |
構(gòu)件名稱 |
允許長細(xì)比 |
|
1 |
柱、桁架和天窗架中的桿件 |
150 |
|
柱的綴條、吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐 |
||
|
2 |
支撐（吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐除外） |
200 |
|
用以減少受壓構(gòu)件長細(xì)比的桿件 |
注：1．桁架（包括空間桁架）的受壓腹桿，當(dāng)其內(nèi)力等于或小于承載能力的50%時，允許長細(xì)比值可取為200。
2．計算單角鋼受壓構(gòu)件的長細(xì)比時，應(yīng)采用角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑，但在計算交叉桿件平面外的長細(xì)比時，可采用與角鋼肢邊平行軸的回轉(zhuǎn)半徑。
3．跨度等于或大于60m的桁架，其受壓弦桿和端壓桿的允許長細(xì)比值宜取為100，其他受壓腹桿可取為150（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）或120（直接承受動力荷載）。
單層廠房階形柱計算長度的折減系數(shù)見表2-87。
單層廠房階形柱計算長度的折減系數(shù) 表2-87
|
廠房類型 |
折減 系數(shù) |
|||
|
單跨或多跨 |
縱向溫度區(qū)段內(nèi)一個柱列的柱子數(shù) |
屋面情況 |
廠房兩側(cè)是否有通長的屋蓋縱向水平支撐 |
|
|
單跨 |
等于或少于6個 |
- |
- |
0.9 |
|
多于6個 |
非大型混凝土屋面板的屋面 |
無縱向水平支撐 |
||
|
有縱向水平支撐 |
0.8 |
|||
|
大型混凝土屋面板的屋面 |
- |
|||
|
多跨 |
- |
非大型混凝土屋面板的屋面 |
無縱向水平支撐 |
|
|
有縱向水平支撐 |
0.7 |
|||
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大型混凝土屋面板的屋面 |
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注：有橫梁的露天結(jié)構(gòu)（如落錘車間等），其折減系數(shù)可采用0.9。
摩擦型高強(qiáng)度螺栓中摩擦面抗滑移系數(shù)見表2-88。一個高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力見表2-89。
摩擦面的抗滑移系數(shù)μ 表2-88
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在連接處構(gòu)件接觸面的處理方法 |
構(gòu)件的鋼號 |
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Q235鋼 |
Q345鋼、Q390鋼 |
Q420鋼 |
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噴砂（丸） |
0.45 |
0.50 |
0.50 |
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噴砂（丸）后涂無機(jī)富鋅漆 |
0.35 |
0.40 |
0.40 |
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噴砂（丸）后生赤銹 |
0.45 |
0.50 |
0.50 |
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鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
一個高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力P（kN） 表2-89
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螺栓的性能等級 |
螺栓公稱直徑（mm） |
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M16 |
M20 |
M22 |
M24 |
M27 |
M30 |
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8.8級 |
80 |
125 |
150 |
175 |
230 |
280 |
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10.9級 |
100 |
155 |
190 |
225 |
290 |
355 |
螺栓或鉚釘?shù)脑试S距離見表2-90。
螺栓或鉚釘?shù)淖畲蟆⒆钚≡试S距離 表2-90
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名稱 |
位置和方向 |
最大允許距離 （取兩者的較小值） |
最小允許距離 |
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中心間距 |
外排（垂直內(nèi)力方向或順內(nèi)力方向） |
8d0或12t |
3d0 |
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中間排 |
垂直內(nèi)力方向 |
16d0或24t |
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順內(nèi)力方向 |
構(gòu)件受壓力 |
12d0或18t |
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構(gòu)件受拉力 |
16d0或24t |
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沿對角線方向 |
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中心至構(gòu)件邊緣距離 |
順內(nèi)力方向 |
4d0或8t |
2d0 |
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垂直內(nèi)力方向 |
剪切邊或手工氣割邊 |
1.5d0 |
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軋制邊、自動氣割或鋸割邊 |
高強(qiáng)度螺栓 |
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其他螺栓或鉚釘 |
1.2d0 |
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注：1．d0為螺栓或鉚釘?shù)目讖剑?/span>t為外層較薄板件的厚度。
2．鋼板邊緣與剛性構(gòu)件（如角鋼、槽鋼等）相連的螺栓或鉚釘?shù)淖畲箝g距，可按中間排的數(shù)值采用。
文章來源：千萬間
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