PDF《钢结构通用规范》

钢结构通用规范(征求意见稿) 目次

1 总则

1 2 基本规定.

2

3 材料

4 4 构件及连接设计.5 4.1 普通钢构件

5 4.2 冷弯钢构件

7 4.3 不锈钢构件

8 4.4 钢结构连接

9 4.5 疲劳

10 4.6 构造要求

11 5 结构体系设计.12 5.1 门式刚架轻型房屋钢结构

12 5.2 多高层钢结构

13 5.3 大跨度钢结构

14 5.4 塔桅钢结构

15 5.5 钢筒仓结构

17 5.6 城市钢桥

18 5.7 抗震、隔震与减震设计

19 5.8 钢结构防护设计

20 6 施工及验收.21 6.1 制作与安装

21 6.2 焊接

23 6.3 验收

24 7 维护与拆除.26 7.1 维护

26 7.2 拆除

27 附:起草说明.29

1 1 总则 1.0.1 为在钢结构工程建设中保障人身健康和生命财产安全、生态环境安全,满足经济社会 管理基本需要,依据有关法律、法规,制定本规范. 1.0.2 建筑工程、市政工程与一般构筑物中钢结构的设计、施工、验收、维护及拆除等,必须 遵守本规范. 1.0.3 本规范是对钢结构工程技术和管理的基本要求.当工程中采用的材料、设计方法、技 术措施、 施工质量控制与检验验收方法等与本规范的规定不一致, 但经合规性评估符合本规 范第

2 章的规定时,应允许使用. 1.0.4 钢结构工程除应符合本规范外,尚应遵循国家现行有关规范的规定.

2 2 基本规定 2.0.1 钢结构设计时,应根据结构破坏可能产生后果的严重性,采用不同的安全等级.钢结 构安全等级划分及结构重要性系数取值应符合《工程结构通用规范》的规定. 2.0.2 钢结构设计工作年限应根据其使用功能、建造成本、使用维护成本和环境影响等因素 确定,并应符合《工程结构通用规范》的规定. 2.0.3 在设计工作年限内,钢结构应满足下列功能规定:

1 能承受在正常施工和使用期间可能出现的、设计荷载范围内的各种作用.

2 保持正常的使用性能.

3 满足正常使用,在正常维护下具有足够的耐久性能.

4 当发生火灾时,在规定的时间内可保持足够的承载力.

5 当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时,结构能保持必需的整体稳固性,不出现 与起因不相称的破坏后果. 2.0.4 钢结构及构件在设计工作年限内应符合下列规定:

1 未经技术鉴定或设计许可,不应改变设计文件规定的功能和使用条件.

2 对可能影响主体结构安全性和耐久性的事项,建立定期检测、维护制度.

3 按设计规定必须更换的构件、节点、支座、部件等应及时进行更换.

4 构件表面的防火、防腐防护层,应按设计规定和维护规定等进行维护或更换.

5 结构及构件、节点、支座等出现超过设计规定的变形和耐久性缺陷时,应及时进行处 理.

6 遇地震、火灾等灾害时,灾后应对结构进行鉴定评估,并按评估意见进行加固处理后 方可继续使用. 2.0.5 钢结构的作用及作用组合,应按工程实际情况确定,并应符合《工程结构通用规范》 的规定. 2.0.6 钢结构进行抗震设计时, 地震作用及作用组合应符合 《建筑与市政工程抗震通用规范》 的规定. 2.0.7 钢结构工程在建造过程中应符合下列规定:

1 钢结构施工详图应依据设计图及其它相关技术文件完成,经设计单位审核确认.

2 施工组织应考虑钢结构施工的交叉作业、堆场布置、作业环境等因素.

3 施工单位应进行施工方法对主体结构内力及变形影响的分析,并对施工阶段结构的强 度、稳定性和刚度进行验算.

4 钢结构工程施工单位和监理单位、检测单位、监督机构等应统一计量标准.

3 2.0.8 全截面受压或部分截面受压的截面板件应根据板件宽厚比对板件进行分类;

当组成截 面各板件分类不一致时, 截面分类应按其板件的最高分类级别确定;

应根据构件板件和截面 分类进行截面和构件抗力计算. 2.0.9 建筑钢结构有抗震设防要求时,应保证结构两个主轴方向的抗侧力构件均具有必要的 抗震承载力和良好的变形与耗能能力. 2.0.10 建筑钢结构支承动力设备以及精密仪器时, 结构设计除了满足一般承载力、 变形及抗 震性能要求外,其水平振动以及楼盖竖向振动应满足相关设备和仪器对振动位移、速度、加 速度控制要求以及结构疲劳验算要求.

4 3 材料 3.0.1 钢结构工程所选用钢材的牌号、技术条件、性能指标均应符合现行国家标准的规定. 在钢结构设计文件和材料订货文件中, 应注明所采用钢材与连接材料的牌号或型号、 强度或 质量等级以及所依据的标准, 并应注明所要求的钢材化学成份与力学性能的保证项目和性能 指标. 3.0.2 钢结构工程用钢材应遵循技术可靠、经济合理的原则,综合考虑结构的重要性、结构 形式与应力状态、连接方法、钢材厚度、荷载特征与工作环境以及价格等因素,优化选用合 适的钢材牌号和性能要求. 3.0.3 钢结构承重构件所用的钢材应具有屈服强度、断后伸长率、抗拉强度和硫、磷含量的 合格保证;

对焊接结构尚应具有碳或碳当量的合格保证.铸钢件和要求抗层状撕裂(Z 向) 性能的钢材尚应具有断面收缩率的合格保证. 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构所用 的钢材,应具有冷弯试验的合格保证;

对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件,其所用钢 材尚应具有冲击韧性的合格保证. 3.0.4 按塑性设计的结构与进行弯矩调幅计算的构件,其所用钢材应具有明显的屈服台阶, 断后伸长率不应小于 20%;

钢材的屈强比不应大于 0.85. 3.0.5 在T形、十字形和角形焊接连接节点中,当其板件厚度不小于 40mm 且沿板厚方向有 较强撕裂作用时(含较高约束拉应力作用) ,该部位板件钢材应具有厚度方向抗撕裂性能(Z 向性能)的合格保证. 3.0.6 按极限状态设计方法进行结构强度与稳定计算时,钢材强度应取钢材的强度设计值, 此值应以钢材的屈服强度标准值除以钢材的抗力分项系数求得. 3.0.7 钢结构施工单位应对工程用钢材与连接材料进行严格规范管理.钢材与连接材料应按 设计文件的选材要求进行订货.

5 4 构件及连接设计 4.1 普通钢构件 4.1.1 轴心受力构件的截面强度计算应符合下列规定:

1 轴心受拉和轴心受压构件,毛截面的应力设计值应小于钢材强度设计值,净截面的平 均应力应小于钢材抗拉强度最小值的 0.7 倍.

2 高强度螺栓摩擦型连接的构件,计算螺栓孔截面的拉力时应考虑孔前传力影响;

当构 件沿全长都有排列较密螺栓时,净截面应力设计值应小于钢材强度设计值.

3 当轴心受力构件的组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,应考虑节点及其附 近区段的剪切滞后效应对截面承载力的影响.

4 受压构件有可能发生局部屈曲时,应考虑局部屈曲对截面承载力的影响. 4.1.2 轴心受压构件的稳定性计算应符合下列规定:

1 轴心受压构件应进行稳定性计算;

稳定承载力设计值,取毛截面强度设计值乘以稳定 系数;

稳定性验算应按截面两个主轴方向分别进行.

2 截面形心与剪切中心重合的构件,应验算弯曲屈曲承载力;

对抗扭刚度较弱的构件, 尚应验算扭转屈曲承载力;

对截面形心与剪切中心不重合的构件,应验算弯扭屈曲承载力.

3 稳定系数应考虑残余应力、初始弯曲和轴压力相对于构件形心偏心的影响.

4 独立的压杆,应考虑两端边界条件对稳定承载力的影响;

桁架体系中的压杆,可以考 虑相邻构件的约束作用.

5 压杆有可能发生局部屈曲时,应考虑局部屈曲对整体屈曲的影响.

6 格构式轴心受压构件的稳定性计算,尚应考虑缀板体系或缀条体系变形对构件稳定的 影响;

缀条或缀板体系, 应能够承担弯曲屈曲产生的剪力, 缀条不应在整体屈曲前发生屈曲;

被缀板或缀条分段的柱肢的稳定承载力不应小于构件整体稳定承载力. 4.1.3 实腹式轴心受压构件的局部稳定和屈曲后强度应符合下列规定:

1 当不允许板件局部屈曲时,实腹式轴心受压构件中的三边和四边支承板件以及圆管管 壁的局部屈曲不应先于构件的整体失稳.

2 当允许板件局部屈曲时,如四边支承板件的局部屈曲先于整体失稳,应采用有效截面 考虑局部屈曲对截面强度和整体失稳承载力的影响;

三边支承板件,允许其屈曲,但不应利 用屈曲后强度.

3 局部屈曲的承载力计算,应考虑残余应力和板件初始弯曲的影响,应考虑整体变形产 生的截面应力的变化. 4.1.4 受弯构件截面的弯曲、剪切设计内力不应大于相应的承载力.

6 4.1.5 对侧向弯扭未受约束的受弯构件,应验算其侧向弯扭失稳承载力;

在构件约束端及内 支座处应采取措施保证截面不发生扭转. 4.1.6 受弯构件不利用板件屈曲后强度时,应保证设计荷载下板件不发生局部屈曲. 4.1.7 受弯构件的挠度应满足正常使用极限状态要求. 4.1.8 拉弯、压弯构件应校验轴力和弯矩共同作用下的截面强度,验算时截面几何特性应按 净截面面积和净截面模量计算. 4.1.9 拉弯构件当拉力很小而弯矩相对很大时,应防止发生整体失稳.压弯构件必须保证在 压力和弯矩共同作用下的整体稳定性.当压弯构件处于下列情况之一时尚应符合下列规定:

1 单轴对称截面压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时,应补充验 算较小翼缘拉应力是否超限.

2 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,除应计算整个构件强度和稳定性外,应计算单肢 的强度和稳定性.用于计算缀材内力的剪力,应考虑构件初始几何缺陷的存在,且不应小于 构件的实际剪力.

3 弯矩作用在两个主平面内的压弯构件, 其稳定性验算应同时考虑两个方向的弯矩作用. 4.1.10 实腹式压弯构件要求不出现局部失稳时, 其腹板高厚比和翼缘宽厚比应满足板件不能 发生屈曲的分级要求

7 4.2 冷弯钢构件 4.2.1 冷弯钢构件的壁厚不宜小于 1.5mm (压型钢板除外) , 主要承重结构构件的壁厚不宜小 于2mm.对采用预涂镀冷轧板的龙骨体系,主要承重构件的壁厚不宜小于 0.75mm. 4.2.2 构件受压部分的壁厚应符合下列规定:

1 构件中受压板件的最大宽厚比应符合表 4.2.2 的规定. 表4.2.2 受压板件的宽厚比限值 板件类型 宽厚比限值 非加劲板件

45 部分加劲板件

60 加劲板件

250 2 圆管截面构件的外径与壁厚之比,对于 Q235 钢,不宜大于 100;

对于 Q345 钢,不 宜大于 68;

对于 Q390 钢,不宜大于 60;

对于 Q460 钢,不宜大于 51. 4.2.3 轴心受拉构件和以受拉为主的拉弯构件应进行强度和刚度验算. 4.2.4 轴心受压构件、受弯构件、压弯构件和以受弯为主的拉弯构件,应进行强度、稳定性 和刚度验算. 4.2.5 构件中受压板件的有效宽厚比应进行验算. 4.2.6 设计刚架、屋架、檩条和墙梁时,应对其强度、稳定性和刚度进行验算,且应考虑由 于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响. 4.2.7 构件的受拉强度应按净截面验算;

受压强度应按有效净截面验算;

构件的刚度和稳定 性应按毛截面验算. 4.2.8 计算全截面有效的受拉、受压或受弯的冷弯型钢构件的强度,可采用考虑冷弯效应的 强度设计值. 经退火、 焊接和热镀锌等热处理的冷弯型钢构件不得采用考虑冷弯效应的强度 设计值.

8 4.3 不锈钢构件 4.3.1 不锈钢结构应根据结构的安全等级、设计工作年限、工作环境、耐腐蚀要求、表面要 求等因素合理选取不锈钢材料. 4.3.2 不锈钢结构承重构件壁厚不应小于 1.5mm. 4.3.3 不锈钢构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表 4.3.3 的规定. 表4.3.3 受压板件的宽厚比和径厚比限值 不锈钢号 板件类型 S30403 S31603 S30408 S31608 S22053 S22253 非加劲板件

50 45

30 部分加劲板件

70 60

40 加劲板件

280 260

180 圆管

100 90

50 4.3.4 不锈钢构件的设计应符合下列规定:

1 不锈钢构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算;

构件的稳定 性应按有效截面计算,................