钢结构设计标准

1.0.1为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到 技术先进、安全适用、经济合理、保证质量，制定本标准。 1.0.2本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构 设计。 1.0.3钢结构设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关 标准的规定。

结构或构件在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而 然发生的断裂

轨道交通标准规范范本2. 1.2 一阶弹性分析

不考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响： 形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及亻

仅考虑结构整体初始缺陷及几何非线性对结构内力和变形产 生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析 构内力及位移。

直接考虑对结构稳定性和强度性能有显著影响的初始儿何金 陷、残余应力、材料非线性、节点连接刚度等因素，以整个结机 体系为对象进行二阶非线性分析的设计方法

结构、构件或板件达到受力临界状态时在其刚度较弱方向 生另一种较大变形的状态

2.1.6板件屈曲后强度

板件屈曲后尚能继续保持承受更大荷载的能力。 2.1.7正则化长细比或正则化宽厚比normalizedslendernessrati 参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度与相应的 件或板件抗弯、抗剪或抗承压弹性屈曲应力之商的平方根

参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度与相应的构 件或板件抗弯、抗剪或抗承压弹性屈曲应力之商的平方根。

构件或结构在荷载作用下能整体保持稳定的能力

计算板件屈曲后极限强度时，将承受非均匀分布极限应力的 板件宽度用均匀分布的屈服应力等效，所得的折减宽度。

2.1.10 有效宽度系数

effective width factor

计算稳定性时所用的长度，其值等于构件在其有效约束点间 几何长度与计算长度系数的乘积

2. 1.13 长细比

2.1.14 换算长细比 equivalent slenderness ratio

在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则： 格构式构件换算为实腹式构件进行计算，或将弯扭与扭转失稳 算为弯曲失稳计算时，所对应的长细比。

在为减少受压构件（或构件的受压翼缘）自由长度所设置的 侧向支撑处，沿被支撑构件（或构件受压翼缘）的屈曲方向，作 用于支撑的侧向力。

利用节点和构件的抗弯能力抵抗荷载的结构。

利用节点和构件的抗弯能力抵抗荷载的结构

2. 1. 17 支撑结构

bpracing structure

在梁柱构件所在的平面内，沿斜向设置支撑构件，以支撑轴 刚度抵抗侧向荷载的结构

由框架及支撑共同组成抗侧力体系的结构。

设计为只承受轴向力而不考虑侧向刚度的柱子。

2.1.21 节点域pa

panel zone

框架梁柱的刚接节点处及柱腹板在梁高度范围内上下边设有 加劲肋或隔板的区域

钢球面作为支承面使结构在支座处可以沿任意方向转动的铰 接支座或可移动支座，

2.1.23钢板剪力墙

2.1.24 主管 chord member

钢管结构构件中，在节点处连续贯通的管件，如桁架中的 弦杆。

2. 1.25 支管 brace member

钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如架中 与主管相连的腹杆。

两支管的趾部离开一定距离的管节点。

主钢管节点处，两支管相互搭接

2.1.28平面管节点

与主管在同一平面内相互连接

2.1.29空间管节点

overlap joint

uniplanar joint

在不同平面内的多根支管与主管相接而形成的管节点。

welded section

由混凝士翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成的可整体受力 的梁。

2.1.32支撑系统 bracing system

由支撑及传递其内力的梁（包括基础梁）、柱组成的抗侧力 系统。

2.1.33 消能梁段link

在偏心支撑框架结构中，位于两斜支撑端头之间的梁段或位 于一斜支撑端头与柱之间的梁段

38畸变屈曲distorsionalbuc

2. 1.38畸变屈曲

截面形状发生变化，且板件与板件的交线至少有一条会 位移的屈曲形式。

在强烈地震作用下，结构构件首先进人塑性变形并消耗能量 的区域。

在强烈地震作用下，结构构件仍处于弹性工作状态的区域

2.2.1作用和作用效应设计值

2. 2. 4 计算系数及其他

K1、K2 构件线刚度之比： nf 高强度螺栓的传力摩擦面数目； nv 螺栓或铆钉的剪切面数目； αE 钢材与混凝土弹性模量之比； αe 梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数： αf 疲劳计算的欠载效应等效系数； I α 考虑二阶效应框架第i层籽件的侧移弯矩增大 系数； 非塑性耗能区内力调整系数：

3.1.1钅 钢结构设计应包括下列内容： 1 结构方案设计，包括结构选型、构件布置； 2材料选用及截面选择； 3 作用及作用效应分析； 4 结构的极限状态验算； 5结构、构件及连接的构造； 6制作、运输、安装、防腐和防火等要求； 7满足特殊要求结构的专门性能设计。 3.1.2本标准除疲劳计算和抗震设计外，应采用以概率理论为 基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。 3.1.3除疲劳设计应采用容许应力法外，钢结构应按承载能力 极限状态和正常使用极限状态进行设计： 1承载能力极限状态应包括：构件或连接的强度破坏、脆 性断裂，因过度变形而不适用于继续承载，结构或构件丧失稳 定，结构转变为机动体系和结构倾覆； 2正常使用极限状态应包括：影响结构、构件、非结构构 件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用 或耐久性能的局部损坏。 3.1.4钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《工程结构可靠性 设计统一标准》GB50153的规定。一般工业与民用建筑钢结构 的安全等级应取为二级，其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据

1承载能力极限状态应包括：构件或连接的强度破坏、脏 性断裂，因过度变形而不适用于继续承载，结构或构件丧失稳 定，结构转变为机动体系和结构倾覆； 2正常使用极限状态应包括：影响结构、构件、非结构松 生正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使月 或耐久性能的局部损坏

3.1.4钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《工程结构可靠性 没计统一标准》GB50153的规定。一般工业与民用建筑钢结 的安全等级应取为二级，其他特殊建筑钢结构的安全等级应根期 其体情况另行确定。建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与零 个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行

调整，但不得低于三级

3.1.5按承载能力极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的 基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极 限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合， 3.1.6计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应 采用荷载设计值；计算疲劳时，应采用荷载标准值。 3.1.7对于直接承受动力荷载的结构：计算强度和稳定性时 动力荷载设计值应乘以动力系数；计算疲劳和变形时，动力荷载 标准值不乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲 劳和挠度时，起重机荷载应按作用在跨简内荷载效应最天的一台 起重机确定。

动力荷载设计值应乘以动力系数；计算疲劳和变形时，动力 标准值不乘动力系数。计算吊车梁或吊车架及其制动结构！ 劳和挠度时，起重机荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的 起重机确定。

裁剪分析三个相互制约的过程，并宜进行施工过程分析。 3.1.9结构构件、连接及节点应采用下列承载能力极限状态设 计表达式： 1持久设计状况、短暂设计状况：

2地震设计状况： 多遇地震

式中： 结构的重要性系数：对安全等级为级的结构构件 不应小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不应 小于1.0，对安全等级为级的结构构件不应小 于0.9； S一一承载能力极限状况下作用组合的效应设计值：对持

久或短暂设计状况应按作月 震设计状况应按作用的地震 R 结构构件的承载力设计值： Rk— 结构构件的承载力标准值； YRE 承载力抗震调整系数，应折 震设计规范》GB50011的

施，满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性利 刚度要求并应符合防火、防腐蚀要求。宜采用通用和标准化构 牛，当考虑结构部分构件替换可能性时应提出相应的要求。钢给 构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明 确，减少应力集中，避免材料三向受拉

3.1.13钢结构设计文件应注明螺栓防松构造要求、端面刨平』 紧部位、钢结构最低防腐蚀设计年限和防护要求及措施、对施工 的要求。对焊接连接，应注明焊缝质量等级及承受动荷载的特 沟造要求；对高强度螺栓连接，应注明预拉力、摩擦面处理和技 骨移系数；对抗震设防的钢结构，应注明焊缝及钢材的特殊要求 3.1.14抗震设防的钢结构构件和节点可按现行国家标准《建年 抗震设计规范》GB50011或《构筑物抗震设计规范》GB5019

3. 2. 1 钢结构体系的选用应符合下列原则：

1在满足建筑及工艺需求前提下，应综合考虑结构合理性、 环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等 因素；

3.2.2钢结构的布置应符合下列规定

1应具备竖尚和水平荷载传递途径； 2 应具有刚度和承载力、结构整体稳定性和构件稳定性： 3应具有穴余度，避免因部分结构或构件破坏导致整个结 构体系丧失承载能力； 4隔墙、外围护等宜采用轻质材料。 3.2.3施工过程对主体结构的受力和变形有较大影响时，应进 行施工阶段验算。

稳定性以及连接的强度时，应考虑由起重机摆动引起的横向水平 力，此水平力不官与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑。作 用于每个轮压处的横向水平力标准值可按下式计算：

中; Pk,max 起重机最大轮压标准值（N）；

3.3.3屋盖结构考虑悬挂起重机和电动葫芦的荷载时，在同一 跨间每条运动线路上的台数：对梁式起重机不宜多于2台，对电 动葫芦不宜多于1台。 3.3.4计算冶炼车间或其他类似车间的工作平台结构时，由检 修材料所产生的荷载对主梁可乘以0.85，柱及基础可乘以0.75 3.3.5在结构的设计过程中，当考虑温度变化的影响时，温度 的变化范围可根据地点、环境、结构类型及使用功能等实际情况 确定。当单层房屋和露天结构的温度区段长度不超过表3.3.5的 数值时，一般情况下可不考虑温度应力和温度变形的影响。单层 房屋和露天结构伸缩缝设置宜符合下列规定： 1围护结构可根据具体情况参照有关规范单独设置伸缩缝； 2无桥式起重机房屋的柱间支撑和有桥式起重机房屋吊车 梁或吊车桁架以下的柱间支撑，宜对称布置于温度区段中部，当 不对称布置时，上述柱间支撑的中点（两道柱间支撑时为两柱间 支撑的中点）至温度区段端部的距离不宜天于表3.3.5纵向温度 区段长度的60%： 3当横向为多跨高低屋面时，表3.3.5中横向温度区段长 度值可适当增加： 4当有充分依据或可靠措施时，表3.3.5中数字可予以 增减。

表3.3.5温度区段长度值（m）

结构或构件变形及舒适度的规定

3.4.1结构或构件变形的容许值宜符合本标准附录B的规定。 当有实践经验或有特殊要求时，可根据不影响正常使用和观感的 原则对本标准附录B中的构件变形容许值进行调整。 3.4.2计算结构或构件的变形时，可不考虑螺栓或铆钉孔引起 的截面削弱。

可取恒载标准值加1/2活载标准值所产生的度值。当仅为改 外观条件时，构件挠度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下百 度计算值减去起拱值

3.4.4竖向和水平荷载弓起的构件和结构的振动，应

《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的规定

3.5截面板件宽厚比等级

3.5.1进行受弯和压弯构件计算时，截面板件宽厚比等级及限 值应符合表3.5.1的规定，其中参数α应按下式计算

3.5.2当按本标准第17章进行抗震性能化设计时，支撑截面板 件宽厚比等级及限值应符合表3.5.2的规定

件宽厚比等级及限值应符合表3.5.2的规定

表3.5.2支撑截面板件宽厚比等级万

注：w为角钢平直段长度。

4.1.1钢材宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和 Q345G钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》 GB/T700、《低合金高强度结构钢》GB/T1591和《建筑结构用 钢板》GB/T19879的规定。结构用钢板、热轧工字钢、槽钢、 角钢、H型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量及充许偏 差应符合国家现行相关标准的规定

4.1.2焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用2向钢时 其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T531 的规定。

4.1.2焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用2向钢时，

4.1.3处于外露环境，且对耐腐蚀有特列

质环境中的承重结构，可采用Q235NH、Q355NH和Q415N 牌号的耐候结构钢封头标准，其质量应符合现行国家标准《耐候结构钢 GB/T 4171 的规定

4.1.4非焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标准《一 工程用铸造碳钢件》GB/T11352的规定，焊接结构用铸钢件自 质量应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB/T7659 规定。

4.1.5当采用本标准未列出的其他牌号钢材时，宜按照现行

家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068进行统计 析，研究确定其设计指标及适用范围。

4.2连接材料型号及标准

市政工程标准规范范本4.2.1钢结构用焊接材料应符合下列规定： 1手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢

手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢及