GB 50017-2017 钢结构设计标准.pdf

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钅 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 发生的断裂。

工程规范2.1.2一阶弹性分析

不考虑儿何非线性对结构内力和变形产生的影响，根 形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移

仅考虑结构整体初始缺陷及儿何非线性对结构内力和变刑 的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分机 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缺 陷、残余应力、材料非线性、节点连接刚度等因素，以整个结构 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面 另一种较大变形的状态。

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normalized slendernessratio 参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度与相应的构

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 板件宽度用均勾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

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

2. 1.13 长细比 slenderness ratio

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， 将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 换算为弯曲失稳计算时，所对应的长细比，

1.15支撑力nodal bracing

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。

2.1.16无支撑框架unl

利用节点和构件的抗弯能力抵抗荷载的结构

bracing structure

在梁柱构件所在的平面内，沿斜向设置支撑构件，以 向刚度抵抗侧向荷载的结构

设计为只承受轴向力而不考虑侧向刚度的柱子。

设计为只承受轴向力而不考虑侧向刚度的柱子。

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。

没置在框架梁柱间的钢板，用以承受框架中的水平剪力。

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。

钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如桁架中 与主管相连的腹杆。

两支管的趾部离开一定距离的管节点。

在钢管节点处，两支管相互搭接的节点。

2.1.29空间管节点

由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成的可整体受力 的梁。

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。

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

2.1.34中心支撑框架

由核心钢支撑、外约束单元和两者之间的无粘结构造月 不会发生屈曲的支撑。

利用钢结构的塑性性能进行弯矩重分布的设计方法。

截面形状发生变化，且板件与板件的交线至少有一条会产生 位移的屈曲形式。

在强烈地震作用下，结构构件首先进入塑性变形并消 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

高强度螺栓的预拉力； R一支座反力; V一剪力。

2. 2. 2 计算指标

E一 钢材的弹性模量； E 混凝土的弹性模量： 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值： f、一 钢材的抗剪强度设计值； foe 钢材的端面承压强度设计值： f 钢材的屈服强度： u 钢材的抗拉强度最小值； 锚栓的抗拉强度设计值； f、f、f 螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值： ft、f、ft 铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值： fw、fw、f 对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值： 角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值： f。 混凝士的抗压强度设计值： G 钢材的剪变模量； N 一个锚栓的受拉承载力设计值： N、NN 一个螺栓的受拉、受剪和承压承载力设计值： N、N、NT 个铆钉的受拉、受剪和承压承载力设计值； N 组合结构中一个抗剪连接件的受剪承载力设 计值； 平力与其产生的层间位移角的比值； Au 楼层的层间位移； ［UQ］一仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值； ［r］一一同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的 容许值；

腹板的计算高度； I一一毛截面惯性矩； I 一一自由扭转常数; I一毛截面扇性惯性矩； 净截面惯性矩； 截面回转半径； 长度或跨度； 11 梁受压翼缘侧向支承间距离；螺栓（或铆钉） 受力方向的连接长度； LW 焊缝的计算长度； 集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布 长度； S 毛截面面积矩； 板的厚度； ts 加劲肋的厚度； tw 腹板的厚度； W 毛截面模量； W. 一一净截面模量； W, 塑性手截面模量： Wn 塑性净截面模量

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自： n 螺栓或铆钉的剪切面数自； 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； 1 α； 考虑二阶效应框架第i层杆件的侧移弯矩增大 系数； 非塑性耗能区内力调整系数：

3.1.1 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； 材料选用及截面选择； 3 作用及作用效应分析； 结构的极限状态验算； 结构、构件及连接的构造； 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：构件或莲接的强度破坏、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 具体情况另行确定。建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整 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

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

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间内荷载效应最大的一台 起重机确定。

3.1.8预应力钢结构的设计应包括预应力施工阶段和

的各种工况。预应力索膜结构设计应包括找形分析、荷载分析及 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、莲接及节点应采用下列承载能力极限状态设

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：

2 地震设计状况： 多遇地震

式中：o一一结构的重要性系数：对安全等级为一级的结构构件 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，对安全等级为三级的结构构件不应小 于0.9; S一方 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用的基本组合计算；对地 震设计状况应按作用的地震组合计算； R一结构构件的承载力设计值； Rk一 结构构件的承载力标准值： YRE. 承载力抗震调整系数，应按现行国家标准《建筑抗 震设计规范》GB50011的规定取值。

3.1.10对安全等级为一级或可能遭受爆炸、冲击等偶然作用的

抗震设计规范》GB50011或《构筑物抗震设计规范》GB50191 的规定设计，也可按本标准第17章的规定进行抗震性能化设计。

钢结构体系的选用应符合下

1在满足建筑及L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翔

1应具备竖向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应具有几余度，避免因部分结构或构件破环导致整个结 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。

3.3.1钢结构设计时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组 合值系数、动力荷载的动力系数等应按现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009的规定采用；地震作用应根据现行国家标 准《建筑抗震设计规范》GB50011确定。对支承轻屋面的构件 或结构，当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m时， 屋面均布活荷载标准值可取为0.3kN/m。门式刚架轻型房屋的 风荷载和雪荷载应符合现行国家标准《式刚架轻型房屋钢结构 技术规范》GB51022的规定。 3.3.2计算重级工作制吊车梁或吊车桁架及其制动结构的强度 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

3.3.2计算重级工作制吊车梁或吊车桁架及其制动结

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，此水平力不宜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：

H. = αP kmax

式中: Pk.max 起重机最大轮压标准值（N）：

3.4结构或构件变形及舒适度的规定

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挠度值。当仅为改善 外观条件时，构件度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下的挠 度计算值减去起拱值。

3.4.5高层民用建筑钢结构舒适度验算应符合现行行业

《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的规定，

《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

1进行受弯和压弯构件计算时，截面板件宽厚比等级及 符合表3.5.1的规定，其中参数α应按下式计算：

Omax Onin αo Omax

式中： max 腹板计算边缘的最大压应力（N/mm）； Omin 腹板计算高度另一边缘相应的应力（N/mm）， 压应力取正值，拉应力取负值。

表3.5.1 压弯和受弯构件的截面板件宽厚比等级及限值

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

注：为角钢平直段长度。

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

其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB 的规定。

4.1.3处于外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵

环境中的承重结构，可采用Q235NH、Q355NH和Q415 号的耐候结构钢，其质量应符合现行国家标准《耐候结构 B/T 4171 的规定。

沥青路面标准规范范本4.1.4非焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标

程用铸造碳钢件》GB/T11352的规定，焊接结构用铸钢 量应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB/T765 定。

4.1.5当采用本标准未列出的其他牌号钢材时，宜按用

家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068进行统计分 析空调标准规范范本，研究确定其设计指标及适用范围

钢结构用焊接材料应符合下列规定 手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢及

细晶粒钢焊条》GB/T5117的规定，所选用的焊条型号应与主 体金属力学性能租适应； 2自动焊或半自动焊用焊丝应符合现行国家标准《熔化焊 用钢丝》GB/T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊 丝》GB/T8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T10045、《低合金钢药 芯焊丝》GB/T17493的规定； 3埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《理弧焊用碳 钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》 GB/T12470的规定。