版《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》重大變化1

1、.17鋼標的訂正，除對03鋼規(guī)的條則進行必需的訂正、補充以外，主要達成了下邊兩項工作：1形成設(shè)計規(guī)范。03鋼規(guī)及從前的鋼規(guī)，基本上屬于母規(guī)性質(zhì)，即主要用于規(guī)定鋼材強度和構(gòu)件驗算，缺乏對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)層面的設(shè)計規(guī)定和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計內(nèi)容，不可以直接成為用于設(shè)計的結(jié)構(gòu)規(guī)范。本次訂正加入結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和抗震設(shè)計內(nèi)容，使17鋼標能夠直接用于常用鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計。2引入用于鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)固設(shè)計的直接剖析法，并與歐標、美標、中國香港鋼規(guī)的直接剖析法保持同步，使鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固設(shè)計更安全、更經(jīng)濟。各章主要內(nèi)容鋼標合用于工業(yè)與民用建筑和一般修建物的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。經(jīng)過歷屆編制人的努力，鋼規(guī)已成為鋼結(jié)構(gòu)業(yè)內(nèi)專業(yè)最威望、應用最寬泛的規(guī)范。所以

2、本次鋼標的訂正也力爭在房子以外的其余領(lǐng)域，如鐵路、公路、港口、水利等方面解決技術(shù)層面的共性問題，以促使鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展。明確了無支撐框架、強支撐框架的定義，規(guī)范了支撐結(jié)構(gòu)、框架支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，增添了用于抗震設(shè)計的構(gòu)件塑性耗能區(qū)的定義。給出了鋼結(jié)構(gòu)兩種地震工況的驗算方法，即GB500102010建筑抗震設(shè)計規(guī)范（簡稱“抗規(guī)”）的多遇地震設(shè)計法和17鋼標的布防烈度地震設(shè)計法，后者詳細驗算方法見第17章。這就指了然鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計既能夠按抗規(guī)的方法，也能夠按第17章的抗震性能化設(shè)計方法。截面板件寬厚比是為第17章抗震設(shè)計準備的基本資料，能夠說這是中國規(guī)范第一次系統(tǒng)地梳理了板件寬厚比。.對于歐規(guī)的S1S

3、4截面，17鋼標將壓彎和受彎構(gòu)件的截面分紅S1S5五類截面。17鋼標S1、S2為塑性截面，S4為彈性截面，S3為中國規(guī)范獨有的考慮必定塑性發(fā)展的彈塑性截面，S5為薄柔截面。17鋼標將資料獨立成章，為此后新資料的應用做準備。本次雖僅增添了Q460和Q345GJ兩種鋼材，但做了大批工作。以靠譜性指標為基礎(chǔ)，經(jīng)過大批構(gòu)件的幾何不定性、資料不定性和計算模式不定性的試驗剖析和現(xiàn)場構(gòu)件數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作，并聯(lián)合過去鋼規(guī)的計算模式不定性成就，獲得了本次用于訂正的抗力分項系數(shù)。應該看到，經(jīng)過十幾年鋼結(jié)構(gòu)家產(chǎn)的發(fā)展，我國的建筑用鋼質(zhì)量水平有了很大提升。但從抗力分項系數(shù)的角度講，其實不盡善盡美。因為資料不定性中折服強度

4、的變異系數(shù)的增大，使得本次訂正獲得的抗力分項系數(shù)有所增大：Q235由1.087增大到1.090，Q345Q420由1.111增大到1.1251.180（不一樣板厚），新增Q460鋼的抗力分項系數(shù)為1.1251.180（不一樣板厚）。對于當前的抗力分項系數(shù)計算方法，有兩點值得注意。一是求解麻煩，需要做大批的試驗和檢測工作，這也限制了作為規(guī)范引進新鋼種的速度。二是抗力分項系數(shù)的統(tǒng)計方法使其極大依靠鋼材折服強度的失散程度，每次統(tǒng)計值都不穩(wěn)固?？紤]到抗力分項系數(shù)在1.1左右，所以能夠參照歐美的做法，比方規(guī)定抗力分項系數(shù)為1.1，而后反推對鋼材強度的失散性要求。如采納這類方法可大大簡化抗力分項系數(shù)確實定

5、過程，方便引入新鋼種。本章為直接剖析法。作為一階彈性剖析與計算長度法的一個代替方法，直接剖析法已歸入歐美、中國香港規(guī)范，并有取代前者成為鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)固計算方法的趨向。一階剖析方法依靠于計算長度，03鋼規(guī)的計算長度系數(shù)是在特定條件下推導出來的。實質(zhì)上，構(gòu)件的計算長度與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、荷載狀況、拘束條件均有關(guān)系，其實不是一個定值。直接剖析法正確考慮結(jié)構(gòu)計算的諸多要素，并引入結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的初始缺點和剩余應力，將穩(wěn)固計算一致到本來的強度計算上來。從試設(shè)計及歐美有關(guān)的研究來看，P二階剖析從工程角度看成效會更好一些。在此基礎(chǔ)上，以計算長度系數(shù)為1.0進行構(gòu)件的穩(wěn)固性計算，防止了計算長度系數(shù)確立的諸多災題，能夠獲得滿意

6、的結(jié)果。P（含、）直接剖析法因為詳細操作時的取法不便，使得此方法在實質(zhì)應用上會碰到必定的困難。.應該看到，二階效應法和直接剖析法因為要直接考慮二階效應，因此不可以用傳統(tǒng)的線性剖析方法進行，需采納迭代方法進行幾何非線性求解。而對于直接剖析法，怎樣編制一個高效的非線性計算軟件直接決定了這類方法的應用遠景。當前，香港地域的Nida軟件在這方面居當先地位，很好地解決了這個問題。直接剖析法還能夠應用于地震工況的計算，這時應采納時程法進行考慮幾何非線性的結(jié)構(gòu)動力彈性或彈塑性剖析。構(gòu)件的受彎、軸心受力和壓彎拉彎是傳統(tǒng)章節(jié)。03鋼規(guī)已很好達成了這三類構(gòu)件的設(shè)計和計算方法，本次訂正沒有做大的調(diào)整。將有支撐框架分

7、為強支撐結(jié)構(gòu)和弱支撐結(jié)構(gòu)，是03鋼規(guī)的一個創(chuàng)新?？紤]到實質(zhì)應用狀況極少設(shè)計成弱支撐框架，所以此次撤消了該類框架。此外，強支撐框架的鑒別式過于理論化，爭議許多，此次做了系數(shù)的調(diào)整但仍加以保存。跟著二階剖析計算方法的普及，建議此后采納二階剖析法或直接剖析法進行鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)固設(shè)計，這時計算長度系數(shù)取1.0。純鋼板剪力墻作為一種性能優(yōu)秀的水平受力構(gòu)件，與支撐對比有其獨到的合用性?？紤]到鋼板的穩(wěn)固問題，此次僅引入帶加勁肋的鋼板墻。當前國內(nèi)應用鋼板墻的典型工程是320m高的天津津塔，但其對施工安裝要求較高，當前鋼板墻并未獲得大批應用。塑性設(shè)計屬求結(jié)構(gòu)極限承載力問題，擁有理論依照，但作為設(shè)計方法缺乏靠譜度方面的

8、論證。17鋼標采納彎矩調(diào)幅設(shè)計方法，擁有塑性設(shè)計含義，且從觀點上易為設(shè)計者所接受。對超靜定梁能夠進行調(diào)幅，包含框架梁和連續(xù)梁。對于地震工況，只同意對重力荷載進行調(diào)幅。將連結(jié)獨立成章，對各樣鋼結(jié)構(gòu)連結(jié)進行梳理，并為此后該章內(nèi)容的發(fā)展打下基礎(chǔ)。17鋼標連結(jié)的計算式沿用03鋼規(guī)，沒有做大的調(diào)整。最近幾年來在外國項目的工程實踐中發(fā)現(xiàn)，我國有些強度指標如高強螺栓的預緊力、抗剪承載力等較外國標準低許多。這方面屬于基天性能的研究?？紤]到03鋼規(guī)的指標好多是根源于88鋼規(guī)以致74鋼規(guī)的數(shù)據(jù)，而當時狀況下鋼材的強度、施工水同等與此刻不可以同日而言。所以此后有必需在汲取外國先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，對這些公式進行梳理和訂

9、正。.節(jié)點獨立成章，也是為此后對節(jié)點的全面、系統(tǒng)、深入的研究打基礎(chǔ)。在柱腳一節(jié)，將外露式、外包式、埋入式和插入式柱腳進行了系統(tǒng)梳理，便于設(shè)計人員采納。特別是側(cè)重介紹了已寬泛用于冶金廠房的鋼結(jié)構(gòu)插入式柱腳，能夠為其余行業(yè)的應用所借鑒。鋼管結(jié)構(gòu)的寬泛應用使得需要對其相貫節(jié)點的設(shè)計進行全面研究，包含圓鋼管和矩形鋼管。相貫節(jié)點因其受力機理的特別性，難于像鋼結(jié)構(gòu)的其余強度驗算同樣，由一個理論公式考慮各樣要素推出適用公式，而是基本鑒于試驗獲得。在全面進行相貫節(jié)點理論剖析和試驗研究的基礎(chǔ)上，17鋼標提出了一整套非加勁的節(jié)點承載力計算式。承載力公式綜合考慮了節(jié)點屈曲、折服、支桿強度等要素，是以試驗為依照的，為

10、管桁架強節(jié)點弱桿件的設(shè)計供給了保證。對于交織搭接節(jié)點中被搭接支桿不易施焊的狀況，17鋼標也做了詳細剖析，給出了諸如低烈度抗震區(qū)可不施焊的建議。對于不知足節(jié)點承載力要求的非加勁相貫節(jié)點，能夠采納設(shè)置加勁肋的方法辦理?？紤]混凝土與鋼梁的組合作用能節(jié)儉用鋼量。本章的組合梁強度計算按塑性理論，撓度和連續(xù)梁端部裂痕計算按彈性理論。前者考慮混凝土開裂的剛度折減，后者考慮彎矩調(diào)幅作用。組合梁按栓釘?shù)目辜裟芰Ψ譃橥旰每辜艚M合和部分抗剪組合。前者的栓釘數(shù)目能完好擔當混凝土與鋼梁界面的剪力傳達。鑒于此，推導出完好組合梁和部分組合梁的正彎矩區(qū)和負彎矩區(qū)的承載力計算式。從正彎矩區(qū)的地點能夠看出，這套塑性計算式合用于非

11、地震區(qū)，所以更為合用于次梁（包含簡支梁和連續(xù)梁）。此外，第6節(jié)給出了按完好抗剪連結(jié)獲得的混凝土梁縱向傳達栓釘抗剪力的計算式。能夠看到，組合梁的計算鑒于塑性理論，是一個完好系統(tǒng)。在應用時要特別注意合用條件，合理應用?？紤]造價等原由，用鋼管混凝土柱取代鋼柱已成為一種慣例做法。所以17鋼標將鋼管混凝土柱作為一種慣例構(gòu)件列入。這類構(gòu)件的承載力計算及有關(guān)結(jié)構(gòu)要求見其余有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標準。疲憊計算合用于應力循環(huán)次數(shù)超出5萬次的狀況。17鋼標采納S-N曲線以應力幅考慮疲憊問題，分兩個步驟判斷構(gòu)件的疲憊。第一步進行初步判斷，以1.億次的疲憊截止限值進行驗算。假如不知足，對常幅疲憊，按應力循環(huán)次數(shù)分段驗算；對

12、變幅疲憊，按折算幅進行200萬次允許應力幅驗算。低溫冷脆是鋼材的特色之一。在中國嚴寒地域最近幾年來也曾發(fā)生了多因由鋼材低溫脆斷的結(jié)構(gòu)事故。17鋼標要求低溫狀況下（一般為20以下）應進行防脆斷設(shè)計，并從結(jié)構(gòu)上給出了詳細要求。對于詳細的防脆斷計算方法，如斷裂力學和損害力學方法，需要在下一步的工作中加以引入和完美。鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好，不只是表此刻資料延性好，還在于它的地震作用小。所以，怎樣將鋼材的強度和延性合理地進行組合搭配，即采納高延性、低承載力或低延性、高承載力的結(jié)構(gòu)，是鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重點。鋼標采納以抗震布防烈度為基礎(chǔ)的鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法，采納性能系數(shù)考慮結(jié)構(gòu)的承載力與延性關(guān)系，以截面板件寬厚比

13、等級考慮構(gòu)件的延性。對鋼框架結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、框架支撐結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計做出了全面系統(tǒng)的規(guī)定，使以性能系數(shù)和構(gòu)件延性為基礎(chǔ)的布防烈度抗震設(shè)計方法走向應用。采納鑒于性能的鋼結(jié)構(gòu)布防烈度抗震設(shè)計方法進行抗震設(shè)計，對于高烈度區(qū)的高層結(jié)構(gòu)，采納低承載力高延性的設(shè)計方法，以結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性耗能抵擋強震作用，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更安全。對于低烈度區(qū)的低層結(jié)構(gòu)，采納高承載力低延性的設(shè)計方法，利用地震作用小、不為控制設(shè)計工況的特色，降低構(gòu)件的延性要求，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理。鋼結(jié)構(gòu)防備含抗火設(shè)計、防腐、隔熱。鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計，與GB512492017建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范相聯(lián)系，后者采納抗火性能化設(shè)計，使防火設(shè)計更趨于合理。鋼結(jié)構(gòu)

14、防腐化設(shè)計，要依據(jù)使用環(huán)境和保護條件等要素，采納可行的防腐化方法，包含涂料、耐候鋼、陰極保護、鍍鋅鋁等。鋼結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計，要將高溫環(huán)境作為一種長久工況，對高溫下鋼結(jié)構(gòu)進行隔熱保護或考慮高溫下資料性能的降低進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。2017最新版鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范主要訂正內(nèi)容以下：.1）“術(shù)語和符號（第2章）”刪除了原規(guī)范中對于強度的術(shù)語,增添了本次規(guī)范新增內(nèi)容的術(shù)語。2）“基本設(shè)計規(guī)定（第3章）”增添了“結(jié)構(gòu)系統(tǒng)”和“截面板件寬厚比等級”，“資料采納”及“設(shè)計指標”內(nèi)容移入新章節(jié)“資料（第4章）”，對于結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容移入新章節(jié)“結(jié)構(gòu)剖析及穩(wěn)固性設(shè)計（第5章）”，“結(jié)構(gòu)要求（原第8章）”中制作、運輸及安裝的原則性

15、規(guī)定并入本章。3）“受彎構(gòu)件的計算（原第4章）”改為“受彎構(gòu)件（第6章）”，增添了腹板開孔的內(nèi)容，“結(jié)構(gòu)要求”中與梁設(shè)計有關(guān)的內(nèi)容移入本章。4）“軸心受力構(gòu)件和拉彎、壓彎構(gòu)件的計算（原第5章）”改為“軸心受力構(gòu)件（第7章）”及“拉彎、壓彎構(gòu)件（第8章）”兩章，“結(jié)構(gòu)要求（原第8章）”中與柱設(shè)計有關(guān)的內(nèi)容移入第7章。（5）“疲憊計算（原第6章）”改為“疲憊計算及防脆斷設(shè)計（第16章）”增添了簡易迅速驗算疲憊強度的方法，“結(jié)構(gòu)要求（原第8章）”中“提升嚴寒地域結(jié)構(gòu)抗脆斷能力的要求”移入本章，并增添了抗脆斷設(shè)計的補充規(guī)定。（6）“連結(jié)計算（原第7章）”改為“連結(jié)（第11章）”及“節(jié)點（第12章）”兩

16、章，“結(jié)構(gòu)要求（原第8章）”中有關(guān)焊接及螺栓連結(jié)的內(nèi)容并入11章、柱腳內(nèi)容并入12章。7）“結(jié)構(gòu)要求（原第8章）”中的條則依據(jù)其內(nèi)容，分別并入有關(guān)各章。8）“塑性設(shè)計（原第9章）”改為“塑性及彎矩調(diào)幅設(shè)計（第10章）”，改變了塑性設(shè)計思路，采納內(nèi)力重分派的思路進行設(shè)計。9）“鋼管結(jié)構(gòu)（原第10章）”改為“鋼管連結(jié)節(jié)點（第13章）”，豐富了計算的節(jié)點連結(jié)型式，此外，增添了節(jié)點剛度判斷的內(nèi)容。.10）“鋼與混凝土組合梁（原第11章現(xiàn)第14章）”，補充了縱向抗剪設(shè)計內(nèi)容，刪除了與彎筋連結(jié)件有關(guān)的內(nèi)容。11）增添的章節(jié)有：第4章資料、第5章結(jié)構(gòu)剖析與穩(wěn)固性設(shè)計、第9章加勁鋼板剪力墻、第15章鋼管混凝土

17、柱及節(jié)點、第17章鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計、第18章鋼結(jié)構(gòu)防備。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范11個待解決的問題新版鋼規(guī)對2003版鋼規(guī)做了全面訂正，特別是初次引入的“”直接剖析法和鑒于性能的鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法“，表現(xiàn)了與國際標準的接軌。但因為技術(shù)、實踐等諸多原由，仍有大批問題沒有獲得解決。借助于本次鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范學術(shù)會議，在新版鋼規(guī)馬上第一版之際，受大會拜托，總結(jié)出11個問題并加以解說解說，作為拋磚引玉，供大家議論。這11問題包含資料、結(jié)構(gòu)計算方法、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)抗震、抗風設(shè)計，擁有理論深度和工程價值，簡述以下：1）鋼材的上下折服點，建議采納上折服點。2）抗力分項系數(shù)，建議采納固定值。3）鋼材斷裂韌性和Z向性能

18、，建議參照歐標。4）吊車梁上翼緣與腹板連結(jié)處的疲憊損壞，建議研究此處的疲憊設(shè)計方法。5）考慮雙非線性的直接剖析法，建議在抗震設(shè)計中直接采納直接剖析法。6）受扭計算，建議引入受扭設(shè)計。7）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與性能系數(shù)，建議引入結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與性能系數(shù)。.8）小震位移設(shè)計、中震承載力設(shè)計，建議采納小震位移設(shè)計，中、大震承載力設(shè)計。9）既有建筑抗震評估與加固，建議對既有建筑采納定量小、中、大震抗震評估方法，為地震保險供給支持。）鋼結(jié)構(gòu)抗震、減震、隔震新系統(tǒng)，建議聯(lián)合科技進步，鼎力推出鋼結(jié)構(gòu)新系統(tǒng)。）超高層鋼結(jié)構(gòu)抗風設(shè)計，建議增強超高層鋼結(jié)構(gòu)抗風的研究。補充規(guī)范延長大跨度空間結(jié)構(gòu)寬泛應用于體育場館、商場、展覽館、美術(shù)館等，此類結(jié)構(gòu)廣泛存在造型復雜、豎向剛度小、穩(wěn)固性問題突出、施工困難等問題，因此吸引了眾多研究人員和工程師的注意。直接剖析法為大跨度空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計供給了很好的剖析和設(shè)計手段，是一種嶄新的解決方案，已在歐美和香港獲得鼎力的推行，也歸入了最新的GB50017。采納