GB 50017-2017 鋼結構設計標準

UDC

中華人民共和國國家標準~e

PGB50017-2017

鋼結構設計標準

Standardfordesignofsteelstructures

2017-12-12發(fā)布2018-07-01實施

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

聯(lián)合發(fā)布

中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局

前

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《關于印發(fā)(2008年工程建設標準

規(guī)范制訂、修訂計劃〉的通知))(建標[2008J105號)的要求，

標準編制組經(jīng)廣泛調查研究，認真總結實踐經(jīng)驗，參考有關國際

標準和國外先進標準，并在廣泛征求意見的基礎上，修訂了《鋼

結構設計規(guī)范))GB50017-20030

本標準的主要內容是:1.總則;2.術語和符號;3.基本設

計規(guī)定;4.材料;5.結構分析與穩(wěn)定性設計;6.受彎構件;

7.軸心受力構件;8.拉彎、壓彎構件;9.加勁鋼板剪力墻;

10.塑性及彎矩調幅設計;11.連接;12.節(jié)點;13.鋼管連接節(jié)

點;14.鋼與混凝土組合梁;15.鋼管?昆凝土柱及節(jié)點;16.疲

勞計算及防脆斷設計;17.鋼結構抗震性能化設計;18.鋼結構

防護等。

本次修訂的主要內容是:

1."基本設計規(guī)定(第3章)"增加了截面板件寬厚比等級，

"材料選用"及"設計指標"內容移入新章節(jié)"材料(第4章)"，

關于結構計算內容移入新章節(jié)"結構分析及穩(wěn)定性設計(第5

章)"，"構造要求(原標準第8章)"中"大跨度屋蓋結構"及

"制作、運輸及安裝"的內容并人本章;

2."受彎構件的計算(原規(guī)范第4章)"改為"受彎構件

(第6章)"，增加了腹板開孔的內容，"構造要求(原規(guī)范第8

章)"的"結構構件"中與梁設計相關的內容移入本章;

3."軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算(原規(guī)范第5

章)"改為"軸心受力構件(第7章)"及"拉彎、壓彎構件(第

8章)"兩章，"構造要求(原規(guī)范第8章)"中與柱設計相關的

內容移入第7章;

4

4."疲勞計算(原規(guī)范第6章)"改為"疲勞計算及防脆斷

設計(第16章)"，增加了簡便快速驗算疲勞強度的方法，"構造

要求(原規(guī)范第8章)"中"對吊車梁和吊車和架(或類似結構)

的要求"及"提高寒冷地區(qū)結構抗脆斷能力的要求"移人本章，

并增加了抗脆斷設計的規(guī)定;

5."連接計算(原規(guī)范第7章)"改為"連接(第11章)"

及"節(jié)點(第12章)"兩章，"構造要求(原規(guī)范第8章)"中有

關焊接及螺栓連接的內容并人第11章、柱腳內容并人第12章;

6."構造要求(原規(guī)范第8章)"中的條文根據(jù)其內容，分

別并人相關各章，其中"防護和隔熱"移入"鋼結構防護(第

18章)";

7."塑性設計(原規(guī)范第9章)"改為"塑性及彎矩調幅設

計(第10章)"，采用了利用鋼結構塑性進行內力重分配的思路

進行設計;

8."鋼管結構(原規(guī)范第10章)"改為"鋼管連接節(jié)點(第

13章)"，豐富了計算的節(jié)點連接形式，另外，增加了節(jié)點剛度

判別的內容;

9."鋼與1昆凝土組合梁(原規(guī)范第11章，修訂后為第14

章)"，補充了縱向抗剪設計內容，刪除了與彎筋連接件有關的

內容。

本次修訂新增了材料(第4章)、結構分析與穩(wěn)定性設計

(第5章)、加勁鋼板剪力墻(第9章)、鋼管混凝土柱及節(jié)點

(第15章)、鋼結構抗震性能化設計(第17章)、鋼結構防護

(第18章)等章節(jié)，同時在附錄中增加了常用建筑結構體系、鋼

與?昆凝土組合梁的疲勞驗算等內容。

本標準中以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格

執(zhí)行。

本標準由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理和對強制性條文的解

釋，中冶京誠工程技術有限公司負責具體技術內容的解釋。執(zhí)行

過程中如有意見或建議請寄送中冶京誠工程技術有限公司(地

5

址:北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)建安街7號，郵編:100176)。

本標準主編單位:中冶京誠工程技術有限公司

本標準參編單位:北京京誠華宇建筑設計研究院有限

公司

西安建筑科技大學

同濟大學

清華大學

浙江大學

中冶建筑研究總院有限公司

上海寶鋼工程技術有限公司

哈爾濱工業(yè)大學

天津大學

重慶大學

東南大學

湖南大學

北京工業(yè)大學

青島理工大學

華南理工大學

中國建筑標準設計研究院

華東建筑設計研究院有限公司

中國建筑設計研究院

中冶賽迪工程技術股份有限公司

北京市建筑設計研究院

中國機械工業(yè)集團公司

中國電子工程設計院

中國航空規(guī)劃建設發(fā)展有限公司

中冶南方工程技術有限公司

中冶華天工程技術有限公司

中水東北勘測設計研究有限責任公司

中國石化工程建設有限公司

6

中國中元國際工程公司

中國電力工程顧問集團西北電力設計

院有限公司

江蘇滬寧鋼機股份有限公司

北京多維聯(lián)合集團有限公司

上海寶冶集團有限公司

博思格巴特勒(中國)公司

安徽鴻路鋼結構(集團)股份有限

公司

本標準參加單位:浙江杭蕭鋼構股份有限公司

浙江東南網(wǎng)架股份有限公司

安徽富煌鋼構股份有限公司

寶鋼鋼構有限公司

馬鞍山鋼鐵股份有限公司

浙江精工結構集團有限公司

本標準主要起草人員:施設王立軍余海群|陳紹蕃|

l沈祖炎|童根樹陳炯柴相

崔佳郁銀泉汪大綏吳耀華

舒贛平舒興平郝際平范峰

石永久范重陳以一聶建國

陳志華李國強柯長華張愛林

武振宇童樂為王元清何文匯

但澤義郭彥林郭耀杰委宇

戴國欣侯兆新趙春蓮顧強

穆海生徐建陳瑞金崔元山

王燕馬天鵬關曉松李茂新

朱丹賀明玄王湛丁陽

王玉銀張同億姜學宜譚晉鵬

高繼領王保強羅興隆張偉

7

張亞軍孫雅欣

本標準主要審查人員:周緒紅徐厚軍侯忠良|戴國瑩|

戴為志劉錫良陳紹禮武人岱

葛家琪陳祿如馮遠鄧華

金天德王仕統(tǒng)田春雨

8

Contents

1GeneralProvisions….......…..1

2TermsandSymbols........….........………………..........2

2.1Terms………2

2.2S歸ηbols……………………5

3GeneralRequirements……........…..........10

3.1GeneralRequirements………10

3.2StructuralSystems…………12

3.3Actions……..…………….13

3.4RequirementsofDeformationforStructuresand島1embers……15

3.5ClassificationofSections……15

4島1aterial…………........………….........….18

4.1StructuralSteelDesignationsandStandards…18

4.2ConnectionsandFastenersMaterialsandStandards…………18

4.3SelectionofMaterials……………..……….20

4.4DesignStrengthandParameters……………22

5StructuralAnalysisandStabilityDesign………........….29

5.1GeneralRequirements………29

5.2lnitialImperfections………30

5.3First-orderElasticAnalysisandDesign……33

5.4Second-orderp-f:1ElasticAnalysisandDesign………………33

5.5DirectAnalysisMethodofDesign…………34

6FlexuralMembers……….................….37

6.1ShearandFlexuralStrength………………37

6.2Flexural-torsionalStabilityüfBeams………39

6.3PlateStability………………42

13

6.4DesignofBeamsConsideringPost-bucklingStrengthof

Webs………49

6.5StrengtheningofOpenings…………………52

6.6Detailings…………………53

7AxiallyLoadedMembers……………........…………….55

7.1StrengthCalculationofCross-sections………55

7.2StabilityCalculationofMembersunderAxialCompression…57

7.3LocalStabilityandPost-bucklingStrengthofSolidWeb

MembersunderAxialCompression…………68

7.4EffectiveLengthandAllowableSlendernessRatioofMembers

underAxialCompression…………………71

7.5BracingofMembersunderAxialCompression………………77

7.6SpecialCasesofTrussesandTowerMembers…………·…..78

8MembersunderCombinedAxialForceandBending……81

8.1StrengthCalculationofCross-sections………81

8.2StabilityCalculationofMembers……………83

8.3EffectiveLengthofFrameColumns…………89

8.4LocalStabilityandPost-bucklingStrengthofBeam

columns……………........……………….94

8.5TrussMembersSubjectedtoSecond-orderMoments…………97

9StiffenedSteelShearWalls…………………98

9.1GeneralRequirements………98

9.2DesignofStiffenedSteelShearWalls………98

9.3Detailings……..………….100

10PlasticDesignandProvisionsforDesignusing

MomentRedistribution……..............……………….102

10.1GeneralRequirements……102

10.2ProvisionsforDesignusingMomentRedistribution………103

10.3CalculationofMemberStrengthandStability……………104

10.4SlendernessLimitationsandDetailings.…..105

14

11Connections………………107

11.1GeneralRequirements……107

11.2CalculationofWeldedConnections………108

11.3DetailingRequirementsofWeldedConnections……………113

11.4CalculationofFasteners…………………117

11.5DetailingRequirementsofFasteners………121

11.6PinConnections…………124

11.7DetailsofFlangedConnectionsforSteelTubes.…………..127

12Joints……........……....................................…….128

12.1GeneralRequirements……128

12.2ConnectingPlateJoints…………………128

12.3Beam-columnJoints………132

12.4CastSteelJoints…………136

12.5Pre-stressedCableJoints……………·…..137

12.6Bearings…………………137

12.7ColumnFooting…………139

13SteelTubularJoints……145

13.1GeneralRequirements……145

13.2DetailRequirements……146

13.3DesignofUnstiffenedandStiffenedCHSJoints…………150

13.4DesignofUnstiffenedandStiffenedRHSJoints…………167

14CompositeSteelandConcretebeams………….........177

14.1GeneralRequirements……177

14.2DesignofCompositeBeams………………180

14.3CalculationofShearConnections………·………………..183

14.4CalculationofDeflection…………………186

14.5CalculationofConcreteCrackWidthatHoggingMoment

Region……........…….187

14.6CalculationofLongitudinalShear…………188

14.7DetailingProvisions……190

15

15Concrete-filledSteelTubularColumnandJoints……193

15.1GeneralRequirements……193

15.2RectangularConcrete-filledSteelTubularMembers………193

15.3CircularConcrete-filledSteelTubularMembers……………194

15.4Beam-columnJoints………194

16DesignforFatigu巳andBrittlefracture…196

16.1GeneralRequirements……196

16.2DesignforFatigue………196

16.3DetailingRequirements…………………201

16.4PreventionofBrittleFracture……………205

17SeismicDesignofSteelStructuralMembers…………207

17.1GeneralRequirements……207

17.2DesignRequirements……211

17.3ConnectionsandDetails…·……………..222

18ProtectionofSteelStructures…………231

18.1Fire-resistanceDesign……231

18.2CorrosionPreventionDesign……………231

18.3TemperatureInsulation…..…………….233

ApendixACommonStructuralSystems……........…….235

ApendixBLimitsofDeflectionforStructuresand

FlexuralMembers……........….238

ApendixCOverallStabilityofBeams…........………….243

ApendixDStabilityCoefficientsofMembersunder

AxialCompression………........…………….248

ApendixEEffectiveLengthFactorsofColumns…………253

ApendixFElasticBucklingStressesforStiffened

SteelShearWalls………………266

ApendixGBucklingCalculationofTrussConnecting

PlateunderDiagonalCompression……………274

ApendixHClassificationsofUnstiffenedTubularJoints

16

inTermsofRigidity……………276

ApendixJFatigueDesignofCompositeSteeland

ConcreteBeams…………………279

ApendixKDesignValuesforCompressiveandShear

StrengthofCompositeCircularConcrete-filled

SteelTubes…………........….281

ExplanationofWordinginThisStandard…290

ListofQuotedStandards…………........…………..........291

Addition:ExplanationofProvisions……(另冊)

17

1總則

1.0.1為在鋼結構設計中貫徹執(zhí)行國家的技術經(jīng)濟政策，做到

技術先進、安全適用、經(jīng)濟合理、保證質量，制定本標準。

1.O.2本標準適用于工業(yè)與民用建筑和一般構筑物的鋼結構

設計。

1.O.3鋼結構設計除應符合本標準外，尚應符合國家現(xiàn)行有關

標準的規(guī)定。

1

2術語和符號

2.1術語

2.1.1脆斷brittlefracture

結構或構件在拉應力狀態(tài)下沒有出現(xiàn)警示性的塑性變形而突

然發(fā)生的斷裂。

2.1.2一階彈性分析first-orderelasticanalysis

不考慮幾何非線性對結構內力和變形產生的影響，根據(jù)未變

形的結構建立平衡條件，按彈性階段分析結構內力及位移。

2.1.3二階P-，1彈性分析second-orderP-,1elasticanalysis

僅考慮結構整體初始缺陷及幾何非線性對結構內力和變形產

生的影響，根據(jù)位移后的結構建立平衡條件，按彈性階段分析結

構內力及位移。

2.1.4直接分析設計法directanalysismethodofdesign

直接考慮對結構穩(wěn)定性和強度性能有顯著影響的初始幾何缺

陷、殘余應力、材料非線性、節(jié)點連接剛度等因素，以整個結構

體系為對象進行二階非線性分析的設計方法。

2.1.5屈曲buckling

結構、構件或板件達到受力臨界狀態(tài)時在其剛度較弱方向產

生另一種較大變形的狀態(tài)。

2.1.6板件屈曲后強度post-bucklingstrengthofsteelplate

板件屈曲后尚能繼續(xù)保持承受更大荷載的能力。

2.1.7正則化長細比或正則化寬厚比normalizedslendemessratio

參數(shù)，其值等于鋼材受彎、受剪或受壓屈服強度與相應的構

件或板件抗彎、抗剪或抗承壓彈性屈曲應力之商的平方根。

2.1.8整體穩(wěn)定overallstability

構件或結構在荷載作用下能整體保持穩(wěn)定的能力。

2

2.1.9有效寬度effectivewidth

計算板件屈曲后極限強度時，將承受非均勻分布極限應力的

板件寬度用均勻分布的屈服應力等效，所得的折減寬度。

2.1.10有效寬度系數(shù)effectivewidthfactor

板件有效寬度與板件實際寬度的比值。

2.1.11計算長度系數(shù)effectivelengthratio

與構件屈曲模式及兩端轉動約束條件相關的系數(shù)。

2.1.12計算長度effectivelength

計算穩(wěn)定性時所用的長度，其值等于構件在其有效約束點間

的幾何長度與計算長度系數(shù)的乘積。

2.1.13長細比slendernessratio

構件計算長度與構件截面回轉半徑的比值。

2.1.14換算長細比equivalentslendernessratio

在軸心受壓構件的整體穩(wěn)定計算中，按臨界力相等的原則，

將格構式構件換算為實腹式構件進行計算，或將彎扭與扭轉失穩(wěn)

換算為彎曲失穩(wěn)計算時，所對應的長細比。

2.1.15支撐力nodalbracingforce

在為減少受壓構件(或構件的受壓翼緣)自由長度所設置的

側向支撐處，沿被支撐構件(或構件受壓翼緣)的屈曲方向，作

用于支撐的側向力。

2.1.16無支撐框架unbracedframe

利用節(jié)點和構件的抗彎能力抵抗荷載的結構。

2.1.17支撐結構bracingstructure

在梁柱構件所在的平面內，沿斜向設置支撐構件，以支撐軸

向剛度抵抗側向荷載的結構。

2.1.18框架-支撐結構frame-bracingstructure

由框架及支撐共同組成抗側力體系的結構。

2.1.19強支撐框架framebracedwithstrongbracingsystem

在框架-支撐結構中，支撐結構(支撐析架、剪力墻、筒體

等)的抗側移剛度較大，可將該框架視為無側移的框架。

3

2.1.20搖擺柱leaningcolumn

設計為只承受軸向力而不考慮側向剛度的柱子。

2.1.21節(jié)點域panelzone

框架梁柱的剛接節(jié)點處及柱腹板在梁高度范圍內上下邊設有

加勁肋或隔板的區(qū)域。

2.1.22球形鋼支座sphericalsteelbearing

鋼球面作為支承面使結構在支座處可以沿任意方向轉動的餃

接支座或可移動支座。

2.1.23鋼板剪力墻steel-plateshearwall

設置在框架梁柱間的鋼板，用以承受框架中的水平剪力。

2.1.24主管chordmember

鋼管結構構件中，在節(jié)點處連續(xù)貫通的管件，如和架中的

弦桿。

2.1.25支管bracemember

鋼管結構中，在節(jié)點處斷開并與主管相連的管件，如材7架中

與主管相連的腹桿。

2.1.26間隙節(jié)點gapjoint

兩支管的趾部離開一定距離的管節(jié)點。

2.1.27搭接節(jié)點overlapjoint

在鋼管節(jié)點處，兩支管相互搭接的節(jié)點。

2.1.28平面管節(jié)點uniplanarjoint

支管與主管在同一平面內相互連接的節(jié)點。

2.1.29空間管節(jié)點multiplanarjoint

在不同平面內的多根支管與主管相接而形成的管節(jié)點。

2.1.30焊接截面weldedsection

由板件(或型鋼)焊接而成的截面。

2.1.31鋼與淚凝土組合梁compositesteelandconcretebeam

由1昆凝土翼板與鋼梁通過抗剪連接件組合而成的可整體受力

的梁。

2.1.32支撐系統(tǒng)bracingsystem

4

由支撐及傳遞其內力的梁(包括基礎梁)、柱組成的抗側力

系統(tǒng)。

2.1.33消能梁段link

在偏心支撐框架結構中，位于兩斜支撐端頭之間的梁段或位

于一斜支撐端頭與柱之間的梁段。

2.1.34中心支撐框架concentricallybracedframe

斜支撐與框架梁柱匯交于一點的框架。

2.1.35偏心支撐框架eccentricallybracedfrarne

斜支撐至少有一端在梁柱節(jié)點外與橫梁連接的框架。

2.1.36屈曲約束支撐buckling-restrainedbrace

由核心鋼支撐、外約束單元和兩者之間的元粘結構造層組成

不會發(fā)生屈曲的支撐。

2.1.37彎矩調幅設計momentredistributiondesign

利用鋼結構的塑性性能進行彎矩重分布的設計方法。

2.1.38畸變屈曲distorsionalbuckling

截面形狀發(fā)生變化，且板件與板件的交線至少有一條會產生

位移的屈曲形式。

2.1.39塑性耗能區(qū)plasticenergydissipativezone

在強烈地震作用下，結構構件首先進入塑性變形并消耗能量

的區(qū)域。

2.1.40彈性區(qū)elasticregion

在強烈地震作用下，結構構件仍處于彈性工作狀態(tài)的區(qū)域。

號

2.2符

2.2.1作用和作用效應設計值

F一-集中荷載;

o一一重力荷載;

H一一水平力;

M二二彎矩;

N軸心力;

5

P一一高強度螺栓的預拉力;

R一一-支座反力;

V一一剪力。

2.2.2計算指標

E鋼材的彈性模量;

Ec一一混凝土的彈性模量;

f←一一鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值;

fv←→鋼材的抗剪強度設計值;

兒一→鋼材的端面承壓強度設計值;

兒一一→鋼材的屈服強度;

人一一鋼材的抗拉強度最小值;

f:一一錨栓的抗拉強度設計值;

f、Iv、/:一-螺栓的抗拉、抗剪和承壓強度設計值;

f:、j':、f:一→哪釘?shù)目估?、抗剪和承壓強度設計值;

f;、f:、f~一一對接焊縫的抗拉、抗剪和抗壓強度設計值;

f7一一角焊縫的抗拉、抗剪和抗壓強度設計值;

fc-一一混凝土的抗壓強度設計值;

e一一鋼材的剪變模量;

叫一個錨栓的受拉承載力設計值;

川、Nb、N~一一一個螺栓的受拉、受剪和承壓承載力設計值;

川、N:，N:一一一個例釘?shù)氖芾?、受剪和承壓承載力設計值;

N:一一組合結構中一個抗剪連接件的受剪承載力設

計值;

5"一一支撐結構的層側移剛度，即施加于結構上的水

平力與其產生的層間位移角的比值;

6u一-~樓層的層間位移;

[VQJ一一僅考慮可變荷載標準值產生的撓度的容許值;

[VTJ一一同時考慮永久和可變荷載標準值產生的撓度的

容許值;

6

σ正應力;

σc←一局部壓應力;

的二-垂直于角焊縫長度方向，按焊縫有效截面計算

的應力;

Aσ一一疲勞計算的應力幅或折算應力幅;

今σe一一變幅疲勞的等效應力幅;

[?σ]一一疲勞容許應力幅;

σcr、σ川、rcr分別為板件的彎曲應力、局部壓應力和剪應力

的臨界值;

r←-剪應力;

τf一-角焊縫的剪應力。

2.2.3幾何參數(shù)

A毛截面面積;

An凈截面面積;

b-一翼緣板的外伸寬度;

bo箱形截面翼緣板在腹板之間的元支承寬度;y昆

凝土板托頂部的寬度;

bs一一加勁肋的外伸寬度;

bc一一板件的有效寬度;

d直徑;

dc一一有效直徑;

d。一→一孔徑;

e-一一偏心距;

H柱的高度;

Hl、Hz-H3階形柱上段、中段(或單階柱下段)、下段的

高度;

h截面全高;

hc焊縫的計算厚度;

hr角焊縫的焊腳尺寸p

hw一一腹板的高度;

7

ho一一腹板的計算高度;

I一一毛截面慣性矩;

11自由扭轉常數(shù);

Iω-一一毛截面扇性慣性矩;

1n凈截面慣性矩;

z一二截面回轉半徑;

1一一長度或跨度;

l1梁受壓翼緣側向支承間距離;螺栓(或哪釘)

受力方向的連接長度;

lw一一焊縫的計算長度;

lz集中荷載在腹板計算高度邊緣上的假定分布

長度;

S一一毛截面面積矩;

t板的厚度;

人一一加勁肋的厚度;

tw腹板的厚度;

W毛截面模量;

Wn一一凈截面模量;

Wp塑性毛截面模量;

Wnp一一一塑性凈截面模量。

2.2.4計算系數(shù)及其他

K1、Kz構件線剛度之比;

nf一一高強度螺栓的傳力摩擦面數(shù)目;

凡螺栓或銷釘?shù)募羟忻鏀?shù)目;

αE一一鋼材與混凝土彈性模量之比;

αε梁截面模量考慮腹板有效寬度的折減系數(shù);

αI疲勞計算的欠載效應等效系數(shù);

αH考慮二階效應框架第z層桿件的側移彎矩增大

系數(shù);

?E一一一非塑性耗能區(qū)內力調整系數(shù);

8

盧f一一正面角焊縫的強度設計值增大系數(shù);

ι一一壓彎構件穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù);

Yo一一結構的重要性系數(shù);

Yx、γy對主軸z、y的截面塑性發(fā)展系數(shù);

Ek一一鋼號修正系數(shù)，其值為235與鋼材牌號

中屈服點數(shù)值的比值的平方根;

可一一調整系數(shù);

市l(wèi)、加一一用于計算階形柱計算長度的參數(shù);

r;ov一一一管節(jié)點的支管搭接率;

A一一長細比;

àn.b、A川、λn.c、λn一一正則化寬厚比或正則化長細比;

μ高強度螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù);柱的

計算長度系數(shù);

μl、μ2、問一一階形柱上段、中段(或單階柱下段)、下

段的計算長度系數(shù);

ρz各板件有效截面系數(shù);

ψ一一軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù);

機一一梁的整體穩(wěn)定系數(shù);

功一一集中荷載的增大系數(shù);

冉、磯、白一一用于計算直接焊接鋼管節(jié)點承載力的

參數(shù);

β一一抗震性能系數(shù)。

9

3基本設計規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1鋼結構設計應包括下列內容:

1結構方案設計，包括結構選型、構件布置;

2材料選用及截面選擇;

3作用及作用效應分析;

4結構的極限狀態(tài)驗算;

5結構、構件及連接的構造;

6制作、運輸、安裝、防腐和防火等要求;

7滿足特殊要求結構的專門性能設計。

3.1.2本標準除疲勞計算和抗震設計外，應采用以概率理論為

基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數(shù)設計表達式進行計算。

3.1.3除疲勞設計應采用容許應力法外，鋼結構應按承載能力

極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設計:

1承載能力極限狀態(tài)應包括:構件或連接的強度破壞、脆

性斷裂，因過度變形而不適用于繼續(xù)承載，結構或構件喪失穩(wěn)

定，結構轉變?yōu)闄C動體系和結構傾覆;

2正常使用極限狀態(tài)應包括:影響結構、構件、非結構構

件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動，影響正常使用

或耐久性能的局部損壞。

3.1.4鋼結構的安全等級和設計使用年限應符合現(xiàn)行國家標準

《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準))GB50068和《工程結構可靠性

設計統(tǒng)一標準))GB50153的規(guī)定。一般工業(yè)與民用建筑鋼結構

的安全等級應取為二級，其他特殊建筑鋼結構的安全等級應根據(jù)

具體情況另行確定。建筑物中各類結構構件的安全等級，宜與整

個結構的安全等級相同。對其中部分結構構件的安全等級可進行

10

調整，但不得低于三級。

3.1.5按承載能力極限狀態(tài)設計鋼結構時，應考慮荷載效應的

基本組合，必要時尚應考慮荷載效應的偶然組合。按正常使用極

限狀態(tài)設計鋼結構時，應考慮荷載效應的標準組合。

3.1.6計算結構或構件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應

采用荷載設計值;計算疲勞時，應采用荷載標準值。

3.1.7對于直接承受動力荷載的結構:計算強度和穩(wěn)定性時，

動力荷載設計值應乘以動力系數(shù);計算疲勞和變形時，動力荷載

標準值不乘動力系數(shù)。計算吊車梁或吊車析架及其制動結構的疲

勞和撓度時，起重機荷載應按作用在跨間內荷載效應最大的一臺

起重機確定。

3.1.8預應力鋼結構的設計應包括預應力施工階段和使用階段

的各種工況。預應力索膜結構設計應包括找形分析、荷載分析及

裁剪分析三個相互制約的過程，并直進行施工過程分析。

3.1.9結構構件、連接及節(jié)點應采用下列承載能力極限狀態(tài)設

計表達式:

1持久設計狀況、短暫設計狀況:

γ。S運R(3.1.9-1)

2地震設計狀況:

多遇地震

S三三R/YRE(3.1.9-2)

設防地震

SζRk(3.1.9-3)

式中:為一一結構的重要性系數(shù):對安全等級為一級的結構構件

不應小于1.1，對安全等級為二級的結構構件不應

小于1.0，對安全等級為三級的結構構件不應小

于0.9;

S一一承載能力極限狀況下作用組合的效應設計值:對持

11

久或短暫設計狀況應按作用的基本組合計算;對地

震設計狀況應按作用的地震組合計算;

R一一結構構件的承載力設計值;

Rk結構構件的承載力標準值;

γRE承載力抗震調整系數(shù)，應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗

震設計規(guī)范))GB50011的規(guī)定取值。

3.1.10對安全等級為一級或可能遭受爆炸、沖擊等偶然作用的

結構，宜進行防連續(xù)倒塌控制設計，保證部分梁或柱失效時結構

有一條豎向荷載重分布的途徑，保證部分梁或樓板失效時結構的

穩(wěn)定性，保證部分構件失效后節(jié)點仍可有效傳遞荷載。

3.1.11鋼結構設計時，應合理選擇材料、結構方案和構造措

施，滿足結構構件在運輸、安裝和使用過程中的強度、穩(wěn)定性和

剛度要求并應符合防火、防腐蝕要求。宜采用通用和標準化構

件，當考慮結構部分構件替換可能性時應提出相應的要求。鋼結

構的構造應便于制作、運輸、安裝、維護并使結構受力簡單明

確，減少應力集中，避免材料三向受拉。

3.1.12鋼結構設計文件應注明所采用的規(guī)范或標準、建筑結構

設計使用年限、抗震設防烈度、鋼材牌號、連接材料的型號(或

鋼號)和設計所需的附加保證項目。

3.1.13鋼結構設計文件應注明螺栓防松構造要求、端面刨平頂

緊部位、鋼結構最低防腐蝕設計年限和防護要求及措施、對施工

的要求。對焊接連接，應注明焊縫質量等級及承受動荷載的特殊

構造要求;對高強度螺栓連接，應注明預拉力、摩擦面處理和抗

滑移系數(shù);對抗震設防的鋼結構，應注明焊縫及鋼材的特殊要求。

3.1.14抗震設防的鋼結構構件和節(jié)點可按現(xiàn)行國家標準《建筑

抗震設計規(guī)范))GB50011或《構筑物抗震設計規(guī)范))GB50191

的規(guī)定設計，也可按本標準第17章的規(guī)定進行抗震性能化設計。

3.2結構體系

3.2.1鋼結構體系的選用應符合下列原則:

12

1在滿足建筑及工藝需求前提下，應綜合考慮結構合理性、

環(huán)境條件、節(jié)約投資和資源、材料供應、制作安裝便利性等

因素;

2常用建筑結構體系的設計直符合本標準附錄A的規(guī)定。

3.2.2鋼結構的布置應符合下列規(guī)定:

1應具備豎向和水平荷載傳遞途徑;

2應具有剛度和承載力、結構整體穩(wěn)定性和構件穩(wěn)定性;

3應具有冗余度，避免因部分結構或構件破壞導致整個結

構體系喪失承載能力;

4隔墻、外圍護等宜采用輕質材料。

3.2.3施工過程對主體結構的受力和變形有較大影響時，應進

行施工階段驗算。

3.3作用

3.3.1鋼結構設計時，荷載的標準值、荷載分項系數(shù)、荷載組

合值系數(shù)、動力荷載的動力系數(shù)等應按現(xiàn)行國家標準《建筑結構

荷載規(guī)范)>GB50009的規(guī)定采用;地震作用應根據(jù)現(xiàn)行國家標

準《建筑抗震設計規(guī)范>)GB50011確定。對支承輕屋面的構件

或結構，當僅有一個可變荷載且受荷水平投影面積超過60m2時，

屋面均布活荷載標準值可取為o.3kN/m20門式剛架輕型房屋的

風荷載和雪荷載應符合現(xiàn)行國家標準《門式剛架輕型房屋鋼結構

技術規(guī)范