17房屋钢结构设计基本规定

筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ2003全国民用建筑工程设计技术措施结构第17章房屋钢结构设计的基本规定筑龙网建设部工程质量安全监督与行业发展司第1页JSCS-JG17@中国建筑标准设计研究所筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ目录目录...................................................................217.1钢材及连接材料的选用.................................................317.2连接设计与构遭......................................................1417.3防锈与防火..........................................................27第2页JSCS-JG17@筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ17房屋钢结构设计的基本规定17.1钢材及连接材料的选用17.1.1房屋钢结构钢材选用规定一般工业与民用房屋承重钢结构（梁、柱、刚架、衍架等）的设计选材，应符合以下规定：l钢材的牌号一般应在设计规范推荐的，不同强度级别的碳素结构钢Q235钢及低合金高强度钢Q345钢中选用。当有合理依据时，亦可选用强度更高的低合金高强度钢Q390钢或Q420钢。上述牌号钢材的性能应分别符合《碳素结构钢》GB700及《低合金高强度钢》GB1591的规定，其力学性能及化学成分见表17.1.1-1～表17.1.1-5。第3页JSCS-JG17@筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ第4页JSCS-JG17@2钢结构构件所用钢材的性能与质量要求应考虑结构的重要性。荷载特征（是否直接承受动荷载）、连接方法（焊接或非焊接结构）。环境温度（是否低温工作）及钢材厚度等要素，正确合理的选用。各种使用条件下钢结构构件所用钢材的牌号、性能质量等级及应保证的力学性能与化学成分项目等，可按表17.1.1-6选用。筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ注：1各表中钢材A、B、C、D、E代号表示钢材的性能质量等级；F表示沸腾钢、Z表示镇静钢。2力学性能、、分别表示屈服强度、抗拉强度及伸长率（标距50mm）；化学成分C、P、S分别表示碳、磷、硫。Sσbσ5δ3当需要选用Q420钢时，其质量等级可参照Q390钢选用。4环境温度对非采暖房屋，可采用国标《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJI9）中所列的昀低日平均温度；对采暖房屋内的结构可提高10℃采用。5当钢材厚度t≥50mm（Q235钢）或≥40mm（Q345、390钢）时，宜适当从严选用。t6使用Q235C、D，Q345C、D和Q390C、D级钢时，宜增加限制碳当量的要求。7当选用各种牌号的钢材时一般按热轧状态交货，当有技术经济性依据时，亦可要求各种牌号的日级钢可控轧交货，C、D钢正火或控轧交货，E级钢正火交货，Q420钢淬火加回火交货。交货状态应在设计中注明。3当选用0235-A、Q235-B级钢时，尚应遵守以下规定：第5页JSCS-JG17@1）Q235-A、Q235-B日级钢宜优先选用镇静钢（其标示为Q235-A·Z或Q235-B·Z筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ及Q235-A或Q235-B）；2）焊接承重钢结构不应采用0235-A钢；3）下列各类钢结构不应采用0235-A、0235-B级的沸腾钢（其标示为0235-A·F或Q235-B·F）；①直接承受动力荷载，并需验算疲劳的焊接结构；②直接承受动力荷载，不需验算疲劳但工作温度低于-20℃的焊接结构；③直接承受动力荷载，不需验算疲劳但工作温度低于-30℃的非焊接结构；④工作温度低于-20℃的受弯、受拉的重要焊接结构，或工作温度低于-30℃的所有承重焊接结构。17.1.2有特殊使用条件或要求的钢结构选材补充规定1按抗震设防设计计算的承重钢结构，其钢材材性应符合以下要求：1）钢材的强屈比，即抗拉强度与屈服强度之比（按实物性能值）不应小于1.2；2）钢材应有明显的屈服台阶，且延伸率（）应大于20％；5δ3）具有良好的可焊性及合格的冲击韧性。2高烈度（8度及8度以上）抗震设防地区的主要承重钢结构，以及高层。大跨等建筑的主要承重钢结构所用的钢材宜参照表17.1.1-6中直接承受动荷载的结构钢材选用。当为下列应用条件时，其主要承重结构（框架、大梁、主衍架等）钢材的质量等级不宜低于C级，必要时还可要求碳当量（Ceq）的附加保证。1）设计安全等级为一级的工业与民用建筑钢结构；2）抗震设防类别为甲级的建筑钢结构。3重要承重钢结构（高层或多层钢结构框架等）的焊接节点，当截面板件厚度t≥40mm，并承受沿板厚方向拉力（撕裂作用）时，该部位或构件的钢材应按《厚度方向性能钢板》GB5313的规定，附加保证板之向的断面收缩率（分Zl5、Z25、Z35个级别），一般可按Zl5或Z25两级选用。第6页JSCS-JG17@4高层钢结构或大跨钢结构等的主要承重焊接构件，其板材应选用符合《高层建筑结构用钢板》YB4104标准的Q235GJ钢或Q345GJ钢，当所用板材厚度，大于等于40mm并有抗撕裂之向性能要求时，该部位钢材应选用标准中保证之向性能的0235GJZ钢或0345GJZ钢。并在设计文件中应注明所选钢材的牌号、等级及之向性能等级（Z15、Z25、Z35）及碳当量要求。上述钢材的力学性能及化学成分、碳当量等应符合表筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ17.1.2-1～表17.1.2-3的规定。第7页JSCS-JG17@注：Z15、Z25、B5为之向抗层状撕裂性能等级，应保证沿厚度方向拉伸时，断面收缩率Φ分别大于15％、25％及35％，并符合《厚度方向性能板》GB5313的规定，适用板厚为15～150mm。筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ注：1碳当量按熔炼分析计算并作为交货条件。2碳当量按下式计算：Ceq（％）=C+Mn/6+Si24+Ni/4O+Cr/5+Mo/4+V/14。3供货质量证明书上应注明用于计算碳当量的化学成分。5荷载较大并形状复杂的构件支座或节点连接件（如球形支座、黄金树分岔连接件等）需要采用铸钢件制作时，应按现行国家标准《钢结构设计规范》选用铸钢件的钢号，其力学性能及化学成分应符合《一般工程用铸造碳钢件》GB11352的规定。6在室外侵蚀性环境（其侵蚀程度分类见表17.3.1-1）中的承重钢结构构件，可选用《焊接结构用耐候钢》GB4172要求的耐候钢。其力学性能及化学成分应符合表17.1.2-4的规定。同时承重钢结构选用耐候钢时，其表面仍应进行除锈与涂装处理。第8页JSCS-JG17@筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ7当有充分技术经济依据，承重钢结构需按抗火设计方法（如上海“建筑钢结构防火技术规程”DG／TJ08-008-2000规定的方法）设计时，其钢材宜选用耐火钢，有关材质、钢号、性能及技术要求可按相应的企业标准（如武钢、宝钢与马钢等企业）妥善确定。同时，高温下耐火钢的材料特性（如弹性模量与强度的高温折减系数等）并应经试验确定。作为参考，表17.1.2-5列出了由武钢生产的高性能耐火耐候Z向钢的力学性能。17.1.3冷弯型钢钢结构及彩涂钢板构件所用钢材的选材规定l冷弯薄壁型钢构件所用钢材应选用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》建议的Q235钢及Q345钢，其应保证的基本力学性能为屈服强度（）。抗拉强度（）、伸长率（）及冷弯等项；同时，应保证硫、磷的极限含量，对焊接结构尚应保证碳的极限含量。所有力学性能及化学成分指标均应符合相应国标，见表17.1.1-1～表17.1.l-5的有关规定。sσbσ5δ2冷弯型钢所用钢材应具有良好的延性，冷弯与冷加工性能，其昀小强屈比（/s）不得小于1.08，昀小伸长率（）不得小于10％。bσsσ5δ3当选用Q235钢或Q345钢时，其要求保证项目及质量等级。脱氧方法等可参照本措施第17.1.1条中第2～6款的规定进行选定，承重结构选用Q235-A、Q235-B级钢时，宜优先选用镇静钢，同时有焊接连接的承重结构，不应选用0235-A级钢。4冷弯型钢壁厚t≤6mm时，其基板一般采用冷轧或热轧带钢或板卷，冷弯成型后的薄壁型钢在现场交货时，其截面任何部位(圆弧角部除外)的厚度负公差不得大5％。5冷弯薄壁型钢构件用于室外或侵蚀环境中时，宜参照本措施第17.1.2条6款的规定选用焊接耐候钢。第9页JSCS-JG17@6冷弯薄壁型钢要求有镀锌涂层保护时，应采用热浸镀锌板（卷）直接进行冷弯成筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ型，不得采用电镀锌板，也不宜冷弯成型后再进行热浸镀锌。承重冷弯型钢用热浸镀锌板钢基板时其牌号宜选用符合《一般结构钢热镀锌钢板及钢带》DINl7162或宝钢企业标准《连续热镀锌钢板及钢带》Q／BQB420-200中的StE280-2Z钢或StE345-2Z钢，并遵守以下要求：1）荷载不大的以稳定或变形为主要控制条件的构件，宜选用StE280-2Z钢，要求较高强度时，宜选用StE345-2Z钢；2）镀锌层重量（双面）对应于正常使用环境、弱侵蚀环境及中等侵蚀环境，应分别不小于180g／m2、220g／m2及275g/m2；3）实际工程中镀锌板供货或经复验后，应提供每炉号每种厚度规格的屈服强度昀低检验值s，设计时强度设计值可按0.9采用；osσosσ4）设计文件中应注明所选用钢的牌号、标准名称、力学性能（表17.1.3-1）、化学成分（表17.1.3-2）以及镀锌层厚度，基板厚度负公差要求等。8彩涂压型钢板构件的选材规定。第10页JSCS-JG17@1）设计彩色涂层压型钢板（包括拱型波纹金属板）制成的有承重性能的彩板构件或制品时，其基板钢材牌号、力学性能要求、厚度与厚度公差要求以及镀锌层厚度等均应由结构工程师根据承载要求及基板寿命要求确定，彩镀层种类，构造及板型等宜由建筑师根据装饰性寿命等条件选定。所有上述技术要求均应在设计文件中注明。筑龙网WWW.SINOAEC.COM@筑龙网www.sinoaec.com《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之17房屋钢结构设计的基本规定资料编号：MYJZGCSJ2）彩色涂层板的基板应采用热镀锌板，其钢材牌号、力学性能、钢材标准、锌层厚度等均可参照上述第1款至第6款要求确定。当有技术经济合理性依据时，基板也可采用镀铝锌板，其选用性能条件可参照有关企业标准确定。一般屋面板、墙面板