鋼結構設計規範

鋼結構是以鋼材製作為主的結構，是主要的建築結構類型之一。 鋼結構是現代建築工程中較普通的結構形式之一。中國是最早用鐵製造承重結構的國家，遠在秦始皇時代（公元前246-219年），就已經用鐵做簡單的承重結構， 而西方國家在17世紀才開始使用金屬承重結構。公元3-6世紀， 聰明勤勞的中國人民就用鐵鏈修建鐵索懸橋，著名的四川瀘定大渡河鐵索橋，雲南的元江橋和貴州的盤江橋等都是中國早期鐵體承重結構的例子。本次修訂在對原規範條文進行修改、調整和刪除的同時，新增了許多內容，如荷載和荷載效應計算，單軸對稱截面軸壓構件考慮繞對稱軸彎扭屈曲的計算方法、帶有搖擺柱的無支撐純框架柱和弱支撐框架柱的計算長度確定方法、梁與柱的剛性連線，連線節點處板件的計算、插入式柱腳、埋入式柱腳及外包式柱腳的設計和構造規定，大跨度屋蓋結構的設計和構造要求的規定、提高寒冷地區結構抗脆斷能力的要求的規定、空間圓管節點強度計算公式等。

內容簡介

鋼結構設計規範

本規範由北京鋼鐵設計研究總院會同有關設計、教學和科研單位組成修訂編制小組，對《鋼結構設計規範》GBl7—88進行全面修訂由建設部以公告第147號文頒布，自2003年12月1日實施。本規範共11章和6個附錄。其主要內容包括總則、術語和符號、基本設計規定、受彎構件的計算、軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算、疲勞計算、連線計算、構造要求、塑性設計、鋼管結構、鋼與混凝土組合梁。本次修訂在對原規範條文進行修改、調整和刪除的同時，新增了許多內容，如荷載和荷載效應計算，單軸對稱截面軸壓構件考慮繞對稱軸彎扭屈曲的計算方法、帶有搖擺柱的無支撐純框架柱和弱支撐框架柱的計算長度確定方法、梁與柱的剛性連線，連線節點處板件的計算、插入式柱腳、埋入式柱腳及外包式柱腳的設計和構造規定，大跨度屋蓋結構的設計和構造要求的規定、提高寒冷地區結構抗脆斷能力的要求的規定、空間圓管節點強度計算公式等。

目錄

1 General principles

2 Terms and symbols

2.1 Terms

2.2 Symbols

3 Basic design stipulations

3.1 Design principles

3.2 Load and calculation of load effects

3.3 Material selection

3.4 Design indices

3.5 Provisions for deformation of structures and structural members

4 Calculation of flexural members

4.1 Strength

4.2 Overall stability

4.3 Local stability

4.4 Calculation of built-up girder with webs taking accout of post-buckling strength

5 Calculation of axially loaded members and members subjected to combined axial load and bending

5.1 Axially loaded members

5.2 Members subjected to combined axial load and bending

5.3 Effective length andallowable slenderness ratio

5.4 Local stability of compression members

6 Fatigue calculation

6.1 General stipulations

6.2Fatigue calculation

7 Calculation of connections

7.1 Welded connection

7.2 Fastener connection

7.3 Flange connection of built-up I-section

7.4 Beam-to-column rigid connection

7.5 Calculation of connected plates at joints

7.6 Supports

8 Detailing requirements

8.1 General stipulations

8.2 Welded connection

8.3 Bolted riveted connections

8.4 Structural members

8.5 Requirements for crane girders and crane trusses

8.6 Large span roof structures

8.7 Requirements for preventing brittle fracture under low temperature

8.8 Fabrication, transportation and erection

8.9 Protection and heat insulation

9 Plastic design

9.1 General stipulations

9.2 Calculation of members

9.3 Allowable slenderness ratio and detailing requirements

10 Steel tubular tructures

10.1 General stipulations

10.2 Detailiing requirements

10.3 Capacity of members and joints

11 Composite steel and concrete beams

11.1 General stipulations

11.2 Design of compolite beams

11.3 Calculation of shear connectors

11.4 Calculation of deflection

11.5 Detailing requirements

Appendix A Allowable deflection of structures of structural members

Appendix B Overall stability factor of beams

Appendix C Stability factor of axial compression memebers

Appendix D Effective length factor for columns

Appendix E Classification of memebers and connections for fatigue calculation

Appendix F Stability calculation of truss gusset plate subject to compressive force of the diagonalweb member

Explanation of wording in this Code

作者簡介

中國工程建設標準化協會（簡稱中國建設標協），英文譯名：China Association for Engineering Construction Standardization(英文縮寫CECS)，前身為中國工程建設標準化委員會，成立於1979年10月。1991年7月經民政部社團管理司審查後，批准以中國工程建設標準化協會名義註冊登記。是由從事工程建設標準化工作的單位、團體和個人自願組成的，具有社團法人資格的全國性社會團體，是從事工程建設標準化活動的專業性協會。本協會經建設部同意成立，民政部批准登記，屬非營性社會組織。協會組織機構代碼：50000304-8，登記號：社證字第4058號。

章節目錄

第一章總結

第二章材料

第三章基本設計規定

第四章受彎構件的計算

第五章軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算

第六章疲勞計算

第七章連線計算

第八章構造要求

第九章塑性設計

第十章鋼管結構章

第十一章圓鋼、小角鋼的輕型鋼結構

第十二章鋼與混凝土組合梁

附錄一梁的整體穩定係數

附錄二梁腹板局部穩定的計算

附錄三軸心受壓構件的穩定係數

附錄四柱的計算長度係數

附錄五疲勞計算的構件和連線分類

附錄六螺栓的有效面積

附錄七非法定計量單位與法定計量單位的換算關係

精彩摘抄

第一章總則

第1.0.1條為在鋼結構設計中貫徹執行國家的技術經濟政策，做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量，特制定本規範。

第1.0.2條本規範適用於工業與民用房屋和一般構築物的鋼結構設計。

第1.0.3條本規範的設計原則是根據《建築結構設計統 一標準》(CBJ68-84)）制訂的。

第1.0.4條設計鋼結構時，應從工程實際情況出發，合理選用材料、結構方案和構造措施，滿足結構在運輸、安裝和使用過程中的強度、穩定性和剛度要求，宜優先採用定型的和標準化的結構和構件，減少製作、安裝工作量，符合防火要求，注意結構的抗腐蝕性能。

第1.0.5條在鋼結構設計圖紙和鋼材訂貨檔案中，應註明所採用的鋼號（對普通碳素鋼尚應包括鋼類、爐種、脫氧程度等）、連線材料的型號（或鋼號）和對鋼材所要求的機械性能和化學成分的附加保證項目。此外，在鋼結構設計圖紙中還應註明所要求的焊縫質量級別（焊縫質量級別的檢驗標準應符合國家現行《鋼結構工程施工及驗收規範》）。

第1.0.6條對有特殊設計要求和在特殊情況下的鋼結構設計，尚應符合國家現行有關規範的要求。

第二章材料

第2.0.1條承重結構的鋼材，應根據結構的重要性、荷載特徵、連線方法、工作溫度等不同情況選擇其鋼號和材質。承重結構的鋼材宜採用平爐或氧氣轉爐3號鋼（沸騰鋼或鎮 靜鋼）、16Mn鋼、16Mnq鋼、15MnV鋼或15MnVq鋼，其質量應分別符合現行標準《普通碳素結構鋼技術條件》、《低合金結構鋼技術條件》和《橋樑用碳素鋼及普通低合金鋼鋼板技術條件》的規定。

第2.0.2條下列情況的承重結構不宜採用3號沸騰鋼:一、焊接結構：重級工作制吊車梁、吊車桁架或類似結構，冬季計算溫度等於或低於－20℃時的輕、中級工作制吊車梁、吊車桁架或類似結構，以及冬季計算溫度等於或低於－30℃時的其它承重結構。 二、非焊接結構：冬季計算溫度等於或低於－20℃時的重級 工作制吊車梁、吊車桁架或類似結構。註明：冬季計算溫度應按國家現行《採暖通風和空氣調節設計規範》中規定的冬季空氣調節室外計算溫度確定，對採暖房屋內的結構可按該規定值提高10℃採用。

第2.0.3條承重結構的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度（或屈服點）和硫、磷含量的合格保證,對焊接結構尚應具有碳含量的合格保證。承重結構的鋼材，必要時尚應具有冷彎試驗的合格保證。對於重級工作制和吊車起重量等於或大於50ｔ的中級工作制 焊接吊車梁、吊車桁架或類似結構的鋼材，應具有常溫衝擊韌性的合格保證。但當冬季計算溫度等於或低於－20℃時，對於3號鋼尚應具有－20℃衝擊韌性的合格保證；對於16Mn鋼、16Mnq鋼、15MnV鋼或15MnVq鋼尚應具有－40℃衝擊韌性的合格保證。對於重級工作制的非焊接吊車梁、吊車桁架或類似結構的鋼材,必要時亦應具有衝擊韌性的合格保證。

第2.0.4條鋼鑄件應採用現行標準《一般工程用鑄造碳鋼》中規定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570號鋼。

第2.0.5條鋼結構的連線材料應符合下列要求:一、手工焊接採用的焊條，應符合現行標準《碳鋼焊條》或《低合金鋼焊條》的規定。選擇的焊條型號應與主體金屬強度相適應。對重級工作制吊車梁、吊車桁架或類似結構，宜採用低氫型焊條。二、自動焊接或半自動焊接採用的焊絲和焊劑，應與主體金屬強度相適應。焊絲應符合現行標準《焊接用鋼絲》的規定。三、普通螺栓可採用現行標準《普通碳素結構鋼技術條件》中規定的3號鋼製成。四、高強度螺栓應符合現行標準《鋼結構用高強度大六角頭 螺栓、大六角螺母、墊圈型式尺寸與技術條件》或《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連線副型式尺寸與技術條件》的規定。五、鉚釘應採用現行標準《普通碳素鋼鉚螺用熱軋圓鋼技術條件》中規定的ML2或ML3號鋼製成。六、錨栓可採用現行標準《普通碳素結構鋼技術條件》中規定的3號鋼或《低合金結構鋼技術條件》中規定的16Mn鋼製成。