钢结构设计规范

钢结构设计规范

主要的建筑结构类型之一
钢结构是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。中国是最早用铁制造承重结构的国家,远在秦始皇时代(公元前246-219年),就已经用铁做简单的承重结构,而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪,聪明勤劳的中国人民就用铁链修建铁索悬桥,著名的四川泸定大渡河铁索桥,云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是中国早期铁体承重结构的例子。本次修订在对原规范条文进行修改、调整和删除的同时,新增了许多内容,如荷载和荷载效应计算,单轴对称截面轴压构件考虑绕对称轴弯扭屈曲的计算方法、带有摇摆柱的无支撑纯框架柱和弱支撑框架柱的计算长度确定方法、梁与柱的刚性连接,连接节点处板件的计算、插入式柱脚、埋入式柱脚及外包式柱脚的设计和构造规定,大跨度屋盖结构的设计和构造要求的规定、提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求的规定、空间圆管节点强度计算公式等。[1]
    中文名:钢结构设计规范 外文名: 别名: 出版社:中国建筑工业出版社 作者:中国工程建设标准化协会组织 页数:246 装帧:平装

内容简介

本规范由北京钢铁设计研究总院会同有关设计、教学和科研单位组成修订编制小组,对《钢结构设计规范》GBl7—88进行全面修订由建设部以公告第147号文颁布,自2003年12月1日实施。本规范共11章和6个附录。其主要内容包括总则、术语和符号、基本设计规定、受弯构件的计算、轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算、疲劳计算、连接计算、构造要求、塑性设计、钢管结构、钢与混凝土组合梁。本次修订在对原规范条文进行修改、调整和删除的同时,新增了许多内容,如荷载和荷载效应计算,单轴对称截面轴压构件考虑绕对称轴弯扭屈曲的计算方法、带有摇摆柱的无支撑纯框架柱和弱支撑框架柱的计算长度确定方法、梁与柱的刚性连接,连接节点处板件的计算、插入式柱脚、埋入式柱脚及外包式柱脚的设计和构造规定,大跨度屋盖结构的设计和构造要求的规定、提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求的规定、空间圆管节点强度计算公式等。

目录

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

作者简介

中国工程建设标准化协会(简称中国建设标协),英文译名:China Association for Engineering Construction Standardization(英文缩写CECS),前身为中国工程建设标准化委员会,成立于1979年10月。1991年7月经民政部社团管理司审查后,批准以中国工程建设标准化协会名义注册登记。是由从事工程建设标准化工作的单位、团体和个人自愿组成的,具有社团法人资格的全国性社会团体,是从事工程建设标准化活动的专业性协会。本协会经建设部同意成立,民政部批准登记,属非营性社会组织。协会组织机构代码:50000304-8,登记号:社证字第4058号。

章节目录

第一章总结

第二章材料

第三章基本设计规定

第四章受弯构件的计算

第五章轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算

第六章疲劳计算

第七章连接计算

第八章构造要求

第九章塑性设计

第十章钢管结构章

第十一章圆钢、小角钢的轻型钢结构

第十二章钢与混凝土组合梁

附录一梁的整体稳定系数

附录二梁腹板局部稳定的计算

附录三轴心受压构件的稳定系数

附录四柱的计算长度系数

附录五疲劳计算的构件和连接分类

附录六螺栓的有效面积

附录七非法定计量单位与法定计量单位的换算关系

精彩摘抄

第一章总则

第1.0.1条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、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。

第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计 一标准》(CBJ68-84))制订的。

第1.0.4条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。

第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。

第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。

第二章材料

第2.0.1条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。

第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:

一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。

二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重 工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。注明:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。

第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。

第2.0.4条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。

第2.0.5条钢结构的连接材料应符合下列要求:一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。三、普通螺栓可采用现行标准《普通碳素结构钢技术条件》中规定的3号钢制成。四、高强度螺栓应符合现行标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件》的规定。五、铆钉应采用现行标准《普通碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件》中规定的ML2或ML3号钢制成。六、锚栓可采用现行标准《普通碳素结构钢技术条件》中规定的3号钢或《低合金结构钢技术条件》中规定的16Mn钢制成。

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