GBJ18-87冷弯薄壁型钢结构技术规范.doc

冷弯薄壁型钢结构技术规范 GBJ18-87中华人民共和国国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ18-87主编部门：湖北省计划委员会 批准部门：中华人民共和国国家计划委员会施行日期：1988年10月1日关于发布冷弯薄壁型钢结构技术规范的通知计标19872355号 根据原国家建委(81)建发设字第546号文的要求,由湖北省计委会同有关部门对原薄壁型钢结构技术规范(TJ1875)进行了修订,并经有关部门会审。现批准修订后的冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ1887为国家标准,自1988年10月1日起施行。本规范由湖北省计委管理。其具体解释等工作由中南建筑设计院负责。出版发行由中国计划出版社负责。国家计划委员会1987年12月12日修 订 说 明 本规范系根据原国家基本建设委员会(81)建发设字第546号文的通知,由我委负责主编,具体由原湖北工业建筑设计院会同有关单位对1975年原国家基本建设委员会和冶金工业部批准的薄壁型钢结构技术规范(TJ1875)修订而成。 原规范于1975年颁行后,规范管理组按照统一计划,组织国内有关单位开展科研协作,进行了较为系统的调查研究和必要的科学试验。在此基础上,在制订本规范时,又认真总结了国内外的科研成果和工程实践经验,借鉴了国外的有关标准,广泛征求了全国各有关单位的意见,几经讨论修改,最后由我委会同有关部门审查定稿。 本规范共分9章和7个附录,内容有：总则、材料、基本设计规定、构件和连接的计算、檩条、屋架、刚架、压型钢板、制作安装和防腐蚀等。这次修订的主要内容有：以基于概率理论的极限状态设计方法代替容许应力设计方法；增列了冷弯效应计算方法及适用范围的条款；改用相关公式计算压弯构件的强度和稳定性；对轴心受压构件稳定系数取值作了调整；修改了山形门式刚架横梁的计算方法；修改了均匀受压板件和非均匀受压板件局部稳定性的计算公式及有关系数；增列了有关压型钢板设计的条款；增列了电阻点焊和高强螺栓连接方面的规定；对制作和防腐蚀章节的内容作了调整和补充。 本规范的施行,必须与建筑结构荷载规范(GBJ987)配套使用,不得与工业与民用建筑结构荷载规范(TJ974)混用。为了提高规范的质量,请各单位随时将在执行本规范过程中发现的问题和意见寄交中南建筑设计院(原湖北工业建筑设计院)(武昌),以便今后进一步修订。湖北省计划委员会1987年4月目 录第一章 总则第二章 材料第三章 基本设计规定第一节 设计原则第二节 设计强度第三节 构造的一般规定第四章 构件和连接的计算第一节 轴心受拉构件第二节 轴心受压构件第三节 拉弯构件第四节 压弯构件第五节 受弯构件第六节 构件中的受压板件第七节 连接第五章 檩条第一节 檩条的计算第二节 檩条的构造第六章 屋架第一节 屋架的计算第二节 屋架的构造第七章 刚架第一节 刚架的计算第二节 刚架的构造第八章 压型钢板第一节 压型钢板的计算第二节 压型钢板的构造第九章 制作、安装和防腐蚀第一节 制作和安装第二节 防腐蚀附录一 本规范名词解释附录二 习用的非法定计量单位与法定计量单位的换算关系表附录三 计算系数附录四 截面特性附录五 考虑冷弯效应的设计强度的计算方法附录六 侵蚀作用分类和涂料配套附录七 本规范用词说明附加说明第一章 总 则 第1.0.1条 为使冷弯薄壁型钢结构的设计和施工贯彻执行国家的技术经济政策,从实际情况出发,合理选择材料、结构方案和构造措施,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制订本规范。 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冷弯薄壁型钢结构的设计和施工；不适用于受有强烈侵蚀作用的冷弯薄壁型钢结构。 第1.0.3条 本规范未考虑直接承受动力荷载的承重结构的特殊要求。 第1.0.4条 本规范的计算原则的根据是建筑结构设计统一标准(GBJ6884)。第1.0.5条 冷弯薄壁型钢结构的设计和施工,除应符合本规范处,尚应符合国家现行有关标准规范的要求。第二章 材料 第2.0.1条 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的钢带或钢板,宜采用国家现行普通碳素结构钢技术条件规定的3号钢和低 合金结构钢技术条件规定的16锰钢。当有可靠根据时,可采用其他钢号。 第2.0.2条 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的钢带或钢板,应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验合格和硫、磷的极限含量；对焊接结构尚应保证碳的极限含量。 第2.0.3条 在技术经济合理的情况下,可在同一构件中采用两种不同钢号的钢材。 第2.0.4条 焊接采用的材料应符合下列要求： 一、手工焊接用的焊条,应符合国家现行低碳钢及低合金高强度钢焊条的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。 二、自动焊或半自动焊接用的焊丝,应符合国家现行焊接用钢丝的规定。选择的焊丝和焊剂应与主体金属相适应。 三、气体保护焊应采用符合国家现行焊接用钢丝规定的含有锰、硅等高脱氧元索的合金钢焊丝。 当3号钢和16锰钢对接焊接时,宜采用与3号钢相适应的焊条或焊丝。 第2.0.5条 普通螺栓材料应采用国家现行普通碳素结构钢技术条件规定的3号钢。 第2.0.6条 高强度螺栓应符合国家现行钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈形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。第三章 基本设计规定第一节 设计原则 第3.1.1条 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以分项系数设计表达式进行计算。 第3.1.2条 冷弯薄壁型钢承重结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。 第3.1.3条 设计冷弯薄壁型钢结构时,应根据结构破坏可能产生的后果的严重程度,采用不同的安全等级。 一般工业与民用建筑冷弯薄壁型钢结构的安全等级可取为二级；特殊建筑冷弯薄壁型钢结构的安全等级可根据具体情况另行确定。 第3.1.4条 按承载能力极限状态设计冷弯薄壁型钢结构,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合,采用荷载设计值和设计强度进行计算。荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数；设计强度等于材料强度标准值除以抗力分项系数。 第3.1.5条 按正常使用极限状态设计冷弯薄壁型钢结构,应考虑荷载短期效应组合,采用荷载标准值和容许变形进行计算。 第3.1.6条 计算结构构件和连接时,荷载、荷载分项系数和荷载组合值系数的取值以及荷载效应组合,应符合建筑结构荷载规范(GBJ987)的规定。 第3.1.7条 设计刚架、屋架和檩条,应考虑由于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响,此时永久荷载的荷载分项系数应取1.0。 第3.1.8条 结构构件的受拉强度应按净截面计算；受压强度应按有效净截面计算；稳定性应按有效截面计算；构件的变形和各种稳定系数均应按毛截面计算。受力构件上不宜开孔,如必须在轴心受压、压弯和受弯构件的主要受力部位开孔,应采取构造措施补强,或用有效截面扣除孔洞后的面积计算其强度。第二节 设计强度 第3.2.1条 钢材的设计强度度应按表3.2采用。 厚度不小于2.5mm的3号镇静钢钢材的抗拉、抗压、抗弯和抗剪设计强度可按表3.2.1中3号钢栏的数值提高5%。 第3.2.2条 计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度,可采用按本规范附录五确定的考虑冷弯效应的设计强度。 第3.2.3条 焊缝的设计强度应按表3.2.3采用。 3号钢与16锰钢对接焊接时,焊缝设计强度应按表3.2.3中3号钢栏的数值采用。 第3.2.4条 普通粗制螺栓连接的设计强度应按表3.2.4采用。 第3.2.5条电阻点焊每个焊点的抗剪设计承载力应按表3.2.5采用。 第3.2.6条 计算下列情况的结构构件和连接时,本规范第3.2.1条至第3.2.5条规定的设计强度,应乘以下列相应的折减系数。 一、屋架、刚架横梁中采用焊接方管的受压弦杆及支座斜杆：0.95； 二、单面连接的单角钢杆件 1按轴心受力计算强度和连接： 0.85； 2按轴心受压计算稳定性： 0.6+0014； 注：对中间无联系的单角钢压杆,为按最小回转半径计算的杆件长细比。 三、无垫板的单面对接焊缝： 0.85； 四、施工条件较差的高空安装焊缝： 0.90； 五、两构件的连接采用搭接或其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接： 0.90。 上述几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。 第3.2.7条 钢材的物理性能应符合表3.2.7的规定。第三节 构造的一般规定 第3.3.1条 冷弯薄壁型钢结构构件的壁厚不宜大于6mm,主要承重结构的受力构件壁厚不宜小于2mm。 第3.3.2条 构件受压部分的壁厚尚应符合下列要求： 一、构件中受压板件的最大宽厚比应符合表3.3.2的规定。 二、圆管截面构件的外径与壁厚之比,对于3号钢,不宜大于100,对于16锰钢,不宜大于68。第3.3.3条 冷弯薄壁型钢结构的主要受压构件当采用方管时,其局部变形的纵向量测值(如图3.3.3所示)应符合下式要求：0.01b (3.3.3)式中b局部变形的量测标距,取变形所在面的宽度； 局部变形的纵向量测值。图3.3.3局部变形纵向量测示意图 第3.3.4条 构件的长细比应符合下列规定： 一、受压构件的长细比不宜超过表3.3.4中所列数值； 二、受拉构件的长细比不宜超过350,但张紧的圆钢拉条的长细比不受此限。当受拉构件在恒载和风荷载组合作用下受压时,长细比不宜超过250；在吊车荷载作用下受压时,长细比不宜超过200。 第3.3.5条 焊缝的计算长度不得小于30mm。角焊缝的焊角高度不得大于1.5t(t为相连板件中外层较薄板件的厚度)。 第3.3.6条 螺栓的中距不得小于螺栓直径d的3倍,端距不得小于螺栓直径的2倍,边距不得小于螺栓直径的1.5倍,如图3.3.6所示。 第3.3.7条 电阻点焊的焊点中距不宜小于,焊点边距不宜小于(t系相连板件中外层较薄板件的厚度)。 第3.3.8条 用缀板或缀条连接的格构式柱应设置横隔,其间距不宜大于23m。实腹式柱腹板的高厚比大于80时,构造上应设置横向加劲肋,其布置应符合下列规定： 一、构件两端和较大的集中荷载作用处应设置横向加劲肋； 二、加劲肋间距可取柱腹板高度的2.53倍,但不宜小于1m； 三、每个运输单元的两端均应设置横隔。第四章 构件和连接的计算第一节 轴心受拉构件 第4.1.1条 轴心受拉构件的强度应按下式计算： 式中正应力； N轴心力；An净截面面积。摩擦型高强度螺栓连接处的强度应按下列公式计算： 上列公式中n1所计算截面(最外列螺栓处)上的高强度螺栓数； n在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数； A毛截面面积。第4.1.2条 计算开口截面的轴心受拉(轴心受压、拉弯、压变）构件的强度时，若轴心力力不通过截面弯心（或不通过形截面的扇性零点），则应考虑双弯矩的影响。第二节 轴心受压构件 第4.2.1条 轴心受压构件的强度应按下式计算： 式中有效净截面面积。第4.2.2条 轴心受压构件的稳定性应按下式计算： 式中轴心受压构件的稳定系数,应按本规范附表3.1.1或 附表3.1.2采用； Aef有效截面面积。当缀条连接的格构式构件单肢的长细比小于构件的换算长细比时,可不计算单肢的稳定性。 第4.2.3条 计算闭口截面、双轴对称的开口截面和不卷边的等边单角钢轴心受压构件的稳定系数时,其长细比应取按下列公式算得的较大值。上列公式中x、y构件对截面主轴x和y的长细比； lox、loy构件在垂直于截面主轴x和y平面内的计 算长度；ix、iy构件毛截面对主轴x和y的回转半径。第4.2.4条 计算单轴对称开口截面(如图4.2.4所示,不卷边的等边单角钢除外)轴心受压构件的稳定系数时,其长细比应取按公式4.2.3-2和下式算得的较大值。上列公式中 弯扭屈曲的换算长细比； 、约束系数,应按表4.2.4采用； I毛截面扇性惯性矩； l扭转屈曲的计算长度,l=lox； It毛截面抗扭惯性矩； eo毛截面弯心在对称轴上的坐标。第4.2.5条有缀板的单轴对称开口截面轴心受压构件弯扭屈曲的换算长细比可按公式4.2.4-1计算,约束系数、可按表4.2.4采用,但扭转屈曲的计算长度l应取缀板中心线的最大间距。 构件两支承点间至少应设置两块缀板(不包括构件支承点处的缀板或封头板在内)。第4.2.6条 格构式轴心受压构件的稳定性应按公式4.2.2计算其长细比应按下列规定取ox和oy中的较大值。一、缀板连接的格构式构件(如图4.2.6a所示)上列公式中ox、oy格构式构件的换算长细比； y整个构件对虚轴(y轴)的长细比； 1单肢对其主轴(1轴)的长细比,计算长度 取缀板间净距； A所有单肢毛截面面积之和； A1构件横截面所截各斜缀条毛截面面积之 和。缀板连接的格构式受压构件,其单肢长细比1不应大于40,且不应大于构件最大长细比max的0.5倍(当max50时,取max=50),此时可不计算单肢的强度和稳定性。斜缀条与构件轴线间的夹角应不小于40,不大于70。第4.2.7条 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算：式中V剪力； A构件所有单肢毛截面面积之和；剪力V值沿构件全长不变,由承受该剪力的有关缀板或缀条分担。第三节 拉弯构件 第4.3.1条 控弯构件的强度应按下式计算： 式中 Mx、My对截面主轴x、y的弯矩； Wnx、Wny对截面主轴x、y的净截面抵抗矩。若拉弯构件截面内出现受压区,且受压板件的宽厚比超过第4.6.8条规定的有效宽厚比,则在计算其净截面特性时应按图4.6.5所示扣除受压板件的超出部分。第四节 压弯构件 第4.4.1条 压弯构件的强度应按下式计算：式中 Wefnx、Wefny 对截面主轴x、y的有效净截面抵抗矩。第4.4.2条 单轴或双轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用于对称平面内时,应按下式计算弯矩作用平面内的稳定性： 式中 NE欧拉临界力, E钢材的弹性模量； 构件在弯矩作用平面内的长细比； Wef对最大受压边缘的有效截面抵抗矩； m等效弯矩系数； M计算弯矩。 第4.4.3条 压弯构件的等效弯矩系数m和计算弯矩M应按下列规定采用。 一、构件端部无侧移且无中间横向荷载时上列公式中M1、M2分别为绝对值较小和较大的端弯矩,当 二、构件端部无侧移但有中间横向荷载时m=1.0计算弯矩取构件全长中间1/3长度范围内的最大弯矩,且不小于全长范围内最大弯矩的一半。三、构件端部有侧移时m=1.0计算弯矩取构件全长范围内的最大弯矩。第4.4.4条 双轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用在最大刚度平面内时(如图4.4.4所示),尚应按下式计算弯矩作用平面外的稳定性。式中 y对y轴的轴心受压构件稳定系数； b受弯构件的整体稳定系数,应按本规范附录三的规定计算,对于闭口截面,可取b=1.4； Wefx对截面主轴x的有效截面抵抗矩； Mx应取构件全长范围内的最大弯矩。第4.4.5条单轴对称开口截面(如图4.2.4所示)的压弯构件,当弯矩作用于对称平面内时,除应按第4.4.2条计算弯矩作用平面内的稳定性外,尚应按公式4.2.2计算其弯矩作用平面外的稳定性,此时,公式4.2.2中的轴心受压构件稳定系数应按下式算得的弯扭屈曲的换算长细比由本规范附表3.1-1或附表3.1-2查得。N开口边时ex为正,当最大压应力在截面与开口边相对的另一边时ex为负；M取构件全长范围内的最大弯矩。若loxloy,当压弯构件采用本规范附表4.1-3或附表4.1-4中所列型钢或当时,可不计算其弯矩作用平面外的稳定性。第4.4.6条双轴对称截面双向压弯构件的稳定性应按下列公式计算：上列公式中 mx、my等效弯矩系数,应按第4.4.3条的规定采用； x对x轴的轴心受压构件的稳定系数； bx、by分别为当弯矩作用于最大刚度平面和最小刚度平面内时,受弯构件的整体稳定系数； NEx、NEy分别为对主轴x和y的欧拉临界力； Wefy对截面主轴y的有效截面抵抗矩。第4.4.7条格构式压弯构件,除应计算整个构件的强度和稳定性外,尚应计算单肢的强度和稳定性。计算缀板或缀条内力用的剪力,应取构件的实际剪力和按第4.2.7条算得的剪力中的较大值。第五节 受弯构件第4.5.1条 荷载通过截面弯心并与主轴平行的受弯构件(图4.5.1)的强度和稳定性应按下列公式计算。上列公式中 Wefn有效净截面抵抗矩； 剪应力； Vmax最大剪力； ho腹板计算高度,取腹板与上、下翼缘相连处两内 弧起点间的距离； t腹板厚度之和； Mmax最大弯矩。 第4.5.2条 荷载偏离截面弯心但与主轴平行的受弯构件(图4.5.2)的强度和稳定性应按下列公式计算。 上列公式中B与所取弯矩同一截面的双弯矩,可按本规范附录三计算； W毛截面扇性抵抗矩。 剪应力可按公式4.5.1-2计算。 第4.5.3条荷载偏离截面弯心且与主轴倾斜的受弯构件(图4.5.3),当保证整体稳定性时,其强度可按式4.5.3-1计算。 剪应力可按公式4.5.1-2计算。对于图4.5.3d所示的受弯构件,当不能在构造上保证整体稳定性时,可按下式计算其稳定性：第4.5.4条 受弯构件支座处的腹板,应按公式4.2.2计算其平面外的稳定性,计算长度取梁截面的高度,截面应按下列规定采用。 一、支座处有加劲肋时,应包括加劲肋及加劲胁两侧各15t宽度范围内的腹板截面(t为腹板厚度)；二、支座处无加劲肋时,应取支座范围内的腹板截面(其宽度不应大于梁的高度)。第六节 构件中的受压板件第4.6.1条 两边支承板件的有效宽厚比应根据板件的实际宽厚比及应力状态按本规范附表3.3.1采用。 第4.6.2条 均匀受压的一边支承、一边卷边板件的有效宽厚比应根据板件的实际宽厚比及压应力值按本规范附表3.3.2采用。第4.6.3条 卷边的高厚比不宜大于12,卷边的最小高厚比应根据带卷边板件的宽厚比按表4.6.3采用。第4.6.4条 一边支承、一边自由板件及非均匀受压的一边支承、一边卷边板件的宽厚比应符合下式要求： 当板件的宽厚比符合公式4.6.4的要求时,板件截面全部有效；非均匀受压的一边支承、一边卷边板件的宽厚比不符合公式4.6.4的要求时,也可根据其max值按第4.6.2条的规定确定其有效截面。第4.6.5条 当受压板件的宽厚比大于本规范附表3.3.1或附表3.3.2所规定的有效宽厚比时,应按图4.6.5所示位置自毛截面中扣除超出部分(即图中不带斜线部分)来确定其有效截面。计算板件宽厚比时。板件宽度应从截面边缘(包括弯角部分在内)算起。 第4.6.6条 圆管截面构件外径与壁厚之比,当采用3号钢不大于100,采用16锰钢不大于68时,计算中可取其截面全部有效。 第4.6.7条 轴心受压构件的有效截面应按下列规定确定： 一、两边支承和一边支承、一边卷边板件,其有效宽厚比应根据由构件最大长细比所确定的轴心受压构件的稳定系数与钢材设计强度的乘积(f)分别按本规范附表3.3.1或附表3.3.2中相应栏内的数值采用； 二、一边支承、一边自由板件的宽厚比应符合第4.6.4条的要求。 第4.6.8条 拉弯、压弯和受弯构件的有效截面应按下列规定确定： 一、两边支承的受压板件和均匀受压的一边支承、一边卷边板件,其有效宽厚比应根据其应力(取构件毛截面按强度计算,不考虑以弯矩的影响)分别按本规范附表3.3.1和附表3.3.2中相应栏内的数值采用； 二、一边支承、一边自由的受压板件和非均匀受压的一边支承、一边卷边板件,其宽厚比应符合第4.6.4条的要求； 三、受拉板件截面全部有效。第七节 连接 第4.7.1条 对接焊缝和角焊缝的强度应按下列公式计算： 一、对接焊缝轴心受拉二、对接焊缝轴心受压上列公式中lf焊缝计算长度之和,每条焊缝均按实际长度减去2hf计； hf角焊缝的焊角高度； t连接构件中较薄板件的厚度； Wf焊缝截面抵抗矩； Sf焊缝截面面积矩； If焊缝截面惯性矩。 第4.7.2条 普通螺栓的强度应按下列公式计算。一、螺栓受拉N二、螺栓受剪三、螺栓承压上列公式中 n螺栓数； nv每个螺栓的剪切面数； de螺栓螺纹处的有效直径； d螺杆直径,对于全螺纹螺栓,取d=de； t同一受力方向的承压构件的较小总厚度。 第4.7.3条 摩擦型高强度螺栓的设计承载力应按下列规定计算。一、在抗剪连接中,每个摩擦型高强度螺栓的抗剪设计承载力 式中 nf 传力摩擦面数； 抗滑移系数,应按表4.7.3-1采用； p高强度螺栓的预拉力,应按表4.7.32采用。摩擦型高强度螺栓,其抗剪承载力仍按公式4.7.3计算,但应以p-1.25Nt代替p,且Nt值不得大于0.8P。第4.7.4条 电阻点焊可用于构件的缀合连接,每个焊点所承受的最大剪力不得大于本规范表3.2.5中规定的抗剪设计承载力。 第4.7.5条 由两槽钢(或卷边槽钢)连接而成的组合工形截面(图4.7.5),其连接件(如焊缝、点焊、螺栓等)的最大纵向间距amax应按下列规定采用。 受弯构件的等效荷载集度应按下列规定采用：对于分布荷载应取实际荷载集度的3倍；对于集中荷载或反力,应将集中力除以荷载分布长度或连接件的纵向间距,取其中的较大值。第五章 檩条第一节 檩条的计算 第5.1.1条 屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转作用的实腹式檩条(图5.1.1)的强度可按下式计算。上列公式中 min轴心受压构件的稳定系数,根据构件的最大 长细比按本规范附表3.1.1或附表3.1.2采用； 第5.1.3条平面格构式檩条受压弦杆平面内的计算长度应取节间长度,平面外的计算长度应取侧向支承点间的距离(拉条可作为侧向支承点)。腹杆平面内、外的计算长度均取节点间的距离。 受压弦杆和端压腹杆的长细比不得大于150。 第5.1.4条 檩条在垂直屋面方向的容许挠度与其跨度之比,可按下列规定采用： 一、瓦楞铁和石棉瓦屋面1/150； 二、压型钢板、钢丝网水泥瓦和加气混凝土板屋面等1/200。第二节 檩条的构造 第5.2.1条 实腹式檩条宜采用檩托与屋架、刚架相连接。 第5.2.2条平面格构式檩条的高度,可取跨度的1/121/20。平面格构式檩条的端压腹杆应采用型钢。 第5.2.3条 当檩条跨度大于4m时,应设置拉条和撑杆。拉条和撑杆的截面应按计算确定。拉条的直径不得小于8mm,撑杆的长细比不得大于200。第六章 屋架第一节 屋架的计算 第6.1.1条 计算屋架各杆件的内力时,假定各节点均为铰接,次应力可不计算。 第6.1.2条 屋架杆件的计算长度(图6.1.2)应按下列规定采用。 一、在屋架平面内,各杆件的计算长度均应取节点间的距离； 二、在屋架平面外,弦杆应取侧向支承点间的距离；腹杆应取节点间的距离(图6.1.2中的腹杆a应取AB间的距离),如等节间的受压弦杆或腹杆之侧向支承点间的距离为节间长度的两倍,且内力不等时,其计算长度应按下式确定： 侧向不能移动的点(支撑点或节点),可作为屋架的侧向支承点。当檩条、系杆或其他杆件未与水平(或垂直)支撑节点或其他不移动点相连接时,不能作为侧向支承点。第二节 屋架的构造 第6.2.1条 两端简支的跨度不小于15m的三角形屋架和跨度不小于24m的梯形或平行弦屋架,当下弦无曲折时,宜起拱,拱度可取跨度的1/500。 第6.2.2条 屋架应设置必要的支撑体系。当支撑的拉杆采用圆钢时,必须具有拉紧装置。 第6.2.3条 屋架杆件的接长宜采用焊接,且须与杆件等强。接长连接应设置在杆件内力较小的节间内。 第6.2.4条 屋架拼装接头的数量及位置应按施工及运输条件确定。拼装接头宜采用焊接和螺栓连接。螺栓数不得少于4个,直径不得小于12mm。 第6.2.5条 屋架节点的构造应符合下列要求： 一、杆件重心轴线应汇交于节点的中心； 二、应在薄弱处增设垫板或采取其他措施增强节点的刚度； 三、应便于施焊、清除污物和涂刷油漆。第七章 刚架第一节 刚架的计算 第7.1.1条 刚架横梁、柱的强度和稳定性应按下列规定计算： 一、刚架横梁在刚架平面内可仅按压弯构件计算其强度；实腹式刚架横梁在刚架平面外应按压弯构件计算其稳定性； 二、实腹式刚架柱应按压弯构件计算其强度和稳定性； 三、格构式刚架柱应按压弯构件计算其强度和弯矩作用平面内的稳定性； 四、格构式刚架横梁和柱的弦杆、腹杆和缀条等应分别按轴心受拉及轴心受压构件计算各单个杆件的强度和稳定性；五、变截面刚架柱的稳定性可按弯矩最大的截面进行计算,此时,轴心力应取与最大弯矩同一截面处的轴心力。第7.1.2条 在刚架平面内,柱的计算高度Ho应按下式计算： Ho=h (7.1.2) 式中 H柱的高度,系自基础项面到柱与横梁轴线交点 的距离(图7.1.2)； 刚架柱的计算长度系数,应按本规范附表 3.4.1或附表3.4.2采用。 第7.1.3条 在刚架平面外,实腹式横梁和柱的计算长度,应取侧向支承点间的距离。当横梁(或柱)两翼缘的侧向支承点间的距离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。 第7.1.4条 格构式刚架横梁和柱的弦杆、腹杆和缀条等单个杆件的计算长度lo(图7.1.4)应按下列规定采用。 一、在刚架平面内,各杆件均取节点间的距离； 二、在刚架平面外,腹杆和缀条取节点间的距离,弦杆取侧向支承点间的距离,如受压弦杆在该长度范围内的内力有变化时,可按下列规定计算： 1.当内力均为压力时,可按公式6.1.2计算,此时式中N1应取最大的压力,N2应取最小的压力； 2.当内力在侧向支承点间的几个节间内为压力,另几个节间内为拉力时,可按下式计算。但不得小于受压节间总长。 第7.1.5条 刚架横梁的挠度和柱顶水平变位应予限制,以保证刚架有足够的刚度及屋面墙面等的正常使用。第二节 刚架的构造 第7.2.1条 当门式刚架的跨度大于或等于15m时,其横梁宜起拱,拱度可取跨度的1/500。 第7.2.2条 刚架横梁的高度与其跨度之比：格构式横梁可取1/151/25；实腹式可横梁可取1/301/45。 第7.2.3条 刚架转折处(即柱顶转角和横梁中央折点处)的受压肢或受压翼缘应设置侧向支撑。 刚架在温度缝区间两端应设置横梁上弦横向水平支撑及柱间支撑。 第7.2.4条 横梁及柱内肢需设置侧向支承点时,可利用作为外肢侧向支承点用的檩条或墙梁设置角隅撑(图7.2.4)。 第7.2.5条 刚架横梁应与檩条或其他屋面刚性构件可靠连接。第八章 压型钢板第一节 压型钢板的计算第8. 1.1条 本节有关压型钢板计算的规定仅适用于屋面板和墙板。 第8.1.2条 压型钢板(图8.1.2)受压翼缘的有效宽厚比应按下列规定采用： 一、两纵边均与腹板相连,或一纵边与腹板相连、另一纵边与符合第8.1.6条要求的中间加劲肋相连的受压翼缘,可按两边支承板件由本规范附表3.3.1确定其有效宽厚比；二、有一纵边与符合第8.1.6条要求的边加劲肋相连的受压翼缘,可按一边支承、一边卷边板件由本规范附表3.3.2确定其有效宽厚比。 第8.1.3条 压型钢板的强度和挠度可按受弯构件计算。 第8.1.4条 压型钢板腹板的有效宽厚比应按本规范附表3.3.1的规定采用。 第8.1.7条 压型钢板的挠度宜按有效截面计算,其挠度与跨度之比不应超过下列限值： 屋面板 第二节 压型钢板的构造 第8.2.1条 压型钢板腹板与翼缘水平面之间的夹角(图8.1.2),当用于屋面时不宜小于50,用于墙面时不宜小于45。 第8.2.2条 压型钢板应采用镀锌钢板或彩色镀锌(有机涂层)钢板制作。一般建筑用压型钢板的厚度为0.41.6mm。压型钢板宜采用长尺板材。 第8.2.3条 屋面压型钢板应在靠近山墙处设置防风杆,或用包角封檐板连接屋面板和墙板。 第8.2.4条 屋面压型钢板可采用镀锌钢支架固定在檩条或梁上,如屋面板高度小于70mm,可不设固定支架,而用镀锌勾头螺栓或其他方法固定。 第8.2.5条 屋面压型钢板的侧向搭接处,应采用螺栓连接,螺栓间距可按波高和板厚取300800mm,并应采取严密的防水措施。第九章 制作,安装和防腐蚀第一节 制作和安装 第9.1.1条 构件上应避免刻伤。在放样、号料和制作过程中,不得在钢材非切割部位打钢冲或刻痕。 第9.1.2条 应保证切割部位准确,切口整齐,切割后应清除毛刺和熔渣。 第9.1.3条 钢材不平直时应予矫直,构件有变形时应予矫正。矫直或矫正时应采取下列措施以保证质量。 一、顶床矫直时应加放垫模,垫模应垫在钢材受力性能较好的部位(如型钢的转角处),并空出钢材表面的凸出物(如焊缝)勿使接触,以免产生局部变形； 二、火焰烘烤时不宜浇水以防钢材变质； 三、锤击矫正时应加锤垫以扩大接触面； 四、构件和杆件矫直后,挠曲矢高不应超过1/1000,且不得大于10mm。 第9.1.4条 构件进行组装和工地拼装时应符合下列要求： 一、组装平台和拼装平台的模胎应测平,并加以固定,使构件重心线在同一水平面上,其误差不得3mm； 二、应按施工图严格控制几何尺寸,结构的工作线与杆件的重心线(或螺栓中心线)应交汇于节点中心,两者的误差不得大于3mm； 三、杆件应防止弯扭,拼装时其表面中心线的偏差不得大于3mm(图9.1.4)； 四、杆件搭接和对接时的错缝或错位均不得大于0.5mm； 五、临时点焊的位置应在焊缝部位内,不得将钢材烧穿,所用焊条应与正式焊接用的焊条相同； 六、构件之间连接孔中心线的位置的误差不得大于2mm； 七、高强螺栓孔应采用钻成孔,孔径应略大于螺栓公称直径,两者的差值不得大于1.5mm。 第9.1.5条 冷弯薄壁型钢结构的焊接应符合下列要求：一、焊接前应熟悉冷弯薄壁型钢的特点和焊接工艺所规定的焊接方法、焊接程序和技术措施,根据试验确定具体焊接参数,保证焊接质量； 二、焊接前应将焊接部位的铁锈、污垢、积水等清除干净,焊条应进行烘干处理； 三、型钢对接焊接或沿截面围焊时,不得在同一位置起弧灭弧,而应盖过起弧处一段距离后方能灭弧,也不得在钢材的非焊接部位和焊缝端部起弧或灭弧； 四、构件所有焊缝的孤坑必须填满,钢材上不得有肉眼可见的咬肉,宜采用平焊以保证质量； 五、必须清除焊缝表面的熔渣； 六、焊接成型的型钢,焊接前应采取反变形措施,以减少焊接变形； 七、对接焊缝施焊时,必须根据具体情况采用适宜的焊接措施(如预留空隙、垫衬板单面焊及双面焊等方法),以保证焊透； 八、电阻点焊的各项工艺参数(如通电时间、焊接电流、电极压力等)的选择应保证焊点抗剪强度试验合格,在施焊过程中,各项参数均应保持相对稳定,焊件接触面应紧密贴合； 九、电阻点焊宜采用圆锥形的电极头,其直径应不小于(t为相焊板件中两侧较薄板件的厚度),施焊过程中,直径的变动幅度不得大于1/5。 第9.1.6条 冷弯薄壁型钢结构构件在运输过程中应妥善起吊和堆放,避免引起变形。 第9.1.7条 冷弯薄壁型钢结构的安装应符合下列要求： 一、结构吊装前应按第9.1.8条检查和校核构件相互之间的关系尺寸,标高和构件本身安装孔的关系尺寸,并按第3.3.3条检查构件的局部变形,以便发现问题,在地面预先矫正或妥善解决； 二、结构吊装时,应采取适当措施,防止产生过大的弯扭变形,并应垫好绳扣与构件的接触部位,以免损伤构件； 三、不宜利用已安装就位的冷弯薄壁型钢构件起吊其他重物,以免引起局部变形,不得在主要受力部位加焊其他物件； 四、安装屋面前,应采取措施保证拉条拉紧和檩条的正确位置,檩条的扭角不得大于3； 五、安装压型钢板屋面时,应采取有效措施将施工荷载分布至较大面积,以免施工集中荷载造成腹板局部压屈。 第9.1.8条 冷弯薄壁型钢结构制作和安装的质量标准除本规范规定者外,尚应符合国家现行钢结构工程施工及验收规范的规定。第二节 防腐蚀 第9.2.1条 冷弯薄壁型结构必须采取有效的防腐蚀措施,构造上应考虑便于检查、清刷、油漆及避免积水,闭口截面构件沿全长和端部均应焊接封闭。 第9.2.2条 冷弯薄壁型钢结构应根据其使用条件和所处环境,选择相应的表面处理方法和防腐措施。对冷弯薄壁型钢结构的侵蚀作用分类可按本规范附表6.1采用。 第9.2.3条 冷弯薄壁型钢结构必须进行表面处理,应按下列要求彻底清除铁锈、污垢及其他附着物。 一、喷砂、喷丸除锈应除至露出金属灰白色为止,并应注意喷匀,不得有局部黄色存在； 二、酸洗除锈应除至钢材表面全部呈铁灰色为止,并应清洗干净,保证钢材表面无残余酸液存在,酸洗后宜作磷化处理或涂磷化底漆； 三、手工或半机械化除锈应除至露出钢材表面为止。 第9.2.4条 冷弯薄壁型钢结构应根据具体情况选用下列相适应的防护措施。一、金属保护层(表面合金化镀锌、镀锌等) 二、防腐涂料 1.无侵蚀性或弱侵蚀性条件下,可采用油性漆、酚醛漆或醇酸漆； 2.中等侵蚀性条件下,宜采用环氧漆、环氧酯漆、过氯乙烯漆、氯化橡胶漆或氯醋漆； 3.防腐涂料的底漆和面漆应相互配套。 三、复合保护1.用镀锌钢板制作的构件,涂漆前应进行除油、磷化、钝化处理(或除油后涂磷化底漆)； 2.表面合金化镀锌钢板、镀锌钢板(如压型钢板,瓦楞铁等)的表面不宜涂红丹防锈漆,宜涂H06-2锌黄环氧酯底漆(或其他专用涂料)进行维护。 防腐涂料底、面漆配套及漆膜厚度可按本规范附表6.2.1或附表6.2.2采用。 第9.2.5条 经焊接封闭的闭口截面构件,其内壁可不作防腐处理。 第9.2.6条 冷弯薄壁型钢结构的防腐处理应符合下列要求： 一、钢材表面处理后应及时涂刷防腐涂料,以免再度生锈； 二、当防腐涂料采用红丹防锈漆和环氧底漆时,安装焊缝部位两侧附近不涂； 三、冷弯薄壁型钢结构安装就位后,应对在运输、吊装过程中漆膜脱落的部位以及安装焊缝两侧未涂油漆的部位补涂油漆,使之下低于相邻部位的防护等级； 四、冷弯薄壁型钢结构与钢筋混凝土或钢丝网水泥构件直接接触的部位,应采取适宜措施,不使油漆变质； 五、可能淋雨或积水的构件中的节点板夹缝等不易再次油漆维护的部位,均应采取适宜措施密封。 第9.2.7条 冷弯薄壁型钢结构在使用期间应定期进行检查与维护,维护年限可根据结构的使用条件,表面处理方法、涂料品种及漆膜厚度分别按本规范附表6.2.1采用。 第9.2.8条 冷弯薄壁型钢结构的维护应符合下列要求： 一、当涂层表面开始出现锈斑或局部脱漆时,即应重新涂装,不应到漆膜大面积劣化、返锈时才进行维护； 二、重新涂装前应进行表面处理,彻底清除结构表面的积灰、污垢、铁锈及其他附着物,除锈后应立即涂漆维护； 三、重新涂装时应按本规范附录六的规定采用相应的配套涂料； 四、重新涂装的涂层质量应符合国家现行的钢结构施工及验收规范的规定。附录一 本规范名词解释附录三 计算系数1 (二)受弯构件的整体稳定系数 对于图4.5.2所示单轴或双轴对称截面的简支梁,其整体稳定系数应按下式计算： (五)简支梁双弯矩B的计算 简支梁的双弯矩B应根据荷载情况按附表3.5-1中所列公式计算。由B产生的正应力符号(以拉应力为“-”,压应力为“+”)应按附表3.5-2的规定采用。 (二)截面特性的近似计算公式 下列近似计算公式均按截面中心线进行计算 x轴向右为正 y轴向上为正 1.半圆钢管附图4.2.1 2.等边角钢 附录六 侵蚀作用分类和涂料配套 (一)外界条件对冷弯薄壁型钢结构的侵蚀作用分类可按附表6.1采用。(二)防腐涂料底、面配套及维护年限可按附表6.2.1和附表 6.2.2采用。附录七 本规范用词说明 (一)执行本规范条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便在执行中区别对待。 1.表示很严格,非这样作不可的用词： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 2.表示严格,在正常情况下均应这样作的用词： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 3.表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样作的用词： 正面词采用“宜”或“可”； 反面词采用“不宜”。 (二)条文中指明必须按其他有关标准和规范执行的写法为： “应按执行”或“应符合要求或规定”；非必须按所指定 附加说明的标准和规范的写法为“可参照”。 附加说明本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单主编单位：中南建筑设计院(原湖北工业建筑设计院) 参加单位：上海交通大学同济大学湖南大学太原工业大学武汉水利电力学院武汉工业大学中国建筑标准设计研究所江西工业大学黑龙江省低温建筑科研所湖北建筑机械厂第二汽车制造厂化工部涂料工业研究所襄樊市建筑设计院大冶有色金属公司福州大学冶金部建筑研究总院南京工学院主要起草人：王修国 陈雪庭 张中权 范祖尧 王世纪沈祖炎 周国梁 方山峰 臧安民 牟再明蔡益燕 金昌成 孙祖龙 王治元 杨大俦魏富榕 孔次融 杨更新 李 硕 魏潮文李和圭 张寿庠 胡学仁 遇平静 王国周陈明辉长江委信息研究中心馆藏 75