钢结构建筑结构设计要点和降低用钢量方法结题报告

1、 钢结构建建筑结构构设计要要点和降降低用钢钢量方法法结题报告告宝钢建筑筑系统集集成有限限公司二一三三年三月月钢结构建建筑结构构设计要要点和降降低用钢钢量方法法结题报告告技术指导导：高光光虎、孙孙绪东项目负责责人：田田海项目研究究人员：田海宝钢建筑筑系统集集成有限限公司声明:本作品权益属宝钢建筑系统集成有限公司所有。所含信息、专有技术应予保密。未经本公司书面许可，不得修改、复制、提供或泄漏给任何第三方。二一三三年三月月目 录TOC o 1-2 h z u概述1 1.11 控制制钢结构构用钢量量的意义义11 1.22 本报报告研究究的对象象11 建筑、结构的的概念和和方案的的优化设设计4 2.11

2、 自然然条件的的精确掌掌握44 2.1.11 抗震震设防分分类标准准44 2.1.22 荷载载99 2.22 平面面布置原原则233 2.33 平面面的长宽宽比244 2.44 高宽宽比255 2.55 建筑筑层数和和高度的的影响266 2.66 立面面形状266结构规范范体系的的选择27结构选型型33 4.11 钢框框架体系系333 4.22 钢管管混凝土土柱框架架体系333 4.33 钢框框架（钢钢管混凝凝土柱框框架）支撑体体系334 4.44 钢框框架内内藏钢板板支撑剪剪力墙体体系366 4.55 钢框框架钢钢板剪力力墙体系系377 4.66 交错错桁架体体系388 4.77 钢框框架钢

3、钢筋混凝凝土核心心筒体系系399第5章 材料411 5.11 高层层建筑用用钢要求求411 5.22 焊接接H型、高频焊焊接H型型钢、热热轧H型型钢三者者的比较较411 5.33 圆管管和方管管截面的的选用原原则422第6章 结构分分析和软软件实现现技巧444 6.11 PKKPM（STSS）中和和钢结构构用钢量量设计相相关的参参数选择择444 6.22 弱弱支撑框框架弹性性稳定计计算的实实用方法法447构件设计计49 7.11 框架架梁499 7.22非框架架梁522 7.33 框架架柱544 7.44 支撑撑544第8章 楼板设设计577第9章 构造要要求和细细节60 9.11 次梁梁和主

4、梁梁的连接接600 9.22方管柱柱和H钢钢梁的连连接节点点6009.3十十字型柱柱的截面面构造63第1章 概述1.1 控制钢钢结构用用钢量的的意义 建筑钢钢结构的的经济性性能一直直是大家家最为关关注的一一个问题题。如何何控制工工程造价价，充分分发挥钢钢结构建建筑技术术经济上上的综合合优势，工程设设计是一一个非常常重要和和关键的的阶段，据权威威资料统统计分析析，在方方案和初初步设计计阶段，影响工工程造价价的可能能性为775%95%；在技技术设计计实施阶阶段，影影响工程程造价的的可能为为35%755%；在在施工图图设计阶阶段，影影响工程程造价的的可能性性5%35%。因此此控制设设计各阶阶段的质质

5、量、进进行相应应的设计计优化对对工程造造价将产产生直接接的影响响。1.2 本报告告研究的的对象钢结构建建筑的应应用范围围很广，主要包包括厂房房钢结构构、低多多层轻钢钢结构、多高层层钢结构构、大跨跨度钢结结构、高高耸和塔塔桅钢结结构、桥桥梁钢结结构以及及一些移移动钢结结构。从从建筑的的使用功功能上来来讲，建建筑类型型可分为为民用建建筑、工工业建筑筑和农业业建筑三三大类型型。民用用建筑又又分为居居住建筑筑和公共共建筑两两大类。居住建建筑指供供生活起起居用的的建筑，如住宅宅、宿舍舍、酒店店式公寓寓等；公公共建筑筑指进行行社会活活动的非非生产型型建筑，如办公公建筑、文教建建筑、医医疗建筑筑、商场场建筑

6、、观演建建筑、展展览建筑筑、交通通通讯建建筑、园园林建筑筑等。本本手册主主要关注注采用低低多层轻轻钢结构构和多高高层钢结结构为载载体的民民用建筑筑的结构构优化设设计。民民用建筑筑中采用用的大跨跨度钢结结构包括括网架、网壳、空间桁桁架、张张弦等结结构形式式不在本本报告的的研究之之范围。在确定了了本报告告的研究究范围之之后，有有必要对对相关建建筑类型型从现行行的建筑筑和结构构规范的的角度加加以梳理理和分类类，以方方便后续续结构优优化设计计的方法法讨论。按民用用建筑设设计通则则（GGB5003522-20005）第3.1.22条之规规定：民用建筑筑按地上上层数或或高度分分类划分分应符合合下列规规定：

7、 （1）住宅建建筑按层层数分类类：一层层至三层层为低层层住宅，四层至至六层为为多层住住宅，七七层至九九层为中中高层住住宅，十十层及十十层以上上为高层层住宅； （2）除住宅宅建筑之之外的民民用建筑筑高度不不大于224m者者为单层层和多层层建筑，大于224m者者为高层层建筑（不包括括建筑高高度大于于24mm的单层层公共建建筑）； （33）建筑高高度大于于1000m的民民用建筑筑为超高高层建筑筑。建筑设设计防火火设计规规范GGB5000166-20006和和高层层民用建建筑设计计防火规规范（220055版）GB5500445-995也有有对于上上述划分分的相同同规定。但是突突出了将将首层设设置商业业

8、服务网网点的住住宅也归归于居住住建筑的的规定。其中建筑设设计防火火设计规规范GGB5000166-20006中中第1.0.22条对建建筑的高高度和层层数有如如下具体体规定：（1）建建筑高度度的计算算：当为为坡屋面面时，应应为建筑筑物室外外设计地地面到其其檐口的的高度；当为平平屋面（包括有有女儿墙墙的平屋屋面）时时，应为为建筑物物室外设设计地面面到其屋屋面面层层的高度度；当同同一座建建筑物有有多种屋屋面形式式时，建建筑高度度应按上上述方法法分别计计算后取取其中最最大值。局部突突出屋顶顶的瞭望望塔、冷冷却塔、水箱间间、微波波天线间间或设施施、电梯梯机房、排风和和排烟机机房以及及楼梯出出口小间间等，

9、可可不计入入建筑高高度内。（2）建建筑层数数的计算算：建筑筑的地下下室、半半地下室室的顶板板面高出出室外设设计地面面的高度度小于等等于1.5m者者，建筑筑底部设设置的高高度不超超过2.2m的的自行车车库、储储藏室、敞开空空间，以以及建筑筑屋顶上上突出的的局部设设备用房房、出屋屋面的楼楼梯间等等，可不不计入建建筑层数数内。住住宅顶部部为两层层一套的的跃层，可按11层计，其它部部位的跃跃层以及及顶部多多于2层层一套的的跃层，应计入入层数。由上述建建筑规范范可见，住宅、宿舍等等居住类类建筑是是按层数数来划分分是否为为高层，其他类类建筑按按照建筑筑实际高高度来划划分是否否为高层层。结构规范范中涉及及到

10、上述述内容的的有高高层建筑筑混凝土土结构技技术规程程JGGJ3-20110第11.0.2条，本规程程适用于于10层层及100层以上上或房屋屋高度大大于288m的住住宅建筑筑以及房房屋高度度大于224m的的其他高高层民用用建筑混混凝土结结构。该该规程中中第111章规定定混合结结构的结结构设计计，其中中有一部部分涉及及到钢结结构的相相关规定定。另高层建建筑钢-混凝土土混合结结构设计计规程CECCS2330-220088中第11.0.2条规规定本规规程适用用于100层及110层以以上或房房屋高度度超过228m的的高层建建筑钢-混凝土土混合结结构的设设计。上上述两本本结构规规程对高高层建筑筑的界定定并

11、不完完全统一一。综合上述述建筑和和结构规规范，建建议高层层建筑的的界定如如下： （1）对于住住宅（包包括首层层设置商商业服务务网点的的住宅）、宿舍舍、酒店店式公寓寓等居住住建筑，当建筑筑物层数数为100层及110层以以上，或或房屋高高度大于于28mm时，认认定为高高层建筑筑； （2）对于带带两层及及两层以以上商业业的住宅宅、其他他多层民民用公共共建筑，当房屋屋高度大大于244m时，认定为为高层建建筑。房屋高度度为自室室外地面面至房屋屋主要屋屋面的高高度，不不包括突突出屋面面的电梯梯机房、水箱、构架等等高度。第2章 建筑筑、结构构的概念念和方案案的优化化设计 在民用用建筑设设计中，往往建建筑方案

12、案确定后后，结构构的成本本也基本本确定了了60%700，剩剩下的330%40的成本本可通过过结构方方案的优优化和精精细化设设计来控控制。控控制结构构用钢量量是成本本控制的的首要问问题，必必须从方方案阶段段着手，重视结结构的概概念设计计。概念念设计，是指设设计人员员在从结结构选型型、布置置，分析析计算，截面设设计到细细部处理理的整个个设计过过程中，对所遇遇到的问问题依据据建筑结结构在各各种情况况下工作作的一般般规律（主要是是建筑、结构专专业的基基础理论论），结结合实践践经验，综合考考虑各方方面因素素，确定定合理的的分析、处理方方法，力力求得到到最为经经济、合合理的结结构设计计方案。宏观上上把握方

13、方案，无无论是建建筑和结结构专业业，可以以从以下下方面入入手。2.1 自然条条件的精精确掌握握2.1.1 抗抗震设防防分类标标准 对建建筑工程程抗震设设防分类类标准（GBB502223-20008）进进行深入入理解后后发现，建筑工工程抗震震设防类类别划分分的基本本原则是是从抗震震设防的的角度进进行分类类，即根根据建筑筑遭遇地地震破坏坏后，可可能造成成人员伤伤亡、直直接和间间接损失失、社会会影响的的程度及及其在抗抗震救灾灾中的作作用等因因素，将将各类建建筑划分分为不同同的抗震震设防类类别，采采取不同同的设计计要求。而在一一个较大大的建筑筑中，区区别对待待有不同同使用功功能的建建筑区段段，分别别划

14、分其其设防类类别，即即为“按区段段设置结结构抗震震设防类类别”的思想想。分类类对待、突出重重点是在在现有技技术和经经济条件件下减轻轻地震灾灾害的重重要对策策之一。“区段”是一个个最为重重要的概概念。“一个区区段”指的是是：具有有同一建建筑功能能的相关关范围，考察的的是人员员的聚集集程度（注意，人流是是否密集集是关键键），与与结构是是否设置置防震缝缝并无直直接关系系（防震震缝作为为区段的的划分标标志是有有条件的的，只有有当防震震缝两侧侧结构单单元因建建筑功能能不同而而被建筑筑隔墙隔隔开时，防震缝缝两侧的的结构单单元才可可分为不不同区段段），而而与建筑筑功能分分区及不不同区段段出口设设置有关关。结

15、合工程程实际，不同区区段主要要有以下下情况：（1）防震震缝分开开的不同同结构单单元；（2）同一一结构单单元，上上下楼层层建筑功功能显著著不同，划分为为不同区区段；（3）同一一结构单单元，平平面内使使用功能能显著不不同，划划分为不不同区段段。情况（11）：防防震缝分分开的结结构单元元，抗震震设防类类别的划划分（a）各各结构单单元可根根据本单单元的建建筑功能能单独划划分其抗抗震设防防类别。防震缝缝分开的的结构单单元，若若各单元元功能单单一且有有单独的的疏散出出入口，各单元元独立承承担地震震作用，彼此之之间没有有相互作作用，地地震发生生时人流流疏散较较容易，因此可可按本单单元的建建筑功能能单独划划分

16、其抗抗震设防防类别。（b）对对于需按按功能面面积、人人流量、座位数数等要素素确定抗抗震设防防类别时时（如商商业建筑筑、影剧剧院等），可根根据本单单元的统统计值划划分其类类别。对对于面积积较大的的多层商商业建筑筑，若设设置防震震缝将其其分成若若干个结结构单元元，且各各单元满满足相关关消防规规范要求求，有单单独的疏疏散出入入口，则则各单元元可根据据本单元元的人流流量、商商业面积积来划分分其抗震震设防类类别。由由此可见见，合理理设置防防震缝，不仅能能改善结结构的平平面规则则性、竖竖向规则则性，也也可能影影响抗震震设防类类别的划划分，直直接影响响建筑功功能、结结构安全全及工程程造价。例如：某某多层大大

17、型商业业，总建建筑面积积4.778万平平方米，远大于于建筑面面积1.7万平平方米或或营业面面积70000mm2的要求求。若设设计为整整体结构构，本工工程无疑疑应划为为重点设设防类；现按结结合其建建筑平面面设置防防震缝，将其划划分为四四个结构构单元，并有独独立的人人流疏散散系统，各单元元面积及及人数均均未达到到“大型型商场” 的标标准，设设防类别别均为标标准设防防类（图图2.11）。图2.11某大型型多层商商业防震震设置示示意图（c）由由防震缝缝分开的的各结构构单元并并不能直直接视为为不同区区段， 分别划划分其抗抗震设防防类别；应根据据规范提提高抗震震设防标标准的目目的，判判断各结结构单元元是否

18、能能独立实实现其设设防目标标， 以以此来判判断各结结构单元元是否能能作为区区段分别别划分其其抗震设设防类别别。如商商场、剧剧场等人人员密集集建筑，提高其其设防类类别是为为了避免免人员伤伤亡；因因此各单单元应有有独立的的人流疏疏散体系系，保证证人员安安全， 才能将将由防震震缝分开开的各结结构单元元单独划划分其抗抗震设防防类别。基础设施施建筑（如电力力、通讯讯、交通通、城市市生活供供给等建建筑），规范提提高抗震震设防的的标准是是保证此此类建筑筑在地震震时使用用功能不不能中断断或能尽尽快恢复复，所以以此类建建筑设置置防震缝缝时，主主功能房房结构单单元除应应满足建建筑功能能要求外外， 应应具备满满足基

19、础础设施正正常使用用的配套套设备系系统；如如配套系系统位于于另一结结构单元元，则此此结构单单元的设设防类别别也应达达到相应应类别，并保证证不因防防震缝的的设置影影响设防防目标。情况（22）：同同一结构构单元上上下楼层层建筑功功能显著著不同时时，抗震震设防类类别的划划分（a）同同一结构构单元内内，上下下楼层建建筑功能能显著不不同时，可将其其划分为为不同区区段，分分别划分分其抗震震设防类类别。例如A级级高度的的高层住住宅带有有大型的的人流密密集的多多层商业业裙房，若高层层住宅和和多层裙裙房之间间未设防防震缝，是一个个结构单单元，多多层裙房房商场及及高层住住宅下部部几层按按规范为为重点设设防类时时，

20、其上上部住宅宅可按标标准设防防类设防防。某大型商商住建筑筑群，设设置三道道抗震缝缝，将整整个建筑筑分为AA、B、C、DD四个结结构单元元。A单单元由AA、B塔塔楼及裙裙房构成成，为大大底盘双双塔结构构，B单单元由CC塔楼及及裙房构构成，为为大底盘盘单塔结结构，CC单元由由D塔楼楼及裙房房构成，为大底底盘单塔塔结构。裙房部部分均为为2层地地下车库库、6层层商业，其上塔塔楼为住住宅或写写字间。因裙房房与塔楼楼建筑功功能显著著不同，按上下下区段分分别划分分抗震设设防类别别，裙房房划分为为重点设设防类，塔楼划划分为标标准设防防类。DD单元是是位于BB、C单单元间的的多层建建筑，是是两个单单元间的的连接

21、体体，为22层地下下车库、6层商商业，建建筑面积积及使用用人数未未达到“大型商商场”的的标准，抗震设设防类别别为标准准设防类类（图22.2）。图2.22 某建建筑物的的抗震设设防分类类（b）位位于下部部的区段段，其抗抗震设防防类别不不应低于于上部的的区段。在同一一结构单单元中，按区段段划分时时，若上上部区段段建筑设设防类别别较高，下部区区段建筑筑设防类类别较低低，则其其下部区区段建筑筑设防类类别也应应按较高高的建筑筑设防类类别划定定。如多多层商业业建筑，二、三三层设置置大型电电影院时时，需设设置为重重点设防防类，则则电影院院下部楼楼层也应应设置为为重点设设防类。（c）下下部区段段为设防防类别较

22、较高的大大型商业业建筑，其人流流疏散通通道需利利用上部部区段部部分楼层层区域时时，经过过的楼层层应按下下部区段段较高的的建筑设设防类别别划定。例如，带地下下商业的的商住楼楼项目或或带吊层层的商住住楼，其其平街层层设置地地下商业业的出入入口，按按上下区区段分别别划分其其抗震设设防类别别时，平平街层应应按下部部区段考考虑其设设防类别别。（d）上上下区段段抗震设设防类别别不同时时，与下下区段较较高设防防类别相相邻的部部分楼层层应适当当提高其其抗震要要求。王王亚勇、戴国莹莹编建建筑抗震震设计规规范GBB500011答答疑第第3.44条建议议“与下下区段相相邻的上上部高层层建筑二二层抗震震设防类类别与下

23、下区段一一致”。 情况33：同一一结构单单元平面面内建筑筑功能显显著不同同时，抗抗震设防防类别的的划分（a）同同一结构构单元平平面内建建筑功能能显著不不同时，可按不不同区段段根据其其建筑功功能分别别划分其其抗震设设防类别别。例如如未设防防震缝的的大底盘盘多塔结结构的各各塔楼建建筑功能能显著不不同时，各塔楼楼可视为为不同区区段，分分别划分分其设防防类别。又如一一个带大大型商业业裙房的的高层酒酒店（未未设防震震缝），裙房的的塔楼投投影区域域为酒店店配套用用房，裙裙房其余余区域为为大型商商业，则则可将裙裙房的塔塔楼投影影区域与与裙房其其余区域域视为不不同区段段，分别别按酒店店和大型型商业划划分其设设

24、防类别别。（b）平平面内区区段的划划分范围围，应结结合平面面内建筑筑功能的的区域来来划分；同时应应根据规规范抗震震设防目目标，判判断各区区段是否否能独立立实现其其设防目目标，以以此来判判断区段段划分的的范围。例如大大型的多多层裙房房商业及及办公，若商业业和办公公区域之之间未设设防震缝缝，是一一个结构构单元，商业区区段为重重点设防防类，办办公区段段为标准准设防类类时， 如果商商业的人人流疏散散通道需需要利用用办公的的部分区区域，则则相应区区域应划划分为商商业区段段，设防防类别为为重点设设防类。（c）平平面内区区段抗震震设防类类别不同同时，不不同区段段相邻构构件的处处理，规规范及相相关参考考资料并

25、并未提及及，建议议参照王王亚勇、戴国莹莹编建建筑抗震震设计规规范GBB500011答答疑第第3.44条“与下区区段相邻邻的上部部高层建建筑二层层抗震设设防类别别与下区区段一致致”的处理理方式， 将不不同区段段相邻跨跨抗震设设防类别别与较高高设防要要求区段段一致，适当提提高其抗抗震构造造。2.1.2 荷荷载 （1）民用建建筑设计计时，对对其承受受的永久久荷载和和可变荷荷载应按按建筑筑结构荷荷载规范范GBB500009-20112的有有关规定定取值。施工过过程中的的临时荷荷载可按按照预期期的最大大合理值值确定。应避免免在建筑筑设计使使用年限限内由于于设计不不周发生生结构构构件不应应有的超超载。 （

26、2）对重要要建筑物物、中外外合资工工程或国国外工程程，可根根据业主主的要求求确定楼楼面活荷荷载标准准值。设设计时宜宜考虑使使用期间间设备更更新或用用途变更更的可能能，适当当增大楼楼面活荷荷载标准准值。对对于办公公用房一一般不宜宜小于22.5kkN/mm2。（3）民民用建筑筑的荷载载取值以以现行的的建筑筑结构荷荷载规范范GBB500009-20112为基基准。其其它有关关设计规规范中未未予明确确的楼面面活荷载载标准值值，可根根据楼面面上活动动的人数数和设备备的不同同状态将将其取值值（Lkk=2.0kNN/m22）分为为七个类类别：（a）活活动的人人数很少少 Lkk=2.0kNN/m22（b）活活

27、动的人人数较多多且有设设备 Lk=2.5kNN/m22（c）活活动的人人数很多多且有较较重的设设备 Lk=3.0kNN/m22（d）活活动的人人数很集集中，有有时很挤挤或有较较重的设设备 Lk=3.5kNN/m22（e）活活动的性性质比较较剧烈 LLk=4.0kNN/m22（f）储储存物品品的仓库库 Lkk=5.0kNN/m22（g）有有大型的的机械设设备 Lk=6.077.5kkN/mm2设计人员员可根据据工程的的实际情情况对照照上述类类别选用用。但当当有特别别重的设设备时（如医院院的核磁磁共振设设备室、银行的的保管用用箱等），应根根据实际际情况另另行考虑虑。（4）楼楼面活荷荷载补充充规定

28、1）医院院建筑中中布置有有医疗设设备的楼楼（地）面活荷荷载（表表2.11）。 表2.11 有医医疗设备备的楼（地）面面均布活活荷载 项次类别标准值（）准永久值值系数组合值系数1X光室：1300MA移移动式XX光机22000MAA诊断XX光机32000KVV治疗机机4X光光存片室室2.54.03.05.00.50.50.50.50.72口腔科：12001型治治疗台及及电动脚脚踏升降降椅22005型、2066型治疗疗台及337044型椅3.04.00.50.50.73消毒室：116602型型消毒柜柜226616型型治疗台台及37704型型椅6.05.00.80.80.74手术室：30000型、33

29、0088型万能能手术床床及30001型型骨科手手术台3.00.50.75产房：设30009型产产床2.50.50.76血库：设D-1101型型冰箱5.00.80.7注：当医医疗设备备型号与与表中不不符时，应按实实际情况况采用。2）商业业仓库库库房楼（地）面面均布活活荷载（参见中中华人民民共和国国商业部部标准商业仓仓库设计计规范SBJJ01-88）。（a）库库房楼（地）面面的荷载载应根据据储存商商品的容容重及堆堆码高度度等因素素确定；（b）储储存商品品的商品品包装容容重可按按以下分分类：笨重商商品（大大于10000kkg/mm3）：如如五金原原材料、工具、圆钉、铁丝等等；容重较较大商品品（500

30、0110000kg/m3）：如如小五金金、纸张张、包装装食糖、肥皂、食品罐罐头、电线、电电工器材材等；容重较较轻商品品（20005500kkg/mm3）：如如针棉织织品、纺纺织品、文化用用品、搪搪瓷玻璃璃制品、塑料制品品等；轻泡商商品（小小于2000kgg/m33）：如如胶鞋、铝制品品、灯泡泡、电视视机、洗洗衣机、电冰箱箱等；综合仓仓库储存存商品的的包装容容重一般般可采用用 40005500kkg/mm3。 （c）一般情情况下，商业仓仓库库房房楼（地地）面均均布活荷荷载可按按表2.2取用用。表2.22 商业业仓库库库房楼（地）面面均布活活荷载项次类别标准值（）准永久值值系数组合值系数备注1储存

31、容重重较大商商品的楼楼面200.80.9考虑起重重量1000kgg以内的的叉车作作业2储存容重重较轻商商品的楼楼面150.83储存轻泡泡商品的的楼面8-1000.84综合商品品仓库的的楼面150.8考虑起重重量10000kkg以内内的叉车车作业5各类库房房的底层层地面20-3300.86单层五金金原材料料库的库库房地面面60-8800.8考虑载货货汽车入入库7单层包装装糖库的的库房地地面10-4450.88穿堂、走走道、收收发整理理间楼面面100.50.7150.5考虑起重重量10000kkg以内内的叉车车作业9楼梯3.50.50.7 3）物物资仓库库楼（地地）面均均布活荷荷载（摘摘自中华华人

32、民共共和国行行业标准准物资资仓库设设计规范范SBBJO99-95）。 物物资仓库库楼（地地）面均均布活荷荷载标准准值见表表2.33。 表2.33 库房房等效均均布活荷荷载标准准值 库房楼面地面面等效均布布活荷载载（）准永久值值系数组合值系数备注名称物资类别别金属库地面120.00.9机电产品品库一、二类类机电产产品地面35.00三类机电电产品楼面9.0/5.000.855堆码、货货架车库楼/地面面4.00.800化工、轻轻工物资资库一、二类类化工轻轻工物资资地面35.00三类化工工轻工物物资楼/地面面18.00/300.00.855建筑材料料库楼/地面面20.00/300.00.855楼梯4.

33、00.50.7注：l 物资类类别参见见表2.4。 2 设设计仓库库的楼面面梁、柱柱、墙及及基础时时，楼面面等效均均布活荷荷载标准准值不折折减。表2.44 常见见生产资资料分类类表 物资类别别示例金属物资资黑色金属属型材、异异型材、板材、管材、线材、丝材、钢轨及及配件车车轮、钢钢带、钢钢锭、钢钢坯、生生铁、铸铸铁管、金属锰锰有色金属属型材、板板材、管管材、丝丝材、带带材、金金属锭、汞机电产品品一 类锅炉、破破碎机、推土机机、挖土土机、汽汽车、拖拖拉机、起重机机、锻压压设备、汽轮机机、发电电机、卷卷扬机、空气压压缩机、土工机机床、金金属切削削机床二 类水泵、风风机、乙乙炔发生生器、阀阀门、风风动工

34、具具、电动动葫芦、台钻、砂轮机机、电动动机、电电焊机、手提式式电钻、材料试试验机、钢瓶、变压器器、电缆缆、高压压电器、低压电电器三 类机床附件件、磨具具、磨料料、量具具、刃具具、轴承承、成分分分析仪仪器、医医疗器械械、电工工仪表、工业自自动化仪仪表、光光学仪器器、实验验室仪器器化工、轻轻工物资资一 类一级易燃燃液体、压缩气气体及液液化气体体、腐蚀蚀性液体体、自然然物品一级易燃燃固体、遇水燃燃烧物、一般氧氧化剂、剧毒品品、腐蚀蚀性固体体二 类二级氧化化剂、二二级易燃燃固体、二级易易燃液体体、化肥肥、纯碱碱、油漆漆三 类橡胶原料料及制品品、人造造橡胶、塑料原原料及制制品、纸纸浆及纸纸张、建筑材料料

35、水泥、油油毡、玻玻璃、沥沥青、卫卫生陶瓷瓷、生石石灰、大大理石、砖、瓦瓦、砂、碎石木 材原木、板板、枋、枕木、胶合板板煤 炭煤、泥炭炭、焦炭炭 4）电电信建筑筑楼面等等效均布布活荷载载值，系系根据目目前已有有的有代代表性的的通信设设备的重重量、排排列方式式及建筑筑结构的的不同梁梁板布置置，按内内力（弯弯矩、剪剪力）等等值的原原则计算算确定。表2.5中的的移动通通信机房房的数值值，也适适用于无无线寻呼呼机房。表2.55 电信信建筑楼楼面等效效均布活活荷载序号房间名称称标准值准永久值值系数组合值系数板次梁主梁板跨1.9mm板跨2.5mm板跨3.0mm次梁间距距次梁间距距次梁间距距1电力室有不间断断

36、电源开开间16.00015.0013.00011.0009.0008.0006.0000.80.7无不间断断电源开开闸（单单机重量量大于110kNN时）13.00011.009.0008.0007.0007.0006.000无不间断断电源开开闸（单单机重量量小于110kNN时）9.0007.0006.0005.0004.0004.0004.0002蓄电池室室一般电池池（488V电池池组单层层双列摆摆放CFFD-330000）13.00012.0011.00011.00010.0009.0007.000阀控式密密闭电池池（488V电池池组四层层单列摆摆放GMM-30045）10.0008.000

37、8.0008.0008.0008.0007.000阀控式密密闭电池池（488V电池池组四层层双列摆摆放GMM-30045）16.00014.0013.00013.00013.00013.00010.0003高压配电电室7.0007.0006.0005.0005.0005.0004.0004低压配电电室8.0007.0006.0006.0006.0006.0004.0005载波机室室10.0008.0007.0007.0007.0007.0004.0006数字传输输设备室单面排列列10.0009.0008.0008.0007.0007.0006.000背靠背排排列13.00012.0010.00

38、09.0009.0009.0007.0007数字微波波室10.0008.0007.0007.0007.0007.0006.0008模拟微波波机房4.0004.0004.0004.0004.0004.0004.0009自动转报报室4.0003.0003.0003.0003.0003.0003.00010载波电报报机室5.0004.0004.0004.0004.0004.0003.00011模拟半自自动交换换台室，人工有有绳台室室、电传传报房3.0003.0003.0003.0003.0003.0003.00012程控机房房程控交换换机室机架高度度2.44m以下下6.000计算机室室、话务务坐席室

39、室、半自自动业务务监控室室4.50013测量室303总总配线架架室7.0006.0005.0005.0004.0004.0004.000202总总配线架架室5.0004.5004.5004.0004.0004.0004.00060000回线总总配线架架室9.0008.0007.0006.0005.0004.0004.00040000回线总总配线架架室7.0006.0005.0005.0004.0004.0004.00014地球站机机房CCE室室13.00013.0013.00010.00010.00010.0006.000HPA室室（高功功教室）13.00012.0010.0006.0006.

40、0006.0006.00015移动通信信机房有阀控式式密闭电电池时10.0008.0008.0008.0008.0008.0006.000无阀控式式密闭电电池时5.0004.0004.0004.0004.0004.0004.00016楼梯3.50.40.7注：1 表列荷荷载适用用于按单单向板配配筋的现现浇板及及板跨方方向与机机架排列列方向（荷载作作用面的的长边）相垂直直的预制制板等楼楼面结构构，按双双向板配配筋的现现浇板亦亦可参照照使用。2 表列列荷载不不包括隔隔墙、吊吊顶荷载载。3 由于于不间断断电源设设备的重重量较重重，设计计时也可可按照电电源设备备的重量量、底面面尺寸、排列方方式等对对设

41、备作作用处的的楼面进进行结构构处理。4 搬运运单件重重量较重重的机器器时，应应验算沿沿途的楼楼板结构构强度。5 设计计墙、柱柱、基础础时，表表列楼面面活荷载载可采用用与设计计主梁相相同的荷荷载。注：本节节内容摘摘自中华华人民共共和国行行业标准准电信信专用房房屋设计计规范YD 50003994。 5）对对于大型型超市，业主没没有给定定具体荷荷载要求求的情况况下，其其等效均均布荷载载可参照照表2.6执行行。表2.66 某大大型超市市等效均均布荷载载序号分区等效均布布荷载标标准值（kN/m2）代表货物物密肋楼板板井字梁楼楼板主次梁楼楼板板梁板梁1仓储区17.5518.0015.0018.0015.0

42、0可乐、啤啤酒、果果酱2食品杂货区7.516.557.516.557.5可乐、啤啤酒、米面、油油3百货区7.516.557.016.557.0书、纸、洗涤剂剂、碗碟碟3.56.03.56.03.5其他4纺织品区6.011.555.011.555.5竹席、床床单3.56.03.56.03.5其他5电器区3.56.03.56.03.5电视机、空调6生鲜区3.54.03.54.03.5除设备外外所有货货物说明：11对于生生鲜区设设备的荷荷载设设汁时按按实际的的设备形形式和重重量计算算；2对于密密肋楼板板以及边边长小于于1.22m 的的板在在仓储区区和卖场场廊分别别以400kN和和18kkN的集集中力

43、进进行其截截面验算算集中中力的作作用应取取最不利利位置。 6）若若干类别别的楼面面活荷载载（a）某某些用途途房屋的的楼面活活荷载补补充（表表2.77）。 （b）防水层层做法简简单或自自防水屋屋面应考考虑翻修修时可能能增加的的荷载。 （c）国内重重大工程程、中外外合资工工程或国国外工程程，应充充分考虑虑到楼面面使用用用途的改改变，宜宜适当增增加活荷荷载，并并在施工工图纸上上注明。 （d）屋面天天沟应考考虑充满满水时的的荷载，当天沟沟深度超超过5000mmm 时，宜在天天沟侧板板适当位位置增设设水孔，此时水水重可计计至溢水水孔底面面。此外外水沟设设计时尚尚应考虑虑找坡层层的重量量。 （e）高低层层

44、相邻的的屋面，在设计计低层屋屋面构件件时应适适当考虑虑施工时时临时荷荷载，该该荷载应应不小于于4kNN/m22，并在在施工图图上注明明。表2.77 楼面面活荷载载补充序号楼面用途途均布活荷荷载标准准值（）准永久值值系数组合值系数1阶梯教室室30.60.72微机电子子计算机机房30.50.73大中型电电子计算算机房，或按实实际0.70.74银行金库库及票据据仓库100.90.95制冷机房房80.90.76水泵房100.90.77变配电房房100.90.78发电机房房100.90.79设浴缸、坐厕的的卫生间间40.50.710有分隔的的蹲厕卫卫生公共共间（包包括填料料、隔墙墙）80.60.711管

45、道转换换层40.60.712电梯井道道下有人人到达房房间的顶顶板0.50.713通风机平平台号通风机机60.8550.78号通风风机8 自动扶扶梯支承承处的荷荷载应根根据厂家家的产品品规格取取用。当当不能确确定产品品规格时时，可选选用图22.3中中的最大大值。自自动扶梯梯支承处处的荷载载 R上上下各两两个，同同楼层两两R间的的距离当当扶梯净净宽 WW6000mmm、8000mmm、10000mmm 时时，分别别为 8800mmm、110000mm、12000mmm。在荷荷载R中中已包括括活荷载载其值等等于扶梯梯净宽（以m计计）自动扶扶梯水平平投影长长度的一一半（以以m计）4kNN/m22。图2

46、.33 自动动扶梯支支承处荷荷载8）室内内地下室室顶板须须考虑施施工时堆堆放材料料或作临临时工场场的荷载载，该荷荷载宜控控制在55kN/m2以内。计算地地下室外外墙时，其室外外地面荷荷载取值值不应低低于100kN/m2，如室室外地面面为通行行车道则则应考虑虑行车荷荷载。地下室顶顶板恒载载包括：顶板自自重（含含建筑面面层）+覆土厚厚度。局局部考虑虑景观造造景堆土土、小品品、乔木木另行考考虑。地地下室顶顶板计算算用活荷荷载的考考虑见表表2.88。表2.88 地下下室顶板板（非人人防）的的活荷载载（kNN/m22）承载力设设计正常使用用设计（裂缝、挠度）施工阶段段使用阶段段消防车道道区域梁、柱室外8

47、10室内45按荷载规规范5.1.11条查消消防车标标准值；按附录录B进行行考虑覆覆土厚度度的折减减；按规规范5.1.22条考虑虑按面积积进行折折减。按荷载规规范5.1.11条查消消防车标标准值；按附录录B进行行考虑覆覆土厚度度的折减减；按规规范5.1.22条考虑虑按面积积进行折折减。板室外810室内45按荷载规规范5.1.11条查消消防车标标准值；按附录录B进行行考虑覆覆土厚度度的折减减。按荷载规规范5.1.11条查消消防车标标准值；按附录录B进行行考虑覆覆土厚度度的折减减。基础不考虑不考虑不考虑非消防车车道区域域梁、柱81004545板81004545基础810045452.2 平面布布置原

48、则则 建筑设设计应重重视其平平面、立立面和竖竖向剖面面的规则则性对抗抗震性能能及经济济合理性性的影响响，宜择择优选用用规则的的形体，其抗侧侧力构件件的平面面布置宜宜规则对对称、侧侧向刚度度沿竖向向宜均匀匀变化、竖向抗抗侧力构构件的截截面尺寸寸和材料料强度宜宜自下而而上逐渐渐减小、避免侧侧向刚度度和承载载力突变变。平面较规规则、凹凹凸少则则用钢量量就少，反之则则较多，每层面面积相同同或相近近而外墙墙长度越越大的建建筑，其其用钢量量也就越越多，平平面形状状是否规规则不仅仅决定了了用钢量量的多少少，而且且还可衡衡量结构构抗震性性能的优优劣。避避免侧向向刚度不不规则。平面宜简简单、规规则、对对称，减减

49、少偏心心；平面面长度不不宜过大大，突出出部分长长度不宜宜过大；不宜采采用角部部重叠的的平面图图形或细细腰平面面图形。避免扭扭转不规规则和狭狭长、凹凹凸不规规则。楼面凹进进的尺寸寸，小于于相应投投影方向向总尺寸寸的300%。楼楼板的尺尺寸和平平面刚度度不宜急急剧变化化，有效效楼板宽宽度不宜宜小于该该层楼板板典型宽宽度的550%，或开洞洞面积不不宜大于于该层楼楼面面积积的300%，或或有较大大的楼层层错层。对结构平平面布置置进行调调整的方方法主要要是：（1）在在可能条条件下，将较长长的建筑筑物或不不规则的的建筑物物通过设设防震缝缝分为平平面规则则的几部部分；（2）尽尽量加强强周边或或周边某某些部位

50、位的结构构抗侧力力构件（框架梁梁、柱、支撑、或剪力力墙）的的刚度，同时适适当弱化化内部结结构的抗抗侧力构构件的刚刚度。在钢结构构住宅设设计中，从建筑筑节能的的角度出出发，也也希望通通过减小小住宅面面宽，加加大进深深或增加加组合体体等方式式减小住住宅外表表的面积积，以控控制其体体型系数数，降低低节能造造价的目目的。从从柱网的的布置来来看，希希望柱网网较大比比较经济济，安装装节点少少，但是是考虑到到住宅外外墙大面面积开窗窗的实际际情况，较大的的柱网必必然要求求较大的的框架梁梁，进而而影响窗窗的布置置，综合合考虑建建筑、结结构和工工程经济济等诸多多因素，建议在在建筑方方案设计计初期，可以考考虑沿进进

51、深方向向布置三三列柱，沿开间间方向按按照两开开间为一一柱网的的原则加加以布置置，这样样控制柱柱网在66m左右右较为经经济。在公共建建筑的次次梁布置置过程中中，按照照次梁沿沿框架区区格的长长向布置置、次梁梁间距依依据结构构楼板的的类型进进行控制制的原则则，这样样次梁的的用钢量量比较经经济。2.3 平面的的长宽比比 一般的的，平面面长宽比比较大的的建筑物物，不论论其是否否超长，由于两两主轴方方向的动动力特性性（也即即整体刚刚度）相相差甚远远，在水水平作用用（风荷荷载或地地震）下下，两向向构件受受力的不不均匀性性造成受受力（尤尤其是扭扭转）不不均，造造成钢结结构的用用钢量大大量增加加。对于于矩形平平

52、面，在在设防烈烈度6、7度地地区，长长宽比不不宜超过过6；设设防烈度度8、99度地区区，长宽宽比不宜宜超过55.0。2.4 高宽比比 高层建建筑的高高宽比，是对结结构刚度度、整体体稳定、整体倾倾覆、承承载能力力和经济济合理性性的宏观观控制，不是强强条或必必须遵守守。超过过相关规规范的规规定（如如建筑筑抗震设设计规范范GBB500011-20110第88.1.2条）数值就就必须付付出比常常规更大大的结构构造价。针对高层层建筑而而言，高高宽比大大的建筑筑其结构构整体稳稳定性不不如高宽宽比小的的建筑，为了保保证结构构的整体体稳定并并控制结结构的侧侧向位移移，势必必要设置置较刚强强的抗侧侧力构件件来提

53、高高结构的的侧向刚刚度，这这类构件件的增多多自然使使得用钢钢量增多多。对于不规规则建筑筑高宽比比计算的的研究有有如下结结论： 1）竖竖向收进进建筑计计算公式式为：一阶收进进：；二二阶收进进：其中、为结构构底部的的宽度、一阶收收进部分分的宽度度、二阶阶收进部部分的宽宽度，、分别为为总高度度、一阶阶收进的的高度、二阶收收进的高高度。 2）竖竖向悬挑挑结构高高宽比计计算公式式为：单边悬挑挑：；对对称悬挑挑：其中、分分别为结结构底部部的宽度度、悬挑挑部分的的宽度，、分别为为结构的的总高度度，悬挑挑部分的的高度。2.5 建筑层层数和高高度的影影响前述定义义了高层层建筑的的范围，对于高高层和低低多层，在计

54、算算地震作作用时是是否考虑虑偶然偏偏心、承承载力计计算时基基本风压压的取值值提高等等方面都都有所不不同；超超过500m的钢钢结构，相应的的计算参参数（如如阻尼比比等）和和构造要要求（构构件的宽宽厚比、高厚比比、长细细比等）也发生生较大的的变化；超过660m的的高层建建筑，地地震作用用和风荷荷载需考考虑同时时组合。这些都都会影响响结构的的用钢量量，所以以在概念念设计的的初期，需要结结构专业业和建筑筑专业共共同商定定，在满满足建筑筑功能的的前提下下努力降降低结构构的整体体造价。2.6 立面形形状 竖向体体型的规规则性和和均匀性性，即外外挑或内内收程度度以及竖竖向刚度度有否突突变等。如侧向向刚度从从

55、下到上上逐渐均均匀变化化，则其其用钢量量就较少少，否则则将增多多，较典典型的有有竖向刚刚度突变变的设置置结构转转换层的的高层建建筑。 高层建建筑的竖竖向体型型宜规则则、均匀匀，避免免有过大大的外挑挑和内收收。结构构的侧向向刚度宜宜下大上上小，逐逐渐均匀匀变化，不应采采用竖向向布置严严重不规规则的结结构。避避免竖向向抗侧力力构件不不连续和和楼层承承载力突突变。 竖向布布置的不不规则将将会导致致计算和和构造要要求的提提高，进进而增加加结构的的用钢量量，经济济性能降降低，在在方案阶阶段应尽尽量避免免。第3章 结构规规范体系系的选择择从现有结结构设计计所涉及及的规范范体系来来看，大大致可分分为四类类：

56、中华华人民共共和国国国家标准准GB体体系；中中华人民民共和国国行业标标准JGGJ体系系；中国国工程建建设标准准化协会会标准CCECSS体系；地方工工程建设设规范DDB体系系。除上上述四种种大的体体系外，有时也也会涉及及到其它它行业的的标准如如中华人人民共和和国黑色色冶金行行业标准准和电力力行业标标准等。从和钢结结构设计计相关的的规范从从属关系系有看，可分为为：荷载载、材料料、结构构设计、连接、涂装、防火、施工等等方面的的规范。下面结合合上述两两种分类类方式列列出相关关的规范范明细。GBJGJCECSSDB（以以上海为为例）其他行业业标准荷载建筑结结构荷载载规范GB 500009-20112材料

57、详见下结构设计计建筑结结构可靠靠度设计计统一标标准 （GBB500068-20001）建筑工工程抗震震设防分分类标准准（GGB5002233-20008）建筑抗抗震设计计规范（GBB 5000111-20010）钢结构构设计规规范（GB5500117-220033）冷弯薄薄壁型钢钢结构技技术规范范 （GB5500118-220022）型钢混混凝土组组合结构构技术规规程JJGJ 1388-20001高层民民用建筑筑钢结构构技术规规程JJGJ 99-98高层建建筑混凝凝土结构构技术规规程JJGJ33-20010轻型钢钢结构住住宅技术术规程JGJJ2099-20010低层冷冷弯薄壁壁型钢房房屋建筑筑

58、技术规规程（JGJJ2277-20011）钢管混混凝土结结构技术术规程CECSS28：20112矩矩形钢管管混凝土土结构技技术规程程CECSS1599：20004高层建建筑钢混凝土土混合结结构设计计规程CECSS2300：20008混凝土土钢管叠叠合柱结结构技术术规程CECSS1888：20005组合楼楼板设计计与施工工规范（CEECS 2733：20010）交错桁桁架钢架架结构技技术规程程CEECS3323:20112高层建建筑钢混凝土土混合结结构设计计规程DG/TJ008-0015-20004建筑抗抗震设计计规程DGJJ08-9-220033多高层层钢结构构住宅技技术规程程DGG/TJJ0

59、8-20229-220077高层建建筑钢结结构设计计规程DG/TJ008-332-220088轻型钢钢结构技技术规程程（DDG/TTJ088-20089-20112）钢混混凝土组组合结构构设计规规程DL/TT50885-119999钢混混凝土组组合楼盖盖结构设设计与施施工规程程YB9223892钢骨混混凝土结结构技术术规程YB9008220006连接建筑钢结结构焊接接技术规规程JGJ881-220022、J2218-20002钢结构高高强度螺螺栓连接接的设计计、施工工及验收收规程JGJ882-220111涂装涂装前钢钢材表面面锈蚀等等级和除除锈等级级GB89923-88工业建筑筑防腐蚀蚀设计规

60、规范GB5000466-20008钢结构、管道涂涂装技术术规程YBT992566966防火建筑设设计防火火设计规规范GGB5000166-20006高层民民用建筑筑设计防防火规范范（20005版版）GGB5000455-955钢结构防防火涂料料通用技技术条件件GB 1149007-220022钢结构防防火涂料料应用技技术规范范CECSS24：90建筑钢结结构防火火技术规规范CECSS2000：20006建筑钢结结构防火火技术规规程DGG/TJJ08-0088-20000施工钢结构构工程施施工质量量验收规规范（GB5502005-220011）轻型钢结结构制作作及安装装验收规规程DGG/TJJ0