版《钢结构设计标准》重大变化1

1、.17钢标的订正，除对03钢规的条则进行必需的订正、补充以外，主要达成了下边两项工作：1形成设计规范。03钢规及从前的钢规，基本上属于母规性质，即主要用于规定钢材强度和构件验算，缺乏对结构系统层面的设计规定和结构抗震设计内容，不可以直接成为用于设计的结构规范。本次订正加入结构系统和抗震设计内容，使17钢标能够直接用于常用钢结构系统的设计。2引入用于钢结构稳固设计的直接剖析法，并与欧标、美标、中国香港钢规的直接剖析法保持同步，使钢结构的稳固设计更安全、更经济。各章主要内容钢标合用于工业与民用建筑和一般修建物的钢结构设计。经过历届编制人的努力，钢规已成为钢结构业内专业最威望、应用最宽泛的规范。所以

2、本次钢标的订正也力争在房子以外的其余领域，如铁路、公路、港口、水利等方面解决技术层面的共性问题，以促使钢结构行业的发展。明确了无支撑框架、强支撑框架的定义，规范了支撑结构、框架支撑结构系统，增添了用于抗震设计的构件塑性耗能区的定义。给出了钢结构两种地震工况的验算方法，即GB500102010建筑抗震设计规范（简称“抗规”）的多遇地震设计法和17钢标的布防烈度地震设计法，后者详细验算方法见第17章。这就指了然钢结构的抗震设计既能够按抗规的方法，也能够按第17章的抗震性能化设计方法。截面板件宽厚比是为第17章抗震设计准备的基本资料，能够说这是中国规范第一次系统地梳理了板件宽厚比。.对于欧规的S1S

3、4截面，17钢标将压弯和受弯构件的截面分红S1S5五类截面。17钢标S1、S2为塑性截面，S4为弹性截面，S3为中国规范独有的考虑必定塑性发展的弹塑性截面，S5为薄柔截面。17钢标将资料独立成章，为此后新资料的应用做准备。本次虽仅增添了Q460和Q345GJ两种钢材，但做了大批工作。以靠谱性指标为基础，经过大批构件的几何不定性、资料不定性和计算模式不定性的试验剖析和现场构件数据统计工作，并联合过去钢规的计算模式不定性成就，获得了本次用于订正的抗力分项系数。应该看到，经过十几年钢结构家产的发展，我国的建筑用钢质量水平有了很大提升。但从抗力分项系数的角度讲，其实不尽善尽美。因为资料不定性中折服强度

4、的变异系数的增大，使得本次订正获得的抗力分项系数有所增大：Q235由1.087增大到1.090，Q345Q420由1.111增大到1.1251.180（不一样板厚），新增Q460钢的抗力分项系数为1.1251.180（不一样板厚）。对于当前的抗力分项系数计算方法，有两点值得注意。一是求解麻烦，需要做大批的试验和检测工作，这也限制了作为规范引进新钢种的速度。二是抗力分项系数的统计方法使其极大依靠钢材折服强度的失散程度，每次统计值都不稳固。考虑到抗力分项系数在1.1左右，所以能够参照欧美的做法，比方规定抗力分项系数为1.1，而后反推对钢材强度的失散性要求。如采纳这类方法可大大简化抗力分项系数确实定

5、过程，方便引入新钢种。本章为直接剖析法。作为一阶弹性剖析与计算长度法的一个代替方法，直接剖析法已归入欧美、中国香港规范，并有取代前者成为钢结构稳固计算方法的趋向。一阶剖析方法依靠于计算长度，03钢规的计算长度系数是在特定条件下推导出来的。实质上，构件的计算长度与结构系统、荷载状况、拘束条件均有关系，其实不是一个定值。直接剖析法正确考虑结构计算的诸多要素，并引入结构和构件的初始缺点和剩余应力，将稳固计算一致到本来的强度计算上来。从试设计及欧美有关的研究来看，P二阶剖析从工程角度看成效会更好一些。在此基础上，以计算长度系数为1.0进行构件的稳固性计算，防止了计算长度系数确立的诸多灾题，能够获得满意

6、的结果。P（含、）直接剖析法因为详细操作时的取法不便，使得此方法在实质应用上会碰到必定的困难。.应该看到，二阶效应法和直接剖析法因为要直接考虑二阶效应，因此不可以用传统的线性剖析方法进行，需采纳迭代方法进行几何非线性求解。而对于直接剖析法，怎样编制一个高效的非线性计算软件直接决定了这类方法的应用远景。当前，香港地域的Nida软件在这方面居当先地位，很好地解决了这个问题。直接剖析法还能够应用于地震工况的计算，这时应采纳时程法进行考虑几何非线性的结构动力弹性或弹塑性剖析。构件的受弯、轴心受力和压弯拉弯是传统章节。03钢规已很好达成了这三类构件的设计和计算方法，本次订正没有做大的调整。将有支撑框架分

7、为强支撑结构和弱支撑结构，是03钢规的一个创新。考虑到实质应用状况极少设计成弱支撑框架，所以此次撤消了该类框架。此外，强支撑框架的鉴别式过于理论化，争议许多，此次做了系数的调整但仍加以保存。跟着二阶剖析计算方法的普及，建议此后采纳二阶剖析法或直接剖析法进行钢结构稳固设计，这时计算长度系数取1.0。纯钢板剪力墙作为一种性能优秀的水平受力构件，与支撑对比有其独到的合用性。考虑到钢板的稳固问题，此次仅引入带加劲肋的钢板墙。当前国内应用钢板墙的典型工程是320m高的天津津塔，但其对施工安装要求较高，当前钢板墙并未获得大批应用。塑性设计属求结构极限承载力问题，拥有理论依照，但作为设计方法缺乏靠谱度方面的

8、论证。17钢标采纳弯矩调幅设计方法，拥有塑性设计含义，且从观点上易为设计者所接受。对超静定梁能够进行调幅，包含框架梁和连续梁。对于地震工况，只同意对重力荷载进行调幅。将连结独立成章，对各样钢结构连结进行梳理，并为此后该章内容的发展打下基础。17钢标连结的计算式沿用03钢规，没有做大的调整。最近几年来在外国项目的工程实践中发现，我国有些强度指标如高强螺栓的预紧力、抗剪承载力等较外国标准低许多。这方面属于基天性能的研究。考虑到03钢规的指标好多是根源于88钢规以致74钢规的数据，而当时状况下钢材的强度、施工水同等与此刻不可以同日而言。所以此后有必需在汲取外国先进技术的基础上，对这些公式进行梳理和订

9、正。.节点独立成章，也是为此后对节点的全面、系统、深入的研究打基础。在柱脚一节，将外露式、外包式、埋入式和插入式柱脚进行了系统梳理，便于设计人员采纳。特别是侧重介绍了已宽泛用于冶金厂房的钢结构插入式柱脚，能够为其余行业的应用所借鉴。钢管结构的宽泛应用使得需要对其相贯节点的设计进行全面研究，包含圆钢管和矩形钢管。相贯节点因其受力机理的特别性，难于像钢结构的其余强度验算同样，由一个理论公式考虑各样要素推出适用公式，而是基本鉴于试验获得。在全面进行相贯节点理论剖析和试验研究的基础上，17钢标提出了一整套非加劲的节点承载力计算式。承载力公式综合考虑了节点屈曲、折服、支杆强度等要素，是以试验为依照的，为

10、管桁架强节点弱杆件的设计供给了保证。对于交织搭接节点中被搭接支杆不易施焊的状况，17钢标也做了详细剖析，给出了诸如低烈度抗震区可不施焊的建议。对于不知足节点承载力要求的非加劲相贯节点，能够采纳设置加劲肋的方法办理。考虑混凝土与钢梁的组合作用能节俭用钢量。本章的组合梁强度计算按塑性理论，挠度和连续梁端部裂痕计算按弹性理论。前者考虑混凝土开裂的刚度折减，后者考虑弯矩调幅作用。组合梁按栓钉的抗剪能力分为完好抗剪组合和部分抗剪组合。前者的栓钉数目能完好担当混凝土与钢梁界面的剪力传达。鉴于此，推导出完好组合梁和部分组合梁的正弯矩区和负弯矩区的承载力计算式。从正弯矩区的地点能够看出，这套塑性计算式合用于非

11、地震区，所以更为合用于次梁（包含简支梁和连续梁）。此外，第6节给出了按完好抗剪连结获得的混凝土梁纵向传达栓钉抗剪力的计算式。能够看到，组合梁的计算鉴于塑性理论，是一个完好系统。在应用时要特别注意合用条件，合理应用。考虑造价等原由，用钢管混凝土柱取代钢柱已成为一种惯例做法。所以17钢标将钢管混凝土柱作为一种惯例构件列入。这类构件的承载力计算及有关结构要求见其余有关规范、规程、标准。疲惫计算合用于应力循环次数超出5万次的状况。17钢标采纳S-N曲线以应力幅考虑疲惫问题，分两个步骤判断构件的疲惫。第一步进行初步判断，以1.亿次的疲惫截止限值进行验算。假如不知足，对常幅疲惫，按应力循环次数分段验算；对

12、变幅疲惫，按折算幅进行200万次允许应力幅验算。低温冷脆是钢材的特色之一。在中国严寒地域最近几年来也曾发生了多因由钢材低温脆断的结构事故。17钢标要求低温状况下（一般为20以下）应进行防脆断设计，并从结构上给出了详细要求。对于详细的防脆断计算方法，如断裂力学和损害力学方法，需要在下一步的工作中加以引入和完美。钢结构抗震性能好，不只是表此刻资料延性好，还在于它的地震作用小。所以，怎样将钢材的强度和延性合理地进行组合搭配，即采纳高延性、低承载力或低延性、高承载力的结构，是钢结构抗震设计的重点。钢标采纳以抗震布防烈度为基础的钢结构抗震设计方法，采纳性能系数考虑结构的承载力与延性关系，以截面板件宽厚比

13、等级考虑构件的延性。对钢框架结构、支撑结构、框架支撑结构的抗震设计做出了全面系统的规定，使以性能系数和构件延性为基础的布防烈度抗震设计方法走向应用。采纳鉴于性能的钢结构布防烈度抗震设计方法进行抗震设计，对于高烈度区的高层结构，采纳低承载力高延性的设计方法，以结构和构件的延性耗能抵挡强震作用，使结构设计更安全。对于低烈度区的低层结构，采纳高承载力低延性的设计方法，利用地震作用小、不为控制设计工况的特色，降低构件的延性要求，使结构设计更合理。钢结构防备含抗火设计、防腐、隔热。钢结构的抗火设计，与GB512492017建筑钢结构防火技术规范相联系，后者采纳抗火性能化设计，使防火设计更趋于合理。钢结构

14、防腐化设计，要依据使用环境和保护条件等要素，采纳可行的防腐化方法，包含涂料、耐候钢、阴极保护、镀锌铝等。钢结构的隔热设计，要将高温环境作为一种长久工况，对高温下钢结构进行隔热保护或考虑高温下资料性能的降低进行结构设计。2017最新版钢结构设计规范主要订正内容以下：.1）“术语和符号（第2章）”删除了原规范中对于强度的术语,增添了本次规范新增内容的术语。2）“基本设计规定（第3章）”增添了“结构系统”和“截面板件宽厚比等级”，“资料采纳”及“设计指标”内容移入新章节“资料（第4章）”，对于结构计算内容移入新章节“结构剖析及稳固性设计（第5章）”，“结构要求（原第8章）”中制作、运输及安装的原则性

15、规定并入本章。3）“受弯构件的计算（原第4章）”改为“受弯构件（第6章）”，增添了腹板开孔的内容，“结构要求”中与梁设计有关的内容移入本章。4）“轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算（原第5章）”改为“轴心受力构件（第7章）”及“拉弯、压弯构件（第8章）”两章，“结构要求（原第8章）”中与柱设计有关的内容移入第7章。（5）“疲惫计算（原第6章）”改为“疲惫计算及防脆断设计（第16章）”增添了简易迅速验算疲惫强度的方法，“结构要求（原第8章）”中“提升严寒地域结构抗脆断能力的要求”移入本章，并增添了抗脆断设计的补充规定。（6）“连结计算（原第7章）”改为“连结（第11章）”及“节点（第12章）”两

16、章，“结构要求（原第8章）”中有关焊接及螺栓连结的内容并入11章、柱脚内容并入12章。7）“结构要求（原第8章）”中的条则依据其内容，分别并入有关各章。8）“塑性设计（原第9章）”改为“塑性及弯矩调幅设计（第10章）”，改变了塑性设计思路，采纳内力重分派的思路进行设计。9）“钢管结构（原第10章）”改为“钢管连结节点（第13章）”，丰富了计算的节点连结型式，此外，增添了节点刚度判断的内容。.10）“钢与混凝土组合梁（原第11章现第14章）”，补充了纵向抗剪设计内容，删除了与弯筋连结件有关的内容。11）增添的章节有：第4章资料、第5章结构剖析与稳固性设计、第9章加劲钢板剪力墙、第15章钢管混凝土

17、柱及节点、第17章钢结构抗震性能化设计、第18章钢结构防备。钢结构设计规范11个待解决的问题新版钢规对2003版钢规做了全面订正，特别是初次引入的“”直接剖析法和鉴于性能的钢结构抗震设计方法“，表现了与国际标准的接轨。但因为技术、实践等诸多原由，仍有大批问题没有获得解决。借助于本次钢结构设计规范学术会议，在新版钢规马上第一版之际，受大会拜托，总结出11个问题并加以解说解说，作为抛砖引玉，供大家议论。这11问题包含资料、结构计算方法、结构系统、结构抗震、抗风设计，拥有理论深度和工程价值，简述以下：1）钢材的上下折服点，建议采纳上折服点。2）抗力分项系数，建议采纳固定值。3）钢材断裂韧性和Z向性能

18、，建议参照欧标。4）吊车梁上翼缘与腹板连结处的疲惫损坏，建议研究此处的疲惫设计方法。5）考虑双非线性的直接剖析法，建议在抗震设计中直接采纳直接剖析法。6）受扭计算，建议引入受扭设计。7）结构系统与性能系数，建议引入结构系统与性能系数。.8）小震位移设计、中震承载力设计，建议采纳小震位移设计，中、大震承载力设计。9）既有建筑抗震评估与加固，建议对既有建筑采纳定量小、中、大震抗震评估方法，为地震保险供给支持。）钢结构抗震、减震、隔震新系统，建议联合科技进步，鼎力推出钢结构新系统。）超高层钢结构抗风设计，建议增强超高层钢结构抗风的研究。补充规范延长大跨度空间结构宽泛应用于体育场馆、商场、展览馆、美术馆等，此类结构广泛存在造型复杂、竖向刚度小、稳固性问题突出、施工困难等问题，因此吸引了众多研究人员和工程师的注意。直接剖析法为大跨度空间结构的设计供给了很好的剖析和设计手段，是一种崭新的解决方案，已在欧美和香港获得鼎力的推行，也归入了最新的GB50017。采纳