《工厂化不锈钢芯板建筑结构应用技术标准》

ICS

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DB43

湖南省地方标准

DB43/TXXXXX—202X

工厂化不锈钢芯板建筑结构应用技术标准

Technicalstandardfortheapplicationoffactory-madestainlesssteelcoreslabin

buildingstructure

征求意见稿

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

湖南省住房和城乡建设厅

发布

湖南省市场监督管理局

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1总则

1.0.1为在装配式建筑中合理采用工厂化不锈钢芯板，做到安全适用、经济合

理、技术先进、质量可靠，制定本标准。

1.0.2本标准适用于建筑高度100m以下、抗震设防烈度为6度到8度的工厂

化不锈钢芯板建筑结构的设计、生产、运输与安装、验收和使用维护。

1.0.3工厂化不锈钢芯板建筑结构的设计、生产、运输与安装、验收和使用维

护，除应符合本标准外，尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。

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2术语和符号

2.1术语

2.1.1不锈钢芯板stainlesssteelcoreplate

一种上下两块面板为不锈钢板，中间层为按一定规律排列的不锈钢芯管，

将上下面板和不锈钢芯管连接成一个整体的夹心板材。

2.1.2模数modulus

选定的尺寸单位，作为协调工厂化不锈钢芯板建筑尺度的标准单位。

2.1.3模块module

建筑结构中相对独立，具有特定功能，同类型可通用互换的单元。

2.1.4不锈钢芯板建筑stainlesssteelcoreplatebuilding

采用不锈钢芯板模块化框架结构体系，在工厂完成建筑结构、机电、装

修一体化的预制模块，在现场完成模块组合施工的建筑。

2.1.5不锈钢芯板模块化框架结构Stainlesssteelcoreplatemodularframe

structure

以不锈钢型材为柱、梁结构构件，以不锈钢芯板为楼板构件，在工厂预

制、组装成具有建筑使用功能的模块单元，在施工现场将模块单元装配、组

合构成的建筑结构。

2.1.6不锈钢框架-支撑结构Stainlesssteelframe-supportstructure

由不锈钢框架和不锈钢斜杆支撑共同承受竖向和水平荷载的建筑结构。

2.1.7不锈钢框架-芯板剪力墙结构Stainlesssteelframe-coreplateshearwall

structure

由不锈钢框架和不锈钢芯板墙共同承受竖向和水平荷载的建筑结构。

2.1.8梯模stair/elevatormodule

作为楼梯、电梯使用的模块。

2.1.9房模roommodule

具有不锈钢芯板建筑结构板的模块。

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2.1.10卫模bathmodule

具有卫生间功能的房模模块。

2.1.11房端架endframe

一种位于房模模块短边方向两端的组合件，由大柱、小柱、上短梁、下

短梁等零件焊接组成。

2.1.12大柱largecolumn

端架上用于承受竖向荷载的不锈钢型材结构柱，一般截面为长方形。

2.1.13小柱smallcolumn

端架上用于承受竖向荷载的不锈钢型材结构柱，一般截面为正方形。

2.1.14斜撑diagonalbracing

用于连接房模端架上长梁和上短梁的不锈钢型材构件。

2.1.15活梁movablebeam

与不锈钢芯板建筑结构板短边连接的、起支撑芯板或位于芯板下部起连

接作用的梁构件。

2.1.16上短梁uppershortbeam

端架上部连接大柱和小柱的不锈钢型材短梁。

2.1.17下短梁lowershortbeam

端架下部连接大柱和小柱的不锈钢型材短梁。

2.1.18梯端架endframeofstairmodule

位于梯模短边方向的两端、由梯柱、梯上短梁、梯下短梁等构件焊接而

成的组合件。

2.1.19梯柱columnforladder

梯端架上用于承受竖向荷载的不锈钢型材结构柱。

2.1.20梯上短梁uppershortbeaminstair/elevatormodule

梯端架上部短边方向连接梯柱的不锈钢型材短梁。

2.1.21梯下短梁lowershortbeaminstair/elevatormodule

梯端架下部短边方向连接梯柱的不锈钢型材短梁。

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2.1.22固楼板fixedfloorslab

运输时作为底板使用的，在工厂内完成与梁焊接固定的不锈钢芯板楼板。

2.1.23活楼板movablefloorslab

运输时收起作为侧板，现场安装时可活动旋转90°展开的不锈钢芯板楼

板，也称扩展楼板。

2.1.24顶板rooftopslab

用于不锈钢芯板建筑屋顶的不锈钢芯板。

2.1.25钢基墩steelbasepier

不锈钢芯板建筑与底部混凝土结构连接，传递竖向受力的不锈钢构件。

2.1.26节点域panelzone

框架梁柱的刚接节点处及柱腹板在梁高度范围内上下边设有加劲板或隔

板的区域。

2.2符号

2.2.1作用及作用效应设计值designvalueofactionandactioneffect

B——双力矩；

F——集中荷载；

M——弯矩；

N——轴心力；

V——剪力；

σ——正应力；

σc——局部压应力；

τ——切应力。

2.2.2计算指标calculationindexes

——不锈钢材料的初始弹性模量；

0——不锈钢材料的初始剪切模量；

E

f0——材料的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；

G

f0.2、fy——材料的名义屈服强度；

fv——不锈钢材料的抗剪强度设计值；

——弹性受压临界力；

'

NE——单向压弯构件欧拉临界力；

NEx

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2.2.3几何参数geometricparameters

——截面或板件的宽度；

——截面或板件的高度；

b——长度或跨度，侧向支撑点间的距离；

he——偏心距；

l

e0——截面弯心在对称轴上的坐标(以形心为原点)；

low——扭转屈曲的计算长度；

A——毛截面面积；

Ae——有效截面面积；

tw——腹板厚度；

y1——计算点至梁中和轴的距离；

S——计算剪应力以上毛截面对中和轴的面积矩；

I——毛截面惯性矩；

It——毛截面抗扭惯性矩；

Iω——毛截面扇性惯性矩；

Wex——强轴受压边缘的有效截面模量；

Wω——毛截面扇性模量；

ωn——主扇性坐标；

λ——构件的长细比；

——构件的正则化长细比；

λω——弯扭屈曲的换算长细比。

2.2.4计算系数及其他calculationfactorandothers

φ——轴心受压构件整体稳定性系数；

φbx——受压构件的整体稳定系数；

μ——计算长度系数；

k——弯扭特性系数；

δ——双力矩计算系数；

βm——等效弯矩系数；

α、β——构件的约束系数；

kn——梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值；

εk——钢牌号修正系数；

γx、γy——截面塑性发展系数；

β1——强度增加系数。

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3基本规定

3.1结构体系和选型

3.1.1不锈钢芯板建筑设计应综合考虑建筑的使用功能、环境条件、材料供

应、制作安装、施工条件等因素。结构体系应具有良好的受力性能，构件形

式、连接构造及平立面布置应与实际功能相匹配。

3.1.2不锈钢芯板建筑宜采用下列结构体系：

1不锈钢芯板模块化框架结构的模块单元及主要构件宜符合附录A中

A.1的要求。

2不锈钢芯板框架—支撑结构的主要构件宜符合附录A中A.2的要求。

3不锈钢芯板框架—芯板剪力墙结构的主要构件宜符合附录A中A.3的

要求。

3.1.3抗震设防烈度为6～8度的乙类和丙类不锈钢芯板建筑结构的最大高度

不应超过表3.1.2的要求。

表3.1.3不锈钢芯板建筑结构适用的最大高度（m）

6度，7度7度8度

结构体系

(0.10g)(0.15g)0.20g0.30g

不锈钢芯板模块化框架结构60504030

不锈钢框架—支撑结构80706050

不锈钢框架—芯板剪力墙结构1001009080

注：超过表内高度或设防烈度8度以上的房屋，应进行专门论证。

3.1.4不锈钢芯板建筑结构体系的抗震设计应符合下列规定：

1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。

2应具有必要的承载能力和刚度，良好的变形能力和消耗地震能量的能

力。

3应避免因部分结构或构件的破坏导致整个结构丧失承受重力荷载、风

荷载和地震作用的能力。

4结构的竖向和水平布置应使结构具有合理的刚度和承载力分布，避免

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因刚度和承载力突变或结构扭转效应而形成薄弱部位。

5对可能出现的薄弱部位应采取有效的加强措施。

6抗震设计时应具有多道防线。

3.1.5不锈钢芯板建筑结构的高宽比不宜大于表3.1.5的规定。

表3.1.5不锈钢芯板建筑结构最大高宽比（m）

烈度6度，7度8度

最大高宽比6.56.0

3.1.6不锈钢芯板建筑结构体系应符合下列规定：

1应具有合理的竖向和水平荷载传递途径。

2应具有足够的刚度和承载力，良好的结构整体稳定性和构件稳定性。

3应具有足够的冗余度，避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体系

丧失承载能力而发生倒塌。

3.1.7不锈钢芯板建筑结构满足式（3.1.7）时，可判定为强支撑框架结构：

100

S4.41NN

bfbioi(3.1.7)

y

式中：Sb——支撑结构层侧移刚度，即施加于结构上的水平力与其产生

的层间位移角的比值；

fy——钢材的屈服强度；

∑Nbi、∑N0i——分别为第i层层间所有框架柱用无侧移框架和有侧移框架

柱计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和。

3.1.8当结构不满足式（3.1.7），但满足以下条件时仍可判定为强支撑框架结

构：

1支撑（或剪力墙）系统能够承担全部水平力。

2结构下部1/3楼层的支撑（或剪力墙）承担的水平力不大于该层总水平

力的20%。

3.2结构布置

3.2.1不锈钢芯板建筑结构布置应符合下列规定：

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1结构平面布置宜规则、对称。

2结构竖向布置宜保持刚度、质量变化均匀。

3应考虑温度作用、地震作用或不均匀沉降等效应的不利影响，应满足

相应的功能要求。

3.2.2不锈钢芯板建筑结构平面布置应充分考虑柱、楼板的工业化，便于装

配，宜遵循以下原则：

1楼梯井、电梯井、管道井宜上下贯通，避免错层。

2门窗开洞宜上下对齐。

3宜减少构配件的种类和规格。

3.2.3不锈钢芯板框架—支撑结构、不锈钢框架—芯板剪力墙结构中，支撑、

墙板宜沿建筑高度竖向连续布置，并应延伸至计算嵌固端。

3.2.4地下室设置应符合下列要求：

1高度超过50m的房屋宜设置地下室。采用天然地基时其基础埋置深度不

宜小于房屋总高度的1/15；采用桩基时，桩承台埋深不宜小于房屋总高度的

1/20。

2设置地下室时，结构中竖向连续布置的抗侧力构件应延伸至基础；钢

框架柱应至少延伸至地下一层，并应采用型钢混凝土柱，其竖向荷载应直接

传至基础；不锈钢芯板建筑结构与地下室的钢筋混凝土结构层之间，宜设置

型钢混凝土过渡层。

3地下室应采用型钢混凝土框架结构、型钢混凝土框架—型钢混凝土剪

力墙结构或型钢混凝土框架—型钢混凝土筒体结构。

3.3位移限值和舒适度

3.3.1正常使用条件下，不锈钢芯板建筑结构应具有足够的刚度，正常使用

条件下不应产生过大位移而影响结构的承载能力、稳定性和使用要求。

3.3.2在风荷载或多遇地震作用下，按弹性方法计算的楼层层间最大水平位

移与层高之比不应大于1/250。

3.3.3在罕遇地震作用下，建筑结构的薄弱层或薄弱部位的弹塑性层间位移

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不应大于层高的1/50。

3.3.4在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变形验算，应符合下列规定：

1甲类建筑和采用隔震与消能减震设计的建筑结构应进行弹塑性变形验

算；

2以下结构宜进行弹塑性变形验算：

1）表3.3.4所列高度范围且为竖向不规则类型的结构；

表3.3.4宜进行弹塑性变形验算的竖向不规则类型结构高度范围

烈度、场地类别房屋高度范围（m）

8度Ⅲ、Ⅳ类场地＞80

2）7度Ⅲ、Ⅳ类场地的乙类建筑和8度的乙类建筑。

3.3.5楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，

竖向振动加速度峰值不应大于表3.3.5的限值。楼盖结构竖向振动加速度可

按现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的规定计算。

表3.3.5楼盖竖向振动加速度限值

峰值加速度限值（m/s2）

人员活动环境

竖向自振频率不大于2Hz竖向自振频率不小于4Hz

住宅、办公0.070.05

商城及室内连廊0.220.15

注：楼盖结构竖向频率为2Hz～4Hz时，峰值加速度限值可按线性插值选取。

3.4抗震等级

3.4.1抗震设计除应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规

定外，尚应满足下列要求：

1甲类建筑应按专门研究的地震动参数计算地震作用，并采用特殊构造

措施。

2乙类建筑的地震作用应符合本地区抗震设防的烈度要求。抗震设防烈

度为6～8度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。

3丙类建筑的地震作用和抗震措施应符合本地区的抗震设防烈度要求。

3.4.2当建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类场地时，对抗震设计基本加速度为0.15g的地

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区，宜按抗震设防烈度8度（0.2g）的要求，采取抗震构造措施。

3.4.3不锈钢芯板建筑结构应根据设防类别、烈度和房屋高度采用不同的抗

震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表

3.4.3确定。

表3.4.3丙类建筑的抗震等级

烈度

房屋高度

678

≤50m-四三

＞50m四三二

3.5工厂化生产

3.5.1生产单位应具备保证产品质量要求的生产工艺设施、试验检测条件，

建立完善的质量管理体系和制度，并应建立质量可追溯的信息化管理系统。

3.5.2构件生产前，应由建设单位组织设计、生产单位进行设计文件交底和

会审。应根据批准的设计文件、拟定的生产工艺等编制加工详图。

3.5.3构件生产前应编制生产方案，生产方案宜包括生产计划及生产工艺、

模具方案及计划、技术质量控制措施、成品存放、运输和保护方案等。

3.5.4构件的原材料质量、连接的力学性能、构件结构性能、装饰材料及保

温材料的质量等均应根据国家现行有关标准进行检查和检验，并应具有生产

操作规程和质量检验记录。

3.5.5应以自动化、智能化生产线辅以生产信息化管理系统组织生产。可利用

机器人、大功率激光切割机、激光复合焊机、自动变位机、主动测量设备等

进行不锈钢芯板建筑结构生产，确保生产的精度与质量要求。

3.5.6结构部件自动化、智能化生产线应以流水线形式，实现自动上下料、

自动输送、自动识别与加工、主动防错，快速切换，减少人工干预。结构装

配生产应采用自动设备实现快速定位、夹紧，机器人自动焊接成型，实现结

构框架产品一致性。

3.5.7工厂生产的构件和部品经检查合格后，宜设置表面标识。预制构件和

部品出厂时，应出具质量证明文件。

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4材料

4.1结构材料

4.1.1建筑结构材料可选用奥氏体型和双相型不锈钢，附属结构或围护结构

用材料可采用铁素体型，对应牌号及其强度标准值和设计值应符合表4.1.1

的规定。

表4.1.1不锈钢结构材料强度标准值和设计值

不锈钢强度标准值不锈钢强度设计值

N/mm2N/mm2断后伸

种统一数

牌号名义屈抗拉极限抗拉、抗压抗剪端面承长率

类字代号

服强度强度和抗弯强度强度压强度A/%

f0.2fuffvfce

S3040806Cr19Ni1020551517510045040

S30403022Cr19Ni101804851559042040

S31603022Cr17Ni12Mo21804851559042040

奥

05Cr19Mn6卷板﹤16mm35565027015550540

氏S35656

Ni5Cu2N厚板

体≥16mm33565025514550540

型08Cr19Mn6卷板﹤16mm35565027015550540

S35657

Ni3Cu2N厚板≥16mm33565025514550540

12Cr17Mn7卷板﹤16mm35565027015550540

S35250

Ni2Cu2N厚板≥16mm33565025514550540

双S22152022Cr21Mn5Ni2N45062038522057025

相S2229403Cr22Mn5Ni2MoCuN45065032518548030

型

S22053022Cr23Ni5Mo3N45062038522057025

S11203022Cr121953601709531022

铁S1171010Cr1720542018010036022

素S12182019Cr21CuTi20539018010033022

体S11972019Cr19Mo2NbTi27541524013536020

型

S12362019Cr23MoTi24541021512035020

S12361019Cr23Mo2Ti24541021512035020

注：本表仅适用于经固溶处理的（热轧、冷轧）钢板、钢带和钢管。

4.1.2结构材料质量应符合现行标准《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280、

《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T4237、《机械结构用不锈钢焊接钢管》GB/T

12770、《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T14975、《铬-锰-镍-氮系奥氏体不锈

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钢热轧钢板和钢带》YB/T6110和《不锈钢芯板建筑结构技术标准》T/CSUS14

的规定；当有可靠依据时，可采用其他牌号不锈钢。

4.1.3结构用不锈钢应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、

钢材厚度、成型方法、工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性

能指标，并在设计文件中明确。

4.1.4承重结构采用的不锈钢材料应具有名义屈服强度、抗拉强度、伸长率

和碳、镍、铬、钼等含量的合格保证。

4.1.5建筑结构、附属结构和围护结构用材料的物理性能指标应按照表4.1.5

采用。

表4.1.5不锈钢结构材料的物理性能

选用材料材料性能

种统一数初始弹性模初始剪变模量线膨胀系数质量密度泊松

牌号α

223

类字代号量E0(N/mm)G0(N/mm)（以每“K”计）ρ(kg/m)比υ

S3040806Cr19Ni10

1.73×10-57900

S30403022Cr19Ni101.93×1057.42×104

奥

S31603022Cr17Ni12Mo21.60×10-58000

氏

体S3565605Cr19Mn6Ni5Cu2N

型S3565708Cr19Mn6Ni3Cu2N1.96×1057.20×1041.63×10-57840

S3525012Cr17Mn7Ni2Cu2N

双S22152022Cr21Mn5Ni2N

相2.00×1057.69×1041.30×10-57800

型S22053022Cr23Ni5Mo3N0.3

S11203022Cr122.01×1057.73×1041.06×10-57750

S1171010Cr172.00×1057.69×1041.05×10-57700

铁54-5

素S12182019Cr21CuTi2.00×107.69×101.00×107700

体S11972019Cr19Mo2NbTi2.20×1058.46×1041.06×10-57750

型

S12362019Cr23MoTi2.20×1058.46×1041.00×10-57700

S12361019Cr23Mo2Ti2.20×1058.46×1041.00×10-57700

4.2不锈钢芯板

4.2.1面板、芯管和边框材料的选用宜符合表4.2.1。

表4.2.1不锈钢芯板材料选用表

牌号统一数字代号面板芯管边框

022Cr19Ni10S30403○○○

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06Cr19Ni10S30408○○○

022Cr17Ni12Mo2S31603○○○

05Cr19Mn6Ni5Cu2NS35656○○○

08Cr19Mn6Ni3Cu2NS35657○○○

12Cr17Mn7Ni2Cu2NS35250○○○

注：表中“○”表示可选用。当有可靠依据时，也可采用其他牌号不锈钢。

4.2.2钎焊材料的熔点应低于不锈钢母材，钎料熔化后应能与不锈钢母材产

生浸润效果。

4.2.3面板与芯管焊接、面板与边框焊接都应采用钎焊工艺，面板与芯管钎

焊率为100%，面板与边框钎焊率不应小于98%。

4.2.4结构性能参数可按本标准附录B确定。

4.2.5刚度常数可按本标准附录C计算确定。

4.2.6材料力学性能检测应符合现行国家标准《金属材料拉伸试验第1部

分：室温试验方法》GB/T228.1的规定，耐中性盐雾试验性能检测应符合现

行国家标准《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》GB/T10125的规定。

4.3不锈钢焊材

4.3.1手工焊接采用的焊丝应符合现行国家标准《不锈钢焊丝和焊带》GB/T

29713、《不锈钢焊条》GB/T983的规定。选择的焊丝型号应与芯板用不锈钢

的力学性能及防腐蚀性能相匹配。

4.3.2自动或半自动焊接采用的焊丝及相应的焊剂应与芯板用不锈钢力学性

能及防腐性能相匹配。焊丝应符合现行国家标准《不锈钢药芯焊丝》GB/T17853

或《埋弧焊用不锈钢焊丝-焊剂组合分类要求》GB/T17854的规定。

4.3.3当两种不同强度级别的同类不锈钢相焊接时，宜采用与主体金属强度

较低、耐蚀性较低一种钢材相适应的焊条或焊丝。

4.3.4不宜将不同类的不锈钢材料焊接。

4.3.5焊缝连接的强度设计值宜按表4.3.5采用。

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4.4不锈钢结构用紧固件

4.4.1不锈钢螺栓、螺钉和螺母的质量应符合现行国家标准《紧固件机械性

能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.6和《紧固件机械性能不锈钢螺母》

GB/T3098.15和《紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南》GB/T

3098.25的规定。

4.4.2锚栓可采用与连接构件同种类的不锈钢材料加工制成。

4.4.3自攻螺钉质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉》

GB/T3098.21的规定。

4.4.4不锈钢高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺

栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫

圈》GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术

条件》GB/T1231中除材料及化学成分之外的规定。

4.4.5螺栓、螺钉连接强度设计值应按表4.4.5选用。

表4.4.5螺栓、螺钉连接的强度指标（N/mm2）

螺栓标记强度设计值

抗拉b

螺栓抗抗承压强度fc

不锈极限拉剪

类别性能直径奥氏体型双相型

钢组强度强强

级别(mm)S35656

b度度S30403

别fuS30408S35657S22152S22294S22053

bbS31603

ftfvS35250

A250M≤39500190155410400465420440445

奥氏体螺A3

70M≤39700295245410400465420440445

栓、螺钉A4

A580M≤42800335280410400465420440445

承压型连

接高强度10.9SM≤391040500310------

螺栓

4.4.6不锈钢锚栓的抗拉强度设计值应按表4.4.6选用。

表4.3.6不锈钢锚栓抗拉强度设计值（N/mm2）

a

强度设计值ft

奥氏体型双相型

类别S35656S22152

S30403

S30408S35657S22294

S31603

S35250S22053

不锈钢锚栓195185245235

24

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4.4.7不锈钢I型高强度环槽铆钉的拉脱力和剪切力设计值按表4.4.7

选用。

表4.4.7不锈钢I型高强度环槽铆钉的拉脱力和剪切力设计值（kN）

公称直径（mm）

性能等级承载力

1216202224273036

拉脱力Nf85160255315365475580850

10.9R

剪切力Ns60110175215240315385550

4.4.8承压型高强度环槽铆钉连接的承压强度设计值按表4.4.8选用。

表4.4.8承压型高强度环槽铆钉连接的承压强度设计值（N/mm2）

b

承压强度fc

奥氏体型双相型

性能等级

S35656

S30403

S30408S35657S22152S22294S22053

S31603

S35250

10.9R410400465420440445

4.5设计指标

4.5.1计算下列情况的结构构件和连接时，本标准第5.1.4、5.3.5、5.4.5

条规定的强度设计值，应乘以下列相应的折减系数η。

1单面连接的单角钢应符合：

1）按轴心受力计算强度和连接：η=0.85；

2）按轴心受压计算稳定性：等边角钢η=0.6+0.0015λ≤1.0。

注：λ为长细比。对中间无联系的单角钢压杆，应取最小回转半径计算；当λ＜20时，取λ=20。

2拱的双圆钢拉杆及其连接：η=0.85；

3平面桁架式檩条和三角拱斜梁，其端部主要受压腹杆：η=0.85；

4无垫板的单面施焊对接焊：η=0.85；

5施工条件较差的高空安装焊缝：η=0.9；

6两构件的连接采用其间填有垫板的连接及单盖板的不对称连接：η=0.9。

注：当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

4.5.2进行不锈钢结构整体分析时，材料应力—应变曲线可采用线弹性模型。

当需要考虑材料非线性进行分析时，其应力-应变曲线可按以下要求计算：

25

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1奥氏体不锈钢（S30408、S30403、S31603）和奥氏体不锈钢（S22152、

S22294、S22053）的应力-应变曲线应采用式（4.5.2-1）计算：

n

0.002f0.2

E0f0.2

m(4.5.2-1)

f0.2f0.2f0.2

0.002+uf0.2fu

E0E0.2fuf0.2

f0.2

m13.5(4.5.2-1a)

fu

E

E0

0.2E

10.0020(4.5.2-1b)

f0.2

f0.2

uu1(4.5.2-1c)

fu

2对于奥氏体不锈钢（S35656、S35657、S35250），其应力－应变曲线

应采用式（4.5.2-2）。

n

0.002f0.2

E0f0.2

'(4.5.2-2)

n0.2,1.0

f0.2f1.0f0.2f0.2

0.008-0.2f0.2fu

E0.2E0.2f1.0f0.2

f0.2

0.20.002(4.5.2-2a)

E0

E0

E0.2(4.5.2-2b)

10.002E0n/0.2

'E0.21.0

n0.2,1.00.5071.861,(4.5.2-2c)

E00.2

式中：σ——正应力；

ε——应变；

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f0.2——不锈钢材料的名义屈服强度标准值；

E0——不锈钢材料的初始弹性模量；

n——不锈钢材料的应变强化系数；

fu——不锈钢材料的抗拉极限强度标准值；

m——计算系数；

E0.2——应力为f0.2时对应的切线弹性模量；

εu——对应于抗拉极限强度fu的抗拉极限应变；

αu——材料极限应变调整系数，对于铁素体形不锈钢材料取0.60，

其他材料取1.0；

’

n0.2,0.1——计算系数。

4.6防火材料

4.6.1不锈钢芯板建筑结构的防火保护应根据构件耐火极限要求可采用喷涂

（抹涂）防火涂料、包覆防火板、包覆柔性毡状隔热材料、外包混凝土、金

属网抹砂浆或砌筑砌体等材料。

4.6.2防火涂料、防火板等防火保护材料的性能及质量要求应符合现行国家

标准《建筑钢结构防火技术规范》GB51249、《钢结构防火涂料》GB14907

等相关规定。

27

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5结构计算分析

5.1一般规定

5.1.1建筑结构分析模型应根据结构实际情况确定：

1在竖向荷载、风荷载以及多遇地震作用下，建筑结构的内力和变形可

采用弹性方法进行承载力、变形验算和截面设计。

2罕遇地震作用时，采用动、静力弹塑性方法和等效弹性方法分析结构

承载力，控制构件的抗剪承载力，并分析耗能构件进入塑性的破坏程度，控

制结构弹塑性变形，根据计算结果判断是否满足性能目标要求。

5.1.2计算建筑结构的内力和变形时，可假定不锈钢芯板楼盖在其自身平面

内为无限刚性，设计时应采取相应措施保证楼盖平面内的整体刚度。当楼盖

可能产生较明显的面内变形时，计算时应采用不锈钢芯板平面内的实际刚度，

考虑不锈钢芯板的面内变形的影响。

5.1.3有大开洞、弱连接的楼盖结构，当楼板面内应力较复杂时，应补充弹

性时程分析法验证。

5.1.4存在平面、竖向不规则的不锈钢芯板高层建筑，设计时应对相应不规

则情况进行分析，并采取相应的加强措施。

5.1.5建筑结构在进行弹性或弹塑性计算时，不应考虑楼板对钢梁惯性矩的增

大作用。

5.1.6结构计算中不应计入非结构构件对结构承载力和刚度的有利作用。

5.1.7计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期，应考虑非承重填充

墙体的刚度影响予以折减。

5.1.8跨度不小于18m、悬臂长度不小于2m时应进行楼盖舒适度分析。

5.1.9选取结构计算嵌固端楼层位置时应考虑楼板的完整性、楼面高差、地

下室侧墙外露状况、地下室墙柱抗侧抗扭刚度及外墙土体侧向约束等因素综

合确定。

5.1.10高层建筑结构内力计算时，楼面活荷载大于4kN/m2时，应考虑楼面活

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荷载不利布置引起的结构内力的增大；整体计算中未考虑楼面活荷载不利布

置时，应适当增大楼面梁的计算弯矩。

5.1.11进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采

用适当的计算模型考虑施工过程的影响。

5.1.12能够承受复杂应力状态、对整体稳定性起关键性作用的结构构件节点

宜进行实体有限元分析。

5.1.13对结构分析软件的计算结果应进行分析判断，确认其合理、有效后方

可作为工程设计的依据。可据工程经验及设计概念对弹性计算结果作合理调

整，结构构件的内力值在任何工况下均应满足静力平衡条件。

5.1.13当非承重墙体为填充轻质砌块、填充轻质墙板或外挂墙板时，自振周

期折减系数可取0.9～1.0。

5.1.14结构整体稳定性应符合现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011、《高

层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99和《钢结构设计标准》GB50017的规定。

5.1.15结构的荷载组合和地震作用组合应满足现行国家标准《工程结构通用

规范》GB55001的相关规定。

5.2弹性分析

5.2.1结构的弹性计算模型应能较准确地反映结构的刚度和质量分布以及各

结构构件的实际受力状况；可选择空间杆系、空间杆—墙板元及其他组合有

限元等计算模型。

5.2.2建筑结构弹性分析时，应计入重力二阶效应的影响，且应考虑构件的

以下变形情况：

1梁的弯曲和扭转变形，必要时应考虑轴向变形。

2柱的弯曲、轴向、剪切和扭转变形。

3支撑的弯曲、轴向和扭转变形。

4延性墙板的剪切变形。

5消能梁段的剪切变形和弯曲变形。

5.2.4不锈钢钢框架—支撑结构的支撑斜杆两端宜按铰接计算。当实际构造

29

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为刚接时，也可按刚接计算。

5.2.5梁柱刚性连接的不锈钢钢框架计入节点域剪切变形对侧移的影响时，

可将节点域作为一个单独的剪切单元进行结构整体分析，也可按下列规定作

近似计算：

1箱形或C形截面柱框架，可按结构轴线尺寸进行分析，但应将节点域作

为刚域，梁柱刚域的总长度，可取柱截面宽度和梁截面高度的一半两者的较

小值。

2H形截面柱框架，可按结构轴线尺寸进行分析，不考虑刚域。

3当结构弹性分析模型不能计算节点域的剪切变形时，可将框架分析得

到的楼层最大层间位移角与该楼层柱下端的节点域在梁端弯矩设计值作用下

的剪切变形角平均值相加，得到计入节点域剪切变形影响的楼层最大层间位

移角。任一楼层节点域在梁端弯矩设计值作用下的剪切变形角平均值可按下

式计算：

n

1Mi

mi1,2,...,n(5.2.5)

ni1GVp，i

式中：

θm——楼层节点域的剪切变形角平均值；

Mi——该楼层第i个节点域在所考虑的受弯平面内的不平衡弯矩

(N·mm)，由框架分析得出，即Mi＝Mb1＋Mb2，Mb1、Mb2分别为受

弯平面内该楼层第i个节点左、右梁端同方向的地震作用组

合下的弯矩设计值；

n——该楼层的节点域总数；

G——钢材的剪切模量(N/mm2)；

2

Vp,i——第i个节点域的有效体积(mm)。

5.2.6不锈钢框架—支撑结构、不锈钢框架—芯板剪力墙结构的框架部分按

刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以调整系数，达到不小于结构总地震剪

力的25%和框架部分计算最大层剪力1.8倍二者的较小值。

5.2.7体型复杂、结构布置复杂及特别不规则的高层民用建筑结构，应采用

至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。计算结果应进行分析

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判断，确认合理、有效后方可作为工程设计的依据。

5.2.8当采用振型分解反应谱法的计算结果不能准确反映关键构件内力时，

应补充弹性时程分析。

5.3弹塑性分析

5.3.1可根据实际工程情况采用静力或动力时程分析法，并应符合下列规定：

1采用结构抗震性能设计时，可按现行国家标准《钢结构设计标准》GB

50017的有关规定，预定结构的抗震性能目标。

2计算模型应包括主要结构构件，能够较正确反映结构的质量、刚度和

承载力的分布及结构构件的弹塑性性能。

3宜采用空间计算模型。

5.3.2建筑结构进行弹塑性分析时，应考虑构件的下列变形：

1梁的弹塑性弯曲变形，柱在轴力和弯矩作用下的弹塑性变形，支撑的

弹塑性轴向变形，延性墙板的弹塑性剪切变形，消能梁段的弹塑性剪切变形。

2宜考虑梁柱节点域的弹塑性剪切变形。

3采用消能减震设计时，尚应考虑消能器的弹塑性变形，隔震结构尚应

考虑隔震支座的弹塑性变形。

5.3.3建筑结构弹塑性变形计算应符合下列规定：

1复杂结构应先进行施工模拟分析，应以施工全过程完成后的状态作为

弹塑性分析的初始状态。

2结构构件上应作用重力荷载代表值，其效应应与水平地震作用产生的

效应组合，分项系数可取1.0。

3不锈钢钢材强度可取名义屈服强度f0.2。

4应计入重力荷载二阶效应的影响。

5.3.4钢柱、钢梁、屈曲约束支撑及偏心支撑消能梁段恢复力模型的骨架线

可采用二折线型，其滞回模型可不考虑刚度退化；钢支撑和延性墙板的恢复

力模型，应按杆件特性确定。杆件的恢复力模型也可由试验研究确定。

5.3.5采用静力弹塑性分析法进行罕遇地震作用下的变形计算时，应符合下

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列规定：

1可在结构的各主轴方向分别施加单向水平力。

2水平力可作用在各层楼盖的质心位置，可不考虑偶然偏心的影响。

3结构的每个主轴方向宜采用不少于两种水平力沿高度分布模式，其中

一种可与振型分解反应谱法得到的水平力沿高度分布模式相同。

4采用能力谱法时，需求谱曲线可由现行国家标准《建筑抗震设计规范》

GB50011的地震影响系数曲线得到，或由建筑场地的地震安全性评价提出的

加速度反应谱曲线得到。

5.3.6采用弹塑性时程分析法进行罕遇地震作用下的变形计算，应符合下列

规定：

1一般情况下，应采用单向水平地震输入，在结构的各主轴方向分别输

入地震加速度时程；对体型复杂或特别不规则的结构，宜采用双向水平地震

或三向地震输入。

2地震地面运动加速度时程的选取，时程分析所用地震加速度时程的最

大值等，应符合本标准第5.3.3条的规定。

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6构件设计

6.1不锈钢梁设计

6.1.1应按主平面内受弯构件计算其受弯强度、受剪强度、折算应力强度及

整体稳定性。

6.1.2主平面内受弯梁的抗弯强度应按式（6.1.2）计算：

MMy

xf(6.1.2)

WenxWeny

式中：

Mx——同一截面处绕主轴x轴的弯矩（N·mm）；

My——同一截面处绕主轴y轴的弯矩（N·mm）；

3

Wenx——对主轴x轴较小的有效净截面模量（mm）；

3

Weny——对主轴y轴较小的有效净截面模量（mm）；

f——不锈钢材料的抗弯材料设计值（N/mm2）。

6.1.3主平面内受弯梁的抗剪强度应按式（6.1.3）计算：

VmaxS

=fv(6.1.3)

Itw

式中：

Vmax——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值（N）；

S——计算剪应力处以上（或以下）毛截面对中和轴的面积矩（mm3）；

I——构件的毛截面惯性矩（mm4）；

tw——构件的腹板厚度（mm）；

2

fv——不锈钢材料的抗剪强度设计值（N/mm）。

6.1.4实腹式梁的腹板计算高度边缘处，若同时承受较大的正应力、剪应力

和局部压应力，或同时承受较大的正应力和剪应力时，其折算应力应按下列

公式计算：

22