3.4結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形及舒適度的規(guī)定

3.4.1結(jié)構(gòu)位移限值與結(jié)構(gòu)體系密切相關(guān)，該部分內(nèi)容見本標準附錄B第B.2節(jié)。 多遇地震和風(fēng)荷載下結(jié)構(gòu)層間位移的限制，主要是防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和裝飾材料的損壞， 與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身的延性性能及其與主體結(jié)構(gòu)連接方式的延性相關(guān)。玻璃幕墻、砌塊隔墻等 視為脆性非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，金屬幕墻、各類輕質(zhì)隔墻等視為延性非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。砂漿砌筑、無平動 或轉(zhuǎn)動余地的連接視為剛性連接，通過柔性材料過渡的或有平動、轉(zhuǎn)動余地的連接可視為柔 層間位移角限值宜適當減小

3.4.3起拱的目的是為了改善： 不能硬性規(guī)定單一的起拱值。例如，大跨度吊車梁的起拱度應(yīng)與安裝吊車軌道時的平直度要 求相協(xié)調(diào)，位于飛機庫大門上面的大跨度桁架的起拱度應(yīng)與大門頂部的吊掛條件相適應(yīng)，等 等。但在一般情況下，起拱度可以用恒載標準值加1/2活載標準值所產(chǎn)生的撓度來表示。這 是國內(nèi)外習(xí)慣用的，亦是合理的。按照這個數(shù)值起拱，在全部荷載作用下構(gòu)件的撓度將等于 度往往比較麻煩，有經(jīng)驗的設(shè)計人員可以參考某些技術(shù)資料用簡化方法處理，如對跨度 L≥15m的三角形屋架和L≥24m的梯形或平行弦桁架，其起拱度可取為L/500。

振數(shù)題量現(xiàn)出來，主要包適活 懸挑體塊的整體豎向振動、 風(fēng)荷載作用下超高層結(jié)構(gòu)的水平向振動， 一般以控制結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)為目標，

3.5截面板件寬厚比等級

極件見厚比傲阻 度與腹板厚度之比也可稱為板件高厚比。 3.5.1絕大多數(shù)鋼構(gòu)件由板件構(gòu)成，而板件寬厚比大小直接決定了鋼構(gòu)件的承載力和受彎 及壓彎構(gòu)件的塑性轉(zhuǎn)動變形能力，因此鋼構(gòu)件截面的分類，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)，尤其 是鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的基礎(chǔ)。原規(guī)范關(guān)于截面板件寬厚比的規(guī)定分散在受彎構(gòu)件、壓彎構(gòu) 件的計算及塑性設(shè)計各章節(jié)中。 根據(jù)截面承載力和塑性轉(zhuǎn)動變形能力的不同，國際上一般將鋼構(gòu)件截面分為四類，考慮 到我國在受彎構(gòu)件設(shè)計中采用截面塑性發(fā)展系數(shù)x，本次修訂將截面根據(jù)其板件寬厚比分 為5個等級。 （1）S1級：可達全截面塑性，保證性鉸具有塑性設(shè)計要求的轉(zhuǎn)動能力，且在轉(zhuǎn)動過 程中承載力不降低，稱為一級塑性截面也可稱為性轉(zhuǎn)動截面。此時圖1所示的曲線1可以 表示其彎矩一曲率關(guān)系，Φ一般要求達到塑性彎矩M。除以彈性初始剛度得到的曲率Φ。的 8~15倍。 （2）S2級截面：可達全截面塑性，但由于局部屈曲，塑性鉸轉(zhuǎn)動能力有限，稱為二級 塑性截面；此時的彎矩一曲率關(guān)系見圖1所示的曲線2；Φp大約是Φ，的2~3倍。 （3）S3級截面：翼緣全部屈服，腹板可發(fā)展不超過1/4截面高度的塑性，稱為彈塑性 截面；作為梁時，其彎矩一曲率關(guān)系如圖1所示的曲線3。 （4）S4級截面：邊緣纖維可達屈服強度，但由于局部屈曲而不能發(fā)展塑性，稱為彈性 截面；作為梁時，其彎矩一曲率關(guān)系如圖1所示的曲線4。 （5）S5級截面：在邊緣纖維達屈服應(yīng)力前，腹板可能發(fā)生局部屈曲，稱為薄壁截面； 作為梁時，其彎矩一曲率關(guān)系為圖1所示的曲線5所示

圖1截面的分類及其轉(zhuǎn)動能力

截面的分類決定于組成截面板件的分類。 為保持新舊規(guī)范的銜接，S3級截面的分類保留了03規(guī)范的規(guī)定，其他截面的分類說明 分述如下： 對工字形截面的翼緣，三邊簡支一邊自由的板件的屈曲系數(shù)K為0.43，按式（1）計算，

臨界應(yīng)力達到屈服應(yīng)力f,=235N/mm時板件寬厚比為18.6。

式中：K一一屈曲系數(shù)； E——鋼材彈性模量； f——鋼材屈服強度； V——鋼材的泊松比。 S1級、S2級、S4級、S5級分類的界限寬厚比分別是 整數(shù)。帶有自由邊的板件，局部屈曲后可能帶來截面剛度中心的變化，從而改變構(gòu)件的受力， 所以即使S5級可采用有效截面法計算承載力，本次修訂時仍然對板件寬厚比給予限制 對箱形截面的翼緣，四邊簡支板的屈曲系數(shù)K為4，按式（1）計算，臨界應(yīng)力達到屈 服應(yīng)力f，=235N/mm時板件寬厚比為56.29。 S1級、S2級和S4級分類的界限寬厚比分別為 (b 】的0.5、0.6和0.8倍并適當調(diào)整成 整數(shù)。對S5級，因為兩縱向邊支承的翼緣有屈曲后強度，所以板件寬厚比不再作額外限制。 四邊簡支腹板承受壓彎荷載時，屈曲系數(shù)按下式計算，其中參數(shù)α。按本標準式（3.5.1）計 算：

雖服寬厚比，0.5～0.8倍的屈服寬厚比， 以及四個分級界限寬厚比的對比見圖2，考慮到不 同等級的寬厚比的用途不同，沒有嚴格地按照屈服高厚比的倍數(shù)。如廠房跨度大，截面高， 載面希望高一些，腹板較薄，得到翼緣的約束大，寬厚比適當放大，而截面等級為S1或S2 的，往往是抗震設(shè)計的民用建筑，在作為框架梁設(shè)計為塑性耗能區(qū)時（α。=2），要求在設(shè) 防烈度的地震作用下形成塑性鉸，所以寬厚比反而比0.5，0.6的倍數(shù)更加嚴格。

腹板分級的界限高厚比的對

缺陷敏感型的理想圓柱殼，其臨界應(yīng)力是α。=0.3會，其屈曲荷載嚴重依賴于圓柱殼初 D 始缺陷的大小，而民用建筑的鋼管構(gòu)件不屬于薄殼范疇，初始彎曲相對于板厚一般小于 w/t<0.2，此時真實的臨界荷載與理想彈性臨界荷載的比值在0.5左右，即 O.~0.15

0.15E=131.5 f.

寬厚比/屈服徑厚比為0.5、0.6、0.7和0.8的數(shù)據(jù)也在表2給出，本次修訂的S1級、S2 級和S4級分級界限采用了歐洲鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范EC3：Designofsteelstructures的規(guī)定。 綜上所述，各種截面屈曲寬厚比和標準取值比較見表2。

表2各種面屈曲寬比和涼準取值比賴

最后，需要注意的是，表3.5.1壓彎構(gòu)件腹板的截面板件寬厚比等級限值的規(guī)定與其應(yīng) 力狀態(tài)相關(guān)，而在抗震設(shè)計時，需要評價的是構(gòu)件的變形能力，即omx=f，時的要求。

4.1.1鋼結(jié)構(gòu)用鋼材應(yīng)為按國家現(xiàn)行標準所規(guī)定的性能、技術(shù)與質(zhì)量要求生產(chǎn)

4.1.1鋼結(jié)構(gòu)用鋼材應(yīng)為按國家現(xiàn)行標準所規(guī)定的性能、技術(shù)與質(zhì)量要求生產(chǎn)的鋼材。本 條增列了近年來已成功使用的Q460鋼及《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879中的GJ系列鋼材， 《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879中的Q345GJ鋼與《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591申的 Q345鋼的力學(xué)性能指標相近，二者在各厚度組別的強度設(shè)計值十分接近。因此一般情況下 采用Q345鋼比較經(jīng)濟，但Q345GJ鋼中微合金元素含量得到控制，塑性性能較好，屈服強 度變化范圍小，有冷加工成型要求（如方矩管）或抗震要求的構(gòu)件宜優(yōu)先采用。需要說明的 是，符合現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879的GJ系列鋼材各項指標均優(yōu)于普通鋼 材的同級別產(chǎn)品。如采用GJ鋼代替普通鋼材，對于設(shè)計而言可靠度更高 Q420鋼、Q460鋼厚板已在大型鋼結(jié)構(gòu)工程中批量應(yīng)用，成為關(guān)鍵受力部位的主選鋼材 調(diào)研和試驗結(jié)果表明，其整體質(zhì)量水平還有待提高，在工程應(yīng)用中應(yīng)加強監(jiān)測。 結(jié)構(gòu)用鋼板、型鋼等產(chǎn)品的尺寸規(guī)格、外形、重量和充許偏差應(yīng)符合相關(guān)的現(xiàn)行國家標 準的規(guī)定，但當前鋼結(jié)構(gòu)材料市場的產(chǎn)品厚度負偏差現(xiàn)象普遍，調(diào)研發(fā)現(xiàn)在厚度小于16mm 時尤其嚴重。因此必要時設(shè)計可附加要求，限定厚度負偏差（現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)用鋼 板》GB/T19879規(guī)定不得超過0.3mm）。 4.1.2在鋼結(jié)構(gòu)制造中，由于鋼材質(zhì)量和焊接構(gòu)造等原因，當構(gòu)件沿厚度方向產(chǎn)生較大應(yīng) 變時，厚板容易出現(xiàn)層狀撕裂，沿厚度方向受拉的接頭更為不利。為此，需要時應(yīng)采用厚度 方向性能鋼板。防止板材產(chǎn)生層狀撕裂的節(jié)點、選材和工藝措施可參照現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié) 構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661。 4.1.3通過添加少量合金元素Cu、P、Cr、Ni等，使其在金屬基體表面形成保護層，以提 高耐大氣腐蝕性能的鋼稱為耐候鋼。耐候結(jié)構(gòu)鋼分為高耐候鋼和焊接耐候鋼兩類，高耐候結(jié) 構(gòu)鋼具有較好的耐天氣腐蝕性能，而焊接耐候鋼具有較好的焊接性能。耐候結(jié)構(gòu)鋼的耐天氣 離蝕性能為普通鋼的2～8倍。因此，當有技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時，將耐候鋼用于外露大氣環(huán)境或 有中度侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中的重要鋼結(jié)構(gòu)，可取得較好的效果。

構(gòu)件陷厚度方同產(chǎn)生牧人應(yīng) 變時，厚板容易出現(xiàn)層狀撕裂，沿厚度方向受拉的接頭更為不利。為此，需要時應(yīng)采用厚度 方向性能鋼板。防止板材產(chǎn)生層狀撕裂的節(jié)點、選材和工藝措施可參照現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié) 構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661。 4.1.3通過添加少量合金元素Cu、P、Cr、Ni等，使其在金屬基體表面形成保護層，以提 高耐大氣腐蝕性能的鋼稱為耐候鋼。耐候結(jié)構(gòu)鋼分為高耐候鋼和焊接耐候鋼兩類，高耐候結(jié) 構(gòu)鋼具有較好的耐大氣腐蝕性能，而焊接耐候鋼具有較好的焊接性能。耐候結(jié)構(gòu)鋼的耐大氣 腐蝕性能為普通鋼的2～8倍。因此，當有技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時，將耐候鋼用于外露大氣環(huán)境或 致好的數(shù)果

4.1.4本條關(guān)于鑄鋼件的材料，增加了應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)的鑄鋼

一標準》GB50068進行統(tǒng)計分析，經(jīng)試驗研究、專家論證、確定其設(shè)計指標。為保證鋼材 質(zhì)量與性能要求，采用新鋼材或國外鋼材時可按下列要求進行設(shè)計控制：（1）產(chǎn)品符合相關(guān) 的國家或國際鋼材標準要求和設(shè)計文件要求，對新研制的鋼材，以經(jīng)國家產(chǎn)品鑒定認可的企 業(yè)產(chǎn)品標準作為依據(jù)，有質(zhì)量證明文件；（2）鋼材生產(chǎn)廠要求通過國際或國內(nèi)生產(chǎn)過程質(zhì)量 空制認證；（3）對實際產(chǎn)品進行專門的驗證試驗和統(tǒng)計分析，判定質(zhì)量等級，得出設(shè)計強度 取值。檢測內(nèi)容包括鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、外形尺寸、表面質(zhì)量、工藝性能及約定的 其他附加保證性能指標或參數(shù)。其中，力學(xué)性能的檢測，按照以下規(guī)定：

對于已有國家材料標準，但尚未列入鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準的鋼材： 1）對每一牌號每個厚度組別的鋼材，至少應(yīng)提供30組鋼材力學(xué)性能和化學(xué) 成份數(shù)據(jù)； 2）提交30個樣本試件（取自不同型材和爐號）進行復(fù)核性試驗； 3）匯總二組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，初步確定抗力分項系數(shù)和設(shè)計強度，由《鋼 結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》國家標準管理組審核，試用： 4）經(jīng)對3個（或3個以上）鋼廠的同類產(chǎn)品進行調(diào)研、試驗和統(tǒng)計分析后： 列入設(shè)計標準。 5）當有可靠依據(jù)時，可參照同類產(chǎn)品的設(shè)計指標使用。比如應(yīng)用Q420GJ鋼 可采用Q420鋼材指標。 2 對國外進口且滿足國際材料標準的鋼材： 1）如既有國外標準，又有相同或相近中國標準，應(yīng)按中國鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì) 量驗收規(guī)范要求驗收，可就近就低按中國標準規(guī)范取用設(shè)計強度，在具體工程中使 用。 2）如有國外標準，但無相近中國標準可供參照，則將材料質(zhì)量證明文件和驗 收試驗資料提供給《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》國家標準管理組，經(jīng)統(tǒng)計分析和專家會商后 確定設(shè)計強度，在具體工程中使用。 3常用的鋼材國家標準如下： 《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700 《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591 《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879 《厚度方向性能鋼板》GB/T5313 《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》GB/T8162 《建筑結(jié)構(gòu)用冷成型焊接圓鋼管》JG/T381 《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178 《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171 《一般工程用鑄造碳鋼件》GB/T11352 《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》GB/T7659 《鋼拉桿》GB/T20934 《熱軋型鋼》GB/T706 《熱軋H型鋼和剖分T型鋼》GB/T11263 《焊接H型鋼》YB3301 《重要用途鋼絲繩》GB8918 《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224

《高強度低松弛預(yù)應(yīng)力熱鍍鋅鋼絞線》YB/T152

4.2連接材料型號及標準

4.2.1 在鋼結(jié)構(gòu)用焊接材料中 4.2.2 在鋼結(jié)構(gòu)緊固件中，新列入了螺栓球節(jié)點用的高強度螺栓。鉚釘連接目前極少采用， 鑒于在舊結(jié)構(gòu)的修復(fù)工程中或有特殊需 到鉚釘連接，故本標準予以保留。

鑒于在舊結(jié)構(gòu)的修復(fù)工程中或有特殊需要處仍有可能遇到鉚釘連接，故本標準予以保留。

4.3.1本條提出了合理選用鋼材應(yīng)綜合考慮的基本要素。荷載特征即靜荷載、直接動荷載 或地震作用；應(yīng)力狀態(tài)要考慮是否為疲勞應(yīng)力、殘余應(yīng)力，連接方法要考慮焊接還是螺栓連 接，鋼材厚度對于其強度、韌性、抗層狀撕裂性能均有較大的影響，工作環(huán)境包括溫度、濕 度及環(huán)境腐蝕性能

（1）抗拉強度。鋼材的抗拉強度是衡量鋼材抵抗拉斷的性能指標，它不僅是一般強 度的指標，而且直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，并與疲勞強度有著比較密切的關(guān)系。 （2）斷后伸長率。鋼材的伸長率是衡量鋼材塑性性能的指標。鋼材的塑性是在外力 作用下產(chǎn)生永久變形時抵抗斷裂的能力。因此承重結(jié)構(gòu)用的鋼材，不論在靜力荷載或動力荷 載作用下，以及在加工制作過程中，除了應(yīng)具有較高的強度外，尚應(yīng)要求具有足夠的伸長率。 （3）屈服強度（或屈服點）。鋼材的屈服強度（或屈服點）是衡量結(jié)構(gòu)的承載能力和 確定強度設(shè)計值的重要指標。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼在受力到達屈服強度以后，應(yīng)變急 刮增長，從而使結(jié)構(gòu)的變形迅速增加以致不能繼續(xù)使用。所以鋼結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計值一般都是 以鋼材屈服強度為依據(jù)而確定的。對于一般非承重或由構(gòu)造決定的構(gòu)件，只要保證鋼材的抗 拉強度和斷后伸長率即能滿足要求；對于承重的結(jié)構(gòu)則必須具有鋼材的抗拉強度、伸長率、 屈服強度三項合格的保證。 （4）冷彎試驗。鋼材的冷彎試驗是衡量其塑性指標之一，同時也是衡量其質(zhì)量的 個綜合性指標。通過冷彎試驗，可以檢查鋼材顆粒組織、結(jié)晶情況和非金屬夾雜物分布等缺 陷，在一定程度上也是鑒定焊接性能的一個指標。結(jié)構(gòu)在制作、安裝過程中要進行冷加工， 尤其是焊接結(jié)構(gòu)焊后變形的調(diào)直等工序，都需要鋼材有較好的冷彎性能。而非焊接的重要結(jié) 構(gòu)（如吊車梁、吊車桁架、有振動設(shè)備或有大噸位吊車廠房的屋架、托架，大跨度重型桁架 等）以及需要彎曲成型的構(gòu)件等，亦都要求具有冷彎試驗合格的保證。 （5）硫、磷含量。硫磷都是建筑鋼材中的主要雜質(zhì)，對鋼材的力學(xué)性能和焊接接頭 的裂紋敏感性都有較大影響。硫能生成易于熔化的硫化鐵，當熱加工或焊接的溫度達到 00℃~1200℃時，可能出現(xiàn)裂紋，稱為熱脆；硫化鐵義能形成夾雜物，不儀促使鋼材起層：

程度越天越不利。磷是以固溶體的形式溶解于鐵素體申，這種固溶體很脆，加以磷的偏析比 硫更嚴重，形成的富磷區(qū)促使鋼變脆（冷脆），降低鋼的塑性、韌性及可焊性。因此，所有 承重結(jié)構(gòu)對硫、磷的含量均應(yīng)有合格保證。 6碳當量。在焊接結(jié)構(gòu)申，建筑鋼的焊接性能主要取決于碳當量，碳當量宜控制在 0.45%以下，超出該范圍的幅度愈多，焊接性能變差的程度愈大�！朵摻Y(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661 根據(jù)碳當量的高低等指標確定了焊接難度等級。因此，對焊接承重結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳當量的合 格保證。 7沖擊韌性（或沖擊吸收能量）表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力 材料的沖擊韌性值隨溫度的降低而減小，且在某一溫度范圍內(nèi)發(fā)生急劇降低，這種現(xiàn)象稱為 冷脆，此溫度范圍稱為“韌脆轉(zhuǎn)變溫度”。因此，對直接承受動力荷載或需驗算疲勞的構(gòu)件 或處于低溫工作環(huán)境的鋼材尚應(yīng)具有沖擊韌性合格保證。 4.3.3、4.3.4本條規(guī)定了選材時對鋼材的沖擊韌性的要求，原規(guī)范中僅對需要驗算疲勞的結(jié) 構(gòu)鋼材提出了沖擊韌性的要求，本次修訂將范圍擴大，針對低溫條件和鋼板厚度作出更詳細 的規(guī)定，可總結(jié)為表3的要求

表3鋼板質(zhì)量等級選用

表4最低日平均氣溫（℃）

防正出現(xiàn)層狀撕裂，或采用具有厚度方向性能要求的2向鋼。 此外，由于兼顧外觀尺寸和承載強度兩者的需求，將遇到不得不采用徑厚比為10左右 的鋼管的情況。如果采用非軋制厚壁鋼管，則必須確認有可行、可靠的加工工藝，不會因之 造成成型鋼管的材質(zhì)劣化。 鋼管結(jié)構(gòu)中對鋼材性能的要求是基于最終成品（鋼管及方矩管），而不是基于母材的性 能，對冷成型的鋼管（如方矩管的彎角處），其性能的變化設(shè)計者應(yīng)予以重視，特別是用于 抗震或者直接承受疲勞荷載的管節(jié)點，對鋼管成品的材料性能應(yīng)作出規(guī)定。 鋼管結(jié)構(gòu)中的鋼管主要承受軸力，因此成品鋼管材料的軸向性能必須得到保證。鋼板的 性能與軋制方向有關(guān)，一般塑性和沖擊韌性沿軋制方向的性能指標較高，平行于軋制方向的 沖擊韌性要比橫向高5%～10%，因此在卷制或壓制鋼管時，應(yīng)優(yōu)先選取卷曲方向與軋制方 向垂直，以保證成品鋼管軸向的強度、塑性和沖擊韌性均能滿足設(shè)計要求。當卷曲方向與軋 制方向相同時，宜附加要求鋼板橫向沖擊韌性的合格保證。 鋼管按照成型方法不同可分為熱軋無縫鋼管和冷彎焊接鋼管，熱軋鋼管又分為熱擠壓和 熱擴兩種；冷彎圓管則分為冷卷制與冷壓制兩種；而冷彎矩形管也有圓變方與直接成方兩種。 不同的成型方法會對管材產(chǎn)品的性能有不同的影響，熱軋無縫鋼管和最終熱成型鋼管殘余應(yīng) 力小，在軸心受壓構(gòu)件的截面分類中屬于α類；冷彎焊接鋼管品種規(guī)格范圍廣，但是其殘余 應(yīng)力大，在軸心受壓構(gòu)件的截面分類中屬于b類。 對冷成型鋼管的徑厚比及成型工藝的限制，是要避免冷成型后鋼材塑性及韌性過度降 低，保證冷成型后圓管、方矩管的材料質(zhì)量等級（塑性和沖擊韌性）。在條件許可時，設(shè)計 可要求冷成型后再進行熱處理。冷成型鋼管選材宜采用同強度級G鋼或高一質(zhì)量等級的礎(chǔ) 素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼作為原材。

表5常用鋼材的焊接材料選用匹配推器

主：表中X為對應(yīng)煤示準中的焊材類別！

當所焊接頭的板厚大于或等于25mm時，宜采用低氫型焊接材料

當所焊接頭的板厚大于或等于25mm時， 宜采用低氫型焊接材料： 被焊母材有沖擊要求時，熔敷金屬的沖擊功不應(yīng)低于母材的規(guī)定

3被焊母材有沖擊要求時，塔敢金屬的沖擊功不應(yīng)低于母材的規(guī)定

4.4設(shè)計指標和設(shè)計參數(shù)

4.1 對于鋼材強度的設(shè)計取值，本次修訂在大量調(diào)研和試驗的基礎(chǔ)上，新增了Q460鋼 ；鋼材強度設(shè)計值按板厚或直徑的分組，遵照現(xiàn)行鋼材標準進行修改；對抗力分項系數(shù)做 較大的調(diào)整和補充。 （1）調(diào)研工作的內(nèi)容。 為配合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》修編，確定各類鋼材抗力分項系數(shù)和強度設(shè)計值，調(diào)研和試 工作包括以下五個方面： 1）收集整理大型工程如中央電視臺新址工程、國貿(mào)三期、國家游泳館、深圳證券大 樓、石家莊開元環(huán)球中心、錦州國際會展中心、新加坡圣淘沙名勝世界等所用鋼 材的質(zhì)檢報告和鋼材的復(fù)檢報告，其中包括Q235、Q345、Q390、Q420和Q460 鋼。鋼材生產(chǎn)年限從2004年到2009年，厚度范圍為5mm~100mm（少量為 100~135mm），數(shù)據(jù)既包括力學(xué)性能，還包括化學(xué)元素含量等�？傆嫗�14608組。 2）從鋼材生產(chǎn)廠舞鋼、湘鋼、首鋼、武鋼、太鋼、鞍鋼、安陽、新余、濟鋼、寶鋼 征集指定鋼材牌號、規(guī)定鋼板厚度的拉伸試件，板厚范圍為16mm~100mm，牌 號為Q345、Q390、Q420和Q460鋼。集中后統(tǒng)一由獨立的第三方進行試驗，在 人員、設(shè)備和方法一致的條件下，獲得公正客觀的數(shù)據(jù)，力學(xué)和化學(xué)分析數(shù)據(jù)合 計為557組。 3）對影響材性不定性的試驗因素（如加載速度和試驗機柔度）進行系統(tǒng)的測試分析， 以3種牌號鋼材，3種板厚，3種加載速度，2種剛度的試驗機為試驗參數(shù)，共 進行245件試驗。 4）通過十一家鋼結(jié)構(gòu)制造廠（安徽鴻路、安徽富煌、江蘇滬寧、上海寶冶、寶鋼鋼 構(gòu)、浙江恒達、東南網(wǎng)架、杭蕭鋼構(gòu)、二十二治、鞍鋼建設(shè)、中建陽光），測定 鋼廠生產(chǎn)的鋼板、型鋼和鋼結(jié)構(gòu)廠制作構(gòu)件的厚度和幾何尺寸偏差，共計25578 組，進行截面幾何參數(shù)不定性統(tǒng)計分析。 5）其他試驗及統(tǒng)計分析，如延伸率、屈強比、裂紋敏感性指數(shù)和碳當量、硫含量及 厚度方向斷面收縮率等。 獨立的第三方試驗數(shù)據(jù)和工程調(diào)研數(shù)據(jù)相互印證，反映我國鋼材生產(chǎn)的真實水平，在各 材牌號，厚度組別一致時，二者的屈服強度平均值、標準差、統(tǒng)計標準值接近，可以以工 調(diào)研和獨立試驗的組合數(shù)據(jù)作為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準確定抗力分項系數(shù)和強度設(shè)計指標的基 。本次取得數(shù)據(jù)的對象涵蓋廣泛，鋼材規(guī)格品種增加了Q460鋼。 （2）鋼材力學(xué)性能統(tǒng)計分析結(jié)果。 本次鋼材力學(xué)性能數(shù)據(jù)和此前客次相比，其統(tǒng)計分布情況有新的變化，且更為復(fù)雜�？� 號鋼材質(zhì)量情況如下： 1）Q235鋼的屈服強度平均值比1988年統(tǒng)計有明顯增加，但其標準差卻成倍增加，

4.4.2本條為新增條文，Q345GJ鋼計算模式不定性Kp的均值和變異系數(shù)仍采用88版規(guī) 范16Mn的數(shù)據(jù)，故指標偏于保守。表4.4.2Q345GJ鋼抗力分項系數(shù)見表8。

80345GI鋼材料抗力分項

根據(jù)國內(nèi)Q345GJ鋼強度設(shè)計值研究，提出了Q345GJ鋼材的強度設(shè)計建議值（表9），簡要情 兄如下： 2011年完成軸心受壓構(gòu)件足尺試驗（試件12件），計算模式不定性Kp的均值和變異系數(shù)分別 可取1.100和0.071；其抗力不定性的均值和變異系數(shù)經(jīng)計算分別為1.15和0.09。2012年進行受彎 勾件足尺試驗（試件32件），試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定且優(yōu)于預(yù)期。其計算模式不定性Kp抗力不定性優(yōu)于上 述軸心受壓構(gòu)件。 按照《結(jié)構(gòu)可靠性總原則》（《GeneralPrinciplesonReliabilityforStructures》）ISO2394和現(xiàn)行 國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068的相關(guān)規(guī)定，材料性能、幾何特征、計算模 代三主要影響因素的統(tǒng)計代表值均通過Q345G試驗（檢測）獲得。綜合可靠性分析以后，出于慎

部符合現(xiàn)行國家標準《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50153和現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠 度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068強制規(guī)定。

表90345GI鋼材的強度設(shè)計建議值（N/mm2）

符合現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879的GJ類鋼材為高性能優(yōu)質(zhì)鋼材，其 性能明顯好于符合現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700或現(xiàn)行國家標準《低合金高強度 結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的普通鋼材，同等級GJ類鋼材強度設(shè)計值理應(yīng)高于普通鋼材，戴國欣 教授的研究結(jié)果也證明了這一點，但由于Q345GJ鋼試件來源單一，數(shù)據(jù)量有限，因此本次 修訂暫不采用表9，當有可靠依據(jù)時，Q345GJ鋼設(shè)計強度值可參考表9適當提高。 4.4.3本條為新增條文，由于現(xiàn)行國家標準《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》GB/T8162中，鋼管壁厚 的分組、材料的屈服強度、抗拉強度均與現(xiàn)行國家標準《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591 有所不同，表4.4.3的強度設(shè)計值是由鋼管材料標準中的屈服強度除以相應(yīng)的抗力分項系數(shù) 得出的。

性能明顯好于符合現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700或現(xiàn)行國家標準《低合金高強度 結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的普通鋼材，同等級GJ類鋼材強度設(shè)計值理應(yīng)高于普通鋼材，戴國欣 教授的研究結(jié)果也證明了這一點，但由于Q345GJ鋼試件來源單一，數(shù)據(jù)量有限，因此本次 修訂暫不采用表9，當有可靠依據(jù)時，Q345GJ鋼設(shè)計強度值可參考表9適當提高。 4.4.3 ：本條為新增條文，由于現(xiàn)行國家標準《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》GB/T8162中，鋼管壁厚 的分組、材料的屈服強度、抗拉強度均與現(xiàn)行國家標準《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591 有所不同，表4.4.3的強度設(shè)計值是由鋼管材料標準中的屈服強度除以相應(yīng)的抗力分項系數(shù) 得出的。 4.4.5本條焊縫強度設(shè)計指標中，對接焊縫的抗拉強度采用了相匹配的焊條和焊絲二者的 較小值。角焊縫的抗拉強度取對接焊縫的抗拉強度的58%。 4.4.6本條表中各項強度設(shè)計值的換算關(guān)系與原規(guī)范相同。增加了網(wǎng)架用高強度螺栓，螺 栓球節(jié)點網(wǎng)架用的高強度螺栓的外形、連接副、受力機理、施工安裝方法及強度設(shè)計值均與 普鋼鋼結(jié)構(gòu)用的高強度螺栓不同。增加了Q390鋼作為錨栓，柱腳錨栓一般不能用于承受水 平剪力（本標準第12.7.4條）；表中還增加了螺栓與Q460鋼、Q345GJ鋼構(gòu)件連接的承壓強 度設(shè)計值，為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計要求增加了高強度螺栓的抗拉強度最小值。 由于螺栓球網(wǎng)架一般采用根據(jù)內(nèi)力選擇螺栓的設(shè)計思路，因此螺栓球節(jié)點用高強螺栓未 給出抗拉強度最小值。高強度螺栓連接進入極限狀態(tài)產(chǎn)生的破壞模式有兩種：摩擦面滑移后 螺栓螺桿和螺紋部分進入承壓狀態(tài)后出現(xiàn)螺栓或連接板剪切破壞。摩擦型連接和承壓型連接 在極限狀態(tài)下破壞模式一致，因此，本標準給出的承壓型高強度螺栓的抗拉強度最小值同樣 適用于摩擦型高強度螺栓連接

4結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計

式中△u"一一按二階彈性分析求得的計算i樓層的層間側(cè)移； △u;一按一階彈性分析求得的計算i樓層的層間側(cè)移。 5.1.7 幾何缺陷是結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件失穩(wěn)的誘因，殘余應(yīng)力降低了構(gòu)件的剛度，故應(yīng)在直接分 折中給予考慮。 新通

5.1.7 幾何缺陷是結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件失穩(wěn)的誘因 構(gòu)件的剛度，故應(yīng)在直接分 析中給予考慮。 5.1.9 以整體受拉壓為主的結(jié)構(gòu)如張拉體系、各種單層網(wǎng)殼等，這類結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)通常 難以用傳統(tǒng)的計算長度法進行考慮，故增加本條。

難以用傳統(tǒng)的計算長度法進行考慮，故增加本條。

0.2 + 7 G 250 V

按照現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的有關(guān)要求，結(jié)構(gòu)的最 大水平安裝誤差不大于hi/1000。綜合各種因素，框架結(jié)構(gòu)的初始幾何缺陷代表值取為4;和

h/1000中的較大值。 根據(jù)規(guī)定 0.2+ 不小于 2 可知

構(gòu)件的初始兒何缺陷形狀用正弦波來模擬，構(gòu)件初始兒何缺陷代表值由柱子失穩(wěn)曲線擬 合而來。為了便于計算，構(gòu)件的初始幾何缺陷可以用均布荷載和支座反力代替，均布荷載數(shù) 值可由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解方法得到，支座反力值為9.l/2，如圖3所示。

推導(dǎo)過程如下： 根據(jù)ZM=0，得

圖3均布荷載計算簡圖

Ne+o* = 242 2 8N,eo o = 12

4.3一階彈性分析與設(shè)計

本節(jié)所有條文均為新增條文。本節(jié)著重對一階彈性分析設(shè)計方法的適用條 和設(shè)計過程 進行了說明，基本延續(xù)了原規(guī)范對無側(cè)移框架和有側(cè)移框架的設(shè)計方法。

5.5.1當采用直接分析設(shè)計法時，可以直接建立帶有初始兒何缺陷的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件單元模 型，也可以用等效荷載來替代。在直接分析設(shè)計法中，應(yīng)能考慮由于結(jié)構(gòu)兒何的變化、材料 的屈服等對結(jié)構(gòu)剛度的影響，以便能準確預(yù)測結(jié)構(gòu)行為。 采用直接分析設(shè)計法時，分析和設(shè)計階段是不可分割的。兩者既有同時進行的部分（如 初始缺陷應(yīng)在分析的時候引入），也有分開的部分（如分析得到應(yīng)力狀態(tài)，再采用設(shè)計準則 判斷是否塑性）。兩者在非線性迭代申不斷進行修正、相互影響，直至達到設(shè)計荷載水平下 的平衡為止。這也是直接分析法區(qū)別于一般非線性分析方法之處，傳統(tǒng)的非線性強調(diào)了分析 卻忽略了設(shè)計上的很多要求，因而其結(jié)果是不可以“直接”作為設(shè)計依據(jù)的。 由于直接分析設(shè)計法已經(jīng)在分析過程中考慮了一階彈性設(shè)計中計算長度所要考慮的因 素，故不再需要進行基于計算長度的穩(wěn)定性驗算了。 對于一些特殊荷載下的結(jié)構(gòu)分析，比如連續(xù)倒塌分析、抗火分析等，因涉及兒何非線性 材料非線性、全過程彈塑性分析，采用一階彈性分析或者二階彈性分析并不能得到正確的內(nèi)

和構(gòu)件的初始缺陷、幾何非線性、材料非線性等對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件內(nèi)力的影響，其分析設(shè)計過程 可用式（8）來表達。用直接分析設(shè)計法求得的構(gòu)件的內(nèi)力可以直接作為校核構(gòu)件的依據(jù)， 進行如下的截面驗算即可

材料彈塑性發(fā)展、或按彈塑性分析，截面板件寬

級要求時，Mex=W.f，Mey=y,W,f；按彈塑性分析，截面板件寬厚比等級符合S2級要 求時，M=Wxf， Mey=Wuf

級要求時，Mex=Wf，Me,=y,W,f；按彈塑性分析，截面板件寬厚比等級符合S2級要 求時，M=Wxf, Mey=Wuf

6.1.1計算梁的受彎強度時，考慮截面部分發(fā)展塑性變形，因此在計算公式（6.1.1）中引 進了截面塑性發(fā)展系數(shù)和，。和，的取值原則是：使截面的塑性發(fā)展深度不致過大； 與第8章壓彎構(gòu)件的計算規(guī)定表8.1.1相銜接。當考慮截面部分發(fā)展塑性時，為了保證翼緣 不喪失局部穩(wěn)定，受壓翼緣自由外伸寬度與其厚度之比應(yīng)不大于13。 直接承受動力荷載的梁也可以考慮塑性發(fā)展，但為了可靠，對需要計算疲勞的梁還是以 不考慮截面塑性發(fā)展為宜。 考慮腹板屈曲后強度時，腹板彎曲受壓區(qū)已部分退出工作，本條采用有效截面模量考慮 其影響，本標準第6.4節(jié)采用另外的方法計算其抗彎強度。 6.1.2本條為新增條文。截面板件寬厚比等級可按本標準表3.5.1根據(jù)各板件受壓區(qū)域應(yīng) 力狀態(tài)確定。 條文中箱形截面的塑性開展系數(shù)偏低，箱形截面的塑性開展系數(shù)應(yīng)該介于1.05～1.2之 間參風(fēng)表10

表10箱形截面的塑性開展系數(shù)

6.1.3考慮腹板屈曲后強度的梁，其受剪承載力有較大的提高，不必受公式（6.1.3）的抗 剪強度計算控制。

復(fù)合應(yīng)力作用下允許應(yīng)力少量放大，不應(yīng)理解為鋼材的屈服強度增大，而應(yīng)理解為允許 塑性開展。這是因為最大應(yīng)力出現(xiàn)在局部個別部位，基本不影響整體性能。

6.2受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定

6.2.1鋼梁整體失去穩(wěn)定性時，梁將發(fā)生較大的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，因此為了提高梁的 急定承載能力，任何鋼梁在其端部支承處都應(yīng)采取構(gòu)造措施，以防止其端部截面的扭轉(zhuǎn)。當 有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連，能阻止受壓翼緣的側(cè)向位移時，梁就不會喪 失整體穩(wěn)定，因此也不必計算梁的整體穩(wěn)定性。

6.2.3在兩個主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性計算很復(fù)雜，

6.3.1對無局部壓應(yīng)力且承受靜力荷載的工字形截面梁推薦按本標準第6.4節(jié)利用腹板屈 曲后強度。保留了原規(guī)范對輕、中級吊車輪壓允許乘以0.9系數(shù)的規(guī)定，是為了保持與原規(guī) 范在一定程度上的連續(xù)性。

范在一定程度上的連續(xù)性。 6.3.2 需要配置縱向加勁肋的腹板高厚比，不是按硬性規(guī)定的界限值來確定而是根據(jù)計算 需要配置。但仍然給出高厚比的限值，并按梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束與否分為兩檔，即170% 和150g：在任何情況下高厚比不應(yīng)超過250，以免高厚比過大時產(chǎn)生焊接翹曲。

6.3.2需要配置縱向加勁肋的腹板高厚比，不是按硬性規(guī)定的界限值來確定而是根據(jù)計算

力的臨界值并無影響。對剪應(yīng)力的臨界值雖有影響，仍可用僅設(shè)橫向加勁肋的臨界應(yīng)力公式 十算。計算時以區(qū)格高度h和寬度a,代替h,和α。影響最大的是橫向局部壓應(yīng)力的臨界值，

3.6為使梁的整體受力不致產(chǎn)生人為的側(cè)向偏心，加勁肋最好兩側(cè)成對配置。但考慮至

鋼板橫向加勁肋成對配置時，其對腹板水平軸（z一z軸）的慣性矩I，為：

側(cè)配置時，其慣性矩為：

兩者的線剛度相等，才能使加勁效果相同。即

圖4橫向加勁肋的配置方式

1,~(2b)t =bt

~(b) t +brt( (b)t