3.4结构或构件变形及舒适度的规定

3.4.1结构位移限值与结构体系密切相关，该部分内容见本标准附录B第B.2节。 多遇地震和风荷载下结构层间位移的限制，主要是防止非结构构件和装饰材料的损坏， 与非结构构件本身的延性性能及其与主体结构连接方式的延性相关。玻璃幕墙、砌块隔墙等 视为脆性非结构构件，金属幕墙、各类轻质隔墙等视为延性非结构构件。砂浆砌筑、无平动 或转动余地的连接视为刚性连接，通过柔性材料过渡的或有平动、转动余地的连接可视为柔 层间位移角限值宜适当减小

3.4.3起拱的目的是为了改善： 不能硬性规定单一的起拱值。例如，大跨度吊车梁的起拱度应与安装吊车轨道时的平直度要 求相协调，位于飞机库大门上面的大跨度桁架的起拱度应与大门顶部的吊挂条件相适应，等 等。但在一般情况下，起拱度可以用恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度来表示。这 是国内外习惯用的，亦是合理的。按照这个数值起拱，在全部荷载作用下构件的挠度将等于 度往往比较麻烦，有经验的设计人员可以参考某些技术资料用简化方法处理，如对跨度 L≥15m的三角形屋架和L≥24m的梯形或平行弦桁架，其起拱度可取为L/500。

振数题量现出来，主要包适活 悬挑体块的整体竖向振动、 风荷载作用下超高层结构的水平向振动， 一般以控制结构的加速度响应为目标，

3.5截面板件宽厚比等级

极件见厚比傲阻 度与腹板厚度之比也可称为板件高厚比。 3.5.1绝大多数钢构件由板件构成，而板件宽厚比大小直接决定了钢构件的承载力和受弯 及压弯构件的塑性转动变形能力，因此钢构件截面的分类，是钢结构设计技术的基础，尤其 是钢结构抗震设计方法的基础。原规范关于截面板件宽厚比的规定分散在受弯构件、压弯构 件的计算及塑性设计各章节中。 根据截面承载力和塑性转动变形能力的不同，国际上一般将钢构件截面分为四类，考虑 到我国在受弯构件设计中采用截面塑性发展系数x，本次修订将截面根据其板件宽厚比分 为5个等级。 （1）S1级：可达全截面塑性，保证性铰具有塑性设计要求的转动能力，且在转动过 程中承载力不降低，称为一级塑性截面也可称为性转动截面。此时图1所示的曲线1可以 表示其弯矩一曲率关系，Φ一般要求达到塑性弯矩M。除以弹性初始刚度得到的曲率Φ。的 8~15倍。 （2）S2级截面：可达全截面塑性，但由于局部屈曲，塑性铰转动能力有限，称为二级 塑性截面；此时的弯矩一曲率关系见图1所示的曲线2；Φp大约是Φ，的2~3倍。 （3）S3级截面：翼缘全部屈服，腹板可发展不超过1/4截面高度的塑性，称为弹塑性 截面；作为梁时，其弯矩一曲率关系如图1所示的曲线3。 （4）S4级截面：边缘纤维可达屈服强度，但由于局部屈曲而不能发展塑性，称为弹性 截面；作为梁时，其弯矩一曲率关系如图1所示的曲线4。 （5）S5级截面：在边缘纤维达屈服应力前，腹板可能发生局部屈曲，称为薄壁截面； 作为梁时，其弯矩一曲率关系为图1所示的曲线5所示

图1截面的分类及其转动能力

截面的分类决定于组成截面板件的分类。 为保持新旧规范的衔接，S3级截面的分类保留了03规范的规定，其他截面的分类说明 分述如下： 对工字形截面的翼缘，三边简支一边自由的板件的屈曲系数K为0.43，按式（1）计算，

临界应力达到屈服应力f,=235N/mm时板件宽厚比为18.6。

式中：K一一屈曲系数； E——钢材弹性模量； f——钢材屈服强度； V——钢材的泊松比。 S1级、S2级、S4级、S5级分类的界限宽厚比分别是 整数。带有自由边的板件，局部屈曲后可能带来截面刚度中心的变化，从而改变构件的受力， 所以即使S5级可采用有效截面法计算承载力，本次修订时仍然对板件宽厚比给予限制 对箱形截面的翼缘，四边简支板的屈曲系数K为4，按式（1）计算，临界应力达到屈 服应力f，=235N/mm时板件宽厚比为56.29。 S1级、S2级和S4级分类的界限宽厚比分别为 (b 】的0.5、0.6和0.8倍并适当调整成 整数。对S5级，因为两纵向边支承的翼缘有屈曲后强度，所以板件宽厚比不再作额外限制。 四边简支腹板承受压弯荷载时，屈曲系数按下式计算，其中参数α。按本标准式（3.5.1）计 算：

虽服宽厚比，0.5～0.8倍的屈服宽厚比， 以及四个分级界限宽厚比的对比见图2，考虑到不 同等级的宽厚比的用途不同，没有严格地按照屈服高厚比的倍数。如厂房跨度大，截面高， 载面希望高一些，腹板较薄，得到翼缘的约束大，宽厚比适当放大，而截面等级为S1或S2 的，往往是抗震设计的民用建筑，在作为框架梁设计为塑性耗能区时（α。=2），要求在设 防烈度的地震作用下形成塑性铰，所以宽厚比反而比0.5，0.6的倍数更加严格。

腹板分级的界限高厚比的对

缺陷敏感型的理想圆柱壳，其临界应力是α。=0.3会，其屈曲荷载严重依赖于圆柱壳初 D 始缺陷的大小，而民用建筑的钢管构件不属于薄壳范畴，初始弯曲相对于板厚一般小于 w/t<0.2，此时真实的临界荷载与理想弹性临界荷载的比值在0.5左右，即 O.~0.15

0.15E=131.5 f.

宽厚比/屈服径厚比为0.5、0.6、0.7和0.8的数据也在表2给出，本次修订的S1级、S2 级和S4级分级界限采用了欧洲钢结构设计规范EC3：Designofsteelstructures的规定。 综上所述，各种截面屈曲宽厚比和标准取值比较见表2。

表2各种面屈曲宽比和凉准取值比赖

最后，需要注意的是，表3.5.1压弯构件腹板的截面板件宽厚比等级限值的规定与其应 力状态相关，而在抗震设计时，需要评价的是构件的变形能力，即omx=f，时的要求。

4.1.1钢结构用钢材应为按国家现行标准所规定的性能、技术与质量要求生产

4.1.1钢结构用钢材应为按国家现行标准所规定的性能、技术与质量要求生产的钢材。本 条增列了近年来已成功使用的Q460钢及《建筑结构用钢板》GB/T19879中的GJ系列钢材， 《建筑结构用钢板》GB/T19879中的Q345GJ钢与《低合金高强度结构钢》GB/T1591申的 Q345钢的力学性能指标相近，二者在各厚度组别的强度设计值十分接近。因此一般情况下 采用Q345钢比较经济，但Q345GJ钢中微合金元素含量得到控制，塑性性能较好，屈服强 度变化范围小，有冷加工成型要求（如方矩管）或抗震要求的构件宜优先采用。需要说明的 是，符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T19879的GJ系列钢材各项指标均优于普通钢 材的同级别产品。如采用GJ钢代替普通钢材，对于设计而言可靠度更高 Q420钢、Q460钢厚板已在大型钢结构工程中批量应用，成为关键受力部位的主选钢材 调研和试验结果表明，其整体质量水平还有待提高，在工程应用中应加强监测。 结构用钢板、型钢等产品的尺寸规格、外形、重量和充许偏差应符合相关的现行国家标 准的规定，但当前钢结构材料市场的产品厚度负偏差现象普遍，调研发现在厚度小于16mm 时尤其严重。因此必要时设计可附加要求，限定厚度负偏差（现行国家标准《建筑结构用钢 板》GB/T19879规定不得超过0.3mm）。 4.1.2在钢结构制造中，由于钢材质量和焊接构造等原因，当构件沿厚度方向产生较大应 变时，厚板容易出现层状撕裂，沿厚度方向受拉的接头更为不利。为此，需要时应采用厚度 方向性能钢板。防止板材产生层状撕裂的节点、选材和工艺措施可参照现行国家标准《钢结 构焊接规范》GB50661。 4.1.3通过添加少量合金元素Cu、P、Cr、Ni等，使其在金属基体表面形成保护层，以提 高耐大气腐蚀性能的钢称为耐候钢。耐候结构钢分为高耐候钢和焊接耐候钢两类，高耐候结 构钢具有较好的耐天气腐蚀性能，而焊接耐候钢具有较好的焊接性能。耐候结构钢的耐天气 离蚀性能为普通钢的2～8倍。因此，当有技术经济依据时，将耐候钢用于外露大气环境或 有中度侵蚀性介质环境中的重要钢结构，可取得较好的效果。

构件陷厚度方同产生牧人应 变时，厚板容易出现层状撕裂，沿厚度方向受拉的接头更为不利。为此，需要时应采用厚度 方向性能钢板。防止板材产生层状撕裂的节点、选材和工艺措施可参照现行国家标准《钢结 构焊接规范》GB50661。 4.1.3通过添加少量合金元素Cu、P、Cr、Ni等，使其在金属基体表面形成保护层，以提 高耐大气腐蚀性能的钢称为耐候钢。耐候结构钢分为高耐候钢和焊接耐候钢两类，高耐候结 构钢具有较好的耐大气腐蚀性能，而焊接耐候钢具有较好的焊接性能。耐候结构钢的耐大气 腐蚀性能为普通钢的2～8倍。因此，当有技术经济依据时，将耐候钢用于外露大气环境或 致好的数果

4.1.4本条关于铸钢件的材料，增加了应用于焊接结构的铸钢

一标准》GB50068进行统计分析，经试验研究、专家论证、确定其设计指标。为保证钢材 质量与性能要求，采用新钢材或国外钢材时可按下列要求进行设计控制：（1）产品符合相关 的国家或国际钢材标准要求和设计文件要求，对新研制的钢材，以经国家产品鉴定认可的企 业产品标准作为依据，有质量证明文件；（2）钢材生产厂要求通过国际或国内生产过程质量 空制认证；（3）对实际产品进行专门的验证试验和统计分析，判定质量等级，得出设计强度 取值。检测内容包括钢材的化学成分、力学性能、外形尺寸、表面质量、工艺性能及约定的 其他附加保证性能指标或参数。其中，力学性能的检测，按照以下规定：

对于已有国家材料标准，但尚未列入钢结构设计标准的钢材： 1）对每一牌号每个厚度组别的钢材，至少应提供30组钢材力学性能和化学 成份数据； 2）提交30个样本试件（取自不同型材和炉号）进行复核性试验； 3）汇总二组数据进行统计分析，初步确定抗力分项系数和设计强度，由《钢 结构设计标准》国家标准管理组审核，试用： 4）经对3个（或3个以上）钢厂的同类产品进行调研、试验和统计分析后： 列入设计标准。 5）当有可靠依据时，可参照同类产品的设计指标使用。比如应用Q420GJ钢 可采用Q420钢材指标。 2 对国外进口且满足国际材料标准的钢材： 1）如既有国外标准，又有相同或相近中国标准，应按中国钢结构工程施工质 量验收规范要求验收，可就近就低按中国标准规范取用设计强度，在具体工程中使 用。 2）如有国外标准，但无相近中国标准可供参照，则将材料质量证明文件和验 收试验资料提供给《钢结构设计标准》国家标准管理组，经统计分析和专家会商后 确定设计强度，在具体工程中使用。 3常用的钢材国家标准如下： 《碳素结构钢》GB/T700 《低合金高强度结构钢》GB/T1591 《建筑结构用钢板》GB/T19879 《厚度方向性能钢板》GB/T5313 《结构用无缝钢管》GB/T8162 《建筑结构用冷成型焊接圆钢管》JG/T381 《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178 《耐候结构钢》GB/T4171 《一般工程用铸造碳钢件》GB/T11352 《焊接结构用铸钢件》GB/T7659 《钢拉杆》GB/T20934 《热轧型钢》GB/T706 《热轧H型钢和剖分T型钢》GB/T11263 《焊接H型钢》YB3301 《重要用途钢丝绳》GB8918 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224

《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》YB/T152

4.2连接材料型号及标准

4.2.1 在钢结构用焊接材料中 4.2.2 在钢结构紧固件中，新列入了螺栓球节点用的高强度螺栓。铆钉连接目前极少采用， 鉴于在旧结构的修复工程中或有特殊需 到铆钉连接，故本标准予以保留。

鉴于在旧结构的修复工程中或有特殊需要处仍有可能遇到铆钉连接，故本标准予以保留。

4.3.1本条提出了合理选用钢材应综合考虑的基本要素。荷载特征即静荷载、直接动荷载 或地震作用；应力状态要考虑是否为疲劳应力、残余应力，连接方法要考虑焊接还是螺栓连 接，钢材厚度对于其强度、韧性、抗层状撕裂性能均有较大的影响，工作环境包括温度、湿 度及环境腐蚀性能

（1）抗拉强度。钢材的抗拉强度是衡量钢材抵抗拉断的性能指标，它不仅是一般强 度的指标，而且直接反映钢材内部组织的优劣，并与疲劳强度有着比较密切的关系。 （2）断后伸长率。钢材的伸长率是衡量钢材塑性性能的指标。钢材的塑性是在外力 作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力。因此承重结构用的钢材，不论在静力荷载或动力荷 载作用下，以及在加工制作过程中，除了应具有较高的强度外，尚应要求具有足够的伸长率。 （3）屈服强度（或屈服点）。钢材的屈服强度（或屈服点）是衡量结构的承载能力和 确定强度设计值的重要指标。碳素结构钢和低合金结构钢在受力到达屈服强度以后，应变急 刮增长，从而使结构的变形迅速增加以致不能继续使用。所以钢结构的强度设计值一般都是 以钢材屈服强度为依据而确定的。对于一般非承重或由构造决定的构件，只要保证钢材的抗 拉强度和断后伸长率即能满足要求；对于承重的结构则必须具有钢材的抗拉强度、伸长率、 屈服强度三项合格的保证。 （4）冷弯试验。钢材的冷弯试验是衡量其塑性指标之一，同时也是衡量其质量的 个综合性指标。通过冷弯试验，可以检查钢材颗粒组织、结晶情况和非金属夹杂物分布等缺 陷，在一定程度上也是鉴定焊接性能的一个指标。结构在制作、安装过程中要进行冷加工， 尤其是焊接结构焊后变形的调直等工序，都需要钢材有较好的冷弯性能。而非焊接的重要结 构（如吊车梁、吊车桁架、有振动设备或有大吨位吊车厂房的屋架、托架，大跨度重型桁架 等）以及需要弯曲成型的构件等，亦都要求具有冷弯试验合格的保证。 （5）硫、磷含量。硫磷都是建筑钢材中的主要杂质，对钢材的力学性能和焊接接头 的裂纹敏感性都有较大影响。硫能生成易于熔化的硫化铁，当热加工或焊接的温度达到 00℃~1200℃时，可能出现裂纹，称为热脆；硫化铁义能形成夹杂物，不仪促使钢材起层：

程度越天越不利。磷是以固溶体的形式溶解于铁素体申，这种固溶体很脆，加以磷的偏析比 硫更严重，形成的富磷区促使钢变脆（冷脆），降低钢的塑性、韧性及可焊性。因此，所有 承重结构对硫、磷的含量均应有合格保证。 6碳当量。在焊接结构申，建筑钢的焊接性能主要取决于碳当量，碳当量宜控制在 0.45%以下，超出该范围的幅度愈多，焊接性能变差的程度愈大。《钢结构焊接规范》GB50661 根据碳当量的高低等指标确定了焊接难度等级。因此，对焊接承重结构尚应具有碳当量的合 格保证。 7冲击韧性（或冲击吸收能量）表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力 材料的冲击韧性值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内发生急剧降低，这种现象称为 冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度”。因此，对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件 或处于低温工作环境的钢材尚应具有冲击韧性合格保证。 4.3.3、4.3.4本条规定了选材时对钢材的冲击韧性的要求，原规范中仅对需要验算疲劳的结 构钢材提出了冲击韧性的要求，本次修订将范围扩大，针对低温条件和钢板厚度作出更详细 的规定，可总结为表3的要求

表3钢板质量等级选用

表4最低日平均气温（℃）

防正出现层状撕裂，或采用具有厚度方向性能要求的2向钢。 此外，由于兼顾外观尺寸和承载强度两者的需求，将遇到不得不采用径厚比为10左右 的钢管的情况。如果采用非轧制厚壁钢管，则必须确认有可行、可靠的加工工艺，不会因之 造成成型钢管的材质劣化。 钢管结构中对钢材性能的要求是基于最终成品（钢管及方矩管），而不是基于母材的性 能，对冷成型的钢管（如方矩管的弯角处），其性能的变化设计者应予以重视，特别是用于 抗震或者直接承受疲劳荷载的管节点，对钢管成品的材料性能应作出规定。 钢管结构中的钢管主要承受轴力，因此成品钢管材料的轴向性能必须得到保证。钢板的 性能与轧制方向有关，一般塑性和冲击韧性沿轧制方向的性能指标较高，平行于轧制方向的 冲击韧性要比横向高5%～10%，因此在卷制或压制钢管时，应优先选取卷曲方向与轧制方 向垂直，以保证成品钢管轴向的强度、塑性和冲击韧性均能满足设计要求。当卷曲方向与轧 制方向相同时，宜附加要求钢板横向冲击韧性的合格保证。 钢管按照成型方法不同可分为热轧无缝钢管和冷弯焊接钢管，热轧钢管又分为热挤压和 热扩两种；冷弯圆管则分为冷卷制与冷压制两种；而冷弯矩形管也有圆变方与直接成方两种。 不同的成型方法会对管材产品的性能有不同的影响，热轧无缝钢管和最终热成型钢管残余应 力小，在轴心受压构件的截面分类中属于α类；冷弯焊接钢管品种规格范围广，但是其残余 应力大，在轴心受压构件的截面分类中属于b类。 对冷成型钢管的径厚比及成型工艺的限制，是要避免冷成型后钢材塑性及韧性过度降 低，保证冷成型后圆管、方矩管的材料质量等级（塑性和冲击韧性）。在条件许可时，设计 可要求冷成型后再进行热处理。冷成型钢管选材宜采用同强度级G钢或高一质量等级的础 素结构钢、低合金结构钢作为原材。

表5常用钢材的焊接材料选用匹配推器

主：表中X为对应煤示准中的焊材类别！

当所焊接头的板厚大于或等于25mm时，宜采用低氢型焊接材料

当所焊接头的板厚大于或等于25mm时， 宜采用低氢型焊接材料： 被焊母材有冲击要求时，熔敷金属的冲击功不应低于母材的规定

3被焊母材有冲击要求时，塔敢金属的冲击功不应低于母材的规定

4.4设计指标和设计参数

4.1 对于钢材强度的设计取值，本次修订在大量调研和试验的基础上，新增了Q460钢 ；钢材强度设计值按板厚或直径的分组，遵照现行钢材标准进行修改；对抗力分项系数做 较大的调整和补充。 （1）调研工作的内容。 为配合《钢结构设计标准》修编，确定各类钢材抗力分项系数和强度设计值，调研和试 工作包括以下五个方面： 1）收集整理大型工程如中央电视台新址工程、国贸三期、国家游泳馆、深圳证券大 楼、石家庄开元环球中心、锦州国际会展中心、新加坡圣淘沙名胜世界等所用钢 材的质检报告和钢材的复检报告，其中包括Q235、Q345、Q390、Q420和Q460 钢。钢材生产年限从2004年到2009年，厚度范围为5mm~100mm（少量为 100~135mm），数据既包括力学性能，还包括化学元素含量等。总计为14608组。 2）从钢材生产厂舞钢、湘钢、首钢、武钢、太钢、鞍钢、安阳、新余、济钢、宝钢 征集指定钢材牌号、规定钢板厚度的拉伸试件，板厚范围为16mm~100mm，牌 号为Q345、Q390、Q420和Q460钢。集中后统一由独立的第三方进行试验，在 人员、设备和方法一致的条件下，获得公正客观的数据，力学和化学分析数据合 计为557组。 3）对影响材性不定性的试验因素（如加载速度和试验机柔度）进行系统的测试分析， 以3种牌号钢材，3种板厚，3种加载速度，2种刚度的试验机为试验参数，共 进行245件试验。 4）通过十一家钢结构制造厂（安徽鸿路、安徽富煌、江苏沪宁、上海宝冶、宝钢钢 构、浙江恒达、东南网架、杭萧钢构、二十二治、鞍钢建设、中建阳光），测定 钢厂生产的钢板、型钢和钢结构厂制作构件的厚度和几何尺寸偏差，共计25578 组，进行截面几何参数不定性统计分析。 5）其他试验及统计分析，如延伸率、屈强比、裂纹敏感性指数和碳当量、硫含量及 厚度方向断面收缩率等。 独立的第三方试验数据和工程调研数据相互印证，反映我国钢材生产的真实水平，在各 材牌号，厚度组别一致时，二者的屈服强度平均值、标准差、统计标准值接近，可以以工 调研和独立试验的组合数据作为钢结构设计标准确定抗力分项系数和强度设计指标的基 。本次取得数据的对象涵盖广泛，钢材规格品种增加了Q460钢。 （2）钢材力学性能统计分析结果。 本次钢材力学性能数据和此前客次相比，其统计分布情况有新的变化，且更为复杂。客 号钢材质量情况如下： 1）Q235钢的屈服强度平均值比1988年统计有明显增加，但其标准差却成倍增加，

4.4.2本条为新增条文，Q345GJ钢计算模式不定性Kp的均值和变异系数仍采用88版规 范16Mn的数据，故指标偏于保守。表4.4.2Q345GJ钢抗力分项系数见表8。

80345GI钢材料抗力分项

根据国内Q345GJ钢强度设计值研究，提出了Q345GJ钢材的强度设计建议值（表9），简要情 兄如下： 2011年完成轴心受压构件足尺试验（试件12件），计算模式不定性Kp的均值和变异系数分别 可取1.100和0.071；其抗力不定性的均值和变异系数经计算分别为1.15和0.09。2012年进行受弯 勾件足尺试验（试件32件），试验数据稳定且优于预期。其计算模式不定性Kp抗力不定性优于上 述轴心受压构件。 按照《结构可靠性总原则》（《GeneralPrinciplesonReliabilityforStructures》）ISO2394和现行 国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的相关规定，材料性能、几何特征、计算模 代三主要影响因素的统计代表值均通过Q345G试验（检测）获得。综合可靠性分析以后，出于慎

部符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153和现行国家标准《建筑结构可靠 度设计统一标准》GB50068强制规定。

表90345GI钢材的强度设计建议值（N/mm2）

符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T19879的GJ类钢材为高性能优质钢材，其 性能明显好于符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或现行国家标准《低合金高强度 结构钢》GB/T1591的普通钢材，同等级GJ类钢材强度设计值理应高于普通钢材，戴国欣 教授的研究结果也证明了这一点，但由于Q345GJ钢试件来源单一，数据量有限，因此本次 修订暂不采用表9，当有可靠依据时，Q345GJ钢设计强度值可参考表9适当提高。 4.4.3本条为新增条文，由于现行国家标准《结构用无缝钢管》GB/T8162中，钢管壁厚 的分组、材料的屈服强度、抗拉强度均与现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591 有所不同，表4.4.3的强度设计值是由钢管材料标准中的屈服强度除以相应的抗力分项系数 得出的。

性能明显好于符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或现行国家标准《低合金高强度 结构钢》GB/T1591的普通钢材，同等级GJ类钢材强度设计值理应高于普通钢材，戴国欣 教授的研究结果也证明了这一点，但由于Q345GJ钢试件来源单一，数据量有限，因此本次 修订暂不采用表9，当有可靠依据时，Q345GJ钢设计强度值可参考表9适当提高。 4.4.3 ：本条为新增条文，由于现行国家标准《结构用无缝钢管》GB/T8162中，钢管壁厚 的分组、材料的屈服强度、抗拉强度均与现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591 有所不同，表4.4.3的强度设计值是由钢管材料标准中的屈服强度除以相应的抗力分项系数 得出的。 4.4.5本条焊缝强度设计指标中，对接焊缝的抗拉强度采用了相匹配的焊条和焊丝二者的 较小值。角焊缝的抗拉强度取对接焊缝的抗拉强度的58%。 4.4.6本条表中各项强度设计值的换算关系与原规范相同。增加了网架用高强度螺栓，螺 栓球节点网架用的高强度螺栓的外形、连接副、受力机理、施工安装方法及强度设计值均与 普钢钢结构用的高强度螺栓不同。增加了Q390钢作为锚栓，柱脚锚栓一般不能用于承受水 平剪力（本标准第12.7.4条）；表中还增加了螺栓与Q460钢、Q345GJ钢构件连接的承压强 度设计值，为适应钢结构抗震性能化设计要求增加了高强度螺栓的抗拉强度最小值。 由于螺栓球网架一般采用根据内力选择螺栓的设计思路，因此螺栓球节点用高强螺栓未 给出抗拉强度最小值。高强度螺栓连接进入极限状态产生的破坏模式有两种：摩擦面滑移后 螺栓螺杆和螺纹部分进入承压状态后出现螺栓或连接板剪切破坏。摩擦型连接和承压型连接 在极限状态下破坏模式一致，因此，本标准给出的承压型高强度螺栓的抗拉强度最小值同样 适用于摩擦型高强度螺栓连接

4结构分析与稳定性设计

式中△u"一一按二阶弹性分析求得的计算i楼层的层间侧移； △u;一按一阶弹性分析求得的计算i楼层的层间侧移。 5.1.7 几何缺陷是结构或者构件失稳的诱因，残余应力降低了构件的刚度，故应在直接分 折中给予考虑。 新通

5.1.7 几何缺陷是结构或者构件失稳的诱因 构件的刚度，故应在直接分 析中给予考虑。 5.1.9 以整体受拉压为主的结构如张拉体系、各种单层网壳等，这类结构的二阶效应通常 难以用传统的计算长度法进行考虑，故增加本条。

难以用传统的计算长度法进行考虑，故增加本条。

0.2 + 7 G 250 V

按照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的有关要求，结构的最 大水平安装误差不大于hi/1000。综合各种因素，框架结构的初始几何缺陷代表值取为4;和

h/1000中的较大值。 根据规定 0.2+ 不小于 2 可知

构件的初始儿何缺陷形状用正弦波来模拟，构件初始儿何缺陷代表值由柱子失稳曲线拟 合而来。为了便于计算，构件的初始几何缺陷可以用均布荷载和支座反力代替，均布荷载数 值可由结构力学求解方法得到，支座反力值为9.l/2，如图3所示。

推导过程如下： 根据ZM=0，得

图3均布荷载计算简图

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

4.3一阶弹性分析与设计

本节所有条文均为新增条文。本节着重对一阶弹性分析设计方法的适用条 和设计过程 进行了说明，基本延续了原规范对无侧移框架和有侧移框架的设计方法。

5.5.1当采用直接分析设计法时，可以直接建立带有初始儿何缺陷的结构和构件单元模 型，也可以用等效荷载来替代。在直接分析设计法中，应能考虑由于结构儿何的变化、材料 的屈服等对结构刚度的影响，以便能准确预测结构行为。 采用直接分析设计法时，分析和设计阶段是不可分割的。两者既有同时进行的部分（如 初始缺陷应在分析的时候引入），也有分开的部分（如分析得到应力状态，再采用设计准则 判断是否塑性）。两者在非线性迭代申不断进行修正、相互影响，直至达到设计荷载水平下 的平衡为止。这也是直接分析法区别于一般非线性分析方法之处，传统的非线性强调了分析 却忽略了设计上的很多要求，因而其结果是不可以“直接”作为设计依据的。 由于直接分析设计法已经在分析过程中考虑了一阶弹性设计中计算长度所要考虑的因 素，故不再需要进行基于计算长度的稳定性验算了。 对于一些特殊荷载下的结构分析，比如连续倒塌分析、抗火分析等，因涉及儿何非线性 材料非线性、全过程弹塑性分析，采用一阶弹性分析或者二阶弹性分析并不能得到正确的内

和构件的初始缺陷、几何非线性、材料非线性等对结构和构件内力的影响，其分析设计过程 可用式（8）来表达。用直接分析设计法求得的构件的内力可以直接作为校核构件的依据， 进行如下的截面验算即可

材料弹塑性发展、或按弹塑性分析，截面板件宽

级要求时，Mex=W.f，Mey=y,W,f；按弹塑性分析，截面板件宽厚比等级符合S2级要 求时，M=Wxf， Mey=Wuf

级要求时，Mex=Wf，Me,=y,W,f；按弹塑性分析，截面板件宽厚比等级符合S2级要 求时，M=Wxf, Mey=Wuf

6.1.1计算梁的受弯强度时，考虑截面部分发展塑性变形，因此在计算公式（6.1.1）中引 进了截面塑性发展系数和，。和，的取值原则是：使截面的塑性发展深度不致过大； 与第8章压弯构件的计算规定表8.1.1相衔接。当考虑截面部分发展塑性时，为了保证翼缘 不丧失局部稳定，受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比应不大于13。 直接承受动力荷载的梁也可以考虑塑性发展，但为了可靠，对需要计算疲劳的梁还是以 不考虑截面塑性发展为宜。 考虑腹板屈曲后强度时，腹板弯曲受压区已部分退出工作，本条采用有效截面模量考虑 其影响，本标准第6.4节采用另外的方法计算其抗弯强度。 6.1.2本条为新增条文。截面板件宽厚比等级可按本标准表3.5.1根据各板件受压区域应 力状态确定。 条文中箱形截面的塑性开展系数偏低，箱形截面的塑性开展系数应该介于1.05～1.2之 间参风表10

表10箱形截面的塑性开展系数

6.1.3考虑腹板屈曲后强度的梁，其受剪承载力有较大的提高，不必受公式（6.1.3）的抗 剪强度计算控制。

复合应力作用下允许应力少量放大，不应理解为钢材的屈服强度增大，而应理解为允许 塑性开展。这是因为最大应力出现在局部个别部位，基本不影响整体性能。

6.2受弯构件的整体稳定

6.2.1钢梁整体失去稳定性时，梁将发生较大的侧向弯曲和扭转变形，因此为了提高梁的 急定承载能力，任何钢梁在其端部支承处都应采取构造措施，以防止其端部截面的扭转。当 有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止受压翼缘的侧向位移时，梁就不会丧 失整体稳定，因此也不必计算梁的整体稳定性。

6.2.3在两个主平面内受弯的构件，其整体稳定性计算很复杂，

6.3.1对无局部压应力且承受静力荷载的工字形截面梁推荐按本标准第6.4节利用腹板屈 曲后强度。保留了原规范对轻、中级吊车轮压允许乘以0.9系数的规定，是为了保持与原规 范在一定程度上的连续性。

范在一定程度上的连续性。 6.3.2 需要配置纵向加劲肋的腹板高厚比，不是按硬性规定的界限值来确定而是根据计算 需要配置。但仍然给出高厚比的限值，并按梁受压翼缘扭转受到约束与否分为两档，即170% 和150g：在任何情况下高厚比不应超过250，以免高厚比过大时产生焊接翘曲。

6.3.2需要配置纵向加劲肋的腹板高厚比，不是按硬性规定的界限值来确定而是根据计算

力的临界值并无影响。对剪应力的临界值虽有影响，仍可用仅设横向加劲肋的临界应力公式 十算。计算时以区格高度h和宽度a,代替h,和α。影响最大的是横向局部压应力的临界值，

3.6为使梁的整体受力不致产生人为的侧向偏心，加劲肋最好两侧成对配置。但考虑至

钢板横向加劲肋成对配置时，其对腹板水平轴（z一z轴）的惯性矩I，为：

侧配置时，其惯性矩为：

两者的线刚度相等，才能使加劲效果相同。即

图4横向加劲肋的配置方式

1,~(2b)t =bt

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