轻型房屋钢结构设计规范Word格式文档下载.docx
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（4）吊顶及内隔墙体系，包括隔墙板、龙骨等。
2用于下列房屋中的承重结构
（1）单层仓库和单层厂房，单跨或多跨，跨度一般不超过30m,无悬挂吊或有悬挂吊，悬挂吊不超过5t,无桥吊或有桥吊，吊车为轻级工作制且起重量一般不超过20to承重
结构用钢量一般为10〜30kg/m2。
（2）多层工业厂房，柱距一般为12〜24m,3~4层。
承重框架用钢量一般为30〜60kg/m2。
（3）多层住宅和办公楼，柱距一般为6〜9m,不超过8层。
承重框架用钢量一般为
20〜50kg/m2。
（4）2~3层的小别墅
（5）目前也有一种趋势，用于20层左右的高层住宅和办公楼。
轻型钢构件的类型有
1.由冷弯薄壁型钢做成
2.由热扎轻型型钢做成
3.由焊接或高频焊接轻型型钢做成
4.由圆管、方管、矩形管做成
5.由薄钢板焊成
6.由小角钢、圆钢做成（不建议采用）
轻型钢结构可由以上一种或多种轻型钢构件组合做成
2/41
三.轻型钢结构的特点
1.特点之一：
截面中板件比较薄。
冷弯薄壁型钢中厚度最小为1.5mm,焊接构件中厚度最
小为3.0mm；
板件宽厚比比较大，有时可达250,因此对制作、涂装、运输、安装都应有严
格要求，防止构件局部变形和易受腐蚀。
2.特点之二：
构件抗扭刚度比较差。
在形成结构整体后，通过构件之间的连接，构件和屋面板、墙面板之间的连接，才会大幅度提高构件的抗扭刚度。
因此在运输和安装时要有严格
有效措施，防止构件发生扭转变形，同时要重视安装节点的连接，使能形成结构的整体刚度。
3.特点之三：
结构比较柔。
为了防止结构变形过大或发生振动，除应重视支撑体系外，还应十分重视屋面板、楼面板和墙面板的构造连接，使它们能参与结构整体工作，有效的增加结构刚度。
4.特点之四：
轻型钢结构一般都有冷弯成型工艺，如采用冷弯薄壁型钢等，因此对材料应有冷弯试验的要求，防止在冷弯过程中出现裂缝。
5.特点之五：
轻型钢结构的自重很轻。
这对于抗震十分有利，在一般情况下，抗震不起控
制作用。
但需对结构的构造和支撑体系加以注意，应能形成空间的稳定体系，防止节点构造
的局部损坏和整个结构的倒塌。
轻型钢结构的自重对于风荷载作用是不利的。
风作用的吸力会使屋面、楝条受礼反向，
因此要特别注意屋面板的连接，楝条下翼缘的稳定性，防止屋面在大风作用下被掀而破坏。
四.荷载及其组合原则
（一）荷载标准值
1.屋面均布活荷载标准值
0.5KN/m2
0.3KN/m2
1.5KN/m2
1.5KN
不上人屋面采用压型钢板等轻质屋面
验算屋面板、楝条
验算屋架、刚架等
上人屋面，按使用要求确定，不得小于
2
按荷载规范取用
.屋面板、楝条的施工或检修集中荷载标准值
3.屋面雪荷载和积灰荷载
4.楼面活荷载
5.风荷载
垂直与建筑物表面的风荷载标准值，按下式计算
WkszW0
式中
W0
基本风压，上海地区一般取0.55KN/m2
风压高度变化系数，按下表采用风荷载体型系数，可按荷载规范取用。
当条件符合时，也可按规程附
录A的规定采用
风压高度变化系数
（m）
近海
市郊
市区
3/41
5
1.17
0.80
0.38（0.54）
10
1.38
1.00
0.53（0.71）
15
1.52
1.14
0.65（0.84）
20
1.63
1.25
0.74（0.94）
30
1.80
1.42
0.90（1.11）
*注：
括弧内数值为门式刚架CECS102:
98取用的数值，下同此。
6.吊车荷载按荷载规范取用
7.地震作用按抗震规范取用
（二）荷载分项系数和组合系数
1.分项系数丫
永久荷载对结构不利时1.2,有利时1.0
可变荷载1.4
地震作用1.3
2.组合系数少
当有两个或两个以上的可变荷载参与组合
且其中包括风荷载时，0.85
其他情况1.0
（三）荷载组合原则
1.屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较大值；
2.积灰荷载应与雪荷载或屋面均布荷载两者中的较大者同时考虑；
3.对自重较轻的屋盖应验算在吸风情况下楝条、屋面压型钢板、刚架横梁、屋架构件等截面应力反号的影响，此时永久荷载分项系数取1.0
五.材料及其设计指标
（一）材料
1承重结构的材料
（1）材料要求
应具有抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验和硫磷极限含量的合格保证。
焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
（2）钢材牌号
压型钢板
楝条、墙梁
刚架等承重构件吊车梁
重级工作制焊接吊车梁等应具有常温冲击韧性的合格保证。
Q235和Q215钢
Q235和Q345（16Mn）钢
宜用Q345（16Mn）钢的B级或以上级别的钢
Q235和Q345（16Mn）钢的B级或以上级别的钢
Q235应按国家标准《碳素结构钢》（GB700）的规定
Q345（16Mn）应按国家标准《低合金高强度结构钢》（BG/T1591）的规定
当有可靠根据时可采用其他牌号以及耐侯碳素结构钢和高耐侯性结构钢。
在同一构件中允许采用两种不同牌号的钢材
2.连接材料
（1）焊接连接材料
选择焊条型号、焊丝和焊剂时应与主体金属轻度相适应。
当两种不同钢材相连接时，在保证可焊性的前提下，宜采用与低强度钢材相适应的焊
4/41
接材料。
焊接连接材料应符合下列国家标准的规定
手工焊条：
《碳钢焊条》（GB/T5117）
《低合金钢焊条》（GB/T5118）
埋弧自动焊、半自动焊焊丝：
《熔化焊用钢丝》（GB/T14957）
二氧化碳气体保护焊焊丝：
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）
（2）螺栓连接材料
螺栓连接材料应符合下列国家标准的规定
普通螺栓：
《六角头螺栓——A级和B级》（GB5782）
《六角头螺栓——C级》（GB5780）
高强度螺栓：
《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》（GB/T1228-1231）
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接技术条件》（GB3632-3633）
圆柱头焊钉：
《圆柱头焊钉》（GB10433）
自攻螺钉：
《自钻自攻螺钉》（GB/T15856.1-15856.4,GB/T3098.11）
（二）材料的设计指标
1.钢材的强度设计值应按下表采用
钢材的强度设计值（N/mm2）
钢号
钢材厚度或直径
（mm）
抗拉、抗压和抗弯f
抗剪fv
端面承压（刨平顶紧）fce
Q235
016
215
125
320
17-40
205
120
Q345
工16
315
185
445（410）
17-35
300
175
425（410）
Q390
350
450
335
195
435
2.焊缝的强度设计值应按下表采用
焊缝的强度设计值（N/mm2）
焊接方法和焊条型号
厚度或直
径（mm）
对接焊缝
角焊缝
抗压
焊缝质量为下列级别时，抗拉和抗弯ftw
抗剪fvw
抗拉、抗压和抗剪ftw
一、二级
三级
自动焊，半自动焊，二氧化碳气体保护焊和E43XX型焊条的手工焊
160
自动焊，半自动焊，二氧化碳气体保护焊和E50XX型焊条的手工焊
270
255
200
自动焊，半
285
220
5/41
自动焊，二氧化碳气体保护焊和E55XX型焊条的手工焊
注：
（1）自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属抗拉强度不低于相
应手工焊焊条的数值；
（2）厚度小于16mm的钢板采用高频电阻焊，在焊剂质量达到一级、二级标准并经过拉力试验验证后，其焊接接头的强度设计值可以参照对接焊缝的强度设计值确定；
（3）当两种不同钢号焊接时，焊缝的强度设计值应取强度较低钢号栏的数值。
3.螺栓连接的强度设计值应按下表采用
螺栓连接的强度设计值（N/mm2）
螺栓的钢号
（或性能等级）和构件的钢号
普通螺栓
锚栓
承压型高强度螺栓
C级螺栓
A级
、B级螺栓
抗拉
抗剪
承压
（I类孔）
4.6级
8.8级
170
130
380（350）
250
140
180
10.9级
310
305
400
465
385
510
590
530
615
孔壁质量属于下列情况者为I类孔：
1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；
2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔;
3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径
的孔。
4.对于厚度小于和等于3.5mm的薄板，可采用电阻电焊。
每个焊点的抗剪承载力设计值应按下表采用
电阻点焊的抗剪承载力设计值
相焊板件中外层较薄板件的厚度t
0.4
0.6
0.8
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
每个焊点的抗剪承载力设计值Nvs（KN）
1.1
1.7
2.3
4.0
5.9
8.0
10.2
12.6
5.几种情况
（1）当钢材厚度大于上述表中规定的数值时，其强度设计值应按有关规范的规定
取用。
（2）当采用厚度小于4mm的型钢或冷弯薄壁型钢时（不包括厚度不小于2.5mm
的Q235镇静钢）时，上述表中的强度设计值应降低5%。
6/41
（3）当由冷弯薄壁型钢组成的构件全截面有效时,
可按《冷弯薄壁型钢结构技术
规范》（GBJ-18-87）的规定采用考虑冷弯效应的强度设计值。
（4）具有下列情况，强度设计值应乘以下列规定的折减系数
取入=20。
1）单面连接的单角钢
1.按轴心受力计算强度和连接
2.按轴心受压计算稳定性
等边角钢
短边相连的不等边角钢
长边相连的不等边角钢
入为长细比，对中间无联系的单角钢压杆,
0.85
0.6+0.0015入，但不大于
0.5+0.0025入，但不大于0.70
应取最小回转半径计算,
当入＜20时,
2）
3）
4）
5）
施工条件较差的高空安装焊缝
两构件的连接采用其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接
拱的双圆钢拉杆及其连接
平面桁架式楝条和三角拱斜梁，其端部主要受压腹杆
0.90
当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
设计原则
轻钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式进行计
舁。
承重结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
按承载能力极限状态设计时，应考虑荷载效应的基本组合以及荷载效应的偶然组合,用荷载设计值进行计算，并采用下列表达式：
不考虑地震作用时:
0sR
考虑多遇地震作用时:
SeR/re
丫0结构重要性系数,
对于安全等级为一级、二级和三级的结构构件，可
分别取1.1、1.0和0.9:
一般工业与民用建筑轻型钢结构的安全等级可取为二级，特殊建筑的轻型钢结构的安全等级可根据具体情况另行确定；
S不考虑地震作用时荷载效应组合的设计值；
Se考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用效应组合的设计值；
R结构构件承载力的设计值；
丫RE承载力抗震调整系数，应按下表采用
承载力抗震调整系数丫RE
名称
梁
柱
支撑
节点
焊缝
螺栓
丫RE
0.70
（二）荷载效应组合的设计值应按下式计算
1.不考虑地震作用时
SgCgGk
LCqlQl
W八八C八八
CqwQwCqcQc
7/41
2.考虑地震作用时
SeGCgeGeeCeEk
式中G永久荷载分项系数，一般取1.2;
屋面和楼面活荷载、风荷载、吊车荷载分项系数,
般取1.4;
地震作用分项系数，一般取1.3;
Cg,Cge,Cql,Cqc,Ce——永久荷载、重力荷载、屋面和楼面活荷载、风荷载、吊车荷
载和地震作用的荷载效应系数
Gk,Ql,Qw,Qc,Ek——永久荷载、屋面和楼面活荷载、风荷载、吊车荷载和地震作
用的标准值；
Ge——重力荷载代表值，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》
（GBJ11）第4.1.3条的规定采用；
——荷载组合系数，当有两个或两个以上的可变荷载参与组合且
其中包括风荷载时，取0.85,其他情况则取1.0。
在上述组合中，应考虑不同方向的风荷载、吊车荷载和地震作用对结构的最不利效应。
（三）按正常使用极限状态设计时，应考虑荷载短期效应组合，采用荷载标准值和容许变形
进行计算。
荷载短期效应组合的设计值可按上述公式计算，单其中各项分项系数均取
1.0。
（四）一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用，并进行抗震验算，
不考虑垂直地震作用。
水平地震对结构的作用，可采用底部剪力法、振型分解反应谱
法等方法进行计算。
（五）结构构件的受拉强度应按净截面计算；
受压强度应按净截面计算，当截面利用屈曲后
强度时，应按有效截面计算；
稳定性应按毛截面计算，当截面利用屈曲后强度时，应
按有效截面计算；
变形和各种稳定系数，除有规定者外均可按毛截面计算。
七.构造的一般规定
（一）构件壁厚及其宽厚比
1.构件壁厚
楝条、墙梁等冷弯薄壁型钢构件
框架梁、立柱等构件
2.宽厚比现值
门式框架工形截面
柱腹板
梁腹板
>
1.5mm
3.0mm（4.0mm）
250235/fy
300,235/fy（250,235/fy）
8/41
梁、柱翼缘15235/fy
冷弯薄壁型钢构件
两边支承250235/fy
一边支承、一边卷边60235/fy
一边支承、一边自由45235/fy
（二）构件长细比
1.受压构件
受压构件的长细比不宜超过下表规定
受压构件的容许长细比
项次
构件名称
容许长细比
1
主要构件（如柱、桁架等）
其他构件及支撑
桁架（包括空间桁架）的受压腹杆，当其内力等于或小于承载能力的50%时，容许长
细比可取为220。
（CECS102:
98无此注）
2.受拉构件
受拉构件的长细比不宜超过下表规定
受拉构件的长细比
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构
直接承受动力荷载的结构
桁架的构件
吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑
3
支撑（第2项和张紧的圆钢除外）
（1）按受拉设计的构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜超过250;
（2）计算单角钢受拉构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径；
在计算单角钢交叉
受拉杆件平面外的长细比时，应采用与角钢肢边平行轴的回转半径。
（三）温度区段长度
温度区段长度应符合下列规定
纵向温度区段（w300m）横向温度区段（w150m）
（四）有关连接的几个问题
1.焊接连接
（1）门式刚架柱和横梁中翼缘与腹板的连接，当腹板厚度w8mm时，允许采
用自动或半自动埋弧焊接单面角焊缝，单需满足下列规定:
腹板厚度tw
最小焊脚尺寸（k）
焊喉（H）
最小根部熔深焊丝直
径1.2~3.2mm（J）
2.1
4
2.8
1.2
6
5.5
3.9
1.6
7
4.2
1.8
8
6.5
4.6
示意图见下页
9/41
单面角焊缝仅适用于承受静荷载和间接动力荷载、非露天结构和无强腐蚀性结构
的构件。
柱与底板、柱与牛腿、梁与端板不得适用单面焊
吊车梁、刚架柱在牛腿附近、斜梁在局部悬挂荷载附近不得使用单面焊以上规定已列入上海市标准：
轻型钢结构制作及安装验收规程。
（2）门式刚架横梁、柱与端板的连接应采用全焊透对接焊缝，坡口形式应符合现
行国家标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口基本形式和尺寸》（GB
985）的规定
2.螺栓连接
（1）普通螺栓中的C级螺栓宜用于沿其杆轴方向受拉的连接，只有在次要连接或临时固定构件的安装连接中才能用于受剪连接。
（2）承压型高强度螺栓仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接；
其预拉力P和接触面的处理方法应与摩擦型高强度螺栓相同。
（3）高强度螺栓连接应根据现行国家标准《钢结构工程质量检验评定标准》（GB
50221）的规定对其预拉力，抗滑移系数进行复验，同时连接摩擦面的表面应平整，不得有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢和不需要有的涂料等。
八.结构变形的规定
（一）受弯构件
受弯构件的挠度不应超过下表的容许值。
受弯构件的容许挠度
构件类别
容许挠度
吊车梁和吊车桁架
（1）手动吊车和单梁吊车（包括悬挂吊车）
（2）起重量20t的桥式吊车
L/500
L/600
设有悬挂电动梁吊车的屋面梁或屋架（仅用可变荷载计算）
手动或电动葫芦的轨道梁
L/400
有重轨（重量等于或大于38kg/m）轨道的工作平台梁
有轻轨（重量等于或小于24kg/m）轨道的工作平台梁
楼盖和工作平台梁（第四项除外）、平台板
（1）主梁（包括设有悬挂起重设备的梁）
10/41
（2）抹灰顶棚的梁（仅用可变荷载计算）
（3）除
（1）、
（2）款外的其它梁（包括楼梯梁）
（4）平台板
L/350
L/250
L/150
屋盖橡条
（1）无积灰的瓦楞铁屋囿
（2）压型钢板和有枳灰的瓦楞铁屋面
L/200
（3）其它屋囿
墙架构件
（1）支柱
（2）抗风桁架（作为连接支柱的支承时）
L/1000
（3）砌体墙的横梁（水平方向）
L/300
（4）压型钢板和瓦楞铁等墙面的横梁（水平方向）
（5）带有玻璃窗墙面的横梁（竖直和水平方向）
L为受弯构件的跨度（对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的2倍）
（二）门式刚架
门式刚架的位移限值可按下表取用
类别
容许值
门式框架横梁的挠度
时常上人屋面：
最大值
仅用可变荷裁验算
一般屋囿：
门式刚架柱顶水平位移
不设桥式吊车：
当用轻型墙板时
H/75（H/50）
设桥式吊车：
当吊车有驾驶室时
H/240
当吊车由地面操纵时
H/100（H/150）
L为横梁在相邻两柱之间的跨度，H为柱高度。
（三）多层框架
1.在风荷载作用下
多层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移预总高度之比值不宜大于1/500,层
间相对位移预层高之比值不宜大于1/400。
如采用变形限制要求较高的非结构构件
和装修材料，层间相对位移与层高之比值宜适当减小；
如无隔墙时，层间相对位移与层高之比值适当增大。
2.在地震作用下
多层框架结构在地震作用下的层间相对位移与层高之比值不宜大于下列数值：
在多遇地震作用下（按弹T计算）1/300
在罕遇地震作用下（按弹塑性计算）1/70
如采用变形限制要求较高的非结构构件和装修材料，在多遇地震作用下的层间相对位移与层高之比宜适当减小。
A.0.1本附录的风荷载体型系数适用于坡度不大于1/6,檐口高度不超过20m,也不超过
房屋总跨度或总长度中较小值的双坡及单坡屋面房屋。
A.0.2对坡度不大于1/6的双坡屋面房屋，其风荷载体型系数可按下列规定取用。
11/41
A.0.2.1全封闭围护的房屋，其风荷载体型系数分别按表A.0.2-1与表A.
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