钢结构通用规范 GB55006-2021
钢结构通用规范 GB55006-2021
前言
钢结构通用规范
GB 55006-2021
《钢结构通用规范》的公告
本规范在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑出版传媒有限公司出版发行。
2021年4月9日
起草说明
一、基本情况
按照《住房和城乡建设部关于印发2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》(建标函[2019]8号)要求,编制组在国家现行相关工程建设标准基础上,认真总结实践经验,参考了国外技术法规、国际标准和国外先进标准,并与国家法规政策相协调,经广泛调查研究和征求意见,编制了本规范。
本规范的主要内容是:
1 规定了本规范的总体目标、要求、适用范围,以及与其他规范之间的关系。
2 规定了钢结构的安全等级、设计工作年限、应满足的性能要求,以及建造和使用阶段的要求等。
3 规定了钢结构的选材原则,以及在不同情况下钢材需满足的性能指标。
4 规定了构件及连接的强度、刚度和稳定性要求和构造要求,以及疲劳计算原则、验算方法等。
5 规定了门式刚架轻型房屋钢结构、多层和高层钢结构、大跨度钢结构、塔桅钢结构、钢筒仓结构、城市钢桥等结构体系的选型、强度及稳定分析、变形控制、沉降观测、防腐防火等设计要求。
6 规定了钢结构的抗震、隔震与减震、防护等设计要求。
7 规定了钢结构施工及验收的管理流程、技术管理措施、焊缝工艺流程、质量检验标准、验收流程等。
8 规定了钢结构的日常维护内容、加固改造及绿色拆除的原则要求。
本规范中,规定钢结构功能、性能要求的条款是:第2.0.1~2.0.7、3.0.1、3.0.2、4.1.1~4.1.4、4.1.6、4.2.1~4.2.4、4.3.1~4.3.3、4.4.1~4.4.3、4.4.5、4.4.6、4.5.1~4.5.4、4.6.1~4.6.4、5.1.1~5.1.4、5.2.1、5.2.2、5.2.3(3)、5.2.4~5.2.6、5.3.1~5.3.5、5.4.1~5.4.5、5.5.1、5.5.5、5.6.1~5.6.5、6.1.1、6.1.4、6.2.1~6.2.3、6.3.1~6.3.4、7.1.3、7.1.4、7.1.6、8.1.1~8.1.4、8.2.1、8.2.2条。
下列工程建设标准的强制性条文按本规范执行:
《钢结构设计标准》GB 50017-2017
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002
《高耸结构设计标准》GB 50135-2019
《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020
《钢结构焊接规范》GB 50661-2011
《钢结构工程施工规范》GB 50775-2012
《钢筒仓技术规范》GB 50884-2013
《高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准》GB 51008-2016
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015
《空间网格结构技术规程》JGJ 7-2010
《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82-2011
《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015
《索结构技术规程》JGJ 257-2012
本规范由住房和城乡建设部负责管理和解释。
二、本规范编制单位、起草人员及审查人员
(一)编制单位:
哈尔滨工业大学
中国建筑标准设计研究院有限公司
同济大学
清华大学
重庆大学
西安建筑科技大学
浙江大学
天津大学
东南大学
湖南大学
北京科技大学
北京工业大学
苏州科技大学
华南理工大学
合肥工业大学
中冶建筑研究总院有限公司
中国建筑股份有限公司
中国建筑科学研究院有限公司
中国钢结构协会
中国工程建设焊接协会
国家钢结构工程技术研究中心
国家钢结构质量监督检验中心
中冶京诚工程技术有限公司
中国建筑设计研究院有限公司
中国中元国际工程有限公司
中国电子工程设计院有限公司
中国航空规划设计研究总院有限公司
中国五洲工程设计集团有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
华东建筑设计研究院有限公司
中南建筑设计院股份有限公司
中国建筑西南设计研究院有限公司
悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司
北京市市政工程设计研究总院有限公司
中广电广播电影电视设计研究院
西北电力设计院有限公司
中国石化工程建设有限公司
中国机械工业集团有限公司
中建科工集团有限公司
宝钢工程技术集团有限公司
浙江东南网架股份有限公司
中冶(上海)钢结构科技有限公司
江苏沪宁钢机股份有限公司
杭萧钢构股份有限公司
安徽鸿路钢结构(集团)股份有限公司
广东坚朗五金制品股份有限公司
浙江精工钢结构集团有限公司
(二)起草人员
沈祖炎 周绪红 聂建国 肖绪文 杨永斌 蔡益燕 陈禄如 张耀春 沈世钊 岳清瑞 徐建 郁银泉 范峰 李国强 丁大益 马人乐 王立军 王玉银 王载 邓烜 王喆 王湛 石永久 石宇 冯远 刘中华 牟在根 李红星 朱忠义 朱勇军刘景凤 李霆 汪大绥 束伟农 何建平 宋涛 完海鹰 陈以一 张同亿 陈志华 张爱林 陈振明 张素梅 杨强跃 陈瑞金 罗尧治 罗兴隆 周观根 武岳 范重 尚景朕 施刚 娄宇 侯兆新 郝际平 贺明玄 秦大航 柴昶 高继领 顾强 曹正罡 常好诵 商晓波 舒兴平 童根树 葛家琪 舒赣平
(三)审查人员
周绪红 聂建国 肖绪文 杨永斌 任庆英 张耀春 陈禄如 黄世敏 罗永峰 戴立先 黄钟喜 秦庆芝 王鑫
三、术语
1 屈曲 buckling
杆件或板件在压力作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
2 整体稳定 overall stability
结构或构件在荷载作用下能保持整体形态稳定的能力。
3 稳固性 robustness
结构系统抗干扰的能力,在各种偶然作用下不出现与起因不相称的破坏后果。
4 计算长度系数 effective length
与构件屈曲模式及两端转动约束条件相关的系数。
5 脆断 brittle fracture
结构或构件在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的断裂。
6 有效宽度 effective width
计算板件屈曲后极限强度时,将承受非均匀分布极限应力的板件宽度用均匀分布的屈服应力等效,所得的折减宽度。
7 荷载状态 loading state
结构在外部荷载作用下的平衡状态。
8 预张力 pretension force
以机械或其他方法,预先施加于拉索或膜单元上的力。
9 一阶分析 first-order analysis
不考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响,根据未变形的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移。
10 二阶分析 second-order analysis
仅考虑结构整体初始缺陷及几何非线性对结构内力和变形产生的影响,根据位移后的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移。
11 支撑系统 bracing system
由支撑及传递其内力的梁(包括基础梁)、柱组成的抗侧力系统。
12 延性墙板 shear wall with refined ductility
具有良好延性和抗震性能的墙板。本规范特指带加劲肋的钢板剪力墙,无粘结内藏钢板支撑墙板、带竖缝混凝土剪力墙。
13 消能梁段 link
在偏心支撑框架结构中,位于两斜支撑端头之间的梁段或位于一斜支撑端头与柱之间的梁段。
14 塑性耗能区 plastic energy dissipative zone
在强烈地震作用下,结构构件首先进入塑性变形并消耗能量的区域。
15 节点域 panel zone
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肋或隔板的区域。
16 抗滑移系数 slip coefficient of friction surface
高强度螺栓连接中,使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。
17 门式刚架轻型房屋 light-weight building with gabled frames
承重结构采用变截面或等截面实腹刚架,围护系统采用轻型钢屋面和轻型外墙的单层房屋。
18 空间网格结构 space latticed structure
按一定规律布置的杆件、构件通过节点连接而构成的空间结构,包括网架、曲面型网壳以及立体桁架等。
19 索膜结构 cable-membrane structure
以立柱、压杆、预应力拉索为主要承重构件,上表面覆以紧绷膜材的结构体系。索膜结构是塑膜结构的一种类型。
20 立体桁架 spatial truss
由上弦、腹杆与下弦杆构成的横截面为三角形或四边形的格构式桁架。
21 塔桅 tower and mast
塔桅指悬挂移动通信天线的铁塔和桅杆,采用室外建站直接覆盖隧道方式时可建设塔桅。
22 钢筒仓 steel silo
平面为圆形、方形、矩形、多边形或其他几何形状的贮存散料的直立钢容器。
23 空间刚度单元 space rigid unit
由构件构成的基本的稳定空间体系。
24 防火涂料 fire resistive coating for steel structure
施涂于建(构)筑物钢结构表面,能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。
25 涂层 coating
涂敷在基材上,起保护基材作用的聚合物层。
26 焊接环境温度 temperature of welding circumstance
施焊时,焊件周围环境的温度。
废止的现行工程建设标准相关强制性条文
1.《钢结构设计标准》GB 50017-2017第4.3.2、4.4.1、4.4.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3条
2.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002
第3.0.6、4.1.3、4.1.7、4.2.1、4.2.3、4.2.4、4.2.5、4.2.7、9.2.2、10.2.3条
3.《高耸结构设计标准》GB 50135-2019
第5.1.2、7.1.5条
4.《构筑物抗震设计规范》GB 50191-2012
第3.7.2(3)、5.1.1、7.7.7、8.2.14、8.2.15、9.2.3(1)、9.2.15(2)、10.2.7、10.2.10、10.2.15、11.2.8、12.2.7、13.2.8、22.2.4、22.2.9、22.2.11、22.4.5、24.2.4、24.2.11、24.3.5条(款)
5.《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020
第4.2.1、4.3.1、4.4.1、4.5.1、4.6.1、4.7.1、5.2.4、6.3.1、8.2.1、11.4.1、13.2.3、13.4.3条
6.《粮食钢板筒仓设计规范》GB 50322-2011
第4.1.1、4.2.3、5.1.2、5.5.3(3)、6.4.2条(款)
7.《钢结构焊接规范》GB 50661-2011
第4.0.1、5.7.1、6.1.1、8.1.8条
8.《钢结构工程施工规范》GB 50775-2012
第11.2.4、11.2.6条
9.《钢筒仓技术规范》GB 50884-2013
第4.1.1、4.2.2、5.1.2、6.1.2条
10.《机械工业厂房结构设计规范》GB 50906-2013
第5.3.2、6.1.7、9.1.8(5)、9.6.12(9)条(款)
11.《高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准》GB 51008-2016
第3.1.2、8.1.2条
12.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015
第14.2.5条
13.《高耸结构工程结构施工质量验收规范》GB 51203-2016
第4.5.1、5.2.5、5.7.4条
14.《空间网格结构技术规程》JGJ 7-2010
第3.1.8、3.4.5、4.3.1、4.4.1、4.4.2条
15.《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82-2011
第3.1.7、4.3.1、6.1.2、6.2.6、6.4.5、6.4.8条
16.《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015
第3.6.1、3.7.1、3.7.3、5.2.4、5.3.1、5.4.5、6.1.5、6.4.1、6.4.2、6.4.3、6.4.4、7.5.2、7.5.3、8.8.1条
17.《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ 209-2010
第3.1.2、3.1.8、4.4.3、5.1.4、5.1.5条
18.《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》JGJ 227-2011
第3.2.1、4.5.3、12.0.2条
19.《索结构技术规程》JGJ 257-2012
第5.1.2、5.1.5条
1 总则
2 基本规定
3 材料






4 构件及连接设计
4.1 普通钢构件4.2 冷弯钢构件
4.3 不锈钢构件
4.4 钢结构连接
4.5 疲劳
4.6 构造要求
4.1 普通钢结构

4.2 冷弯钢构件
4.2.1 轴心受拉构件和以受拉为主的拉弯构件应进行强度和刚度验算。4.2.3 刚架、屋架、檩条和墙梁设计时应同时满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求,需要进行强度、稳定性和刚度验算。冷弯型钢门式刚架由于结构自重小,在风吸力作用下,刚架梁下翼缘因受压可能会出现刚架平面外失稳。因此,通常在刚架梁下翼缘处设置隅撑与檩条相连作为其侧向支承点,此时,下翼缘受压刚架梁的计算长度可取两倍的隅撑间距。刚架柱的内翼缘由于风吸力作用一般也需要设置隅撑与墙梁相连,以确保刚架柱内翼缘在风吸力作用下在刚架平面外的稳定性。当受拉构件在风吸力作用下受压时,其长细比的限值应更加严格。
4.2.4 冷弯型钢构件是由钢板或钢带经冷加工成型的。由于冷作硬化的影响,冷弯型钢棱角处的屈服强度将较母材有较大的提高,提高的幅度与成型方式系数、钢材的抗拉强度与屈服强度的比值、型钢截面所含棱角数目、棱角对应的圆周角、型钢截面中心线的长度等项因素有关。计算全截面有效的受拉、受压或受弯的冷弯型钢构件的强度时,可采用考虑冷弯效应的强度设计值。但经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯型钢构件,其冷弯硬化的影响已不复存在,故不应采用考虑冷弯效应的强度设计值。
4.3 不锈钢构件

4.4 钢结构连接
4.4.1 连接和连接件的计算模型应与连接的实际受力性能相符合,并应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别计算和设计单个连接件。影响螺栓连接承载力的两方面因素是:螺栓承载力和连接板承载力,螺栓的破坏模式包括螺杆受剪破坏、螺杆受拉破坏、螺杆拉剪联合作用破坏,连接板的破坏模式包括有螺栓孔截面处的净截面受拉破坏、净截面受剪破坏、螺栓孔壁承压破坏,螺栓连接受拉时连接板变形会在连接板和螺栓内产生附加撬力,在计算连接承载力时必须考虑;当剪切面在螺纹处时,高强度螺栓承压型连接的受剪承载力设计值应按螺栓螺纹处的有效面积计算。
4.5 疲劳
4.6 构造要求
4.6.1 结构应根据几何形式、建造过程和受力状态,设置可靠的支撑系统。在建(构)筑物每一个温度区段、防震区段或分期建设的区段中,应分别设置独立的支撑系统。对于大跨度平面结构,应根据结构稳定性以及抗震、抗风等性能要求,通过计算设置支撑系统。5 结构设计
5.1 门式刚架轻型房屋钢结构5.2 多层和高层钢结构
5.3 大跨度钢结构
5.4 钢桅结构
5.5 钢筒仓结构
5.6 城市钢桥
5.1 门式刚架轻型房屋结构
5.2 多层和高层钢结构
5 假想水平荷载的方向与风荷载或地震作用的方向应一致,假想水平荷载的荷载分项系数应取1.0,风荷载参与组合的工况,组合系数应取1.0,地震作用参与组合的工况,组合系数应取0.5。
5.3 大跨度钢结构
5.4 塔桅钢结构
5.5 钢筒仓结构
5.5.1 独立布置的钢筒仓应设置沉降观测点,钢筒仓与毗邻的建(构)筑物之间或群仓地基土的压缩性有显著差异时,应采取减小不均匀沉降的措施。4 地震作用。
2 钢筒仓整体抗倾覆计算、稳定计算;
5.6 城市钢桥
桥梁上部结构的约束边界条件是桥梁持久状况的基本条件,因此国内外相关规范都是采用严格控制边界条件的改变作为抗倾覆验算工况。
(3)寿命达不到桥梁设计寿命的部件应是可更换的。
6 抗震与防护设计
6.1 抗震设计6.2 隔振与减震设计
6.3 防护设计
6.1 抗震设计
3 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或丧失对重力荷载的承载能力;
6.2 隔震与减震设计
1 隔震装置和消能减震部件的性能参数应经试验确定;
6.3 防护设计
6.3.4 对于处于高温环境下的钢结构,可通过采取措施降低构件内的应力水平、提高构件材料在高温下的强度、提高构件的截面刚度或降低构件在高温环境下的温度来使其满足要求。
处于高温环境的钢构件,一般可分为两类,一类为本身处于热环境的钢构件,另一类为受热辐射影响的钢构件。对于本身处于热环境的钢构件,当钢构件散热不佳即吸收热量大于散发热量时,除非采用降温措施,否则钢构件温度最终将等于环境温度,所以必须满足高温环境下的承载力设计要求,如高温下烟道的设计。对于受热辐射影响的钢构件,一般采用有效的隔热降温措施,如加耐热隔热层、热辐射屏蔽或水套等,当采取隔热降温措施后钢结构温度仍然超过100℃时,需要进行高温环境下的承载力验算,不满足条件时也可采取增大构件截面、采用耐火钢提高承载力或增加隔热降温措施等;当然也可不采用隔热降温措施,直接采取增大构件截面、采用耐火钢等措施,应根据工程实际情况综合考虑采取合适的措施。采取隔热防护措施后高强度螺栓温度不应超过150℃。
7 施工及验收
7.1 制作与安装7.2 焊接
7.3 验收
7.1 制作与安装
7.2 焊接
7.2.1 钢结构焊接材料应具有焊接材料厂出具的产品质量证明书或检验报告。7.3 验收
7.3.2 膨胀型防火涂料的涂层厚度应符合耐火极限的设计要求。非膨胀型防火涂料的涂层厚度,80%及以上面积应符合耐火极限的设计要求,且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。检查数量按同类构件数抽查10%,且均不应少于3件。
8 维护与拆除
8.1 维护8.2 结构处置
8.3 拆除
8.1 维护
结构所有权人或使用人应当根据结构的类型、设计工作年限和已使用时间等情况,按照本规范规定,定期委托鉴定机构进行安全评估。
8.2 结构处置
8.3 拆除
8.3.1 拆除施工前,项目人员应熟悉图纸和资料,对拟拆除物和周边环境应进行详细查勘,应调查清楚地上、地下建筑物及设施和毗邻建筑物、构筑物等的分布情况;并应编制施工方案,并应对施工人员应进行安全技术交底;对生产、使用、储存危险品的拆除工程,拆除前应先进行残留物的检测和处理,合格后再进行施工。钢结构在拆除过程中施工人员和施工机具需要操作平台;同时由于被拆除的分段构件重量大,需要承重架以满足构件的临时堆放要求,并且又能对剩余结构进行支撑,确保剩余结构稳定安全。