1总 则
住房和城乡建设部关于发布国家标准
《钢结构通用规范》的公告
现批准《钢结构通用规范》为国家标准,编号为GB 55006-2021,自2022年1月1日起实施。本规范为强制性工程建设规范,全部条文必须严格执行。现行工程建设标准相关强制性条文同时废止。现行工程建设标准中有关规定与本规范不一致的,以本规范的规定为准。
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。
住房和城乡建设部
2021年4月9日
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
1.0.1 为保障钢结构工程质量、安全,落实资源能源节约和合理利用政策,保护生态环境,保证人民群众生命财产安全和人身健康,防止并减少钢结构工程事故,提高钢结构工程绿色发展水平,制定本规范。
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1.0.1本条规定了制定本规范的目的。保证人身健康和生命财产、生态环境安全,满足经济社会管理基本需要,是依据《中华人民共和国标准化法》,体现了本规范强制性的地位。
1.0.2 除下列工程外,钢结构工程必须执行本规范。
1 公路、铁路桥梁;
2 压力容器、化工容器、燃气管道;
3 水利、水工、水运和航道工程。
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1.0.2本条规定了本规范的适用范围。其中建筑工程包括各类工业与民用建筑物,以及塔桅、筒仓等构筑物;市政工程主要是指城市桥梁,包括过街天桥等;其他行业中的钢结构技术要求和管理要求可参考使用。
1.0.3 钢结构工程建设应遵循下列原则:
1 满足适用、经济和耐久性要求;
2 提高工程建设质量和运营维护水平;
3 符合国家节能、环保、防灾减灾和应急管理等政策;
4 符合建筑技术的发展方向,鼓励新技术应用。
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1.0.3本条规定了本规范的建设目标原则。规定了钢结构工程基本建造、使用和运营维护的基本目标,提出了保证高质量、高标准的长期、可持续性发展的原则要求,对于新技术、新措施、新理论的创新应用采取了积极鼓励、推动发展的指导性政策。
1.0.4 工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求,由相关责任主体判定。其中,创新性的技术方法和措施,应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。
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1.0.4工程建设强制性规范是以工程建设活动结果为导向的技术规定,突出了建设工程的规模、布局、功能、性能和关键技术措施,但是,规范中关键技术措施不能涵盖工程规划建设管理采用的全部技术方法和措施,仅仅是保障工程性能的“关键点”,很多关键技术措施具有“指令性”特点,即要求工程技术人员去“做什么”,规范要求的结果是要保障建设工程的性能,因此,能否达到规范中性能的要求,以及工程技术人员所采用的技术方法和措施是否按照规范的要求去执行,需要进行全面的判定,其中,重点是能否保证工程性能符合规范的规定。
进行这种判定的主体应为工程建设的相关责任主体,这是我国现行法律法规的要求。《中华人民共和建筑法》《建设工程质量管理条例》《民用建筑节能条例》以及相关的法律法规,突出强调了工程监管、建设、规划、勘察、设计、施工、监理、检测、造价、咨询等各方主体的法律责任,既规定了首要责任,也确定了主体责任。在工程建设过程中,执行强制性工程建设规范是各方主体落实责任的必要条件,是基本的、底线的条件,有义务对工程规划建设管理采用的技术方法和措施是否符合本规范规定进行判定。
同时,为了支持创新,鼓励创新成果在建设工程中的应用,当拟采用的新技术在工程建设强制性规范或推荐性标准中没有相关规定时,应当对拟采用的工程技术或措施进行论证,确保建设工程达到工程建设强制性规范规定的工程性能要求,确保建设工程质量和安全,并应满足国家对建设工程环境保护、卫生健康、经济社会管理、能源资源节约与合理利用等相关基本要求。
2基本规定
2 基本规定
2.0.1 钢结构工程应根据使用功能、建造成本、使用维护成本和环境影响等因素确定设计工作年限,应根据结构破坏可能产生后果的严重性,采用不同的安全等级,并应合理确定结构的作用及作用组合、地震作用及作用组合,采用适宜的设计方法,确保结构安全、适用、耐久。
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2.0.1 本条规定了钢结构的基本参数确定要求。结构设计工作年限是衡量结构和结构构件可靠性的时间基准,必须明确规定结构的设计工作年限,讨论结构设计的安全性和可靠性才有意义。安全等级分三级,分别对应重要结构、一般结构和次要结构,与《工程结构通用规范》GB 55001-2021相协调。结构的重要性,主要是根据破坏后果和结构的使用频率进行判断。与欧洲标准《结构设计基础》EN1990、国际标准《结构设计基础-一般要求》ISO 22111相协调。
2.0.2 钢结构应根据建(构)筑物的功能要求、现场环境条件等因素选择合理的结构体系。
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2.0.2本条规定了合理确定结构体系的要求。
1结构体系的选择不只是单一的结构合理性问题,同时受到建筑及工艺要求、经济性、结构材料和施工条件的制约,是一个综合的技术经济问题,应全面考虑确定;
2成熟结构体系是在长期工程实践基础上形成的,有利于保证设计质量。钢结构材料性能的优越性给结构设计提供了更多的自由度,应该鼓励选用新型结构体系,但由于新型结构体系缺少实践检验,因此必须进行更为深入的分析,必要时需结合试验研究加以验证。
2.0.3 在设计工作年限内,钢结构应符合下列规定:
1 应能承受在正常施工和使用期间可能出现的、设计荷载范围内的各种作用;
2 应保持正常使用;
3 在正常使用和正常维护条件下应具有能达到设计工作年限的耐久性能;
4 在火灾条件下,应能在规定的时间内正常发挥功能;
5 当发生爆炸、撞击和其他偶然事件时,结构应保持稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果。
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2.0.3本条规定了钢结构的性能要求。第1款、第2款、第3款规定了结构设计中必须满足的三项主要要求,包括结构的安全性、适用性和耐久性。
第4款涉及结构的抗火能力,火灾是直接威胁公众生命财产安全的重要风险因素。发生火灾时,结构特性与一般使用条件下有很大差异。因此在结构设计时,除了应当满足本条第1、2、3款的三项基本要求之外,还必须考虑在突发火灾的情况下,结构能够在规定时间内提供足够的承载力和整体稳固性,为现场人员疏散、消防人员施救创造条件,并避免因为结构失效导致火灾在更大范围的蔓延。
第5款规定了结构体系应当具有完整性,避免因为局部构件的失效导致结构整体失效。在某些偶然事件发生时,通常会造成结构局部构件失效,但如果结构设计不当,则可能因为局部的失效导致结构整体破坏,造成重大损失。因此结构体系传力路径的合理性、完整性和稳固性是结构设计时必须考虑的重要因素。当发生爆炸、撞击和其他威胁较大的偶然事件时,应进行专门的结构抗连续倒塌分析。
2.0.4 钢结构及构件在设计工作年限内的使用与维护应符合下列规定:
1 未经技术鉴定或设计许可,不应改变设计文件规定的功能和使用条件;
2 对可能影响主体结构安全性和耐久性及可能造成公众安全风险的事项,应建立定期检测、维护制度;
3 按设计规定必须更换的构件、节点、支座、部件等应及时更换;
4 构件表面的防火、防腐防护层,应按设计规定和维护规定等进行维护或更换;
5 结构及构件、节点、支座等出现超过设计规定的变形和耐久性缺陷时,应及时处理;
6 遭遇地震、火灾等灾害时,灾后应对结构进行鉴定评估,并按评估意见处理后方可继续使用。
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2.0.4 本条针对钢结构,规定了在钢结构全寿命周期中应该关注的重要技术措施,包括正常使用维护、构件及其防护涂层的维护与更换、灾后检测鉴定与加固改造等方面。涉及主要功能、性能要求的技术措施应当在设计阶段确定下来。
2.0.5 当施工方法对结构的内力和变形有较大影响时,应进行施工方法对主体结构影响的分析,并应对施工阶段结构的强度、稳定性和刚度进行验算。
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2.0.5 本条强调施工方法对钢结构工程的重要性,要求进行施工方法对主体结构影响的分析,对于大跨度钢结构、超高层钢结构、高耸钢结构、预应力结构等施工难度大的工程,尚应进行专项论证。
2.0.6 建筑钢结构应保证结构两个主轴方向的抗侧力构件均具有抗震承载力和良好的变形与耗能能力。
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2.0.6 本条规定了建筑钢结构抗震设防要求。对工业厂房的抗震设计尤其重要。对于一般民用建筑而言,结构两个方向实现抗震性能均衡较为容易,但是对于工业厂房钢结构,尤其是排架结构、框排架结构而言,两个方向抗震性能差异往往较大,所以特别需要强调两个主轴方向抗震性能。对于非抗震工业厂房钢结构,一般会进行横向结构详细受力分析,纵向结构简化计算;对于有抗震性能要求的工业厂房钢结构,应特别注意纵向结构的抗震设计,可采用性能化设计,有条件时建议直接进行结构抗震三维整体分析。
2.0.7 建筑钢结构支承动力设备或精密仪器时,结构设计除应满足承载力、变形及抗震性能要求外,结构水平振动以及楼盖竖向振动应满足设备和仪器对振动位移、速度、加速度控制要求以及结构疲劳验算要求。
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2.0.7 本条规定了钢结构防振动的要求。对工业厂房的设计尤其重要。一般而言,工业厂房钢结构相对混凝土结构的整体刚度偏小,容易出现结构振动问题。对于动力设备、精密仪器上楼的钢结构,在轨道交通、公路交通等环境振动作用下,或者周边及上楼动力设备振动荷载作用下,为确保动力设备能够正常运行、机床等加工设备能够保障加工精度、精密仪器能够保证正常使用以及仪器量测精度、人员舒适度满足相关要求,需要根据设备需求或者参照相关国家标准,对振动引起的位移、速度、加速度等不同动力响应的允许指标进行规定。对于振动较大的钢结构,尚应考虑疲劳验算的要求。
3材 料
3 材 料
3.0.1 钢结构工程所选用钢材的牌号、技术条件、性能指标均应符合国家现行有关标准的规定。
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3.0.1我国政府相关职能部门组织制定的钢与钢材产品的国家标准,是建筑与各类工程用材的技术依据与法定依据,工程设计与建造必须遵循国家标准选材、用材的基本原则。
钢结构工程常用钢材与连接材料应依据的国家标准如表1所列。
3.0.2 钢结构承重构件所用的钢材应具有屈服强度,断后伸长率,抗拉强度和硫、磷含量的合格保证,在低温使用环境下尚应具有冲击韧性的合格保证;对焊接结构尚应具有碳或碳当量的合格保证。铸钢件和要求抗层状撕裂(Z向)性能的钢材尚应具有断面收缩率的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构所用的钢材,应具有弯曲试验的合格保证;对直接承受动力荷载或需进行疲劳验算的构件,其所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。
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3.0.2 对钢材化学成分、力学性能等指标保证限值的规定,一直是各设计规范选材规定中被列为强条的重要内容,这些性能指标均为对钢材性能量化判定的重要基本依据。如屈服强度与设计强度、伸长率与塑性、屈强比与延性、冲击功与韧性、碳当量与焊接性能、冷弯与加工性等均是互为依据的关系。设计选材时应严格按结构使用条件和本条规定提出各项性能保证要求,以保证结构良好的承载性能。
3.0.3 按极限状态设计方法进行结构强度与稳定计算时,钢材强度应取钢材的强度设计值,此值应以钢材的屈服强度标准值除以钢材的抗力分项系数求得。
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3.0.3结构构件按承载能力极限状态设计时,荷载作用应取作用的设计值;结构构件的抗力应取其抗力的设计值。
抗力设计值应以抗力标准值除以抗力分项系数求得,而抗力分项系数则应按概率论原理通过大数据统计分析方法确定。设计时应依据国家现行相关标准确定。钢材与连接材料的设计用强度指标,是直接判定钢结构构件强度与稳定安全性的依据性指标,多年来这些指标性条文在相关设计规范中列出,工程设计中必须严格遵循。Q235、Q355、Q390、Q420、Q460钢的设计用强度指标见表2;不锈钢材料的强度指标见表3。
3.0.4 工程用钢材与连接材料应规范管理,钢材与连接材料应按设计文件的选材要求订货。
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3.0.4 工程经验表明,施工阶段对钢材与连接材料的严格管理也是保证用材质量和工程质量的重要环节。工程个案中曾发生过因钢材性能不合格而造成重大损失的事件,应切实把好订货关口。
4构件及连接设计
4.1 普通钢构件
4.1 普通钢构件
4.1.1 轴心受压构件应进行稳定性验算。稳定承载力按构件的毛截面计算,并应按截面两个主轴方向分别进行验算;对截面形心与剪切中心不重合的构件,应验算弯扭屈曲承载力;对抗扭刚度较弱的构件,尚应验算扭转屈曲承载力。当可能发生局部屈曲时,应考虑局部屈曲对整体屈曲承载力的影响。格构式轴心受压构件中柱肢屈曲不应先于构件整体失稳。
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4.1.1 压杆稳定性计算是钢结构设计中最重要的内容,本条对稳定计算的方法、需要考虑的屈曲的形式、缺陷因素和有利因素(支座约束和相邻构件提供的约束)进行了规定;局部屈曲对整体稳定的影响,可以采用有效截面法考虑;格构式压杆的稳定,要考虑剪切变形对临界荷载的削弱作用,并且还应保证缀条不先达到极限状态,柱肢自身不能先于整体失去稳定性。
4.1.2 实腹式轴心受压构件承载力计算中,当不允许板件局部屈曲时,板件的局部屈曲不应先于构件的整体失稳;当允许板件局部屈曲时,应考虑局部屈曲对截面强度和整体失稳的影响;三边支承板件不应利用屈曲后强度。
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4.1.2 钢结构设计的重要内容之一是板件的屈曲。板件的局部屈曲有不同的设计思路,例如工字钢的翼缘,一般不允许局部屈曲先于整体失稳,因为翼缘一旦发生局部屈曲,绕弱轴的刚度会迅速丧失;而工字钢的腹板的局部屈曲,对构件整体稳定仅有有限的影响。本条给出了局部屈曲的设计思路和需要考虑的因素。
4.1.3 受弯构件截面的弯曲应力、剪切应力不应大于相应的强度设计值。对于承受集中荷载的受弯构件,应考虑局部压应力的影响。
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4.1.3受弯构件的抗弯、抗剪计算是承载能力极限状态验算的基本内容之一。计算梁的抗弯强度时,应考虑截面部分塑性变形。截面板件宽厚比等级应根据各板件受压区域应力状态确定。
4.1.4 对侧向弯扭未受约束的受弯构件,应验算其侧向弯扭失稳承载力;在构件约束端及内支座处应采取措施保证截面不发生扭转。
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4.1.4受弯构件的弯扭失稳验算是承载能力极限状态验算的基本内容之一;构件弯扭失稳计算公式均基于支座截面不发生扭转,实际工程中构件支座的约束条件要与弯扭失稳计算理论保持—致。
4.1.5 拉弯、压弯构件应验算轴力和弯矩共同作用下的截面强度,验算时截面几何特性应按净截面面积和净截面模量计算。
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4.1.5在轴力N和弯矩M的共同作用下,当截面出现塑性铰时,拉弯或压弯构件达到强度极限,这时N/Np和M/Mp的相关曲线是凸曲线(这里的Np是无弯矩作用时全截面屈服的应力,Mp是无轴力作用时截面的塑性铰弯矩),其承载力极限值大于按直线公式计算所得的结果。
验算时所取轴力和弯矩必须是同一截面在同一荷载组合下出现的量值,当难于判断何者是最不利截面时,需要同时校验几个截面,截面几何特性应按净截面面积和净截面模量计算。
4.1.6 压弯构件必须保证在压力和弯矩共同作用下的整体稳定性。拉弯构件当拉力很小而弯矩相对较大时,应防止发生整体失稳。
▼ 展开条文说明
4.1.6拉弯构件当拉力很小而弯矩相对很大时,可能发生整体失稳,应引起工程技术人员的注意,应通过计算校核或构造要求防止整体失稳。
压弯构件的整体稳定,对实腹构件来说,要进行弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的稳定计算。当弯矩作用在对称轴平面内时(绕x轴),其弯矩作用平面内的稳定性应按最大强度理论进行分析,弯矩作用平面外的稳定性应依据屈曲理论进行分析。对于单轴对称截面,当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时,较小翼缘拉应力区可能首先出现塑性区,如图1(c),故应补充验算较小翼缘拉应力是否超限。
对弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件来说,其弯矩作用平面内稳定性的计算宜采用边缘屈服准则。弯矩作用平面外的整体稳定性不必计算,但要求计算分肢的稳定性。这是因为受力最大的分肢平均应力大于整体构件的平均应力,只要分肢在两个方向的稳定得到保证,整个构件在弯矩作用平面外的稳定也可以得到保证。格构式压弯构件缀材计算时取用的剪力值:实际剪力与构件有初弯曲时导出的剪力是有可能叠加的,但考虑到这样叠加的概率很小,规范规定取两者中的较大值还是可行的。
对于弯矩作用在两个主平面内的压弯构件,其稳定性验算应同时考虑两个方向的弯矩作用,两个方向弯矩位置的确定要有合理依据。
4.2 冷弯钢构件
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。
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4.2.1 轴心受拉构件和受拉为主的拉弯构件设计时,承载能力极限状态通过强度验算控制,正常使用极限状态通过刚度验算控制。冷弯薄壁型钢结构构件的设计计算均不考虑截面塑性发展,而以边缘屈服作为其承载能力的极限状态。
4.2.2 轴心受压构件、受弯构件、压弯构件和以受弯为主的拉弯构件,应进行强度、稳定性和刚度验算。
▼ 展开条文说明
4.2.2轴心受压构件、受弯构件、压弯构件和受弯为主的拉弯构件,必须进行局部稳定和整体稳定验算。格构式压弯构件,除应计算整个构件的强度和稳定性外,尚应计算单肢的强度和稳定性,以保证单肢不先于整体破坏。
4.2.3 设计刚架、屋架、檩条和墙梁,应对构件的强度、稳定性和刚度进行验算,且应考虑由于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响。
▼ 展开条文说明
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 经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯型钢构件不应采用考虑冷弯效应的强度设计值。
▼ 展开条文说明
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
4.3 不锈钢构件
4.3.1 不锈钢结构材料应根据结构的安全等级、设计工作年限、工作环境、耐腐蚀要求、表面要求等因素选用。
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4.3.1 不锈钢结构的材料选择与常规钢结构设计考虑的因素有所不同。除常规的材料受力性能等要求外,材料的耐腐蚀性是其重要的选择指标,因此在设计时,应予以明确。根据国内外不锈钢材料力学性能、加工性能、价格及供给情况,推荐采用的不锈钢牌号为 06Cr19Ni10(S30408 )、022Cr19Ni10 (S30403 )、06Cr17Ni12Mo2(S31608)、022Cr17Ni12Mo2(S31603)奥氏体不锈钢和022Cr23Ni5Mo3N(S22053)、022Cr22Ni5Mo3N(S22253)双相型不锈钢。选材时宜参照类似环境和类似牌号的使用经验,不同大气环境中推荐采用的不锈钢牌号见表4。
4.3.2 不锈钢构件的设计应符合下列规定:
1 不锈钢构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算;构件的稳定承载力应按有效截面计算,稳定系数应按毛截面计算。
2 不锈钢轴心受拉构件和拉弯构件应进行强度和刚度验算。
3 不锈钢轴心受压构件、受弯构件和压弯构件应进行强度、稳定性和刚度验算。
4 对于直接承受动力荷载或其他不考虑屈曲后强度的不锈钢焊接受弯构件,应验算腹板的局部稳定性。
▼ 展开条文说明
4.3.2不锈钢构件的强度、稳定性和刚度验算是构件验算的基本内容。受不锈钢材料非线性的影响,同条件下其变形大于低碳钢构件,因此计算不锈钢构件变形时宜考虑材料非线性的不利影响。而在计算不锈钢梁的抗弯强度时,不宜考虑构件截面塑性发展。
4.3.3 不锈钢构件采用紧固件与碳素钢及低合金钢构件连接时,应采用绝缘垫片分隔或采取其他有效措施防止双金属腐蚀,且不应降低连接处力学性能。不锈钢构件不应与碳素钢及低合金钢构件进行焊接。
▼ 展开条文说明
4.3.3保持不锈钢结构整体的耐腐性是不锈钢结构设计的关键。由于不锈钢构件和碳素钢及低合金钢构件接触会发生电化学腐蚀,加快钢材的腐蚀速率。因此本条不允许不锈钢和碳钢直接焊接或接触。当接触不可避免时,应采用非金属材料进行隔离。
'>《钢结构通用规范》GB 55006-20218维护与拆除
8.1 维 护
8.1 维 护
8.1.1 钢结构应根据结构安全性等级、类型及使用环境,建立全寿命周期内的结构使用、维护管理制度。
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8.1.1维护的主要目的为保证结构及附属设施的安全,保障结构在服役期内的正常使用。维护管理制度应明确检查、维护的内容、范围和执行计划。
不同安全等级、类型及环境条件不同的结构,其维护检查及管理的制度也不应相同,应具有针对性。
8.1.2 钢结构维护应遵守预防为主、防治结合的原则,应进行日常维护、定期检测与鉴定。
▼ 展开条文说明
8.1.2维护应以预防为主,尽早发现问题,主要技术手段包括日常维护、检测、鉴定与监测技术;发现安全隐患应及时采取有效措施进行处理,以保障结构安全使用。
日常维护检查可以发现未按使用说明书操作的违规行为,并及时整改;评估为存在安全隐患的结构应进行检测与鉴定。
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。
8.1.3 钢结构日常维护应检查结构损伤、荷载变化情况、重大设备荷载及位置以及消防车通行时的主要受力构件等。
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8.1.3巡视检查内容应包含主体结构外观、损伤、超载使用情况、危险品堆放及异常等情况;评估应根据巡视检查结果判断是否需要进一步检测或修缮。结构损伤应检查材料锈蚀、焊缝开裂与螺栓松脱、构件过度变形以及结构拆改等情况;荷载变化应检查结构是否存在用途改变、堆积重物、存放危险物品,以及火灾、爆炸、撞击等隐患。
梁、板、柱等结构构件和阳台、雨罩、空调外机支撑构件等外墙构件及地下室工程,使用中应注意维护;悬挑阳台、外窗、玻璃幕墙、外墙贴面砖石或抹灰、屋檐等,应注意维护,发现锈蚀或其他损伤应及时进行评估与检测。
8.1.4 钢结构工程出现下列情况之一时,应进行检测、鉴定:
1 进行改造、改变使用功能、使用条件或使用环境;
2 达到设计使用年限拟继续使用;
3 因遭受灾害、事故而造成损伤或损坏;
4 存在严重的质量缺陷或出现严重的腐蚀、损伤、变形。
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8.1.4根据统计,95%以上的鉴定项目是以解决安全性(包括整体稳定性)问题为主,并注重适用性和耐久性问题,包括工程事故处理或满足技术改造、增产增容的需要以及抗震加固,还有一部分为维持或延长工作寿命,需要解决安全性和耐久性问题等,以确保工业生产的安全正常运行。本条规定了既有钢结构建筑需要开展鉴定工作的情况和状态。
8.2 结构处置
8.2 结构处置
8.2.1 既有钢结构建(构)筑物加固、改造,应进行主要构件的承载力和稳定性、主要节点的强度、结构整体变形、结构整体稳定性的鉴定;并应进行钢结构倾覆、滑移、疲劳、脆断的验算,确保结构安全,并应满足工程抗震设防的要求。
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8.2.1钢结构系统中处于主要传力路线上的构件和节点,这些构件和节点一旦破坏,结构将发生整体失稳或倒塌破坏;钢结构倾覆、滑移、疲劳、脆断也是结构失效的主要原因,在开展鉴定工作时,是需要重点关注的技术内容。
8.2.2 既有钢结构系统的加固应避免或减少损伤原结构构件,防止局部刚度突变,加强整体性,提高综合抗震能力;加固或新增钢构件应连接可靠并不低于原结构材料的实际强度等级。原结构存在安全隐患时,应采取有效安全措施后方可进行加固施工。
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8.2.2为使既有钢结构系统的抗震加固达到有效的要求,加固材料的质量与施工监理及安全,便成为直接关系抗震加固工程安全和质量的要害所在;本条在针对钢结构系统加固的特殊性和材料和施工方面提出了具体技术原则。
8.3 拆 除
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、构筑物等的分布悄况;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。
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8.3.1有关图纸和资料是拆除工程设计、施工的必要依据,包括拟拆除物、施工现场及毗邻区域内供水、排水、供电、供气、供热、通信、广播电视等管线图纸及资料,气象和水文观测资料,毗邻建筑物、构筑物和地下工程的有关资料。拆除工程施工前,应依据图纸和资料进行全面复核,掌握实际状况。
技术交底的主要内容应包括拆除技术要求、作业危险点与安全措施;每次技术交底应有书面记录,并由交底人和被交底人双方签字确认。
对生产、使用、储存危险品的拟拆除物,拆除施工前应先进行残留物的检测和处理,合格后方可进行施工。
8.3.2 拆除施工应符合下列规定:
1 拆除施工不应立体交叉作业;
2 采用机械或人工方法拆除时,应从上往下逐层分区域拆除;
3 应在切断电源、水源和气源后,再进行拆除工作;
4 对在有限空间内拆除施工,应先采取通风措施,经检测合格后再进行作业;
5 施工过程中发现不明物体应立即停止施工,并应采取措施保护好现场,同时立即报告相关部门进行处理;
6 钢结构拆除时应搭设必要的操作架和承重架,对大型、复杂钢结构拆除时,应进行拆除施工仿真分析。
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8.3.2为了确保人工拆除与机械拆除的安全作业,规定了拆除工程施工应遵循的基本原则:不应进行立体交叉作业。
机械或人工拆除的顺序,应按建造施工工序的逆顺序自上而下、逐层、逐个构件、杆件分区域进行拆除。
进入有限空间拆除施工,必须制定应急处置措施,配备有毒有害气体检测仪器,遵循“先通风、再检测、后作业”的原则。
“不明物体”是指无法确定其危险性、文物价值的物体,必须经过有关部门鉴定后,按照国家和政府有关法规妥善处理。
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。
对大型、复杂钢结构,由于部分构件拆除后的剩余结构可能存在稳定问题,因此在拆除前应进行施工仿真分析,并根据需要设置临时支撑架、增加临时构件等临时加固措施确保剩余结构的安全。对预应力钢结构拆除时,应先释放预应力再进行拆除。
8.3.3 采用机械方法拆除应符合下列规定:
1 应先拆除非承重结构,再拆除承重结构;
2 施工人员与机械不应在同一作业面上同时作业。
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8.3.3 本条规定了机械拆除的基本原则,即先拆除非承重结构,再拆除承重结构。部分拆除工程由于条件限制,在机械拆除的前提下,局部需要人工配合,为保证人员安全,防止机械伤害的发生,应严格控制人、机作业的距离和位置,应遵循人员安全为原则,不应与机械在同一作业面上作业。
8.3.4 采用人工方法拆除应符合下列规定:
1 钢结构工程拆除时,应按照先围护体系、后主体结构,先次要构件、后主要构件的程序进行;
2 水平构件上严禁人员聚集或集中堆放物料,施工人员应在稳定的结构或脚手架上操作;
3 拆除墙体时严禁采用底部掏掘或推倒的方法。
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8.3.4坍塌、物体打击、高空坠落是人工拆除过程中最主要的危险源,人工拆除必须遵循符合建筑物、构筑物特性的基本原则,按顺序、按步骤进行拆除,以避免此类安全生产事故的发生。
由于拆除作业过程中破坏了结构,容易造成结构失稳。当作业人员站立在失稳的构件上时,可能会因建(构)筑物的意外坍塌造成安全生产事故。人工拆除建筑墙体时,采用底部掏掘、人工推倒、拉倒的方式拆除墙体的做法,易引起墙体无规律的坍塌,发生生产安全事故,必须加强安全监管。
8.3.5 拆除工程施工中,应保证剩余结构的稳定,同时应对拆除物的状态进行监测;当发现安全隐患时,必须立即停止作业;当局部构件拆除影响结构安全时,应先加固再拆除。
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8.3.5 稳定问题是钢结构拆除的主要问题,钢结构拆除是一个动态的稳定过程,盲目拆除易造成剩余结构失稳,所以对结构的任何改变都应保证剩余结构的稳定性,尤其大跨度钢结构、预应力钢结构的稳定性对边界和荷载变化较为敏感,施工时更应重视。施工之前应对剩余的结构进行分析,在施工过程中,需由专人随时监测拆除物状态,及时发现拆除过程中的危险因素,以采取相应措施,消除隐患,保证施工安全。局部拆除工程中无论是保留部分还是被拆除部分,影响安全的,均应先进行加固。