钢结构通用规范.docx

钢 结 构 通 用 规 范（征求意见稿） 目次1 总则12 基本规定23 材料44 构件及连接设计54.1 普通钢构件54.2 冷弯钢构件74.3 不锈钢构件84.4 钢结构连接94.5 疲劳104.6 构造要求115 结构体系设计125.1 门式刚架轻型房屋钢结构125.2 多高层钢结构135.3 大跨度钢结构145.4 塔桅钢结构155.5 钢筒仓结构175.6 城市钢桥185.7 抗震、隔震与减震设计195.8 钢结构防护设计206 施工及验收216.1 制作与安装216.2 焊接236.3 验收247 维护与拆除267.1 维护267.2 拆除27附：起草说明291 总则1.0.1为在钢结构工程建设中保障人身健康和生命财产安全、生态环境安全，满足经济社会管理基本需要，依据有关法律、法规，制定本规范。1.0.2建筑工程、市政工程与一般构筑物中钢结构的设计、施工、验收、维护及拆除等，必须遵守本规范。1.0.3本规范是对钢结构工程技术和管理的基本要求。当工程中采用的材料、设计方法、技术措施、施工质量控制与检验验收方法等与本规范的规定不一致，但经合规性评估符合本规范第2章的规定时，应允许使用。1.0.4钢结构工程除应符合本规范外，尚应遵循国家现行有关规范的规定。2 基本规定2.0.1 钢结构设计时，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。钢结构安全等级划分及结构重要性系数取值应符合工程结构通用规范的规定。2.0.2 钢结构设计工作年限应根据其使用功能、建造成本、使用维护成本和环境影响等因素确定，并应符合工程结构通用规范的规定。2.0.3 在设计工作年限内，钢结构应满足下列功能规定：1 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 保持正常的使用性能。3 满足正常使用，在正常维护下具有足够的耐久性能。4 当发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力。5 当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果。2.0.4 钢结构及构件在设计工作年限内应符合下列规定：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的事项，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、部件等应及时进行更换。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，应及时进行处理。6 遇地震、火灾等灾害时，灾后应对结构进行鉴定评估，并按评估意见进行加固处理后方可继续使用。2.0.5 钢结构的作用及作用组合，应按工程实际情况确定，并应符合工程结构通用规范的规定。2.0.6 钢结构进行抗震设计时，地震作用及作用组合应符合建筑与市政工程抗震通用规范的规定。2.0.7 钢结构工程在建造过程中应符合下列规定：1 钢结构施工详图应依据设计图及其它相关技术文件完成，经设计单位审核确认。2 施工组织应考虑钢结构施工的交叉作业、堆场布置、作业环境等因素。3 施工单位应进行施工方法对主体结构内力及变形影响的分析，并对施工阶段结构的强度、稳定性和刚度进行验算。4 钢结构工程施工单位和监理单位、检测单位、监督机构等应统一计量标准。2.0.8 全截面受压或部分截面受压的截面板件应根据板件宽厚比对板件进行分类；当组成截面各板件分类不一致时，截面分类应按其板件的最高分类级别确定；应根据构件板件和截面分类进行截面和构件抗力计算。2.0.9 建筑钢结构有抗震设防要求时，应保证结构两个主轴方向的抗侧力构件均具有必要的抗震承载力和良好的变形与耗能能力。2.0.10 建筑钢结构支承动力设备以及精密仪器时，结构设计除了满足一般承载力、变形及抗震性能要求外，其水平振动以及楼盖竖向振动应满足相关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。3 材料3.0.1 钢结构工程所选用钢材的牌号、技术条件、性能指标均应符合现行国家标准的规定。在钢结构设计文件和材料订货文件中，应注明所采用钢材与连接材料的牌号或型号、强度或质量等级以及所依据的标准，并应注明所要求的钢材化学成份与力学性能的保证项目和性能指标。3.0.2 钢结构工程用钢材应遵循技术可靠、经济合理的原则，综合考虑结构的重要性、结构形式与应力状态、连接方法、钢材厚度、荷载特征与工作环境以及价格等因素，优化选用合适的钢材牌号和性能要求。3.0.3 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；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，应具有冷弯试验的合格保证；对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件，其所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。3.0.4 按塑性设计的结构与进行弯矩调幅计算的构件，其所用钢材应具有明显的屈服台阶，断后伸长率不应小于20%；钢材的屈强比不应大于0.85。3.0.5 在T形、十字形和角形焊接连接节点中，当其板件厚度不小于40mm且沿板厚方向有较强撕裂作用时（含较高约束拉应力作用），该部位板件钢材应具有厚度方向抗撕裂性能（Z向性能）的合格保证。3.0.6 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。3.0.7 钢结构施工单位应对工程用钢材与连接材料进行严格规范管理。钢材与连接材料应按设计文件的选材要求进行订货。4 构件及连接设计4.1 普通钢构件4.1.1 轴心受力构件的截面强度计算应符合下列规定：1 轴心受拉和轴心受压构件，毛截面的应力设计值应小于钢材强度设计值，净截面的平均应力应小于钢材抗拉强度最小值的0.7倍。2 高强度螺栓摩擦型连接的构件，计算螺栓孔截面的拉力时应考虑孔前传力影响；当构件沿全长都有排列较密螺栓时，净截面应力设计值应小于钢材强度设计值。3 当轴心受力构件的组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时，应考虑节点及其附近区段的剪切滞后效应对截面承载力的影响。4 受压构件有可能发生局部屈曲时，应考虑局部屈曲对截面承载力的影响。4.1.2 轴心受压构件的稳定性计算应符合下列规定：1 轴心受压构件应进行稳定性计算；稳定承载力设计值，取毛截面强度设计值乘以稳定系数；稳定性验算应按截面两个主轴方向分别进行。2 截面形心与剪切中心重合的构件，应验算弯曲屈曲承载力；对抗扭刚度较弱的构件，尚应验算扭转屈曲承载力；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。3 稳定系数应考虑残余应力、初始弯曲和轴压力相对于构件形心偏心的影响。4 独立的压杆，应考虑两端边界条件对稳定承载力的影响；桁架体系中的压杆，可以考虑相邻构件的约束作用。5 压杆有可能发生局部屈曲时，应考虑局部屈曲对整体屈曲的影响。6 格构式轴心受压构件的稳定性计算，尚应考虑缀板体系或缀条体系变形对构件稳定的影响；缀条或缀板体系，应能够承担弯曲屈曲产生的剪力，缀条不应在整体屈曲前发生屈曲；被缀板或缀条分段的柱肢的稳定承载力不应小于构件整体稳定承载力。4.1.3 实腹式轴心受压构件的局部稳定和屈曲后强度应符合下列规定：1 当不允许板件局部屈曲时，实腹式轴心受压构件中的三边和四边支承板件以及圆管管壁的局部屈曲不应先于构件的整体失稳。2 当允许板件局部屈曲时，如四边支承板件的局部屈曲先于整体失稳，应采用有效截面考虑局部屈曲对截面强度和整体失稳承载力的影响；三边支承板件，允许其屈曲，但不应利用屈曲后强度。3 局部屈曲的承载力计算，应考虑残余应力和板件初始弯曲的影响，应考虑整体变形产生的截面应力的变化。4.1.4 受弯构件截面的弯曲、剪切设计内力不应大于相应的承载力。4.1.5 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。4.1.6 受弯构件不利用板件屈曲后强度时，应保证设计荷载下板件不发生局部屈曲。4.1.7 受弯构件的挠度应满足正常使用极限状态要求。4.1.8 拉弯、压弯构件应校验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。4.1.9 拉弯构件当拉力很小而弯矩相对很大时，应防止发生整体失稳。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。当压弯构件处于下列情况之一时尚应符合下列规定：1 单轴对称截面压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时，应补充验算较小翼缘拉应力是否超限。2 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，除应计算整个构件强度和稳定性外，应计算单肢的强度和稳定性。用于计算缀材内力的剪力，应考虑构件初始几何缺陷的存在，且不应小于构件的实际剪力。3 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。4.1.10 实腹式压弯构件要求不出现局部失稳时，其腹板高厚比和翼缘宽厚比应满足板件不能发生屈曲的分级要求4.2 冷弯钢构件4.2.1 冷弯钢构件的壁厚不宜小于1.5mm（压型钢板除外），主要承重结构构件的壁厚不宜小于2mm。对采用预涂镀冷轧板的龙骨体系，主要承重构件的壁厚不宜小于0.75mm。4.2.2 构件受压部分的壁厚应符合下列规定：1 构件中受压板件的最大宽厚比应符合表4.2.2的规定。表4.2.2 受压板件的宽厚比限值板件类型宽厚比限值非加劲板件45部分加劲板件60加劲板件2502 圆管截面构件的外径与壁厚之比，对于Q235钢，不宜大于100；对于Q345钢，不宜大于68；对于Q390钢，不宜大于60；对于Q460钢，不宜大于51。4.2.3 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。4.2.4 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。4.2.5 构件中受压板件的有效宽厚比应进行验算。4.2.6 设计刚架、屋架、檩条和墙梁时，应对其强度、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。4.2.7 构件的受拉强度应按净截面验算；受压强度应按有效净截面验算；构件的刚度和稳定性应按毛截面验算。4.2.8 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，可采用考虑冷弯效应的强度设计值。经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯型钢构件不得采用考虑冷弯效应的强度设计值。4.3 不锈钢构件4.3.1 不锈钢结构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、表面要求等因素合理选取不锈钢材料。4.3.2 不锈钢结构承重构件壁厚不应小于1.5mm。4.3.3 不锈钢构件截面中受压板件宽厚比或径厚比应符合表4.3.3的规定。表4.3.3 受压板件的宽厚比和径厚比限值不锈钢号板件类型S30403S31603S30408S31608S22053S22253非加劲板件504530部分加劲板件706040加劲板件280260180圆管10090504.3.4 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；构件的稳定性应按有效截面计算，稳定系数可按毛截面计算。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。4.3.5 不锈钢构件采用紧固件与碳素钢及低合金钢构件连接时，应采用非金属隔离材料进行隔离，避免与其直接接触。不锈钢构件不应与碳素钢及低合金钢构件进行焊接。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，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。4.4.2 对于普通螺栓连接、铆钉连接、高强度螺栓连接，应计算螺栓（铆钉）受剪、受拉、拉剪联合承载力，以及连接板的承压承载力，并考虑螺栓孔削弱和连接板撬力对连接承载力的影响。当连接处螺栓数量较多排列较长时，计算螺栓抗剪承载力时应考虑各螺栓受力不均匀的影响。采用填板的螺栓连接，应对其抗剪承载力进行折减。4.4.3 螺栓孔直径应与螺栓类型和直径相匹配，螺栓孔可采用标准型孔、扩大型孔、槽型孔；普通螺栓连接和承压型高强螺栓连接不应采用扩大型孔；采用槽型孔的螺栓连接，开槽方向不能与连接受力方向平行。节点连接或拼接接头的一侧，螺栓数量不少于2个。同一接头中，有预拉力高强度螺栓不应与普通螺栓混用，承压型螺栓连接不应与焊缝并用。4.4.4 螺栓孔加工精度、高强度螺栓施加的预拉力、高强度螺栓摩擦型连接的连接板摩擦面处理工艺应保证螺栓连接的可靠性；已施加过预拉力的高强度螺栓不能再作为受力螺栓循环使用。4.4.5 计算角焊缝、全焊透对接焊缝、部分焊透对接焊缝强度时应计算焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度；计算角焊缝强度时，应采用焊缝的计算厚度和计算长度，对于长焊缝尚应对计算长度进行折减；塞焊缝和槽焊缝只能用于承受剪力，焊缝尺寸应根据贴合面上的剪力进行计算。4.4.6 焊接材料应与被焊接母材相匹配。焊缝应采用合理的坡口形式与构造措施，减少垂直于厚度方向的焊接收缩应力，避免母材层状撕裂；应保证受力角焊缝焊脚尺寸不小于5mm，角焊缝计算长度不小于焊脚尺寸的8倍，且不小于40mm；不同厚度或宽度钢板对接焊缝拼接时，其过渡段变化率不应大于1:2.5。4.4.7 钢结构设计时应根据钢结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况确定焊缝质量等级要求。4.4.8 钢结构承受动荷载且需疲劳验算时，严禁使用塞焊、槽焊、电渣焊和气电立焊接头。4.4.9 抗震结构框架柱与梁的刚性连接节点焊接时，应符合下列规定：1 梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊缝，抗震等级一、二级时，应检验焊缝的V形切口冲击韧性，其夏比冲击韧性在-20时不低于27J。2 梁腹板（连接板）与柱的连接焊缝，当板厚小于16mm时可采用双面角焊缝，焊缝的有效截面高度应符合受力要求，且不得小于5mm，当板厚大于或等于16mm时应采用K形坡口焊缝。4.4.10 框架结构的梁柱节点采用刚接或铰接时，应计算节点的承载力和变形以及板件的局部稳定性；在分析采用半刚性梁柱节点的框架时，应采用连接的弯矩-转角曲线。4.5 疲劳4.5.1 直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n大于或等于5104次时，应进行疲劳计算。4.5.2 下列条件下的结构构件及其连接的疲劳计算，应经过专门的试验确定。1 构件表面温度高于150。2 处于海水腐蚀环境。3 焊后经热处理消除残余应力。4 构件处于低周-高应变疲劳状态。4.5.3 疲劳计算应采用容许应力幅法，应力按弹性状态计算，容许应力幅按构件和连接类别、应力循环次数以及计算部位的板件厚度确定。对非焊接的构件和连接，其应力循环中不出现拉应力的部位可不计算疲劳强度。4.5.4 需计算疲劳的构件所用钢材应具有冲击韧性的合格保证。4.5.5 在需要进行疲劳计算的构件中，焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，分别选用不同的质量等级。4.5.6 高强度螺栓承压型连接不得用于直接承受动力荷载重复作用且需要进行疲劳计算的构件连接。4.5.7 高强度螺栓摩擦型连接仅受剪时可不进行疲劳验算，但其连接处开孔主体金属应进行疲劳验算。4.5.8 高强度螺栓摩擦型连接，当荷载和杠杆力引起螺栓杆轴方向拉力超过螺栓受拉承载力的30%时，应对受拉螺栓进行疲劳验算。4.5.9 栓焊并用连接应按全部剪力由焊缝承担的原则，对焊缝进行疲劳验算。4.6 构造要求4.6.1 结构应根据其几何形式、建造过程和受力状态的不同情况，设置可靠的支撑系统。在建筑物每一个温度、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，通过计算分析设计支撑系统。4.6.2 钢构件应根据结构形式、抗震等级以及节间荷载的不同情况，控制其长细比、板件宽厚比，并按需要设置加劲肋。4.6.3 焊接结构设计中不得任意加大焊缝尺寸，避免焊缝密集交叉。对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施。4.6.4 由于建筑使用功能或其它因素，致使不能满足本规范的构造要求时，可以根据结构或构件受力性能要求，通过计算分析调整构造措施。对于新型结构、构件、连接节点应通过计算分析保证构造措施满足安全要求。5 结构体系设计5.1 门式刚架轻型房屋钢结构5.1.1 门式刚架轻型房屋钢结构的跨度、高度、间距、屋面坡度等应合理确定，并应合理设置纵向和横向温度区段，合理确定梁、柱的截面形式、尺寸及连接方式；当构件间采用高强螺栓端板连接时，连接节点设计应包括连接螺栓设计、端板厚度确定以及节点域剪应力、连接处腹板强度与节点刚度的验算。5.1.2 门式刚架轻型房屋纵向应设置明确、可靠的传力体系。应根据房屋纵向柱距、受力情况和稳定区段等设置合理的支撑体系。在每个温度区段、结构单元或分期建设的区段，应设置横梁上翼缘横向水平支撑及柱间支撑；刚架转折处（即边柱柱顶和屋脊）及多跨房屋中间柱顶的适当位置，应沿房屋全长设置刚性系杆。5.1.3 门式刚架可按平面结构分析内力；门式刚架应按弹性分析方法计算，当采用二阶弹性分析时，应施加假想水平荷载。5.1.4 门式刚架应对构件进行强度验算和平面内、平面外的稳定性验算；利用板件屈曲后强度时应按有效宽度计算截面特性；梁在与中柱连接处、较大集中荷载作用处和翼缘转折处应设置腹板横向加劲肋，并应进行加劲肋验算。5.1.5 屋面檩条应进行强度、稳定性计算；檩条与刚架或拉条应合理连接；檩条兼做屋面横向水平支撑压杆和纵向系杆时，应按压弯构件计算。5.1.6 主刚架斜梁下翼缘、刚架柱内翼缘和变截面柱平面外的稳定性不能满足要求时，应设置隅撑。当实腹式门式刚架的梁、柱翼缘受压时，应在受压翼缘侧布置隅撑与檩条或墙梁相连接。隅撑应按轴心受压构件计算。5.1.7 门式刚架轻型房屋钢结构在安装过程中，应根据设计和施工要求，采取措施保证结构的整体稳定性。5.2 多高层钢结构5.2.1 多高层钢结构应进行合理的结构布置，应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；结构构件和体系应具有良好的变形能力和消耗地震能量的能力；对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。5.2.2 结构计算应符合下列规定：1 在竖向荷载、风荷载以及多遇地震作用下，结构的内力和变形可采用弹性方法计算；罕遇地震作用下，结构的弹塑性变形可采用弹塑性时程分析法或静力弹塑性分析法计算。2 设计时应采取相应措施保证楼盖平面内的整体刚度；当楼盖可能产生明显的面内变形时，应考虑其影响。弹性计算时，可计入钢筋混凝土楼板对钢梁刚度的增大作用。3 当采用弹性分析时应考虑构件的下列变形：梁的弯曲和剪切变形，必要时考虑轴向变形和扭转变形；柱的弯曲、轴向、剪切和扭转变形；支撑的轴向变形，必要时考虑弯曲变形；剪力墙板和延性墙板的剪切变形；剪力墙板有能力抵抗竖向荷载和弯矩时应同时考虑竖向刚度；消能梁段应考虑剪切、弯曲和轴向变形；必要时应考虑节点域剪切变形的影响。4 当计算模型中有混凝土部分时，应考虑混凝土开裂、收缩或徐变及处于较高应力状态呈现的非线性应力应变关系可能带来的刚度变化和内力重分布的影响。5.2.3 二阶效应系数、整体稳定和框架柱稳定计算应符合下列规定：1 二阶效应计算中，重力荷载应取设计值。2 高层钢结构的二阶效应系数不应大于0.2，多层结构不应大于0.25。3 一阶分析时，框架结构按照有侧移屈曲的模式确定框架柱的计算长度系数。4 二阶分析时应考虑假想水平荷载；假想水平荷载取重力荷载设计值的0.004倍，随层数增加可以采用折减，是层数；此时设计框架柱时计算长度系数取1.0。5 假想水平荷载的方向与风或地震作用的方向一致，假想水平荷载的荷载系数和组合系数都取1.0。地震作用参与组合的工况，组合系数为0.5。5.2.4高层钢结构抗震设计应符合下列规定：1 抗震等级要求，应符合建筑与市政工程抗震通用规范的规定。2 对结构中的各构件和节点部位产生塑性变形的先后次序应进行控制，采用能力设计法进行补充验算。3 钢框架柱和支撑构件的长细比，梁、柱和支撑的板件宽厚比限值，应与不同构件的抗震性能目标相适应。 5.2.5 高层钢结构加强层及上、下各一层的竖向构件和连接部位的抗震构造措施，应按规定的结构抗震等级提高一级采用。加强层的竖向构件及连接部位，尚应根据计算结果设计其抗震加强措施。5.3 大跨度钢结构5.3.1 进行大跨度钢结构计算时，应根据下部支承结构形式及支座节点的构造情况确定合理的边界约束条件；对于体型复杂、跨度较大的结构，应采用包含下部支承结构的整体模型进行计算。5.3.2 在雪荷载较大的地区，大跨度钢结构设计时应考虑雪荷载不均匀分布产生的不利影响，当体型复杂、跨度较大且无可靠依据时，应通过风雪试验或专门研究确定设计用雪荷载。5.3.3 大跨度网壳结构应进行整体稳定性计算。结构稳定承载力应通过弹性或弹塑性全过程分析确定，并应在分析中考虑初始缺陷的影响。5.3.4 抗震设防烈度为8度及以上的网架结构和抗震设防烈度为7度及以上的地区的网壳结构应进行抗震验算。当采用振型分解反应谱法进行抗震验算时，计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。对于体型复杂、跨度较大的结构，抗震验算应采用时程分析法，并应同时考虑竖向和水平地震作用。5.3.5 直接承受工作级别为A3及以上悬挂吊车荷载的网架、双层网壳、立体桁架结构，当应力变化的循环次数大于或等于5104次时，应进行疲劳计算。单层网壳结构不应设置悬挂吊车。5.3.6 索膜结构或预应力钢结构应分别进行初始预张力状态分析和荷载状态分析，计算中应考虑几何非线性影响。在永久荷载控制的荷载组合作用下，结构中的索和膜均不得出现松弛；在可变荷载控制的荷载组合作用下，结构不得因局部索或膜的松弛而导致结构失效或影响结构正常使用功能。5.3.7 对于大型复杂钢结构，应进行施工成形过程验算，并应进行施工过程监测；索膜结构或预应力钢结构施工张拉时应遵循分级、对称、匀速、同步的原则。5.4 塔桅钢结构5.4.1 塔桅钢结构正常使用极限状态的控制条件应符合下列规定： 1 对于装有方向性较强（如微波塔、电视塔）或工艺要求较严格（如石油化工塔）的设备的塔桅钢结构，在不均匀日照温度或风荷载标准值作用下，设备所在位置塔身的角位移应满足工艺要求。2 在风荷载的动力作用下，设有游览设施或有人员在塔楼值班的塔桅钢结构，塔楼处振动加速度幅值不应大于0.2m/s2。3 塔桅钢结构的基础沉降允许值应符合表5.4.1-1规定。 表5.4.1-1 塔桅钢结构的基础沉降允许值结构类型沉降量允许值（mm）倾斜允许值电视塔、通信塔等H204000.00820<H500.00650<H1000.005100<H1503000.004150<H2000.003200<H2502000.002250<H3000.0015300<H4001500.0010石油化工塔一般石油化工塔2000.004分馏类石 油化工塔d03.20.004d0>3.20.0025风力发电塔1000.004注：H为塔桅结构的总高度（m）；d0为石油化工塔的内径（m）。tans1-s2b或d，s1 和s2为基础倾斜方向两端边缘的最终沉降量，b为矩形基础底板沿倾斜方向的边长，d为圆板（环）形基础底板的外径。4 塔桅钢结构在以风为主的荷载标准组合及以地震作用为主的荷载标准组合下，其水平位移角应符合表5.4.1-2规定。表5. 4. 1-2 塔桅钢结构水平位移角限值结构类型以风或多遇地震为主的荷载标准组合作用下以罕遇地震作用为主的荷载标准组合作用下按线性分析按非线性分析自立式塔1/751/501/50桅杆1/751/501/50注： 为水平位移,与分母代表的高度对应；为由剪切变形引起的水平位移,与分母代表的高度对应；为纤绳层间水平位移差,与分母代表的高度对应；为总高度；对于桅杆为纤绳之间距，对于自立式塔为层高。5.4.2 塔桅钢结构计算所采用的基本风压不得小于0.35kN/m2。对于处于地形条件复杂区域或几何形状复杂的塔桅钢结构，可通过风洞试验或数值模拟确定必要的抗风设计参数。5.4.3 在覆冰区设计电视塔、无线电塔桅和输电塔等类似结构时，应考虑结构构件、架空线、拉绳表面覆冰后所引起的荷载及挡风面积增大的影响和不均匀脱冰时产生的不利影响。5.4.4 塔桅钢结构应作长效防腐蚀处理。5.4.5单管塔除进行强度和稳定验算外，尚应进行局部稳定验算。单圆钢管或单多边形钢管塔径厚比不宜大于400。5.5 钢筒仓结构5.5.1 钢筒仓仓底结构的选型应符合下列规定：1 荷载传递明确，结构受力合理。2 造型简单，施工方便。3 相关专业要求。5.5.2 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。5.5.3 钢筒仓设计，应考虑以下荷载：1 永久荷载：结构自重，其他构件及固定设备重。2 可变荷载：贮料荷载、楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载、可移动设备荷载、固定设备中的活荷载及设备安装荷载、积灰荷载、钢筒仓外部地面的堆料荷载及管道输送产生的正负压力。3 温度作用。4 地震作用。5.5.4 计算贮料荷载时，应采用对结构产生最不利作用的贮料品种的参数计算贮料重力流动压力，包括作用于仓壁上的水平压力、作用于仓底或漏斗顶面处的竖向压力和作用于仓壁上的总竖向摩擦力。计算贮料对波纹钢板仓壁的摩擦作用时，应取贮料的内摩擦角。5.5.5 仓壁设计应计算地震作用下贮料对仓壁的局部压力，计算该局部压力时阻尼比应取0.10。5.5.6 抗震设防烈度为8度和9度时，仓下漏斗与仓壁的连接应进行竖向地震作用计算，竖向地震作用系数可分别采用0.1和0.2。5.5.7 钢筒仓应进行下列承载能力极限状态计算：1 结构构件及连接强度、稳定性计算。2 钢筒仓整体抗倾覆计算、稳定计算。3 钢筒仓与基础的锚固计算。5.5.8 钢筒仓设计文件中，应对首次装卸料要求、沉降观测及标志设置等予以说明。5.6 城市钢桥5.6.1 钢结构桥梁设计应选择合理的结构形式；应对构件在制造、运输、安装和使用过程中的强度、刚度、稳定性和耐久性，及使用期内的养护、管理等提出要求；构造与连接应便于制作、安装、检查和维护。5.6.2 钢结构桥梁应根据其在城市路网中位置重要性、结构形式，进行抗震设防分类，对基本地震动加速度峰值为0.05g及以上地区的城市桥梁，必须进行抗震设计，并应采取相应的抗震措施。对技术特别复杂的特大桥梁的地震动参数，应按地震安全性评价确定。当桥梁采用减震或隔震方法设计时，减震或隔震支座应具有足够的刚度和屈服强度，相邻上部结构之间应设置足够的间隙。5.6.3 上部结构采用整体式截面的梁式桥，在荷载组合下结构支承体系不应发生改变，单向受压支座应始终处于受压状态。当整桥仅采用单向受压支座支承时，应进行整体抗倾覆稳定计算。上部结构和下部结构之间应设置可靠的连接构造措施，确保钢结构桥梁具有足够的整体牢固性。5.6.4 钢结构桥梁竖向挠度，应采用不计冲击力的汽车车道荷载计算的频遇值，频遇值系数为1.0。其挠度值不应超过下表5.6.4规定的限值。表5.6.4 竖向挠度限值结构形式简支或连续桁架简支或连续板梁悬臂端部斜拉桥主梁悬索桥加劲梁限值l /500l /500l1 /300l /400l /250注：1 表中l为计算跨径，l1为悬臂长度。2 当荷载作用于一个跨径内可能引起该跨径正负挠度时，应为正负挠度绝对值之和。5.6.5 承受汽车荷载的钢结构构件与连接，应按疲劳类别进行疲劳验算。5.6.6 梁式钢结构人行天桥，其竖向固有频率不得小于3.0Hz，侧向固有频率不得小于1.2Hz。当采用其他结构形式或不满足上述条件时，应对人致振动舒适度和竖向峰值加速度、侧向峰值加速度进行验算和评价，当不满足要求时应采取相应措施。5.6.7 钢桥梁结构除应根据结构的设计工作年限及其对应的极限状态、环境类别及其作用等级等进行耐久性设计外，尚应符合下列规定：1 应根据结构不同环境条件，设置钢构件防腐的防护措施，防腐年限不应小于15年。2 对于容易受到腐蚀、机械磨损、疲劳影响和寿命达不到桥梁设计寿命的部件应可更换，且应提供在使用期内对部件检修和维修的通道。3 对于不能够检测的部件，应设定与桥梁设计寿命相对应的容许腐蚀厚度值。5.7 抗震、隔震与减震设计5.7.1钢结构的抗震设计应符合下列规定：1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。2 应保证连接节点不先于构件破坏。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对重力荷载的承载能力。4 应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和塑性耗能能力。5 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。5.7.2 在罕遇地震作用下期望充分发生塑性变形的构件或部位的钢材应符合下列规定：1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85。2 钢材伸长率不应小于20%。3 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。4 钢材的超强系数不应大于1.35。5.7.3 钢结构构件的抗震承载力验算时，承载力抗震调整系数的取值应符合建筑与市政工程抗震通用规范的规定。5.7.4 多遇地震作用下，多层和高层钢结构房屋的层间位移角不应大于1/250；罕遇地震作用下，多层和高层钢结构房屋的层间位移角不应大于1/50。5.7.5 钢结构抗震构件塑性耗能区连接的极限承载力，应大于与其相连构件充分发生塑性变形时的承载力。5.7.6 隔震与消能减震设计时，隔震装置与减震部件应符合下列规定：1 隔震装置和消能减震部件的性能参数应经试验确定。2 隔震装置和消能减震部件的设置部位，应采取便于检查和替换的措施。3 设计文件上应注明对隔震装置和消能减震部件的性能要求，安装前应进行一定比例的抽检，确保消能效果达到设计参数要求。5.7.7隔震设计应符合下列规定：1 隔震层在罕遇地震下应保持稳定。2 隔震层设置的部位应满足新建或加固结构受力合理、施工与维修方便的要求。3 风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力应小于隔震层水平屈服力。4 上部结构的周边地面应设置隔震沟。5 上部结构与下部结构之间，应设置完全贯通的水平隔离缝。5.7.8 隔震支座应进行竖向承载力验算和罕遇地震下水平位移的验算。5.7.9 消能减震部件在罕遇地震作用下，不应发生低周疲劳破坏及与之连接节点的破坏，且消能性能稳定。金属位移型消能部件不应在基本风压作用下屈服。5.8 钢结构防护设计5.8.1 钢结构防护设计应遵循安全适用、经济合理的原则；应按建筑全寿命周期的耐久性能要求，使其在正常维护条件下，满足相应的功能要求。5.8.2 钢结构设计文件中应列入防护专项内容，包括钢结构及其构件防护的设计年限及防护等级、所处的环境条件、基层处理、防护的配套体系、材料的选用、施工的技术要求及节能环保要求、维护要求。5.8.3 大气腐蚀环境对钢结构长期作用下的腐蚀性，分为强腐蚀、中等腐蚀、弱腐蚀、微腐蚀四个等级。同一形态的多种介质同时作用同一部位时，腐蚀性等级应取最高者。钢结构应按环境介质腐蚀性等级采用长效防腐措施，强腐蚀环境不宜直接采用钢结构。5.8.4 钢结构防腐蚀设计应符合下列规定：1 钢结构防腐蚀设计应根据环境腐蚀条件、防腐蚀设计年限、施工和维修条件等要求合理确定。2 防腐蚀设计应符合环保节能的要求。3 钢结构应在构造上避免采用加速腐蚀的不良设计。4 防腐蚀设计中应包含钢结构全寿命期内的检查、维护和大修。5.8.5 钢结构构件的设计耐火极限应根据建筑的耐火等级和构件类别确定。柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同，楼盖支撑的设计耐火极限应与梁相同，屋盖支撑和系杆的设计耐火极限应与屋顶承重构件相同。节点的耐火极限应与被连接构件中耐火极限要求最高者相同。5.8.6 钢结构应允许按结构耐火承载力极限状态进行耐火验算与防火设计。钢结构构件的耐火极限经验算低于设计耐火极限时，应采取防火保护措施。 6 施工及验收6.1 制作与安装6.1.1 钢结构制作与安装单位应建立完善的技术标准体系和质量、安全、环境、职业健康管理体系；构件应采用机械化与自动化等工业化方式加工制作，并应通过信息化管理提高生产效率和产品质量。6.1.2 钢材在剪切、冲孔、冷热矫正、冷热弯曲、锤打等加工过程中，应严格控制钢材温度，成形后不得有过烧、褶皱、分层、裂纹等缺陷，其力学性能应符合本规范第3章的规定。钢材切割面不得有裂纹、夹渣和分层等缺陷。低合金结构钢加热后应自然冷却。6.1.3构件组装应根据设计要求、构件形式、连接方式、焊接工艺等确定合理的组装顺序。构件的隐蔽部位应在验收合格后进行封闭。闭口截面构件应有防止截面内进水的构造措施，严禁构件截面内积水。构件组装顶紧接触面应有75%以上的面紧贴。6.1.4吊车梁和吊车桁架组装、焊接完成后不应下挠。吊车梁的下翼缘和重要受力构件的受拉面不得焊接工装夹具、临时定位板、临时连接板等。6.1.5高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）的检验报告，并附有出厂质量保证书。高强度螺栓连接副应按批配套进场并在同批内配套使用。6.1.6高强度螺栓连接处的钢板表面处理方法与除锈等级应符合设计文件要求。对摩擦型高强度螺栓，经处理后连接摩擦面应分别进行抗滑移系数试验和复验，其结果应达到设计文件中关于抗滑移系数的指标要求。6.1.7 构件出