《钢结构设计规范》GB50017-2003培训讲学.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。钢结构设计规范GB50017-2003-中华人民共和国国家标准钢结构设计规范CodefordesignOfsteelstructuresGB500172003主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2003年12月1日中国计划出版社2003北京中华人民共和国建设部公告第147号建设部关于发布国家标准钢结构设计规范的公告现批准钢结构设计规范为国家标准，编号为GB500172003，自2003年12月1日起实施。其中，第1.0.5、3.1.2、3.1.3、3.1.4、3.1.5、3.2.1、3.3.3、3.4.1、3.4.2、8.1.4、8.3.6、8.9.3、8.9.5、9.1.3条为强制性条文，必须严格执行。原钢结构设计规范GBJ1788同时废止。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二三年四月二十五日前言根据建设部建标1997第108号文的通知要求，由北京钢铁设计研究总院会同有关设计、教学和科研单位组成修订编制小组，对钢结构设计规范)GBJ1788进行全面修订。在修订过程中，制订了全面修订大纲，参考了大量的国外钢结构规范。规范初稿完成后，在全国范围广泛征求意见，通过初稿、征求意见稿、送审稿，多次修改并组织了十余个参编单位完成了新、老规范对比的试设计，最后于2001年12月完成钢结构设计规范GB500172003报批稿。本次修订的主要内容有：1.原规范第一章1.O.5条中有关“焊缝质量级别”的规定，由说明改为正文，列为第7章7.1.1条，并增加了确定焊缝质量级别的原则和具体规定。2.按建标1996626号文工程建设标准编写规定的要求，增加“术语”内容条文，并与“符号”一同编入第2章；原规范第二章“材料”的内容列入第3章3.3节“材料选用”。3.按照钢材新的国家标准，推荐了Q235钢、Q345钢、Q390钢和增补了Q420钢等。对各类钢结构应具有的材质保证提出了更完整的要求，增加了Q235钢保证0冲击韧性的适用条件，增加了采用Z向钢及耐候钢的原则规定等，同时对各钢种设计指标作了少量调整。4.在第3章中增加了“荷载和荷载效应计算”一节，着重提出了无支撑纯框架宜采用考虑变形对内力影响的二阶弹性分析方法。取消了原规范中吊车横向水平荷载的增大系数，给出了考虑吊车摆动产生横向水平力的计算公式。5.“结构和构件变形的规定”的修改内容为：1)在规范正文中只提设计原则，将变形限值的表格列入附录；2)根据要求和经验可对变形限值适当调整。规定吊车梁的挠度用一台吊车轮压标准值计算。6.原规范梁腹板局部稳定的计算公式有较大改动，不再把腹板看成是完全弹性的完善板，而是考虑非弹性变形和几何缺陷的影响，同时给出利用屈曲后强度的计算方法，腹板的约束系数也有所调整。将原规范正文中根据弹性板确定加劲肋间距的计算公式取消。7.增补了组成板件厚度t40mm的工字形截面和箱形截面在计算轴心受压构件时的截面类别规定，并增加了d类截面的值。8.增补了单轴对称截面轴压构件考虑绕对称轴弯扭屈曲的计算方法。9.修改了减小受压构件或受压翼缘自由长度的侧向支承的支撑力计算方法，修改了交叉腹杆在平面外计算长度的确定方法。10.将框架明确界定为无支撑纯框架、强支撑框架和弱支撑框架三类，并给出了各类框架计算长度的计算方法。11.新增了带有摇摆柱的无支撑纯框架柱和弱支撑框架柱的计算长度确定方法。12.对应力变化的循环次数n修改为：n等于或大于5×104次时，应进行疲劳计算(原规范为n等于或大于105次时才需进行疲劳计算)。同时对进行疲劳计算的构件和连接分类作了少量修改。13.修改了在T形截面受压构件中，轴心受压构件和弯矩使腹板自由边受拉的压弯构件，腹板高度与其厚度之比的规定。14.增加了“梁与柱的刚性连接”和在国内外规范中首次提出的“连接节点处板件的计算”等两节，其主要内容为：1)梁与柱刚性连接时如不设置柱的横向加劲肋，对柱腹板厚度或翼缘厚度要求的条文。2)板件在拉剪作用下的强度计算以及桁架节点板的强度计算和有关稳定计算方法及规定。15.补充了平板支座、球形支座及橡胶支座等内容的条文。16.增加了插入式柱脚、埋入式柱脚及外包式柱脚的设计和构造规定。17.增加了大跨度屋盖结构的设计和构造要求的规定。18.增加了提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求的规定。.19.在塑性设计和钢与混凝土组合梁中取消了原规范对钢材和连接的强度设计值要乘折减系数0.9的规定。20.增加了空间圆管节点强度计算公式。增补了矩形管或方形管结构平面管节点强度的计算方法及有关构造规定。21.取消了原规范第十一章“圆钢、小角钢的轻型钢结构”。22.增补了钢与混凝土连续组合梁负弯矩部位的计算方法，混凝土翼板用压型钢板做底模的组合梁计算和构造特点，部分抗剪连接的组合梁的设计规定以及组合梁挠度计算。本规范中，黑体字标识的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，北京钢铁设计研究总院负责具体内容的解释。在执行规范过程中，请各单位结合工程实际总结经验。对本规范的意见或建议，请寄至北京钢铁设计研究总院钢结构设计规范国家标准管理组(地址：北京白广路四号；邮编：100053；传真：01063521024)。本规范主编单位和主要起草人：主编单位：北京钢铁设计研究总院参编单位：重庆大学西安建筑科技大学重庆钢铁设计研究院清华大学浙江大学哈尔滨工业大学同济大学天津大学华南理工大学水电部东北勘测设计院中国航空规划设计院中元国际工程设计研究院冶金建筑研究院西北电力设计院马鞍山钢铁设计研究院中国石化工程建设公司武汉钢铁设计研究院上海冶金设计院马鞍山钢铁股份有限公司杭萧钢结构公司莱芜钢铁集团喜利得(中国)有限公司浙江精工钢结构公司鞍山东方轧钢公司宝力公司上海彭浦总厂主要起草人：张启文夏志斌黄友明陈绍蕃王国周魏明钟赵熙元崔佳张耀春沈祖炎刘锡良梁启智俞国音刘树屯崔元山冯廉夏正中戴国欣童根树顾强舒兴平邹浩石永久但泽义聂建国陈以一丁阳徐国彬魏潮文陈传铮陈国栋穆海生张平远陶红斌王稚田思方李茂新陈瑞金曹品然武振宇邹亦农侯窚郭耀杰芦小松朱丹刘刚张小平黄明鑫胡勇张继宏严正庭目次1总则2术语和符号2.1术语2.2符号3基本设计规定3.1设计原则3.2荷载和荷载效应计算3.3材料选用3.4设计指标3.5结构或构件变形的规定4受弯构件的计算4.1强度4.2整体稳定4.3局部稳定4.4组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算5.1轴心受力构件5.2拉弯构件和压弯构件5.3构件的计算长度和容许长细比5.4受压构件的局部稳定6疲劳计算6.1一般规定6.2疲劳计算7连接计算7.1焊缝连接7.2紧固件(螺栓、铆钉等)连接7.3组合工字梁翼缘连接7.4梁与柱的刚性连接7.5连接节点处板件的计算7.6支座8构造要求8.1一般规定8.2焊缝连接8.3螺栓连接和铆钉连接8.4结构构件8.5对吊车梁和吊车桁架(或类似结构)的要求8.6大跨度屋盖结构8.7提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求8.8制作、运输和安装8.9防护和隔热9塑性设计9.1一般规定9.2构件的计算9.3容许长细比和构造要求10钢管结构10.1一般规定10.2构造要求10.3杆件和节点承载力11钢与混凝土组合梁11.1一般规定11.2组合梁设计11.3抗剪连接件的计算11.4挠度计算11.5构造要求附录A结构或构件的变形容许值附录B梁的整体稳定系数附录C轴心受压构件的稳定系数附录D柱的计算长度系数附录E疲劳计算的构件和连接分类附录F桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算本规范用词说明1总则1.0.1为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。1.0.2本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计，其中，由冷弯成型钢材制作的构件及其连接应符合现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018的规定。1.0.3本规范的设计原则是根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068制订的。按本规范设计时，取用的荷载及其组合值应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定；在地震区的建筑物和构筑物，尚应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011、中国地震动参数区划图GB18306和构筑物抗震设计规范GB50191的规定。1.0.4设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，并符合防火、防腐蚀要求。宜优先采用通用的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量。1.0.5在钢结构设计文件中，应注明建筑结构的设计使用年限、钢材牌号、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其他的附加保证项目。此外。还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的要求。1.0.6对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合现行有关国家标准的要求。2术语和符号2.1术语2.1.1强度strength构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破坏的计算。2.1.2承载能力load-carryingcapacity结构或构件不会因强度、稳定或疲劳等因素破坏所能承受的最大内力；或塑性分析形成破坏机构时的最大内力；或达到木适应于继续承载的变形时的内力。2.1.3脆断brittlefracture一般指钢结构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脆性断裂。2.1.4强度标准值characteristicvalueofstrength国家标准规定的钢材屈服点(屈服强度)或抗拉强度。2.1.5强度设计值designvalueofstrength钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。2.1.6一阶弹性分析firstorderelasticanalysis不考虑结构二阶变形对内力产生的影响，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。2.1.7二阶弹性分析secondorderelasticanalysis考虑结构二阶变形对内力产生的影响，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。2.1.8屈曲buckling杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同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。2.1.9腹板屈曲后强度post-bucklingstrengthofwebplate腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。2.1.10通用高厚比normalizedwebslenderness参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度除以相应的腹板抗弯、抗剪或局部承压弹性屈曲应力之商的平方根。2.1.11整体稳定overallstability在外荷载作用下，对整个结构或构件能否发生屈曲或失稳的评估。2.1.12有效宽度effectivewidth在进行截面强度和稳定性计算时，假定板件有效的那一部分宽度。2.1.13有效宽度系数effectivewidthfactor板件有效宽度与板件实际宽度的比值。2.1.14计算长度effectivelength构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。2.1.15长细比slendernessratio构件计算长度与构件截面回转半径的比值。2.1.16换算长细比equivalentslendernessrati0在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。2.1.17支撑力nodalbracingforce为减小受压构件(或构件的受压翼缘)的自由长度所设置的侧向支承处，在被支撑构件(或构件受压翼缘)的屈曲方向，所需施加于该构件(或构件受压翼缘)截面剪心的侧向力。2.1.18无支撑纯框架unbracedframe依靠构件及节点连接的抗弯能力，抵抗侧向荷载的框架。2.1.19强支撑框架framebracedwithstrongbracingsystem在支撑框架中，支撑结构(支撑桁架、剪力墙、电梯井等)抗侧移刚度较大，可将该框架视为无侧移的框架。2.1.20弱支撑框架framebracedwithweakbracingsystem在支撑框架中，支撑结构抗侧移刚度较弱，不能将该框架视为无侧移的框架。2.1.21摇摆柱leaningcolumn框架内两端为铰接不能抵抗侧向荷载的柱。2.1.22柱腹板节点域panelzoneofcolumnweb框架梁柱的刚接节点处，柱腹板在梁高度范围内的区域。2.1.23球形钢支座sphericalsteelbearing使结构在支座处可以沿任意方向转动的钢球面作为传力的铰接支座或可移动支座。2.1.24橡胶支座coupositerubberandsteelsupport满足支座位移要求的橡胶和薄钢板等复合材料制品作为传递支座反力的支座。2.1.25主管chordmember钢管结构构件中，在节点处连续贯通的管件，如桁架中的弦杆。2.1.26支管bracingmember钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如桁架中与主管相连的腹杆。2.1.27间隙节点gapjoint两支管的趾部离开一定距离的管节点。2.1.28搭接节点overlapjoint在钢管节点处，两支管相互搭接的节点。2.1.29平面管节点uniplanarjoint支管与主管在同一平面内相互连接的节点。2.1.30空间管节点multiplanarjoint在不同平面内的支管与主管相接而形成的管节点。2.1.31组合构件built-upmember由一块以上的钢板(或型钢)相互连接组成的构件，如工字形截面或箱形截面组合梁或柱。2.1.32钢与混凝土组合梁compositesteelandconcretebeam由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成能整体受力的梁。2.2符号2.2.1作用和作用效应设计值F集中荷载；H水平力；M弯矩；N轴心力；P高强度螺栓的预拉力；Q一重力荷载；R支座反力；V剪力。2.2.2计算指标E钢材的弹性模量；Ec混凝土的弹性模量；G钢材的剪变模量；一个锚栓的抗拉承载力设计值；N、N、N一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；N、N、N一个铆钉的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；N：组合结构中一个抗剪连接件的抗剪承载力设计值；N、N受拉和受压支管在管节点处的承载力设计值；Sb支撑结构的侧移刚度(产生单位侧倾角的水平力)；f钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；fv钢材的抗剪强度设计值；fce钢材的端面承压强度设计值；fst钢筋的抗拉强度设计值；fy钢材的屈服强度(或屈服点)；f锚栓的抗拉强度设计值；f、f、螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；、铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值；、对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；fc混凝土抗压强度设计值；u楼层的层间位移；仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值；同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值；应力；局部压应力；垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的应力；疲劳计算的应力幅或折算应力幅；变幅疲劳的等效应力幅；疲劳容许应力幅；、c,cr、板件在弯曲应力、局部压应力和剪应力单独作用时的临界应力；剪应力；f沿角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的剪应力；质量密度。2.2.3几何参数A毛截面面积；An净截面面积；H柱的高度；H1、H2、H3阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的高度；I毛截面惯性矩；It毛截面抗扭惯性矩；I毛截面扇性惯性矩；In净截面惯性矩；S毛截面面积矩；W毛截面模量；Wn净截面模量；WP塑性毛截面模量；WPn塑性净截面模量；a、g间距；间隙；b板的宽度或板的自由外伸宽度；b0箱形截面翼缘板在腹板之间的无支承宽度；混凝土板托顶部的宽度；bs加劲肋的外伸宽度；be板件的有效宽度；d直径；de有效直径；d0孔径；e偏心距；h截面全高；楼层高度；hc1混凝土板的厚度；hc2混凝土板托的厚度；he角焊缝的计算厚度；hf角焊缝的焊脚尺寸；hw腹板的高度。h0腹板的计算高度；i截面回转半径；l长度或跨度；l1梁受压翼缘侧向支承间距离；螺栓(或铆钉)受力方向的连接长度；l0一弯曲屈曲的计算长度；l扭转屈曲的计算长度；lw焊缝的计算长度；lz集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度；s部分焊透对接焊缝坡口根部至焊缝表面的最短距离；t板的厚度；主管壁厚；ts加劲肋厚度；tw腹板的厚度；夹角；夹角；应力扩散角；b梁腹板受弯计算时的通用高厚比；s梁腹板受剪计算时的通用高厚比；c梁腹板受局部压力计算时的通用高厚比；长细比；、换算长细比。2.2.4计算系数及其他C用于疲劳计算的有量纲参数；K1、K2构件线刚度之比；ks构件受剪屈曲系数；Ov管节点的支管搭接率；n螺栓、铆钉或连接件数目；应力循环次数；n1所计算截面上的螺栓(或铆钉)数目；nf高强度螺栓的传力摩擦面数目；nv螺栓或铆钉的剪切面数目；线膨胀系数；计算吊车摆动引起的横向力的系数；E钢材与混凝土弹性模量之比；e梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数；f疲劳计算的欠载效应等效系数；0柱腹板的应力分布不均匀系数；y钢材强度影响系数；1梁腹板刨平顶紧时采用的系数；2i考虑二阶效应框架第i层杆件的侧移弯矩增大系数；支管与主管外径之比；用于计算疲劳强度的参数；b梁整体稳定的等效临界弯矩系数；f正面角焊缝的强度设计值增大系数；m、t压弯构件稳定的等效弯矩系数；1折算应力的强度设计值增大系数；栓钉钢材强屈比；0结构的重要性系数；x、y对主轴x、y的截面塑性发展系数；调整系数；b梁截面不对称影响系数；1、2用于计算阶形柱计算长度的参数；高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；1、2、3阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的计算长度系数；用于计算梁整体稳定的参数；腹板受压区有效宽度系数；轴心受压构件的稳定系数；b、b梁的整体稳定系数；集中荷载的增大系数；n、a、d用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数。3基本设计规定3.1设计原则3.1.1本规范除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。3.1.2承重结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：1承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载。结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。2正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。3.1.3设计钢结构时，应根据结构破坏可能产生的后果，采用不同的安全等级。一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取为二级，其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。3.1.4按承载能力极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合，对钢与混凝土组合梁，尚应考虑准永久组合。3.1.5计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)；计算疲劳时。应采用荷载标准值。3.1.6对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时，吊车荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车确定。3.2荷载和荷载效应计算3.2.1设计钢结构时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等，应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定采用。结构的重要性系数应按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068的规定采用，其中对设计使用年限为25年的结构构件，不应小于O.95。注：对支承轻屋面的构件或结构(檩条、屋架、框架等)，当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为0.3kN/m2。3.2.2计算重级工作制吊车梁(或吊车桁架)及其制动结构的强度、稳定性以及连接(吊车梁或吊车桁架、制动结构、柱相互间的连接)的强度时，应考虑由吊车摆动引起的横向水平力(此水平力不与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑)，作用于每个轮压处的此水平力标准值可由下式进行计算：Hk=Pk，max(3.2.2)式中Pk，max吊车最大轮压标准值；系数，对一般软钩吊车=0.1，抓斗或磁盘吊车宜采用=0.15，硬钩吊车宜采用=0.2。注：现行国家标准起重机设计规范GB/T3811将吊车工作级别划分为A1A8级。在一般情况下，本规范中的轻级工作制相当于A1A3级；中级工作制相当于A4、A5级；重级工作制相当于A6A8级，其中A8属于特重级。3.2.3计算屋盖桁架考虑悬挂吊车和电动葫芦的荷载时，在同一跨间每条运行线路上的台数：对梁式吊车不宜多于2台；对电动葫芦不宜多于1台。3.2.4计算冶炼车间或其他类似车间的工作平台结构时，由检修材料所产生的荷载，可乘以下列折减系数：主梁：0.85；柱(包括基础)：0.75。3.2.5结构的计算模型和基本假定应尽量与构件连接的实际性能相符合。3.2.6建筑结构的内力一般按结构静力学方法进行弹性分析，符合本规范第9章的超静定结构，可采用塑性分析。采用弹性分析的结构中，构件截面允许有塑性变形发展。3.2.7框架结构中，梁与柱的刚性连接应符合受力过程中梁柱间交角不变的假定，同时连接应具有充分的强度承受交汇构件端部传递的所有最不利内力。粱与柱铰接时，应使连接具有充分的转动能力，且能有效地传递横向剪力与轴心力。梁与柱的半刚性连接只具有有限的转动刚度，在承受弯矩的同时会产生相应的交角变化，在内力分析时，必须预先确定连接的弯矩一转角特性曲线，以便考虑连接变形的影响。3.2.8框架结构内力分析宜符合下列规定：1框架结构可采用一阶弹性分析。2对>0.1的框架结构宜采用二阶弹性分析，此时应在每层柱顶附加考虑由公式(3.2.8-1)计算的假想水平力。(3.2.8-1)式中Qi第i楼层的总重力荷载设计值；ns框架总层数；当时，取此根号值为1.0;钢材强度影响系数，其值：Q235钢为1.0；Q345钢为1.1；Q390钢为1.2；Q420钢为1.25。对无支撑的纯框架结构，当采用二阶弹性分析时，各杆件杆端的弯矩M可用下列近似公式进行计算：M=Mb+2iMs(3.2.8-2)(3.2.8-3)式中Mb假定框架无侧移时按一阶弹性分析求得的各杆件端弯矩；MIs框架各节点侧移时按一阶弹性分析求得的杆件端弯矩；2i考虑二阶效应第i层杆件的侧移弯矩增大系数；N所计算楼层各柱轴心压力设计值之和；H产生层间侧移Au的所计算楼层及以上各层的水平力之和；u按一阶弹性分析求得的所计算楼层的层间侧移，当确定是否采用二阶弹性分析时，u可近似采用层间相对位移的容许值u，u见本规范附录A第A.2节；h所计算楼层的高度。注：1当按公式(3.2.8-3)计算的2i>1.33时，宜增大框架结构的刚度。2本条规定不适用于山形门式刚架或其他类似的结构以及按本规范第9章进行塑性设计的框架结构。3.3材料选用3.3.1为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700和低合金高强度结构钢GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。3.3.2下列情况的承重结构和构件不应采用Q235沸腾钢：1焊接结构。1)直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构。2)工作温度低于20时的直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳的结构以及承受静力荷载的受弯及受拉的重要承重结构。3)工作温度等于或低于30的所有承重结构。2非焊接结构。工作温度等于或低于20的直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构。3.3.3承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。3.3.4对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于0但高于一20时，Q235钢和Q345钢应具有0冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有20冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于20时，对Q235钢和Q345钢应具有20冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有40冲击韧性的合格保证。对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于20时，对Q235钢和Q345钢应具有0冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有20冲击韧性的合格保证。注：吊车起重量不小于50t的中级工作制吊车梁，对钢材冲击韧性的要求应与需要验算疲劳的构件相同。3.3.5钢铸件采用的铸钢材质应符合现行国家标准一般工程用铸造碳钢件GB/T11352的规定。3.3.6当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T5313的规定。3.3.7对处于外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合现行国家标准焊接结构用耐候钢)/GB/T4172的规定。3.3.8钢结构的连接材料应符合下列要求：1手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准碳钢焊条GB/T5117或低合金钢焊条GB/T5118的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。对直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构，宜采用低氢型焊条。2自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相适应，并应符合现行国家标准的规定。3普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓C级GB/T5780和六角头螺栓GB/T5782的规定。4高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1228、钢结构用高强度大六角螺母GB/T1229、钢结构用高强度垫圈GB/T1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3632、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB/T3633的规定。5圆柱头焊钉(栓钉)连接件的材料应符合现行国家标准电弧螺栓焊用圆柱头焊钉GB/T10433的规定。6铆钉应采用现行国家标准标准件用碳素钢热轧圆钢GB/T715中规定的BL2或BL3号钢制成。7锚栓可采用现行国家标准碳素结构钢GB/T700中规定的Q235钢或低合金高强度结构钢GB/T1591中规定的Q345钢制成。3.4设计指标3.4.1钢材的强度设计值，应根据钢材厚度或直径按表3.4.1-1采用。钢铸件的强度设计值应按表3.4.1-2采用。连接的强度设计值应按表3.4.1-3至表3.4.1-5采用。表3.4.1-1钢材的强度设计值(N/mm2)钢材抗拉、抗压和抗弯f抗剪fv端面承压(刨平顶紧)fce牌号厚度或直径(mm)Q235钢16215125325>1640205120>4060200115>60100-190110Q345钢16310180400>1635295170>3550265155>50100250145Q390钢16350205415>1635335190>3550315180>50100295170Q420钢16380220440>1635360210>3550340195>50100325185注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。表3.4.1-2钢铸件的强度设计值(N/mm2)钢号抗拉、抗压和抗弯f抗剪fv端面承压(刨平顶紧)fceZG200-40015590260ZG230-450180105290ZG270-500210120325ZG310-570240140370表3.4.1-3焊缝的强度设计值(N/mm2)焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径(mm)抗压焊缝质量为下列等级时。抗拉抗剪抗拉、抗压和抗剪一级、二级三级自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235钢16215215185125160>1640205205175120>4060200200170115>60100190190160110自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q345钢16310310265180200>1635295295250170>3550265265225155>50100250250210145自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q390钢16350350300205220>1635335335285190>3550315315、270180>50100295295250170Q420钢16380380320220220>1635360360305210>3550340340290195>50100325325275185注：1自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293和低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470中相关的规定。2焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。3对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取，在受拉区的抗弯强度设计值取。4表中厚度系指计算点的钢材厚度。对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。表3.4.1-4螺栓连接的强度设计值(N/mm2)螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓C级螺栓A级、B级螺栓抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压普通螺栓4.6级、4.8级1701405.6级2101908.8级400320锚栓Q235钢140Q345钢180承压型连接高强度螺栓8.8级40025010.9级500310构件Q235钢305405470Q345钢385510590Q390钢400530615Q420钢425560655注：1A级螺栓用于d24mm和l10d或l150mm(按较小值)的螺栓；B级螟栓用于d24mm或l10d或l150mm(按较小值)的螺栓。d为公称直径，l为螺杆公