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钢规更新

【规范更新】重大消息:钢结构要换新规范啦!GB50017-2017即将启用!一起来看看都更新了啥!

by 邵工——建筑结构工程师 Structural Engineer |2018年1月10日 | 工程服务, 经验分享, 设计知识
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一、前言

今天晚上在群里大家开始讨论钢规要更新的事情。从03年到18年,15年了,钢规终于要更新了。

住房和城乡建设部公告2017年第1771号

现批准《钢结构设计标准》为国家标准,编号为GB50017-2017,自2018年7月1日起实施。其中,第4.3.2、4.4.1、4.4.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3条为强制性条文,必须严格执行。原《钢结构设计规范》GB50017-2003同时废止。

索引:http://www.hnbzw.com/GenerateFile/2/7/8694.shtml

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二、钢结构设计规范演变历程

我国的钢结构设计规范是随着建筑钢结构的应用逐步发展和完善的,经历了74规范TJl7—74、88规范 GBJl7—88和03规范GB50017—2003。现在又出来了17规范GB50017—2017。

2.1 初代目74《钢规》:

74规范前,我们没有自己编制的钢结构设计规范, 所以说,74规范是我国第一本正规的钢结构设计规范。

70年代初,国家下决心编制自己的规范,解决设计规范的空白。由于历史原因,原负责编制的单位解散,资料散失,一切从头开始。

这次调集了包括设计、科研和高校的各方人员, 拨发了充足的试验经费和必要的钢材指标,集中力量 从事规范的课题研究。由当时的冶金部北京钢铁设计院负责牵头主编,期间完成了大量理论分析和试验研究工作,仅轴压构件就做了107根试件的试验。

早期的74版钢结构规范采用容许应力法,是一种半概率、半经验的极限状态法。

74规范不仅解决了设计规范的有无问题,还为我 国钢结构基本力学性能的研究打下了良好的基础,培养了人才。

2.2 次代目88《钢规》:

88规范采用《建筑结构设计统一标准》规定的以概率理论为基础的用分项系数表达的极限状态设计方法。疲劳计算仍采用容许应力法,但以压力幅准则代 替了以前的应力比准则,增加了塑性设计、钢管结构和混凝土组合梁三章内容。

88规范对74规范作了较全面的修订,反应出当时 国内钢结构领域的发展水平,体现了向国际接轨,吸收了新技术成果。轴压柱子曲线由一根改为三根,压弯构件的稳定计算由单项式改为多项式,增加了多层框架柱计算长度系数,钢材方面增加了390级的 15MnV钢,高强螺栓方面增加了承压型高强螺栓连接。

2.3 三代目03《钢规》:

03规范引进了如二阶分析、屈曲后强度等先进技术,进一步适应钢结构的应用和扩展。

在钢材方面增加了Q420钢,柱子曲线上增加了厚壁压杆的d类φ曲线,给出了单轴对称弯扭屈曲的计算公式。增加了大跨度屋盖结构设计和构造要求、寒冷地区抗脆断的构造要求,增加了方管桁架。

2.4 四代目17《钢规》:

纵观上述规范修订的变迁过程,可以看到,我们的钢结构设计规范,在老一辈钢结构人的努力下,从 74规范、88规范到03规范,逐步形成了具有中国特色的钢结构设计标准,为我国的工程建设事业作出了重大贡献。

但是,74规范虽经两次修订,但总体来说 都是局部性的,经过30多年的改革开放,我国的钢结构应用状况发生了很大变化。随着钢产量由不足到过剩,钢结构的应用从以前仅用于重工业变为目前的广泛应用于工业和民用建筑的各个领域。因此,迫切需要一本适用于当前形势的囊括工业和民用建筑领域的钢结构设计规范与市场接轨。

同时,经过多年的改革开放,我们已从过去单纯 的学习苏联转变为向欧美日等发达国家学习先进的钢结构技术。因此,这方面也急需与国际接轨。

17规范增加了直接分析法和钢结构抗震性能化设计内容。

在保留计算长度系数法的前提下,增加了考虑P一△和P一δ效应并考虑结构和构件初始缺陷的钢结构直接分析法。

该计算方法在2005年左右已纳入欧、美及香港规范。 与03规范考虑P一△效应的近似二阶分析法相比, 直接分析法在钢结构稳定计算方法方面前进了一大步,使钢结构的稳定计算与强度计算统一起来

新增的钢结构抗震性能化设计一章,以中震设计为出发点,以钢结构构件截面分类为基础,体现高延性、低强度和高强度、低延性的设计方法,使钢结构的设计趋于更合理、经济和安全。

三、2017最新版《钢结构设计规范》主要修订内容如下:

(1)“术语和符号(第2章)”删除了原规范中关于强度的术语,增加了本次规范新增内容的术语。

(2)“基本设计规定(第3章)”增加了“结构体系”和“截面板件宽厚比等级”,“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料(第4章)”,关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳定性设计(第5章)”,“构造要求(原第8章)”中制作、运输及安装的原则性规定并入本章。

(3)“受弯构件的计算(原第4章)”改为“受弯构件(第6章)”,增加了腹板开孔的内容,“构造要求”中与梁设计相关的内容移入本章。

(4)“轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算(原第5章)”改为“轴心受力构件(第7章)”及“拉弯、压弯构件(第8章)”两章,“构造要求(原第8章)”中与柱设计相关的内容移入第7章。

(5)“疲劳计算(原第6章)”改为“疲劳计算及防脆断设计(第16章)”增加了简便快速验算疲劳强度的方法,“构造要求(原第8章)”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章,并增加了抗脆断设计的补充规定。

(6)“连接计算(原第7章)”改为“连接(第11章)”及“节点(第12章)”两章,“构造要求(原第8章)”中有关焊接及螺栓连接的内容并入11章、柱脚内容并入12章。

(7)“构造要求(原第8章)”中的条文根据其内容,分别并入相关各章。

(8)“塑性设计(原第9章)”改为“塑性及弯矩调幅设计(第10章)”,改变了塑性设计思路,采用内力重分配的思路进行设计。

(9)“钢管结构(原第10章)”改为“钢管连接节点(第13章)”,丰富了计算的节点连接型式,另外,增加了节点刚度判定的内容。

(10)“钢与混凝土组合梁(原第11章现第14章)”,补充了纵向抗剪设计内容,删除了与弯筋连接件有关的内容。

(11)增加的章节有:第4 章 材料、第5 章 结构分析与稳定性设计、第9章 加劲钢板剪力墙、第15 章 钢管混凝土柱及节点 、第17章 钢结构抗震性能化设计、第18章 钢结构防护。

四、补充延伸:

新版钢规对2003版钢规做了全面修订,特别是首次引入的“直接分析法”和“基于性能的钢结构抗震设计方法”,体现了与国际标准的接轨以钢结构实际设计需求为中心的原则

大跨度空间结构广泛应用于体育场馆、商场、展览馆、美术馆等,此类结构普遍存在造型复杂、竖向刚度小、稳定性问题突出、施工困难等问题,因而吸引了众多研究人员和工程师的注意。

直接分析法的优势:
1、直接分析法为大跨度空间结构的设计提供了很好的分析和设计手段,是一种全新的解决方案,已在欧美和香港得到大力的推广,也纳入了最新的GB50017。
2、采用直接分析法时,结构在构件和整体层面上的稳定性都可以在分析过程中得到反映,而不是像传统线性方法那样需要在设计阶段进行矫正。
3、更为严重的是,基于计算长度法的矫正并不总能得到正确的结果,从而造成安全隐患或导致事故发生。大跨度空间结构失稳模态普遍具有整体性,甚至可能发生跳跃或者跳回屈曲,基于构件稳定性的传统设计方法难以解决此类结构的稳定性问题
此外,以后只有以后只有强制性规定叫规范由政府制定,其余都是标准由行业协会制定,学美国。
老朱微博

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看来小伙伴们又要买新规范了。参考文献:

【1】王立军. 《钢结构设计规范》回顾与展望[J]. 工程建设标准化, 2015(7):82-83.

【2】沈祖炎. 中国《钢结构设计规范》的发展历程[J]. 建筑结构学报, 2010, 31(6):1-6.

邵工——建筑结构工程师 Structural Engineer

建筑一网(www.jianzhu1.com)是一群同济大学毕业建筑和土木相关专业毕业的研究生和博士组成的技术团体。我们自2011年始即开始从事结构设计和研究工作, 积累了大量的研究成果和创新技术,并整理了对中国规范、FIDIC合同、欧洲规范和美国规范的总结笔记。此外, 团队还在结构产品领域有所研究,并推出了超薄夹层、板桁架、无檩网架、装配式厂房和装配式酒店等相关装配式产品。

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