《鋼結構設計規範》GBJ17-88

《《鋼結構設計規範》GBJ17-88》是2003年中國計畫出版社出版的檔案，由中華人民共和國建設部編著。

基本介紹

• 書名：《鋼結構設計規範》GBJ17-88
• 作者：中華人民共和國建設部主編
• 出版社：中國計畫出版社出版
• 出版時間：2003-10-1

基本信息

鋼結構設計規範所屬類別科學文化圖書
最低價格¥33.60在新華書店

公告

本規範是根據原國家基本建設委員會（81）建發設字第546號文的通知，由我部負責主編，具體由我部北京鋼鐵設計研究總院會同全國有關設計、科研、施工單位和高等院校對1974年原國家基本建設委員會和冶金工業部批准的《鋼結構設計規範》（TJ17－74）修訂而成。

內容介紹

本規範由北京鋼鐵設計研究總院會同有關設計、教學和科研單位組成修訂編制小組，對《鋼結構設計規範》GBl7—88進行全面修訂由建設部以公告第147號文頒布，自2003年12月1日實施。本規範共11章和6個附錄。其主要內容包括總則、術語和符號、基本設計規定、受彎構件的計算、軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算、疲勞計算、連線計算、構造要求、塑性設計、鋼管結構、鋼與混凝土組合梁。本次修訂在對原規範條文進行修改、調整和刪除的同時，新增了許多內容...

從中看我國

（一）鋼結構的特點

1.鋼材輕質高強，比鋼筋混凝土結構能承受更大的荷載，跨越更大的跨度。

2.內部組織比較均勻，非常接近勻質體，各方向的物理力學性能基本相同，接近各向同性體。鋼結構的實際受力情況和力學計算結果最相符合。

3.鋼材的塑性好，一般情況下不會因偶然超載而突然斷裂，而其良好的韌性則使之對動力荷載適應性較強。

4.鋼材的可焊性使鋼結構的連線變得簡易，製造簡便，施工方便，加快了施工速度。

5.鋼材組織非常緻密，便於做成密閉結構。

以上一些特點使得鋼結構在現代化建築中得到了快速發展，套用越來越廣。雖然它有著易於鏽蝕，防火性差等特點，但隨著防護漆、防火塗料的不斷研發，鋼結構在我國近三十年來得到了高速的發展。相應地我國鋼結構設計技術也得到了長足的進步。這些進步可從近三十年來《鋼結構設計規範》的日益完善看得出來。

（二）鋼結構設計技術的發展

1.GBJ17-88比TJ17-74在技術上改進和增加的內容。

我國1989年7月1日起使用的《鋼結構設計規範》的編號為GBJ17-88（以下簡稱GBJ17-88），原《鋼結構設計規範》TJ17-74（以下簡稱TJ17-74）於1991年1月1日廢止。

（1）以機率理論為基礎的極限狀態設計法取代原有的容許應力法。在TJ17-74中，鋼結構採用容許應力法進行設計。這種設計方法屬於半機率極限設計法，只有少數設計參數，如鋼材的設計強度、風雪荷載等採用了機率分析確定其設計採用值，大多數荷載，其他不定性參數，結構構件的承載力，作用效應並未進行綜合的機率分析，只能使用安全係數來大致協調，而安全係數為定值且都是憑以往的設計經驗選定的，因而設計的結構和不同的構件的安全度不可能相等，顯然這種設計方法是不合理的。GBJ17-88引入的極限狀態設計方法早在1960年代末就由C.A.Cornel等提出來了；它屬於近似機率設計法，比半機率設計法進了一步；這種方法主要是引入了可靠設計理論，把影響結構或構件可靠性的各種因素都視為獨立的隨機變數，根據統計分析確定失敗機率來度量結構或構件的可靠性。此法把構件的承載力和作用效應的機率分析聯繫在一起，以安全指標作為度量結構構件安全度的尺度，較合理地對各類構件的安全度作定量分析比較，達到等安全度的設計目的。這種設計方法的採用是規範最關鍵的改進，它給出了一種新的設計理念，是以後所有的設計的基礎。（2）調整受彎構件的整體穩定係數。

（3）增加受彎構件腹板局部穩定計算的相關公式。

（4）軸心受壓構件的穩定性計算採用三條曲線。

（5）壓彎構件的穩定性改用相關公式計算。

（6）增加多層框架柱的計算長度，引入K1、K2（分別為相交於柱一端、柱下端的橫樑線剛度之和與柱線剛度這和的比值）來計算柱長度係數，使構件計算長度更加合理。

（7）疲勞計算以應力幅代替應力比。應力比的套用是在以前對疲勞破壞機理未能弄清楚且試驗設備又比較落後的情況下採用的，而現在出現了疲勞試驗機，為研究疲勞提供了硬體基礎。疲勞計算的應力幅分為常幅和變幅疲勞計算。變幅疲勞採用PalmyrnMinerm線性累加損傷法則，把變幅疲勞折合成常幅疲勞，使得常幅、變幅疲勞計算公式趨於統一。

（8）連線中的直角角焊縫採用考慮應力方向的計算方法。

（9）增加承壓型高強度螺栓連線。

（10）調整構造要求的部分內容。

（11）新增塑性設計，鋼管結構，鋼與混凝土組合梁計算。

由上可見GBJ17-88比TJ17-74增加了不少內容，使得設計更加合理，適用範圍更廣。

2.GBJ50017-2003與GBJ17-88的比較。

隨著我國對外開放政策的實施，工業民用建築得到了迅速的發展，鋼結構設計技術日新月異，舊的設計規範已經到了更新以適應現代鋼結構建設需要的時候了。我國於2003年12月1日開始又實施了新的《鋼結構設計規範》GBJ50017-2003，原GBJ17-88同時廢止。這次修改更加注意細節，大大完善了《鋼結構設計規範》。主要表現在以下方面：

（1）明確規定了焊縫質量級別，根據不同的結構重要性，荷載特性，焊接形式，工作環境，應力狀態選用不同的焊縫等級。

（2）調整各種鋼種設計指標，對各類鋼結構應具有的材質提出了更完整的要求，推薦了Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼，增補了Q490。

（3）充實了框架結構內力分析方法。規定對於(∑N·Δμ)/(∑H·h)>0.1的框架結構宜採用二階彈性分析方法確定桿件內力，以提高計算的精確度（公式中的參數含義具體見《鋼結構設計規範》GBJ50017-2003）。

（4）取消原規範中吊車橫向水平荷載的增大係數，給出吊車擺動產生橫向水平力的計算公式。吊車橫向水平力（卡軌力）原規定只與小車制動力有關，而卡軌力則是在大車運行時發生，兩者存在概念上的不同，而對於沒有小車的特殊吊車，按原規範是算不出卡軌力的，這顯然很不合理。新規範借鑑前蘇聯、美國等國家的研究成果，針對我國有代表性的9種重級工作制吊車，經過對比分析而得，比較符合實際情況。

（5）調整梁腹板局部穩定的計算公式，不再把腹板看成是完全彈性板，而是考慮非彈性變形和幾何缺陷的影響，同時給出利用屈曲後強度的計算方法，對腹板的約束係數也進行了調整。

（6）增加了組成板件厚度t≥40mm的工字形截面和箱形截面在計算軸心受壓構件時截面類別規定，增加了d類截面的φ值。d類截面的殘餘應力不但沿板寬方向變化，在厚度方向的變化也比較顯著，而且板件外表面以殘餘應力為主，對構件穩定影響較大，原規範只把板件厚度大於40mm的焊實腹截面歸為c類，這顯然很粗糙。

（7）增加了單軸對稱截面軸壓構件繞對稱軸彎扭屈曲的計算方法。

（8）修改了受壓構件受壓翼緣自由長度的側向支承的支撐力計算方法和交叉腹桿在平面外計算長度的確定方法。

（9）明確將框架界定為無支撐純框架、強支撐框架、弱支撐框架三類，並規定了各類框架計算長度係數的計算方法。

（10）新增加了帶有搖擺柱的無支撐純框架和弱支撐框架柱的計算長度確定方法。

（11）新規範中，應力變化循環次數n≥5×104時，要進行疲勞計算，比原規範少了5×104次，修改並結合國外規定和建築鋼結構實際情況，比原來更安全。

（12）修改了在T形截面受壓構件中，軸心受壓構件和彎矩使腹板自由邊受拉的壓彎構件，腹板高度與其厚度之比的規定。

（13）增加了梁與柱剛性連線和不設定柱的橫向加勁肋時，對柱腹板厚度或翼緣厚度的要求。

（14）新增板件在拉剪作用下的強度計算以及桁架點板的強度計算和穩定方法。

（15）補充了平板支座、球形支座、橡膠支座等內容。

（16）增加了插入式柱腳、埋入式柱腳及外包式柱腳的設計、構造等規定。

（17）增加了大跨度屋蓋結構的設計、構造要求。

（18）增加了寒冷地區結構抗脆斷能力的內容。

（19）增加了空間圓管節點強度計算公式，增補矩形管或方形管結構平面節點強度的計算方法及有關構造規定。

（20）取消原規範“圓鋼、小角鋼的輕型鋼結構”等章節。

（21）增補了鋼與混凝土組合梁負彎矩部位的計算方法，混凝土翼緣板用壓型鋼板做底模的組合梁計算和構造特點，部分抗剪連線組合梁的設計規定以及組合梁撓度計算。

發展

三）鋼結構今後的發展

1.高效能鋼材的研究和套用。採用各種技術措施，提高鋼材的承載能力，使鋼材發揮更高的效能是今後鋼結構發展的一個主要方向。

2.設計準則的進一步完善。現行規範所採用的是近似機率極限狀態設計方法，這種方法尚存在不足之處，應對設計準則的進一步完善繼續研究。

3.構件和結構穩定理論的進一步研究。歐拉提出軸心受壓柱子的彈性穩定理論的臨界公式至今已有200多年了。但在結構的穩定理論計算方面還存在著許多問題，如：壓彎構件的彎扭屈曲，薄板屈曲後強度的利用，剛架體系和穩定，空間結構的穩定等。

4.預應力鋼結構的研究。預應力鋼結構的運用是以高強度鋼材代替部分普通鋼材，以達到節約鋼材的目的。我國從五十年代開始對預應力鋼結構進行了理論和試驗研究，直至現在在工程中運用還是不多，還有待研究。

5.空間結構的研究。以空間體系的網架結構代替平面結構可以節約鋼材，在大跨度時經濟效果尤為顯著，應進一步研究。

6.鋼和混凝土組合結構的套用。鋼材受壓時穩定性不好，而混凝土則最宜於承受壓力，將二者組合在一起可以發揮兩者的優勢，取得較大的經濟效益。

7.高層鋼結構的研究。隨著我國改革開放的深入，城市人口的不斷增加，城市用地的矛盾不斷上升，發展高層建築是一個方向。目前，儘管我國已經制定了《高層民用建築鋼結構技術規程》（JGJ99-98）行業標準，與已開發國家相比還有一定的差距。