《钢结构设计标准+GB+50017-2017》详细解读

《钢结构设计标准GB50017-2017》详细解读CATALOGUE目录1总则2术语和符号3基本设计规定4材料5结构分析与稳定性设计6受弯构件CATALOGUE目录7轴心受力构件8拉弯、压弯构件9加劲钢板剪力墙10塑性及弯矩调幅设计11连接12节点13钢管连接节点CATALOGUE目录14钢与混凝土组合梁15钢管混凝土柱及节点16疲劳计算及防脆断设计17钢结构抗震性能化设计18钢结构防护011总则为了规范公司的管理，提高工作效率，保障公司和员工的权益，制定本总则。本总则依据国家相关法律法规、行业规范以及公司实际情况制定。目的依据1.1目的和依据01021.2适用范围适用于公司各部门、各分支机构的管理和工作。适用于公司全体员工，包括正式员工、实习生、兼职员工等。指本总则所适用的企业法人实体。公司指与公司签订劳动合同或劳务合同，为公司提供劳动或服务的自然人。员工指公司内部按照职能划分的组织单位。部门指公司在不同地区或业务领域设立的下属机构或部门。分支机构1.3术语和定义公司管理应当公平公正，不偏袒任何一方，保障员工的平等权益。公平公正公司管理应当遵守国家法律法规和行业规范，确保公司经营的合法合规性。依法合规公司管理应当高效务实，注重实效，提高工作效率和质量。高效务实公司管理应当持续改进，不断完善和优化管理体系和制度。持续改进1.4基本原则022术语和符号术语一对某一专业领域内特定概念的准确描述，用于统一行业内的理解和交流。术语二指在某个学科或领域中，具有特定含义和用法的专业词汇。术语三用于描述特定事物、现象、过程等的专业用语，确保信息传递的准确性和一致性。2.1术语03符号三用于表示数量关系、逻辑关系、空间关系等的抽象符号，有助于简化和加速思维过程。01符号一代表某种特定含义或概念的图形、文字或组合，用于简化表达和传递信息。02符号二在特定领域或行业中，具有通用性和标准性的代表性标记或图案。2.2符号033基本设计规定03设计应考虑正常使用极限状态和承载能力极限状态的要求，确保结构在各种作用下的稳定性和可靠性。01设计应遵循安全、适用、经济的原则，确保结构在预定使用期限内满足各项功能要求。02设计应采用成熟的技术和可靠的施工方法，保证结构的安全性和耐久性。3.1一般规定结构体系应根据建筑的使用功能、高度、抗震等级等因素合理选择。高层建筑结构宜采用钢筋混凝土框架、剪力墙、筒体等结构体系。大跨度结构宜采用钢结构、索膜结构等轻质高强材料构成的结构体系。3.2结构体系设计应考虑重力、风荷载、地震作用等对结构的影响。风荷载应根据建筑结构所在地的风压、风向、风速等气象条件确定。重力荷载包括结构自重和楼面活荷载等。地震作用应根据建筑所在地的抗震设防烈度、场地类别、设计地震分组等因素确定。3.3作用设计应控制结构的整体变形和构件的局部变形，保证结构的稳定性和舒适度。结构在正常使用极限状态下的变形应满足规范规定的限值要求。构件的局部变形不应影响结构的整体性能和舒适度。对于高层建筑和大跨度结构，应采取有效措施减小结构在风荷载和地震作用下的变形。010203043.4结构或构件变形及舒适度的规定0102043.5截面板件宽厚比等级截面板件宽厚比等级应根据构件的受力性能、稳定性能和使用要求等因素确定。宽厚比等级较高的构件具有较好的承载能力和稳定性，但用钢量相对较大。宽厚比等级较低的构件用钢量相对较小，但承载能力和稳定性可能受到一定影响。设计时应根据具体情况合理选择截面板件宽厚比等级，以达到经济合理的目的。03044材料钢材牌号应选用符合国家标准的碳素结构钢、低合金高强度结构钢等优质钢材，具体牌号根据工程要求和设计规范确定。标准要求钢材应符合国家现行有关标准的规定，具有良好的可焊性和机械性能，满足结构设计所需的强度和稳定性要求。4.1钢材牌号及标准4.2连接材料型号及标准连接材料型号根据连接方式和受力要求，选用适当的螺栓、螺母、垫圈等连接件，确保其型号与钢材相匹配。标准要求连接材料应符合国家现行有关标准的规定，具有良好的力学性能和工艺性能，满足连接部位的强度和稳定性要求。在满足设计要求和规范的前提下，应优先选用可再生、可循环使用的环保材料，降低工程对环境的负面影响。材料选用原则对进场的材料进行严格的质量检验和控制，确保其符合设计要求和相关标准，防止不合格材料用于工程中。材料质量控制4.3材料选用设计指标根据工程结构类型、使用功能和荷载要求等，确定相应的设计指标，如强度、刚度、稳定性等。设计参数根据设计规范和相关标准，确定设计过程中所需的各种参数，如材料强度设计值、荷载分项系数、抗震设防烈度等。这些参数将直接影响工程结构的安全性和经济性。4.4设计指标和设计参数055结构分析与稳定性设计结构分析应基于合理的力学模型，考虑结构在实际受力状态下的工作性能。结构分析应考虑材料的非线性性能、几何非线性和边界条件非线性等因素。结构稳定性设计应保证结构在规定的荷载作用下具有足够的承载能力、刚度和稳定性。5.1一般规定初始缺陷包括几何缺陷和力学缺陷，应在结构分析中予以考虑。几何缺陷主要指结构构件的初弯曲、初偏心等，应根据实际情况进行估算。力学缺陷主要指残余应力、初始应变等，应根据材料的力学性能和加工工艺进行确定。5.2初始缺陷一阶弹性分析可采用线性方法求解，如矩阵位移法、有限元法等。设计时应根据一阶弹性分析结果对结构进行承载力验算和稳定性评估。一阶弹性分析基于小变形假设，忽略结构变形对平衡条件的影响。5.3一阶弹性分析与设计二阶P-Δ弹性分析考虑结构在侧向荷载作用下的二阶效应，包括P-Δ效应和P-δ效应。二阶P-Δ弹性分析应采用逐步逼近法或迭代法进行求解。设计时应根据二阶P-Δ弹性分析结果对结构进行承载力验算和稳定性评估，必要时进行加固设计。5.4二阶P-Δ弹性分析与设计直接分析设计法是一种综合考虑结构各种非线性因素的分析方法。直接分析设计法应采用适当的数值方法进行求解，如有限元法、有限差分法等。设计时应根据直接分析设计法的结果对结构进行承载力验算和稳定性评估，确保结构的安全性和可靠性。5.5直接分析设计法066受弯构件123受弯构件在弯曲过程中，其正应力应满足材料的许用应力要求，以保证构件在受力时不发生破坏。正应力强度受弯构件在剪切力作用下，其剪应力也应满足材料的许用剪应力要求，防止构件发生剪切破坏。剪应力强度当受弯构件同时受到弯矩和剪力的共同作用时，应考虑复合应力的影响，确保构件的整体强度满足要求。复合应力强度6.1受弯构件的强度受弯构件在受力过程中，应保证其整体稳定性，避免发生弹性失稳现象。这要求构件的截面尺寸、材料性质等满足一定的条件。在保证整体稳定性的前提下，受弯构件的塑性发展也应得到充分考虑。这有助于提高构件的承载能力和延性。弹性失稳塑性发展6.2受弯构件的整体稳定受弯构件的腹板在受力过程中容易发生局部失稳现象。为保证腹板的局部稳定性，可以采取设置加劲肋、限制腹板高厚比等措施。受弯构件的翼缘也应保证局部稳定性，防止发生局部屈曲现象。这要求翼缘的宽度、厚度等满足一定的条件。6.3局部稳定翼缘局部稳定腹板局部稳定有效宽度法对于焊接截面梁腹板，可以采用有效宽度法来考虑屈曲后的强度。该方法通过引入有效宽度的概念，将腹板的屈曲效应转化为等效的正应力进行计算。直接强度法直接强度法是一种更为精确的考虑屈曲后强度的方法。该方法通过引入稳定系数来考虑腹板的屈曲效应，从而得到更为准确的承载能力。6.4焊接截面梁腹板考虑屈曲后强度的计算腹板开孔的形状和位置应满足一定的要求，以避免对受弯构件的承载能力和稳定性产生不利影响。一般来说，圆形或椭圆形孔洞较为适宜，且应尽可能避免在受力较大的区域开设孔洞。开孔形状和位置腹板开孔的尺寸和间距也应满足一定的要求。孔洞尺寸不宜过大，以免影响腹板的局部稳定性；同时，相邻孔洞之间应保持一定的间距，以避免形成应力集中区域。开孔尺寸和间距6.5腹板开孔要求

6.6梁的构造要求梁的截面尺寸梁的截面尺寸应满足承载能力和稳定性的要求。一般来说，梁的截面高度和宽度应根据跨度、荷载等因素进行合理选择。梁的翼缘和腹板连接梁的翼缘和腹板连接处应保证传力可靠、构造简单。常见的连接方式有焊接、螺栓连接等，具体选择应根据实际情况进行判断。梁的加劲肋设置为增强梁的局部稳定性和承载能力，可以在梁的腹板上设置加劲肋。加劲肋的形状、尺寸和间距等应根据实际情况进行设计。077轴心受力构件确定计算简图根据构件的受力情况和支撑条件，确定计算简图。计算轴力根据荷载大小和分布情况，计算构件所受的轴力。强度验算根据材料的强度和截面尺寸，进行构件的强度验算。7.1截面强度计算确定计算长度根据构件的支撑条件和端部约束情况，确定构件的计算长度。计算长细比根据构件的截面尺寸和计算长度，计算构件的长细比。稳定性验算根据长细比和材料的稳定性系数，进行构件的稳定性验算。7.2轴心受压构件的稳定性计算7.3实腹式轴心受压构件的局部稳定和屈曲后强度局部稳定验算对实腹式轴心受压构件的板件进行局部稳定验算，防止板件发生屈曲。屈曲后强度利用考虑屈曲后强度的利用，对构件的承载能力进行评估。根据构件的支撑条件和端部约束情况，合理确定构件的计算长度。计算长度确定根据材料的特性和设计要求，给出构件的容许长细比限值。容许长细比限值7.4轴心受力构件的计算长度和容许长细比根据构件的受力情况和稳定性要求，选择合适的支撑类型。支撑类型选择按照支撑类型的要求和构件的实际情况，合理布置支撑点。支撑布置原则7.5轴心受压构件的支撑根据构件的连接要求和受力情况，选择合适的单边连接方式。对单边连接的单角钢进行稳定性验算，确保其受力稳定可靠。7.6单边连接的单角钢单角钢稳定性验算连接方式选择088拉弯、压弯构件根据构件受力情况和最不利截面位置，确定需要计算的截面。确定计算截面计算截面上的轴力、弯矩和剪力等内力。计算内力根据材料力学公式，验算截面强度是否满足要求。强度验算8.1截面强度计算确定计算长度根据构件的支撑情况和失稳模式，确定计算长度。计算长细比根据构件截面尺寸和计算长度，计算长细比。稳定性验算根据稳定系数和长细比，验算构件的稳定性是否满足要求。8.2构件的稳定性计算根据框架的结构形式和节点连接方式，确定框架类型。确定框架类型确定计算长度系数计算有效长度根据框架类型和有关规范，确定计算长度系数。根据计算长度系数和构件实际长度，计算有效长度。0302018.3框架柱的计算长度03构造措施采取合理的构造措施，如加设加劲肋等，提高压弯构件的局部稳定性。01局部稳定验算对压弯构件的翼缘和腹板进行局部稳定验算，确保其不发生局部失稳。02屈曲后强度利用考虑压弯构件屈曲后的强度利用，提高其承载能力。8.4压弯构件的局部稳定和屈曲后强度

8.5承受次弯矩的桁架杆件次弯矩计算根据桁架杆件的受力情况和节点约束条件，计算次弯矩。强度验算考虑次弯矩对桁架杆件强度的影响，进行强度验算。稳定性验算考虑次弯矩对桁架杆件稳定性的影响，进行稳定性验算。必要时，可采取设置支撑或调整杆件截面尺寸等措施来提高稳定性。099加劲钢板剪力墙123加劲钢板剪力墙是由钢板和加劲肋组成的墙体结构，用于提高建筑物的抗侧力性能和整体稳定性。加劲钢板剪力墙的定义和构成加劲钢板剪力墙适用于高层建筑、大跨度建筑等需要较高抗侧力性能的结构，但在某些特殊情况下可能需要限制其使用。适用范围和限制条件加劲钢板剪力墙的设计应遵循安全、经济、合理的原则，同时满足相关规范和标准的要求。设计原则和要求9.1一般规定荷载和作用效应计算加劲钢板剪力墙的荷载包括水平荷载、竖向荷载和温度作用等，需要进行详细的计算和分析。稳定性和承载力计算加劲钢板剪力墙的稳定性和承载力计算需要考虑材料的力学性能、几何尺寸、边界条件等因素。变形和裂缝控制计算加劲钢板剪力墙的变形和裂缝控制计算需要满足相关规范和标准的要求，以确保结构的安全性和耐久性。9.2加劲钢板剪力墙的计算钢板和加劲肋的选材和规格应符合设计要求，并满足相关规范和标准的规定。钢板和加劲肋的选材和规格加劲钢板剪力墙的焊接和连接质量应符合相关规范和标准的要求，确保结构的整体性和稳定性。焊接和连接质量要求加劲钢板剪力墙应采取有效的防腐和防火措施，以提高结构的耐久性和安全性。防腐和防火措施加劲钢板剪力墙的施工和验收应符合相关规范和标准的要求，确保结构的质量和安全性。施工和验收标准9.3构造要求1010塑性及弯矩调幅设计在确保结构整体稳定性的前提下，允许部分构件出现塑性变形，以充分利用材料的塑性性能。塑性设计原则适用于延性较好的材料（如钢、钢筋混凝土）构成的结构，在静力或低周反复荷载作用下进行塑性分析及设计。适用范围塑性铰是指结构在受力过程中出现塑性变形的集中区域，其转动能力对结构的塑性性能有重要影响。塑性铰概念10.1一般规定调幅方法包括强度折减、刚度折减和弯矩重分布等方法，具体应根据结构类型、受力特点和材料性能等因素进行选择。调幅幅度限制为保证结构的安全性和稳定性，弯矩调幅的幅度应控制在一定范围内，避免过大或过小。调幅目的通过调整弯矩分布，使结构在受力过程中形成有利的塑性铰机构，从而提高结构的承载能力和变形能力。10.2弯矩调幅设计要点在塑性设计前，需对结构进行弹性计算，以确定结构的内力分布和变形情况。弹性计算塑性铰处理内力重分布计算在计算过程中，需对可能出现的塑性铰进行合理处理，如采用塑性铰模型、等效塑性铰长度等方法。在弯矩调幅后，需重新计算结构的内力分布，以验证调幅效果和结构的安全性。03020110.3构件的计算为保证构件的稳定性和承载能力，需对构件的长细比进行限制，具体数值应根据材料性能和受力特点等因素确定。在塑性设计中，需特别注意构件的连接、节点构造等细节问题，以确保结构的整体性和稳定性。同时，还应满足相关规范和标准对构造方面的要求。容许长细比构造要求10.4容许长细比和构造要求1111连接010203连接应确保结构的整体性、稳定性和承载能力。连接设计应考虑材料特性、制造工艺、安装方法、使用环境和维护条件。连接应便于检查、维修和更换。11.1一般规定123焊缝连接应根据受力情况、焊缝形式和尺寸进行计算。焊缝强度应满足设计要求，考虑焊缝质量、焊接工艺和检验方法。焊缝连接应考虑焊接变形和残余应力的影响。11.2焊缝连接计算焊缝坡口形式和尺寸应符合设计要求，确保焊接质量。焊缝应避免在应力集中区域设置，减少应力集中对结构的影响。焊缝应避开构件的截面突变处，防止产生过大的应力集中。11.3焊缝连接构造要求紧固件强度应满足设计要求，考虑紧固件材料、制造工艺和检验方法。紧固件连接应考虑预紧力、摩擦系数和连接板厚度等因素。紧固件连接应根据受力情况、紧固件类型和尺寸进行计算。11.4紧固件连接计算紧固件连接应确保连接板之间的密贴，避免产生过大的间隙。紧固件应避免在应力集中区域设置，减少应力集中对结构的影响。紧固件应按照规定的拧紧顺序和拧紧力矩进行拧紧，确保连接的可靠性。11.5紧固件连接构造要求

11.6销轴连接销轴连接应根据受力情况、销轴类型和尺寸进行计算。销轴应具有足够的强度和刚度，满足设计要求。销轴连接应考虑销轴的固定方式、防松措施和润滑条件。钢管法兰连接应根据受力情况、法兰类型和尺寸进行计算。法兰连接应考虑密封性能、紧固力矩和防松措施。法兰应具有足够的强度和刚度，满足设计要求。法兰连接应避免在应力集中区域设置，减少应力集中对结构的影响。11.7钢管法兰连接构造1212节点节点设计应符合结构整体性能要求，确保传力明确、构造合理、连接可靠。节点应满足承载力、刚度和稳定性要求，并考虑抗震、抗风等动力荷载的影响。节点构造应便于制作、运输、安装和维护，并尽量减少现场焊接和螺栓连接的工作量。12.1一般规定连接板应采用与母材相匹配的材质和强度等级，厚度应根据计算确定。连接板与构件的连接应采用高强度螺栓或焊接，确保连接可靠。连接板应设置必要的加劲肋和斜向支撑，以增强其稳定性和承载能力。12.2连接板节点01梁柱连接节点应采用刚性连接或铰接，具体形式应根据结构受力特点和设计要求确定。02刚性连接节点应保证梁柱间无相对转动，传递弯矩和剪力；铰接节点应保证梁柱间能自由转动，不传递弯矩。03梁柱连接节点的构造应满足抗震设计要求，采取必要的加强措施，如设置加强板、加劲肋等。12.3梁柱连接节点铸钢节点应具有足够的承载力和良好的塑性、韧性，满足结构安全和使用要求。铸钢节点的材质应符合相关标准规定，并经过必要的检验和验收。铸钢节点与构件的连接应采用高强度螺栓或焊接，确保连接可靠。12.4铸钢节点12.5预应力索节点预应力索节点应具有可靠的锚固和传力装置，确保预应力索的张拉和固定。预应力索节点的构造应满足预应力索的受力特点和设计要求，避免出现过大的应力集中和变形。预应力索节点的制作和安装应严格按照设计要求进行，确保施工质量和安全。支座的制作和安装应严格按照设计要求进行，确保其稳定性和可靠性。支座应具有足够的承载力和良好的变形能力，满足上部结构的安全和使用要求。支座的构造应根据上部结构的受力特点和设计要求确定，合理布置支座的位置和数量。12.6支座柱脚应具有足够的承载力和稳定性，确保上部结构与基础的可靠连接。柱脚的制作和安装应严格按照设计要求进行，确保其施工质量和安全。柱脚的构造应根据上部结构的受力特点和设计要求确定，采取必要的加强措施，如设置地脚螺栓、抗剪键等。12.7柱脚1313钢管连接节点钢管连接节点设计应符合现行国家标准和行业规范的要求。钢管连接节点应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证结构的整体性和安全性。钢管连接节点的构造应便于制作、安装和检修。13.1一般规定13.2构造要求01钢管连接节点的焊缝质量应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》的规定。02钢管连接节点的几何尺寸和形状应符合设计要求，且不应有明显的变形和损伤。钢管连接节点处的钢管壁厚应符合设计要求，且不应小于规定的最小壁厚。03圆钢管直接焊接节点的承载力可按现行国家标准《钢结构设计规范》中的相关规定进行计算。局部加劲节点应在加劲肋与主管连接处进行加强处理，其承载力可按加强后的截面进行计算。圆钢管直接焊接节点和局部加劲节点的稳定性应按现行国家标准《钢结构设计规范》中的相关规定进行计算。01020313.3圆钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算矩形钢管直接焊接节点的承载力可按现行国家标准《钢结构设计规范》中的相关规定进行计算。局部加劲节点应在加劲肋与主管连接处进行加强处理，其承载力可按加强后的截面进行计算。矩形钢管直接焊接节点和局部加劲节点的稳定性应按现行国家标准《钢结构设计规范》中的相关规定进行计算，同时应考虑节点处可能产生的局部屈曲现象。在计算过程中，应采用适当的计算方法和模型，确保计算结果的准确性和可靠性。13.4矩形钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算1414钢与混凝土组合梁010203组合梁应由钢梁和与其上翼缘紧密结合的混凝土翼板共同工作组成。钢梁与混凝土翼板之间应采用抗剪连接件连接，以保证两者共同工作。组合梁的设计应考虑施工阶段的稳定性和强度要求。14.1一般规定14.2组合梁设计01组合梁设计应包括承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算和验算。02承载能力极限状态计算应包括钢梁和混凝土翼板的强度和稳定计算。03正常使用极限状态计算应包括变形、裂缝宽度和振动等验算。抗剪连接件的承载力应根据其破坏模式确定。抗剪连接件的间距和布置应满足相关构造要求。抗剪连接件的计算应符合相关标准和规范的要求。14.3抗剪连接件的计算挠度计算应考虑荷载长期效应的影响。挠度限值应符合相关标准和规范的规定。挠度计算可采用弹性方法或考虑塑性发展的方法。14.4挠度计算负弯矩区裂缝宽度计算应符合相关标准和规范的要求。裂缝宽度计算应考虑荷载长期效应和钢筋应力松弛等因素的影响。裂缝宽度限值应符合相关标准和规范的规定。14.5负弯矩区裂缝宽度计算14.6纵向抗剪计算纵向抗剪计算应考虑混凝土翼板与钢梁之间的相对滑移。02纵向抗剪承载力应根据相关标准和规范的规定进行计算。03纵向抗剪连接件的设置和构造应符合相关要求。01钢梁的截面形式和尺寸应满足相关构造要求。抗剪连接件的类型、尺寸和布置应满足相关构造要求。14.7构造要求混凝土翼板的厚度和配筋应满足相关构造要求。组合梁的构造应便于施工和养护维修。1515钢管混凝土柱及节点15.1一般规定钢管混凝土柱的设计、制作和施工应符合国家现行有关标准的规定。钢管混凝土柱应具有足够的承载力、刚度和稳定性，满足使用功能的要求。钢管混凝土柱的防火、防腐、防锈等处理应符合相关规定。矩形钢管混凝土柱的截面尺寸、壁厚和钢材强度等级应符合设计要求。矩形钢管混凝土柱的混凝土强度等级不应低于C30，且应满足设计要求。矩形钢管混凝土柱的制作和安装精度应符合相关规定，保证柱身直线度和垂直度。01020315.2矩形钢管混凝土柱15.3圆形钢管混凝土柱030201圆形钢管混凝土柱的截面尺寸、壁厚和钢材强度等级应符合设计要求。圆形钢管混凝土柱的混凝土强度等级不应低于C30，且应满足设计要求。圆形钢管混凝土柱的制作和安装精度应符合相关规定，保证柱身圆度和垂直度。输入标题0201040315.4钢管混凝土柱与钢梁连接节点钢管混凝土柱与钢梁连接节点的设计应遵循“强节点、弱构件”的原则，保证节点的承载力和刚度不小于所连接构件的承载力和刚度。钢管混凝土柱与钢梁连接节点的施工质量应符合相关规定，保证连接可靠、无松动。钢管混凝土柱与钢梁连接节点的连接方式可采用焊接、螺栓连接或铆接等，具体应根据设计要求和施工条件确定。钢管混凝土柱与钢梁连接节点的构造应简单、传力明确、便于施工。1616疲劳计算及防脆断设计16.1一般规定疲劳计算应考虑零件和构件在交变应力作用下的疲劳破坏风险。疲劳计算应基于材料的疲劳性能和零件的应力集中情况。疲劳计算应考虑零件和构件的服役环境和载荷谱。16.2疲劳计算应力-寿命法适用于高周疲劳，基于名义应力进行疲劳寿命预测。疲劳计算应考虑平均应力、应力幅值和应力循环次数的影响。疲劳计算可采用应力-寿命法或应变-寿命法。应变-寿命法适用于低周疲劳，基于局部应变进行疲劳寿命预测。0203040116.3构造要求零件和构件应避免应力集中，以降低疲劳破坏风险。零件和构件应采用合理的截面形状和尺寸，以提高疲劳寿命。零件和构件的连接部位应采用适当的过渡