轻型钢结构技术规程 DG-TJ08-2089-2012

前言

暋

本规程是按照上海市建设和交通委员会沪建交号

[2008]470

文件下达的要求由同济大学和上海市金属结构行业协会任主编

,

并会同有关单位编制而成

。

通过编制组的反复讨论在广泛征求科研教学设计制作

,、、、

及施工等方面专家意见的基础上先后完成了初稿征求意见稿

,、、

送审稿和报批稿

。

原上海市标准轻型钢结构设计规程自

《》(DBJ08-68-97)

年月日实施年已经废止目前以低多层轻型框

199875,2005。,

架体系房屋交错桁架体系房屋门式刚架体系房屋及低层龙骨

、、

体系房屋为代表的轻型钢结构在我国特别是上海及周边地区发

展迅速已经呈现出非常广阔的应用前景本规程对这几类主要

,。

轻型钢结构房屋的设计防护制作安装等的技术要求作出规

、、、

定以促进其进一步合理安全健康地发展

,、、。

规程共分十二章及八个附录包括总则术语和符号材料

,:、、、

结构设计的基本规定作用和作用效应组合轻型框架体系房屋

、、

结构交错桁架体系房屋结构门式刚架体系房屋结构低层龙骨

、、、

体系房屋结构轻型钢结构防护要求轻型钢结构制作轻型钢结

、、、

构安装等内容本规程吸收了国内外近期的研究成果参考了相

。,

关单位的工程设计制作和施工等经验力求使规程先进实用并

、,、

具有可操作性

。

本规程首次将轻型框架体系交错桁架体系门式刚架体系

、、

及低层龙骨体系四类轻型钢结构房屋一起涵盖内容可能不尽完

,

善请各单位和有关人员在使用过程中将发现的问题意见和

。,、

建议及时寄至同济大学土木工程学院建筑工程系轻型钢结构技

《

术规程编制组地址上海市四平路号邮编以供

》(:1239;200092),

今后修订时参考

。

主编单位同济大学

:

上海市金属结构行业协会

参编单位苏州科技学院

:

宝钢工程技术集团有限公司

浙江精工钢结构有限公司

上海市机电设计研究院有限公司

中船第九设计研究院工程有限公司

同济大学建筑设计研究院集团有限公司

()

巴特勒上海有限公司

()

美建建筑系统中国有限公司

()

浙江杭萧钢构股份有限公司

上海华胤钢结构工程有限公司

美联钢结构建筑系统上海有限公司

()

上海通用金属结构工程总公司

蓝璀建筑钢结构上海有限公司

()

上海绿筑住宅建筑系统科技有限公司

上海钢之杰钢结构建筑有限公司

主要起草人沈祖炎

:

(以下按姓名拼音排列)

毕辉陈以一陈友泉丁洁民杜兆宇

暋暋暋暋暋

目次

暋

总则………

1暋暋(1)

术语符号…………………

2暋、(3)

术语…………………

暋2灡1暋暋(3)

符号…………………

暋2灡2暋暋(6)

材料……………………

3暋暋(25)

结构设计的基本规定……

4暋(29)

设计原则……………

暋4灡1暋(29)

设计指标……………

暋4灡2暋(29)

构造的一般规定……

暋4灡3暋(38)

结构变形的规定……

暋4灡4暋(39)

作用和作用效应组合……

5暋(43)

一般规定……………

暋5灡1暋(43)

风荷载………………

暋5灡2暋(44)

地震作用……………

暋5灡3暋(46)

雪荷载………………

暋5灡4暋(49)

作用效应组合的规定………………

暋5灡5暋(53)

轻型框架体系房屋结构…………………

6暋(55)

结构体系布置………

暋6灡1暋(55)

结构分析……………

暋6灡2暋(57)

梁……………………

暋6灡3暋(57)

柱……………………

暋6灡4暋(64)

竖向支撑和剪力墙…………………

暋6灡5暋(68)

节点设计……………

暋6灡6暋(77)

交错桁架体系房屋结构…………………

7暋(87)

结构体系及布置……

暋7灡1暋(87)

结构分析……………

暋7灡2暋(89)

构件设计……………

暋7灡3暋(91)

楼面及屋面结构设计………………

暋7灡4暋(94)

节点设计……………

暋7灡5暋(97)

门式刚架体系房屋结构…………………

8暋(104)

结构体系及布置……

暋8灡1暋(104)

结构分析……………

暋8灡2暋(109)

构件设计……………

暋8灡3暋(113)

节点设计……………

暋8灡4暋(128)

低层龙骨体系房屋结构…………………

9暋(136)

结构体系及布置……

暋9灡1暋(136)

承重构件的截面型式………………

暋9灡2暋(141)

结构计算……………

暋9灡3暋(143)

构件设计……………

暋9灡4暋(147)

楼面结构……………

暋9灡5暋(153)

屋面结构……………

暋9灡6暋(161)

墙体结构……………

暋9灡7暋(169)

轻型钢结构防护要求…………………

10暋(179)

一般规定…………

暋10灡1暋(179)

钢结构涂装要求…………………

暋10灡2暋(179)

钢结构防腐其它要求……………

暋10灡3暋(180)

钢结构的防火保护………………

暋10灡4暋(181)

轻型钢结构制作………

11暋(183)

一般规定…………

暋11灡1暋(183)

钢结构制作原材料………………

暋11灡2暋(183)

钢构件加工………

暋11灡3暋(184)

构件外形尺寸……

暋11灡4暋(186)

构件焊缝…………

暋11灡5暋(195)

涂装工程施工……

暋11灡6暋(196)

轻型钢结构安装………

12暋(198)

一般规定…………

暋12灡1暋(198)

门式刚架体系钢结构的安装和校正……………

暋12灡2暋(199)

轻型框架和交错桁架体系钢结构的安装和校正

暋12灡3暋

……………………

(205)

低层龙骨体系钢结构的安装和校正……………

暋12灡4暋(207)

高强度螺栓的安装………………

暋12灡5暋(210)

焊接及其它紧固件………………

暋12灡6暋(211)

次结构的安装……

暋12灡7暋(212)

围护系统的安装…………………

暋12灡8暋(213)

钢结构竣工验收…………………

暋12灡9暋(214)

附录考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法………

A暋(216)

附录确定螺钉材料抗剪强度设计值的标准试验………

B暋(218)

附录双坡及单坡屋面房屋的风荷载体型系数………

C暋(222)

附录梁柱节点的典型形式……………

D暋(229)

附录形截面柱的承载力计算公式……

E暋L(232)

附录楔形梁在刚架平面内的换算长度系数……………

F暋(237)

附录单面角焊缝的技术要求…………

G暋(244)

附录构件畸变屈曲应力计算…………

H暋(246)

本规程用词说明……………

(249)

引用标准名录………………

(250)

1总则

暋暋

1灡0灡1为适应轻型钢结构的发展在设计和施工中贯彻执行国

暋,

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

,、、、

量制定本规程

,。

1灡0灡2本规程适用于上海地区钢结构房屋中的以热轧轻型型

暋

钢轻型焊接和高频焊接型钢冷弯薄壁型钢以及薄柔截面构件

、、

等作为主要受力构件的轻型钢结构的设计制作和安装受有强

、;

烈腐蚀性环境作用的轻型钢结构的防护应按国家现行相关标准

设计

。

1灡0灡3本规程的结构设计和施工质量验收等条款是根据现行国

暋

家标准建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构荷

《》GB50068、《

载规范建筑抗震设计规范钢结构设计

》GB50009、《》GB50011、《

规范冷弯薄壁型钢结构技术规范钢结

》GB50017、《》GB50018、《

构工程施工质量验收规范以及现行上海市工程建设规

》GB50205

范建筑抗震设计规程钢结构制作与安装规程

《》DGJ08-9、《》DG/

轻型钢结构制作及安装验收规程

TJ08-216、《》DG/TJ08-010

等有关条文结合轻型钢结构的特点和上海地区的情况而制定

,。

轻型钢结构设计制作及安装中有关本规程未予规定的内容应

、,

符合国家现行相关技术标准的规定

。

1灡0灡4轻型钢结构设计应保证结构满足强度稳定刚度耐久

暋、、、

性和其他使用要求应优先采用定型的和标准化的构件以及标准

;

化的节点型式优先采用与轻型钢结构相适应或相配套的各种建

,

筑材料轻型钢结构的制作和安装应充分考虑薄壁结构的特点

。,

防止过大的变形和失稳

。

1

1灡0灡5轻型钢结构的设计文件应注明结构的设计使用年限钢

暋、

材牌号和质量等级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

、。

2

2术语、符号

暋

2灡1术语

暋暋

2灡1灡1轻型钢结构

暋lightweightsteelbuildingstructure

以热轧轻型型钢轻型焊接和高频焊接型钢冷弯薄壁型钢

、、

以及薄柔截面构件等作为主要受力构件的结构主要以轻型框架

,

体系交错桁架体系门式刚架体系及低层龙骨体系四类房屋钢

、、

结构为代表

。

2灡1灡2结构体系延性类别

暋ductilitycategoryofstructuralsys灢

tem

根据结构体系在强地震作用下结构整体延性的等级水平所

划分的结构体系类别

。

2灡1灡3半刚性连接

暋semi灢rigidconnection

介于铰接和刚接之间的连接方式这种连接能够承受一定的

,

弯矩但同时相连杆件间会产生一定的相对转动变形

,。

2灡1灡4滑移堆积雪荷载

暋slidingsnowload

当屋面存在高度差且较高屋面上积雪有可能滑移到相邻较

、

低屋面时对相邻较低屋面处一定宽度范围内考虑滑移所堆积

,,

的均匀分布的雪荷载

。

2灡1灡5薄柔截面构件

暋steelmemberwithnon灢compactorslen灢

derelements

板件宽厚比超过其能够达到屈服强度所规定的宽厚比限值

的构件

。

2灡1灡6带竖缝钢板剪力墙

暋steelplateshearwallwithslits,SPSWS

3

规则设置多条细小竖缝的钢板剪力墙

。

2灡1灡7交错桁架体系

暋staggeredtrussframesystem

由外侧两纵列柱子和联系梁组成纵向框架横向是连于柱子

,

的平面桁架及楼层板中间无柱平面桁架的高度与层高相同

,。,

跨度等于建筑物的宽度在建筑物横向的每个轴线上平面桁架

。,

是每隔一层设置一个而在相邻轴线上则是交错布置在相邻桁

,。

架间楼层板一端支承在下一层平面桁架的上弦杆上另一端支

,,

承在上一层桁架的下弦杆上

。

2灡1灡8抗侧力刚度中心

暋rigiditycenterofresistinglateral灢force

侧向荷载作用下楼层板的转动中心

。

2灡1灡9混合桁架

暋trusswithavierendeelpanel

桁架跨中节间不设斜腹杆其余各节间设受拉单斜杆

,。

2灡1灡10受力蒙皮作用

暋stressedskinaction

与支承构件可靠连接的围护结构体系所具有的抵抗板自身

平面内剪切变形的能力

。

2灡1灡11塑性设计

暋plasticdesign

按承载能力极限状态设计时考虑构件截面内塑性的发展及

,

由此引起的内力重分配

。

2灡1灡12有效宽度

暋effectivewidth

强度和稳定性计算考虑板件屈曲后强度时将板件宽度进行

,

折算作为计算用的宽度

,。

2灡1灡13有效宽度系数

暋effectivewidthfactor

板件有效宽度与板件实际宽度的比值

。

2灡1灡14摇摆柱

暋leaningcolumn

框架内两端为铰接不能抵抗侧向荷载的柱

。

2灡1灡15无侧移框架

暋framewithoutsidesway

4

支撑结构支撑桁架剪力墙电梯井等抗侧移刚度较大的

(、、)

强支撑框架

。

2灡1灡16有侧移框架

暋framewithsidesway

依靠构件及节点连接的抗弯能力来抵抗侧向荷载的无支撑

纯框架和支撑结构抗侧移刚度较弱的弱支撑框架

。

2灡1灡17柱腹板节点域

暋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灡1灡18龙骨体系房屋

暋framingsystembuilding

由立柱顶导梁底导梁支撑拉条或撑杆等部件组成的龙

、、、、

骨与面板形成的墙体作为主要承受竖向荷载或水平荷载的房屋

。

2灡1灡19拼合截面

暋built灢upsection

由两个或多个槽形截面通过不同方式组合而成的截面

。

2灡1灡20防护层设计使用年限

暋servicelifeofprotectivelayer

在合理设计正确施工和正常使用和维护的条件下涂层等

、,

防护层预估的使用年限

。

2灡1灡21冷弯效应

暋effectofcoldforming

因冷弯引起的钢材性能改变的现象

。

2灡1灡22标准实验

暋standardtest

为获得特定部件承载性能指标而专门规定的实验方法

。

2灡1灡23结构特性变异系数

暋variationcoefficientofstructural

characteristics

某一类结构由其构件几何尺寸不定性变异系数和材料强度

不定性变异系数确定的系数

。

5

2灡2符号

暋暋

字母

符号解释条文号

顺序暋暋暋暋暋暋暋暋

A截面面积

6灡3灡2

柱小端的截面面积

A8灡3灡6

0洞口总面积

9灡3灡7

A水平边缘构件的截面面积

b6灡5灡12

A螺栓的有效截面面积

bo6灡6灡9

A竖向边缘构件的截面面积

c6灡5灡12

A轴压畸变屈曲有效截面面积

cd9灡4灡2、9灡4灡5

斜腹杆的截面面积

A7灡4灡3

d等效只拉斜杆的截面面积

6灡5灡14

螺钉螺纹处有效截面面积4灡2灡9

A

e有效截面面积7灡5灡4、

A8灡3灡4、9灡4灡5

A柱小端的有效截面面积

e08灡3灡6

有效净截面面积

A6灡4灡3、9灡4灡2

en钢管的等效净截面面积

7灡5灡3

A翼缘的截面面积8灡2灡7、8灡3灡4、

f

8灡3灡6

A毛截面面积

g7灡5灡3、9灡4灡2

A受拉的毛截面面积

gt7灡5灡6

A受剪的毛截面面积

gv7灡5灡6

A按有效宽度b计算的毛截面面积

gwe7灡5灡6

A第i段破坏面的截面积

i7灡5灡3

6

续表

字母

符号解释条文号

顺序暋暋暋暋暋暋暋暋

A净截面面积

n6灡4灡3、7灡5灡3

A受拉的净截面面积

nt7灡5灡6

A受剪的净截面面积

nv7灡5灡6

A按有效宽度b计算的净截面面积

nwe7灡5灡6

A

A开孔截面处一个形截面的面积

TT6灡3灡4

A上弦杆的截面面积

u7灡4灡3

加劲肋间距

8灡3灡4

a螺栓间距

6灡6灡8

卷边高度

9灡4灡6

交错桁架建筑横向宽度

7灡4灡4

B楼板宽度

7灡4灡7

双力矩

8灡3灡15

端板宽度

6灡6灡8

钢管截面宽度

b7灡5灡3

翼缘宽度

9灡4灡6

板件宽度

9灡4灡5、9灡4灡7

b墙梁截面沿截面主轴x轴方向的计算高度

08灡3灡15

b翼缘外伸宽度

B16灡3灡6

b蜂窝梁开孔处腹板竖肢长度

26灡3灡6

b柱翼缘塑性铰线的长度

cf6灡6灡9

b端板塑性铰线长度

cp6灡6灡9

b板件有效宽度

e7灡5灡4

b工字形钢梁受压翼缘半宽

f6灡3灡2

7

续表

字母

符号解释条文号

顺序暋暋暋暋暋暋暋暋

b剪力墙缝间板宽

s6灡5灡5

B

b加劲肋的外伸宽度

st6灡3灡6、6灡6灡8

C系数

CSD5灡4灡4

D圆孔直径

6灡3灡7

D第i榀桁架的剪切刚度

i7灡4灡2

D第i榀桁架第j个节间的剪切刚度

ij7灡4灡3

螺栓公称直径

D4灡2灡4

d连接件直径

4灡2灡9

斜腹杆长度

7灡4灡3

d柱小端的截面高度

08灡3灡6

d柱大端的截面高度

18灡3灡6

E钢材的弹性模量

4灡2灡8

E混凝土的弹性模量

c6灡5灡9

蜂窝孔水平尺寸

e6灡3灡4

扭转计算偏心距

7灡4灡2

e螺栓中心至翼缘板边缘的距离

c6灡6灡8

E

e螺栓中心至翼缘板表面的距离

f6灡6灡8

e第i层的质心偏移值

i5灡3灡3

e螺栓中心至端板边缘的距离

p6灡6灡9

e螺栓中心至腹板表面的距离

w6灡6灡8、8灡4灡9

F作用在柱顶的水平力

FH8灡3灡7

8

续表

字母

符号解释条文号

顺序暋暋暋暋暋暋暋暋

钢材的抗拉抗压抗弯强度设计值4灡2灡1、

f、、

4灡2灡9、8灡2灡7

fb螺栓的承压强度设计值

c4灡2灡4

fw对接焊缝的抗压强度设计值

c4灡2灡2

f钢材的端面承压强度设计值

ce4灡2灡1

fw角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值

f、4灡2灡2

fb螺栓的抗拉强度设计值

t4灡2灡4

fw对接焊缝的抗拉强度设计值

t4灡2灡2

f钢材的极限抗拉强度最小值

u6灡6灡9

fb螺栓的极限抗拉强度最小值

u6灡6灡9

Ff钢材的抗剪强度设计值4灡2灡1、

v

6灡6灡7、8灡3灡4

f曚腹板考虑屈曲后的抗剪强度设计值

v8灡3灡4

fb螺栓的抗剪强度设计值

v4灡2灡4

fs螺钉的抗剪强度设计值

v4灡2灡9

fw对接焊缝的抗剪强度设计值

v4灡2灡2

f钢材的屈服强度

y4灡2灡1、8灡2灡7

f柱子钢材的屈服强度

yc6灡5灡7

f翼缘钢材的屈服强度

yf6灡3灡2

腹板钢材的屈服强度

6灡3灡2

f剪力墙钢板钢材的屈服强度

yw6灡5灡7、6灡5灡9、

6灡5灡12、6灡5灡16