澳门建筑钢结构规章

第一章总则

第一条标的及适用范围

一、本规章制定了建筑钢结构设计与施工的一般规则，该等规定均以屋宇结构及桥梁

结构之安全及荷载规章(RSA)中所列之一般安全标准为根据而制定。

二、本规章内容不包括如桥梁、塔、烟囱等钢结构之设计方法，如有需要本规章必须

连同ENV199377(欧洲法典三)的相关部份一起使用。

三、本规章仅考虑热轧型钢的设计，对冷弯型钢的设计应按ENV1993-1-3执行。

第二条符号及单位

一、本规章所采用之符号详列于附件一中。

二、不同种类之物理单位应按国际标准单位(S.I.)引用，以下为一些建议之单位:

质量...........................................kg

集中荷载及均布荷载..........kN,kN/m,kN/m2

容重...........................................kN/m3

应力..............................................N/rnm2,MPa,GPa

弯矩...........................................kNm

第三条引用标准

一、按本规章进行钢结构设计，应按有关产品标准及施工标准进行。该类标准详列于

附件二中。

二、在附件二中所列之引用标准，应以最新版本为准。

第二章一般安全准则

第四条一般规定

一、钢结构的安全性必须按照RSA的一般规定，以及本规章订定的详细标准确定。

二、建筑结构在设计及施工上必须满足下列各项功能要求：

(-)结构必须有可接受的概率，使其在预定的设计基准期及成本内能保持设计上所

要求的适用性；

(-)结构必须有适当的可靠度，使其能承受在施工和使用时可能出现的各种作用及

影响，同时在正常维修费用下具有足够的耐久性能。

第五条作用

一、确定钢结构安全性所考虑的作用已列明于RSA中，本条只加以适当之补充。

二、在计算温度变化所产生之影响，钢材的线膨胀系数应取a=12xlOVc。其它计算中

所需的钢材性能可按第十八条『型钢及钢板』中所列之值取用。

三、按本规章设计之钢结构，对各方向的分析，必须具有足够之延展性以允许将RSA

第二十三条所述之地震系数降低至0.24aE»

第六条承载能力极限状态

承载能力极限状态，一般应考虑下列情况:

（-）强度之承载能力极限状态，相当于结构构件的截面或其连接部份开始破坏或产

生过度变形（不包含疲劳破坏）；（见第二十五条）；

（-）结构转变为机动体系之承载能力极限状态，相当于某些截面开始产生塑性变形，

形成塑性绞导致整体结构或结构的一部份转变为机动体系（见第二十六条）；

（三）挫曲之承载能力极限状态，相当于结构或结构构件丧失稳定性（见第二十七条）；

（四）失稳之承载能力极限状态，相当于结构作为刚体考虑时整体之倾覆或产生位移

（见第二十八条）；

（五）疲劳破坏之承载能力极限状态，相当于结构承受动力荷载重复作用（见第二十九

条）。

第七条正常使用极限状态

一、正常使用极限状态，一般应考虑下列情况（见第二十二条）：

（-）结构中出现变形或挠度，因而严重影响其外观或有效使用（包括机器或使用上的

正常运作）：

（-）因振动、摆动、或侧移导致结构使用者的不舒适或非结构构件饰面之破坏；

（三）因变形、挠度、振动、摆动或侧移导致装饰材料或非结构构件的破坏。

二、为了避免超出以上之使用极限，必须对结构的变形、挠度及振动加以规限。有关

建筑物之容许挠度已列于第二十三条『容许限值』中。

第八条耐久性

一、为保证结构具有足够的耐久性，应考虑下列相关因素：

（-）结构的使用；

（-）要求性能的标准；

（三）预期的环境条件；

（四）材料的成份、性质及性能；

（五）构件的形状及结构细部设计；

（六）工艺质量及质控水平；

（七）特别的保护措施；

（八）在预定设计基准期内可能需要的修护。

二、在设计阶段应评估内在及外在环境条件对耐久性的影响，从而提供足够的材料保

护。

第九条防火规定

有关防火规定，请参阅附件三『钢结构防火之安全性确定』。

第三章结构分析

第十条一般规定

一、静定结构的内力应采用静态分析方法计算。

二、超静定结构的内力一般可采用下列方法计算：

（-）弹性理论分析一可在任何情况下使用（见第十一条）；

（-）塑性理论分析一仅在构材截面及材料符合ENV1993-1-1第5.2条的要求下方

可使用。采用塑性设计之钢结构应按ENV1993-1-1所述之方法进行。

三、结构内力一般可按下列方法计算：

(-)一阶理论分析一使用结构原始几何形状计算。适用于侧撑式或非摆动式框架

分析(框架之分类见第十五条及第十六条)；

(-)二阶理论分析一考虑结构变形产生之内力，它可使用于任何框架包括摆动式

框架(采用二阶分析方法进行结构计算时，可参照相关参考数据进行)。

第十一条弹性理论分析

一、弹性分析应假设材料的应力应变行为在任何应力水平下应为线性关系。这个假设

适用于一阶及二阶弹性分析。

二、只要符合下列条件，使用一阶弹性理论计算之弯矩，在任何构件上均可重分配不

超过最大弯矩之15%：

(-)框架内力与外力必须保持平衡；

(-)所有折减弯矩(弯矩重分布)的构件必须为一级或二级截面(截面之分类见第

SH条)。

三、连接计算的假设必须符合第十二条的要求。

第十二条设计假定

一、在结构分析中所作之假设必须与连接点预期之性能兼容。

二、框架之假设可分为三类：

(-)简支框架一构件间之连接节点不传递弯矩，以及在结构分析中可假设构件以较

接方式连接；

(-)刚性框架一在弹性分析中，连接处应保持其原来的完全连续性，以及节点应符

合以下有关刚性节点之要求；

(三)半刚性框架一在弹性分析中，以连接节点实际之弯矩-曲率或受力-变形特性之

计算。

三、连接节点可按下列分类：

(-)较接连接节点一在设计上，此类节点不允许传递可能对结构构件产生严重影响

之弯矩；

(-)刚性连接节点一在设计上，此类节点之变形不会对结构内力分布或整体变形产

生显著影响；

(三)半刚性连接节点一不能符合有关刚性或较接要求之连接节点。

第十三条结构系统

一、框架系统

(-)所有框架必须考虑下列有关框架之缺陷；

(-)在框架分析中，缺陷所产生之效应应按表一所述之等效几何缺陷方法或等效

力方法计算；

(三)如符合第十六条之要求，框架可分类为侧撑框架；

(四)在框架分析中，每一层之摆动变形必须按第十五条有关摆动框架之分类进行验

证。如被分类为摆动框架，二阶效应必须在计算中考虑。

二、子框架系统

只要符合下列条件，结构可在计算中再细分为多个子框架：

(-)子框架间之结构相互作用必须确实地得到模拟；

(-)子框架之布置必须适用于所使用之结构系统；

(三)须考虑子框架间相互作用可能产生的严重影响。

表一框架缺陷

摆动缺陷4)等效力

式中:

由二(K能

丸」

0200

Kc=|o.5+—]<1.0

n

nJ,nc=柱数目

K,=|o.2+±]<1.o

A刈小=楼层数目

注：

1.如果柱承受少于在平面上各柱的垂直荷载Nm平均值之50%时，这些柱不应计算在m内。

2.如果柱不伸展至所有包括在小中的楼层内，这些柱不应计算在m内。若楼层及屋顶层不连接所有

包括在nc中之柱，在确定ns时不应包括这些楼层。

第十四条框架稳定性

一、所有结构必须有足够刚度以抵抗侧向摆动，可经由：

(-)支撑系统提供摆动刚度，例如：三角框架或剪力墙；

(-)框架本身提供摆动刚度，例如：框架柱或节点刚度。

二、所有框架必须有足够能力抵抗在摆动模式下之侧向倒塌。若框架被证明为非摆动

框架，则不须进行摆动之验证。

三、所有框架，包括摆动框架，必须验证在非摆动模式下具有足够抵抗破坏之能力。

四、当使用弹性分析计算，摆动模式之二阶效应必须考虑，分析时可直接使用二阶分

析方法或间接地使用下列其中一种方法：

(-)使用放大弯矩之一阶弹性分析方法；

(-)使用摆动挫曲长度之一阶弹性分析方法。

五、在放大弯矩方法中，由一阶弹性分析方法求得之弯矩应乘上下列比值予以放大:

—^—^133

”A

式中6,h,V及H应采用表二之定义。当使用放大弯矩方法时，构件设计应使用非摆动

模式下之挫曲长度。

第十五条摆动与非摆动框架

一、若框架具有足够刚度以抵抗水平力，并具有足够精确性以忽略由水平位移产生之

附加内力，框架可被分类为非摆动框架。

二、若能符合表二之准则，于受力情况下，由各层梁柱相接而成之梁柱式框架结构可

被分类为非摆动框架。

表二摆动或非摆动框架之分类

当内瑞仙

,该框架系统可分类为非摆动框架。

5=由一阶理论计算，层顶相对层底之水平位移

h=楼层高度

XH=层底之总水平反力（Hi+H2）

SV=层底之总垂直反力（必+Vz）

第十六条侧撑与非侧撑框架

一、若框架由一支撑系统抵抗水平力，在考虑抗摆能力时具有足够精确性以假设所有

水平力由该支撑系统抵抗，则框架可被分类为侧撑框架。

二、若支撑系统可将框架之水平位移折减至少80%（见表三），钢结构框架可被分类为

侧撑框架。

第四章材料

第十七条钢材的一般特性

一、本章中所列之钢材特性标称值，为设计时所要求之材料特征值。

二、不同钢种之特性必须根据其力学性能（可从抗拉试验，冲击试验及弯曲试验求得）

及化学成份而确定。

第十八条型钢及钢板

一、钢材标准

（-）使用作结构构件之型钢及钢板特性必须符合下列标准：

EN10025-热轧碳素结构钢

EN10U3-热轧合金结构钢

（-）本条中表四、表五及表六所列之钢材适用于碳素钢之设计，对高强度钢材之设

计请参阅EN10113,

二、标称强度

（-）本规章中，不同钢种之屈服强度3和抗拉强度fu之标称值将列于表四中。钢

号是根据钢材之屈服强度而作分类；

（-）表四中所引用之标称值适用于标准值之计算；

（三）按钢材不同厚度可细分其强度，EN10025标准中对各种厚度之钢材均有强度定

义以作使用；

（四）表中标称强度也适用于热轧空心钢管。

表四钢材之力学性能

最小伸长率％

屈服强度fy及最低冲击吸收功（J）

2（Lo=5.65/So）

抗拉强度fu（N/mm）标称厚度（mm）

钢号品质标称厚度（mm）标称厚度（mm）

t<4040<t<100试验时

3<t<4040<t<6363<t<10010<t<15

fyfufyfu温度℃

JR2027

S235JO235360215340262524027

J2-2027

JR2027

S275JO275430255410222120027

J2-2027

JR2027

JO027

S355355510335490222120

J2-2027

K2-2040

注：

表中所提供之数据可作参考引用，更详细之数据数据可参阅EN10025标准。

表中所提供之数据为采用纵向试件由拉力试验所得。对于钢板，钢带及宽度600mm之扁钢则采用横向试件,

而其最少伸长率要求可再降低2%。

对于厚度少于10mm之钢材，其最少冲击吸收功之要求必须参阅EN10025标准之图一。

三、钢材品质

表四中钢材除以钢号分等外，还以JR、JO、J2及K2等标记钢材之质量，此质量

可反映出钢材之可焊性及要求之冲击吸收功。钢材质量级别之表达是由JR级向K2级

提升。有关钢号与质量级别之更详细说明可参阅EN10025标准。

四、外形尺寸，质量及偏差

各类热轧型钢、钢板及钢管之断面尺寸、质量及其相应之偏差要求，必须符合下

列标准：EN10024.EN10029、EN10034.EN10055.EN10056,EN10210-2。

五、材料物理性能参考值

钢结构计算所采用之材料参数，本规章中应取下列数值：

弹性模量.....................E=210xl03N/mm2

剪变模量.....................G=E/2(l+v)N/mm2

泊松比........................v=0.3

线膨胀系数...................a=12x10-6℃-'

密度..........................p=7850kg/m3

六、力学性能及化学成份

钢材之力学性能及化学成份应符合表四与表五之要求。表五中所提供之数值是根

据熔炼分析确定。有关成品分析之资料可参阅EN10025标准。最大碳当量之定义可参

阅第二十一条。

表五钢材之化学成份和最大碳当量(熔炼分析)

标称厚度t(mm)标称厚度t(mm)

之最大含碳值Mn%Si%P%S%N%之最大碳当量

钢号品质

Max.C(%)Max.Max.Max.Max.Max.Max.CEV

t<16I6<t<=4()t>40t<404(Xt<150

JR0.170.200.171.40-0.0450.0450.0070.350.38

S235JO0.170.170.171.40-0.0400.0400.0090.350.38

J20.170.170.171.40-0.0350.035-0.350.38

JR0.210.210.221.50-0.0450.0450.0090.400.42

S275JO0.180.180.181.50-0.0400.0400.0090.400.42

J20.180.180.181.50-0.0350.035-0.400.42

JR0.240.240.241.600.550.0450.0450.0090.450.47

JO0.200.200.221.600.550.0400.0400.0090.450.47

S355

J20.200.200.221.600.550.0350.035-0.450.47

K20.200.200.221.600.550.0350.035-0.450.47

注：

I.表中所提供之数据可作参考•引用，更详细之数据数据可参阅ENI(K)25标准。

七、本规章以外之钢材

使用与以上钢材标准不同之钢材时，应提供适当之数据以验证相关设计及生产之

适当性，诸如钢材之力学性能及化学性能。其试验方法应符合下列标准之要求：

EN10002-1994-金属拉伸试验方法；

EN10045-1990-金属夏比冲击试验方法；

EN10036-钢铁化学分析方法。

表六提供现行标准与其它常用钢材标准在不同钢号间之对照。必须注意表中有关

中国国家标准GB700-88之钢材，仅适用于强度方面之比较。当对其他特性进行比较

时，必须按本规章要求小心验证。

表六各类钢材标准对照表(碳素钢)

澳门欧洲英国中国

(EN10025-1993)(EN10025-1990)(BS4360-1990)(GB7OO-88)

S235JRFe360B40B

S235JOFe360C40CQ235/Q255

S235J2Fe360D40D

S275JRFe430B43B

S275JOFe430C43CQ275

S275J2Fe430D43D

S355JRFe51()B50B

S355JOFe510C50C

S355J2Fe510D50D

S355K2Fe510DD50DD

注：

中国国标之钢材，其钢号仅在强度方面能与其它标准作同等对应，

其它性能必须按个别情况加以验证。

同等强度之比较仅适用于钢材厚度

第十九条螺栓、螺帽及垫圈

一、用于钢结构连接之螺栓、螺帽及垫圈应符合下列相关标准之要求:

(-)普通螺栓

螺栓-ISO4014,4016,4017,4018,ISO7411,7412

螺帽-ISO4032s4034,ISO7413,7414,4775

垫圈-ISO7089s7091,ISO7415,7416

(-)摩擦型高强螺栓

螺栓-ISO7411

螺帽-ISO4775

垫圈-ISO7415,7416

二、表七中列出各级螺栓之屈服强度fyb及抗拉强度3b标称值。螺栓之其它力学性

能可参阅ISO898标准。

表七螺栓之屈服强度及抗拉强度

螺栓等级4.64.85.65.86.88.810.9

fyb(N/mm2)240320300400480640900

2

fUb(N/mm)4004005005006008001000

三、除经试验确认其适用性，否则低于4.6级或高于10.9级之螺栓不允许使用。

第二十条焊接焊条

一、焊接用焊条应符合BS639或AWSD1.1.2标准之要求.

二、焊接用之填充材料、其屈服强度、抗拉强度、破坏时之伸长率、以及夏比冲击试

验之最少冲击功应等于或大于母材之相应值。

三、使用与上述规格不同之焊条，必须进行验证试验（如抗拉试验及抗弯试验）以确

定符合设计要求。而有关试验程序及要求，应符合上述之有关标准。

第二H■一条可焊性

一、凡符合第十七条之钢材均属可焊之结构钢。但对于钢材在不同之焊接条件下确实

无单一之准则规范其可焊性，因为钢材在焊接期间与焊接后之材料行为不仅取决于材

料本身，而且还与构材之外形尺寸、制作情况及使用状况有关。

二、质量编号属JR、JO、J2、K2之钢材，一般均适合作焊接用途。从JR到K2之变化

代表可焊性等级之提升。选用时必须保证能具有足够之可焊性以满足焊接要求。

三、可焊性之量度可采用碳当量（CEV）作评估，此值主要根据熔炼分析之结果，并定义为：

cuecMnCr+Mo+VNi+Cu

CEV=C+——+-----------------+-----------

6515

较低CEV值代表较佳之可焊性，表五中详列各级钢材最大碳当量CEV之要求。

四、另一影响可焊性之因素是量度钢材韧性时，夏比冲击吸收功之数值。表四中详列

在特定温度下冲击吸收功之要求。

第五章正常使用极限状态之安全性确定

第二十二条一般规定

一、正常使用极限状态之安全性确定应根据荷载安全规章（RSA）考虑极短期、短期及

长期之极限状态。这些极限状态可相应地采用稀有组合、频繁组合及准永久组合而确

定。

二、根据荷载安全规章（RSA）,荷载分项安全系数9（永久作用及可变作用）和材料

性能分项安全系数YM在正常使用极限状态下应取值为1.0。

第二十三条容许限值

一、挠度

（-）表八及表九分别列出屋宇结构之垂直挠度及水平位移之容许限值；

（-）正常使用极限状态之挠度计算，应考虑二阶效应及塑性变形之转动刚度。

二、楼面振动

结构上之振荡及振动应受到限制，必须避免公众步行时感到明显的不舒适。若震

动频率及变形不超出表十中各种舒适度之限值，则可视为符合要求。

三、积水

为了确保雨水能从平屋顶或接近平之屋顶得到正确之排放，必须对屋面坡度少于

5%之所有屋顶进行设计检核，以保证无积水现象出现。检核中必须对可能出现之施工

误差、基础沉降、构材和屋顶材料之挠曲、及预拱等因素作考虑。此类积水问题之考

虑亦适用于停车场之楼面及各种外露结构。

对坡度少于3%之屋顶必须进行额外之验算，用以检查不会出现因积水而导致倒塌

之情况。

表八垂直挠度容许值

注：

6m,x=最后阶段之垂度

6max

1&）=梁之预拱或弯拱度（属初始阶段）

口iT-f

8|=永久荷载加载后瞬即产生之变形量（属第一

…一

16

一XT-r-QJ-「阶段）

左j&1仅"

--F乙--*52=与时间有关之永久荷载及可变荷载所产生

之变形量（属第二阶段）

izL

44L=梁跨度或悬臂梁之2倍跨度

挠度限值

状况

3max62

1.普通屋顶L/200L/250

2.除维修目的外之经常性上人屋顶L/250L/300

3.普通楼面L/250L/300

4.采抹灰或脆性材料作饰面之楼面及屋顶L/250L/350

5.承柱楼面L/400L/500

6.有损建筑物外观之Bma*L/250-

表九结构水平位移容许值

状况容许值

1.单层结构

行无高架吊机之框架h/150

nt

其它建筑物h/300

2.多层结构

单一楼层hi/300

h2/300

表十楼面振动容许值

最低自振频率fc总挠度容许值

[Hz]8i+82[mm]

1.一般步行使用之楼面328

2.舞蹈用途之楼面510

f=叵

e2^L2Vm[Hz]

E=弹性模量

I=截面惯性矩

L=跨度

m=单位长度重

a=基本振态之频率系数

曲---4一-----1点-----三———分

”9869”22.37a=3516a=15.418

第六章承载能力极限状态之安全性确定

第一节承载能力极限状态

第二十四条一般规定

一、钢结构及其组件的布置必须满足第二章中有关承载能力极限状态的基本设计要求。

二、分项安全系数YM的选取应采用下列数值（截面的分类见第三十一条）：

第一、二、三级截面的抗力..............YMO=1.1

-第四级截面的抗力.........................=

■构件的挫曲承载力.........................YMI=1.1

■螺栓孔上净截面的抗力.....................YM2=1.25

■连接物的承载力..............................见第七章

三、框架应验算：

■截面的抗力（见第二节）

■构件的挫曲承载力（见第三节）

■连接部份的承载力（见第七章）

■框架的稳定性（见第十四条）

•静态平衡（见第二十八条）

四、构件及截面的抗力应按表十一进行验算。

表十一构件及截面抗力验算

抗力设计

构件

截面弯曲挫曲扭转挫曲剪力挫曲翼板挫曲腹板承受

外力

受拉构件第三十二条—————————

受压构件第三十三条第三十七条————————

第三十四条

受弯构件（梁）——第三十九条第四十条第四十一条第四十二条

第三十五条

-承受组合力的截面（第三十六条）

受弯矩及轴力构件-承受组合力的构件（第三十八条）

-在受弯、受拉及受压构件中选取适合的准则

第二十五条承载能力极限状态之抗力验算

一、抗力的验算应符合下列要求：

Sd4Rd

式中：Sd=外力设计值

Ra=抗力设计值

二、在计算外力设计值Sd时，应按第三章『结构分析』所定的准则确定，并考虑在RSA

中定义的组合作用及分项系数Yf,但不包括失稳或疲劳破坏之极限状态。

三、在计算抗力设计值Rd时，应按本章所建立的理论进行，其计算方法相对于作用在

截面上不同的力或弯矩，并应按第四章所定义的材料力学性能设计。

第二十六条承载能力极限状态下结构转变为机动体系的验算

一,结构转变为机动体系的验算，在考虑其相关的结构性能设计值后，应验证作用在

设计范围内不会令结构转变为机动体系。

二、结构转变为机动体系的塑性理论分析应按ENV1993-1-1所建立的理论执行。

第二十七条承载能力极限状态之挫曲验算

一、由二阶效应所引起的挫曲承载能力验算，在考虑其相关的结构性能设计值后，应

验证作用在设计范围内不会出现失稳。除此之外，截面亦应保证：

Sd<Rd

二、不同构件的挫曲承载力应根据本章第三节进行设计。

第二十八条承载能力极限状态之结构失稳验算

结构整体失去平衡或产生