GB 50018-2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范.pdf
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1、中华人民共和国国家标准冷弯薄璧型钢结构技术规范T田hni咀1code of ld-formed thin-wall steel structures GB 50018 - 2002 主编部门:湖北省发展计划委员会批准部门.中华人民共和国建设部施行日期:200 3年1月1日2-8-1 中华人民共和国建设部公lh I=t 血口公的准瑞配雾现国术号布技白发构第于结关钢邹型、市b,帮主建带弯冷矿、现批准玲弯薄壁型钢结构技术规范为国家标准,编号为GB50018-2日02.自2003年1月1日起实施。其中,第3.0.6、4.1.3,4.1.7、4.2.1、4.2.3、4.2.4、4.2.5,4.2.7,
2、9.2.2、10.2.3条为强制性条文,必须严格执行。原冷弯部壁型钢结构前本规范是根据建设部建标199894号文的要求,由主编部门湖北省发展计划委员会、主编单位中南建筑设计院会同有关单位对1987年国家计划委员会批准颁布的冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 18-87进行全面修订而成的。本规范共11章5个附录,这次修订的主要内容有:l按新修订的国家标准建筑结构可靠度设计统一标准的规定,增加了在采用不同安全等级时需结合考虑设计使用年限的内容:2增列了在单层房屋设计中考虑受力蒙皮作用的设计原则:3.补充了弯矩作用于非对称平面内的单轴对称开口截面压弯构件稳定性的计算公式,4.对三种不同的受压板件的有效宽厚
3、比计算修改成以板组为计算单元,考虑相邻板件的约束影响,并采用统一的计算公式:5.新增了自攻(自钻)螺钉、拉锄钉、射钉及喇叭形焊缝等新型连接方式的内容;6.对广泛应用的压型钢板增加了用作非组合效应楼板、同时承受弯矩和剪力作用的计算方法:7新增了应用十分广泛的薄壁型钢墙梁的设计规定与构造要求:8补充了多跨门式刚架体系中刚架柱的计算长度计算公式,补充了刚架梁垂直挠度限值、柱顶侧移限值等规定。本规范将来可能进行局部修订,有关局部修订的信息和条文内容将刊登在工程建设标准化杂志上。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。2-8-2 技术规范G四18-87同时废止D本规范由建设部标准定额研究所组
4、织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二00二年九月二十七日本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中南建筑设计院负责具体技术内容的解释。为了提高规范的质量,请各单位在执行本规范过程中,结合工程实践,认真总结经验,并将意见和建议寄至,湖北省武汉市武昌中南二路十号中南建筑设计院冷弯薄壁型钢结构技术规范国家标准管理组(邮编,430071,巳mail:lw皿)。本规范主编单位、参编单位和主要起草人主编单位:中南建筑设计院参编单位:饲济大学深圳大学西安建筑科技大学哈尔滨工业大学福州大学湖南大学东风汽车公司基建管理部武汉大学上海交通大学中国建筑标准设计研究所浙江杭萧钢构股份有限公司南昌大学福
5、建长祥建筑钢结构有限公司喜利得(中国)有限公司主要起草人:陈雪庭陆祖欣沈祖炎张中权何保康徐厚军张耀春魏潮文周绪红匪画方山峰周国棵蔡益嘿陈国津郭耀杰高轩能单银木熊蜡王稚目次l 总则 . 2-8-4 8 擦条与墙梁- 2-8-18 2 术语、符号. . . . . . . . . . . 2-8-4 2.1 术语 . 2-8-4 2.2符号. 2-8-4 3 材料. 2-8 5 斗斗斗muuuum口口回一一一一一一一一一卜卜卜仨仨卜卜卜。可01222222222 u阴暗.世rL规件件.压棋.计构定,般构构受与算造的的规则标算拉压件件件的算计构.板板计原指的+受受构构构中f的的板钢钢设计计造的4心弯
6、弯弯件邮接接钢型型杠设设构中轴轴受拉压构是连连型压压丁元,T主塑基123构12356连l2压124445555556677 A吨,、正O吁,8999 1111 一一一-2222 算造算造计构计构的的的的条条梁梁擦擦墙墙唱A匀,句句3A怜。0600069 屋架. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8 20 9.1 屋架的计算. . . 2-8-20 9.2 屋架的构造 2-8-20 10 刚架. . . . . . . . . . . . . . 2-8-20 10.1 刚架的计算, 2-8-2自10.2 刚架的构造. . . . . . . .
7、 . . . 2 8-22 11 制作、安装和防腐蚀. 2-8-22 11. 1 制作和安装. 2-8-22 11.2 防腐蚀. . . . . . 2-8-23 附录A计算系数. 2-8-24 附录B截面特性. . . . . . . 2-8-27 附录C考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法. . . . . . . . . 2-8-35 附录D侵蚀作用分类和防腐涂料底、面漆配套及维护年限.2-8-36 本规范用词说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . 2-8-37 句喃doo qr-1总则1.0.1 为使冷弯薄壁型钢结构的设计
8、和施工贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。1.0.2 本规范适用于建筑工程的冷弯薄壁型钢结构的设计与施工a1.0.3 本规范未号虑直接承受动力荷载的承重结构和受有强烈侵蚀作用的冷弯薄壁型钢结构的特殊要求。1.0.4本规范的设计原则是根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统-标准GB 50068制定的。1.0.5 设计冷弯薄壁型钢结构时,应结合工程实际,合理选用材料、结构方案和构造措施,保证结构在运输、安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要求.符合防火、防腐要求。1.0.6 冷弯薄壁型钢结构的设计和施工,除应符合本规范外,尚应符合现行有关国家标准的
9、规定。2术语、符号2.1术语2. 1.1 板件elements 薄赞型钢杆件中相邻两纵边之间的平板部分。2. 1.2 加劲板件stiffened elements 两纵边均与其他板件相连接的板件。2.1.3部分加劲板件阳tiallystiffened elements 一纵边与其他板件相连接,另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件。2. 1.4 非bo劲板件unstiffened elements 一纵边与其他板件相连接.另一纵边为自由的板件。2. 1.5 均匀受压板件unifom让ycompr自由delements 承受轴心均匀压力作用的板件。2. 1.6 非均匀受压板件non-unifor
10、mlympressed elements 承受线性非均匀分布应力作用的板件。2. 1. 7 子板件sub-elements 纵边与其他板件相连接,另纵边与符合要求的中间加劲肋相连接或两纵边均与符合要求的中间加劲肋相连接的板件2. 1.8 宽厚比width-to- thickness ratio 板件的宽度与厚度之比。2.1.9 有效宽厚比Hective width-to- thicknes.GBIT 8110的规定。4 当Q235钢和Q345钢相焊接时,宜采用与Q235钢相适应的焊条或焊丝。3.0.5 连接件(连接材料)应符合下列要求1 普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓C级GBIT 578
11、0的规定,其机械性能应符合现行国2-8-5 4.1设计原则4. 1.1 本规范录用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以分项系数设计表达式进行计算。4. 1.2 冷弯薄壁型钢承重结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。4. 1.3 设计冷弯薄璧型钢结构时的重要性果蚊,应根据结构的安全等级、设计使用年限确定。一艘工业与民用建筑冷弯薄璧型钢结构的安全等级取为二级,设计使用革限为50茸肘,其重要性军鼓不应小于1.0;设计使用军限为25年时,其重要性草鼓不应小于0.95。特殊建筑冷弯薄堕型钢结构安全等级、设计使用年限另行确定。4. 1.4 按承载能力极限状态设计冷弯薄壁型钢结构,应考虑荷载
12、放应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合,采用荷载设汁值和强度设计值进行汁算荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数;强度设计值等于材料强度标准值除以抗力分项系数,冷弯薄壁型钢结构的抗力分项系数YR 1. 1650 4. 1.5 按正常使用极限状态设计冷弯薄壁型钢结构,应考虑荷载放应的标准组合,采用荷载标准值和变形限值进行计算。4. 1.6 计算结构构件相连接时,荷载、荷载分项系数、荷载妓应组合和荷载组合值系数的取值.应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009的规pt l Ir 叫:1GBIT1228-,1231或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副G日IT3632 -3633的规定
13、。3 连接薄钢板或其他金属板采用的自攻螺钉应符合现行国家标准自钻自攻螺钉GBIT 15856.1 -,4、6日IT3098.11或自攻螺栓GBIT 5282 -5285的规定。3.0.6 在冷弯薄壁型钢结构设计图纸和材料订货主件中,应注明所采用的钢材的牌号和质量等级、供货条件等以及连接材料的型号或钢材的牌号)。必要时尚应注明对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。4 基本设计规定00 7& 久荷载的荷载分项系数应取1.004. 1.8 结构构件的受拉强度应按净截面计算;受压强度应按有效净截面计算;稳定性应按有效截面计算心4. 1. 9 构件的变形和各种稳定系数可按毛截面计算。4. 1.
14、10 当录用不能滑动的连接件连接压型钢板及其主承构件形成犀面和墙面等围护体系时,口I在单层房屋的设计中考虑受力蒙皮作用,但应同时满足下列要求1 应由试验或可靠的分析方法获得蒙皮组合体的强度和刚度参数,对结构进行整体分析和设计;2 屋脊、檐口和山墙等关键部位的楝条、墙梁立柱及其连接等,除了考虑直接作用的荷载产生的内力外,还必须考虑由整体分析算得的附加内力进行承载力验算,3 必须在建成的建筑物的显眼位置设LjJO时:k 7.8-8.15+4.35 (5.6.2-1) 当。二三二三l时,走7.8-6.29非+9.78(5.6.2-2) 2部分加劲板件。1)最大压应力作用于支承边(如图5.6.2a所示
15、)。当二兰一1时走5.89-11.59+6.68(5.6.2-3) 2)最大压应力作用于部分加劲边(如图5.6.2b所示)。当二三l时-k 1. 15 -0.221 +0.045 (5.6.2-4) 3 非加劲板件。1)最大压应力作用于支承边(如图5.6.2c所示)。当l注位0时:走.1.70-3.025+1.75听(5.6.2-5)当0二三-0.4时:k 1. 70 - 1. 75件+55,(5.6.2-6) 当0.4二三位注l时.走二6.07-9.51+8.331户(5.6.2-7) 2)最大压应力作用于自由边(如图5.6.2d所示). 当-1时.k0.567-0.213非+0.0711卢
16、(5.6.2-8)注当1.1时=0.93 是,O.II+-;-一一一一一丁(5.6.3 2) , . (k,时,取k,二h1,走,为是1的上限值。对于加劲板件儿1.7;对于部分加劲板件k,=2.4; 对于非加劲板件扩1=3.00当计算板件只有一边有邻接板件,即计算板件为非加劲板件或部分加劲板件,且邻接板件受拉时,取是,-旷05.6.4 部分加劲板件中卷边的高厚比不宜大于12.卷边的最小商厚比应根据部分加劲板的宽厚比按表5.6.4采用。表5.6.4卷边的最小商厚比3 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 f a 5.4 6.3 7.2 8.0 8.5 9.0 9.5 10.
17、0 10.5 11.0 t 注;a 卷边的高度,b一一带卷边板件的宽度,Z一一板厚。5.6.5 当受压版件的宽厚比大于第5.6.1条规定的有效宽厚比时,受压板件的有效截面应自截面的受压部分按图5.6.5所示位置扣除其超出部分(即图中不带斜线部分)来确定,截面的受拉部分全部有效。1仁王工=2且4,二=2OIL王二:Jd,年岛民1险-462t斗萄21险习西2(,)加劲板件(b)部分加劲板件(0)非刀口劲领件图5.6.5受压板件的有效截面图阻5.6.5中的b和b按下列规定计算,对于加劲板件.当二三0时2b bel =一牛b2=b, -b (5.6.5-1) 5- . V eL 当;6rrun时取0.
18、9;n,一传力摩擦面数;一一位滑移系数,应按表6.1.5-1采用;P一一高强度螺栓的预拉力,应按表6.1.5-2采用。表6.1.5.1抗滑移系敝值连接处构件接触面的处理J法构件的钢材牌号0235 Q345 喷砂(丸)0.40 0.45 热轧钢材轧制表面清除浮锈0.30 0.35 冷轧钢材轧制表面清除浮锈0.25 注除锈方向应与受力方向相垂直。襄6.1.5.2离强度螺栓的预拉力P值(kN)螺栓的性能等级螺栓公称直径(mm)M12 M14 M16 8.8级45 60 80 10.9级55 75 100 1 2 每个螺栓所受的沿螺栓杆轴方向的拉力不应大于按下式计算的抗拉承载力设计值NoN?二O.8P
19、(6. 1. 5-2) 3 同时承受摩擦面间的剪力N,和沿螺栓杆轴方向的拉力叫作用的高强度螺栓应符合下列公式要求lyv6nun时.不得小于40mm角焊缝的焊脚尺寸不宜大于1.51 (t为相连极件中较薄板件的厚度)。直接相贯的钢管节点的角焊缝焊脚尺寸可放大到2.0106.2.2 当采用喇叭形焊缝时,单边喇叭形焊缝的焊脚尺寸1(如图6.1.2-3所示)不得小于被连接板件的最小厚度的1.4倍。6.2.3 电阻,点焊的焊点中距不宜小于15ft(mm) , 焊点边距不宜小于10ft(mm) (t系被连接板件中较薄板件的厚度)。6.2,4螺栓的中距不得小于螺栓孔径仇的3倍,端距不得小于螺橙孔径的2倍,边距
20、不得小于螺栓孔径的1.5倍(如图6.2.4所示)。在靠近弯角边缘处的螺栓孔边距.尚应满足使用紧固工具的要求。6.2.5抽芯镑钉(拉镑钉和自攻螺钉的钉头部分!茧靠在较部的板件一侧。连接件的中距和端距不得小2-8-16 连接的构造6, 2 单层被固定铜板最大厚度多层被固定铜板最大厚度襄6.2.8-2基材的最小厚度射钉直径()关3.7二三4.5三主5.2最小厚度()4.0 6.0 8.0 6.2.9在抗拉连接中,自攻螺钉和射钉的钉头或垫圈直径不得小于14mm;且应通过试验保证连接件由基材中的拔出强度不小于连接件的抗拉承载力设计值。7压型钢板7.1 压型铜板的计算7. 1.1 本节奋关压型钢板计算的规
21、定仅适用于屋面板、墙板和非组合效应的压型钢板楼板。7.1.2压型钢板(如图7.1.2所示)受压翼缘的有效宽厚比应接下列规定采用1 两纵边均与腹板相连,或一纵边与腹板相连、另一纵边与符合第7.1.4条要求的中间加劲肋相连的受压翼缘,可按加劲板件由本规范第5.6.1条确定其有效宽厚比;2 有纵边与符合第7.1.4条要求的边加劲肋相连的受压翼缘,可按部分加劲板件由本规范第5.6.1条确定其有效宽厚比。b. b_ b -b, 子植件图7.1.2压型钢板截面示意图7. 1.3 压型钢板腹板的有效宽厚比应按丰规范第5.6.1条规定采用。7.1.4压型钢板受压翼缘的纵向加劲肋应符合下列规定边加劲肋.且,/,
22、 6 , 27100 九三主1.83fA/(7)277 Iffi二三9t中间加劲肋目w叫干)2号。且I凶二三18t4(7. 1. 4-1) (7. 1. 4-2) 式中I笛一一边加劲肋截面对平行于被加劲扳件截面之重心轴的惯性矩;I出-一中间加劲肋截面对平行于被加劲板件截面之重心轴的惯性矩;bs一一子板件的宽度;b一一边加劲板件的宽度;t一一板件的厚度。7.1.5 压型钢板的强度可取一个波距或整块压型钢板的有效截面,按受弯构件计算。7.1.6 压型钢板腹板的剪应力应符合下列公式的要求,当hlt1110时200mrn;墙面压型钢板,120mrn, 7.2.5 屋面压型钢板侧向可采用搭接式、扣合式或
23、咬合式等连接方式。当侧向采用搭接式连接时,般搭接一波,特殊要求时可搭接两波。搭接处用连接件紧固,连接件应设置在波峰上,连接件应采用带有防点密封胶垫的自攻螺钉。对于高波压型钢板,连接件间E在一般为700-800mrn;对于低波压型钢板,连接件间距4般为300- 400mrno 当侧向采用扣合式或咬合式连接时,应在楝条上设置与压型钢板波形相配套的专门国定支座,固定支座与楝条用自攻螺钉或射钉连接,压型钢板搁置在固定直座上。两片压型钢板的侧边应确保在风吸力等因2-8-18 素作用下的扣合或咬合连接可靠。7.2.6墙面压型钢板之间的侧向连接宜采用搭接连接,通常搭接一个波峰,板与板的连接件可设在波峰,亦可
24、设在波谷。连接件宜采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉。7.2.7 辅设高波压型钢板屋面时,应在橡条上设置固定支架,擦条上翼缘宽度应比固定支架宽度大IOmrno固定支架用自攻螺钉或射钉与模条连接,每波设置一个,低波压型钢板可不设固定支架,宜在波峰处采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉或射钉与擦条连接.连接件可每波或隔波设置A个,但每块低波压型钢板不得小于3个连接件。7.2.8 用作非组合楼面的压型钢板支承在钢梁上时,其支承长度不得小于50mrn;支承在混凝1、砖石砌体等其他材料上时,支承长度不得小于75mrno在挠注混凝土前,应将压型钢板上的油脂、污垢等有害物质清除干净。7.2.9 铺设楼面压型钢板时.应
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- GB 50018 2002 薄壁 型钢 结构 技术规范
