中华人民共和国行业标准
高强钢结构设计标准
Standard for design of high strength steel structure
JGJ/T 483-2020
备案号 J 2831-2020
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2 0 2 0 年 1 0 月 1 日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2020年 第91号
住房和城乡建设部关于发布行业标准《高强钢结构设计标准》的公告
现批准《高强钢结构设计标准》为行业标准,编号为JGJ/T 483-2020,自2020年10月1日起实施。
本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑出版传媒有限公司出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2020年4月9日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2013年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》 (建标[2013]6号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。
本标准的主要技术内容是:1总则;2术语和符号;3基本规定;4材料;5轴心受力构件;6受弯构件;7拉弯和压弯构件;8连接和节点。
本标准由住房和城乡建设部负责管理,由清华大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送清华大学土木工程系(地址:北京市海淀区清华园1号清华大学土木工程系,邮编:100084)。
本标准主编单位:清华大学
中信建筑设计研究总院有限公司
本标准参编单位:中冶京诚工程技术有限公司
中国建筑标准设计研究院有限公司
西安建筑科技大学
北京工业大学
天津大学
东南大学
国家钢结构工程技术研究中心
中冶建筑研究总院有限公司
中国建筑西南设计研究院有限公司
中国五洲工程设计集团有限公司
宝钢钢构有限公司
浙江东南网架股份有限公司
浙江精工钢结构有限公司
江苏省沪宁钢机股份有限公司
上海中远川崎重工钢结构有限公司
鞍钢股份有限公司
舞阳钢铁有限责任公司
武汉钢铁有限公司
山东中通钢构建筑股份有限公司
安阳钢铁股份有限公司
马鞍山钢铁股份有限公司
山东钢铁股份有限公司莱芜分公司
天津钢管集团股份有限公司
北京市建筑工程研究院有限责任公司
深圳市建筑设计研究总院有限公司
上海建工五建集团有限公司
香港华艺设计顾问(深圳)有限公司
深圳市清华苑建筑与规划设计研究有限公司
杭州恒达钢结构实业有限公司
北京国电龙源环保工程有限公司
中信金属有限公司
重庆大学
北京首钢国际工程技术有限公司
本标准主要起草人员:石永久 施刚 温四清 郝际平 张爱林 丁阳 舒赣平 郁银泉 余海群 刘毅 冯远 贺明玄 丁大益 吴耀华 周观根 陈国栋 刘志东 董卫国 刘明 张华红 童明伟 员建成 奚铁 左勇志 陈勤 刘臣 吴晖 李琰 王元清 王喆 陈学森 赵嘉康 赵俊林 左权胜 劳俊 王卫永 王厚昕 张旦天 李丰功 商存亮
本标准主要审查人员:娄字 范重 范峰 肖从真 周健 朱丹 王湛 朱忠义 傅中俊
1 总则
1.0.1 为在高强钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于采用牌号不低于Q460、Q460GJ钢材的工业与民用建筑及一般构筑物的钢结构设计。
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1.0.3 高强钢结构的设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 高强钢 high strength structural steel
牌号不低于Q460、Q460GJ的高强度结构钢材。
2.1.2 高强钢构件 high strength steel structural member
牌号不低于Q460、Q460GJ的结构钢材加工制作的结构构件。
2.1.3 高强钢结构 high strength steel structure
采用高强钢构件的钢结构。
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2.1.4 抗震性能化设计 performance-based seismic design
基于结构承载力和延性的合理匹配来选定性能目标的抗震设计方法。
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2.1.5 塑性耗能区 plastic energy dissipative zone
在强烈地震作用下,结构构件首先进入塑性变形状态并消耗能量的区域。
2.2 符号
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2.2.1 作用和作用效应
M——弯矩;
N——轴力;
P——高强度螺栓的预拉力;
V——剪力;
σ——正应力;
τ——剪应力。
2.2.2 计算指标
E——钢材的弹性模量;
f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;
fv——钢材的抗剪强度设计值;
fce——钢材的端面承压强度设计值;
fy——钢材的屈服强度;
fu——钢材的抗拉强度最小值;
fwt、fwc、fwv——对接焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;
fwu——对接焊缝的抗拉强度;
fwf——角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;
ffu——角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度;
fbt、fbc、fbv——螺栓的抗拉、承压和抗剪强度设计值;
fbu——高强度螺栓的抗拉强度最小值;
fb——销轴的抗弯强度设计值;
G——钢材的剪变模量;
γR——钢材的抗力分项系数;
δu——钢材的伸长率;
εy——钢材的屈服应变;
εu——钢材的极限应变;
εst——钢材的硬化应变。
2.2.3 几何参数
A——毛截面面积;
Ae——有效截面面积;
An——净截面面积;
b——翼缘板的外伸宽度;壁板的净宽度;角钢的宽度;
b0——箱形截面壁板间的距离;
D——圆管的外径;
d——螺栓直径;销轴直径;
d0——孔径;
e——偏心距;
hw——腹板的高度;
hm——上下翼缘中面间的距离;
h0——腹板的计算高度;
hc——腹板的受压区宽度;
he——腹板的受压区有效宽度;
hf——角焊缝的焊脚尺寸;
I——毛截面惯性矩;
l——长度或跨度;
l1——梁受压翼缘侧向支承间距离;螺栓受力方向的连接长度;
lw——焊缝的计算长度;
S——毛截面面积矩;
t——板的厚度;
tf——翼缘的厚度;
tw——腹板的厚度;
W——毛截面模量;
Wn——净截面模量;
ω——角钢的平板宽度。
2.2.4 计算系数及其他
n——高强度螺栓的数目;受弯构件整体稳定计算公式指数;
α——轴心受压构件板件宽厚比限值的放大系数;
α0——截面应力分布系数;
αf——螺栓或焊缝长接头承载力折减系数;
βm ——压弯构件整体稳定的等效弯矩系数;
γx、γy——对主轴x、y的截面塑性发展系数;
γm——圆形构件的截面塑性发展系数;
εk——钢号修正系数,其值为235与钢材牌号对应的名义屈服强度的比值的平方根;
ε'k——钢号修正系数,其值为460与钢材牌号对应的名义屈服强度的比值的平方根;
η——轴心受力构件的有效截面系数;压弯构件整体稳定的截面影响系数;
λ——长细比;
λn,b——正则化长细比;
λrep、λrepf、λrepw——正则化宽厚比;
ρ——轴心受压构件的有效截面系数;
φ——轴心受压构件的整体稳定系数;
φb——受弯构件的整体稳定系数;
ψ——压弯构件整体稳定的修正系数。
3 基本规定
3.1 设计原则
3.1.1 高强钢结构的设计应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068规定的原则,并应符合现行国家标准《工程结构设计基本术语标准》GB/T 50083、 《工程结构设计通用符号标准》GB/T 50132、《钢结构设计标准》GB 50017和《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205的规定。
3.1.2 结构上的作用应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定,地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定。
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3.1.3 高强钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068的规定;对结构中重要和关键传力部位的高强钢构件的安全等级宜提高。
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3.1.4 高强钢宜应用于下列构件:
1 由强度控制截面的构件;
2 要求自重轻且强度高的结构构件。
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3.1.5 非抗震设计时,结构或构件变形、构件的长细比应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定。
3.1.6 抗震设计时,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定进行抗震验算,构件的抗震等级、框架柱的长细比和截面板件宽厚比应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定确定,并应符合相应的抗震措施。
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3.1.7 高强钢构件的承载力抗震调整系数γRE:结构构件和连接的强度计算时应取0.80,结构构件的稳定计算时应取0.85;当仅计算竖向地震作用时,可取1.0。
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3.1.8 采用现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的抗震性能化设计时,高强钢结构设计应按本标准第3.2节执行。
3.2 抗震性能化设计
3.2.1 应用于抗震性能化设计的高强钢不宜用于塑性耗能区,宜用于下列构件:
1 延性等级为V级的结构构件;
2 框架结构中符合强柱弱梁要求的框架柱;
3 中心支撑结构中符合强框架弱支撑要求的柱或梁。
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3.2.2 结构构件的长细比和板件宽厚比应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定。
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3.2.3 结构采用抗震性能化设计时,钢材应符合下列规定:
1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.9;
2 钢材的断后伸长率不应小于16%。
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引用标准名录
1 《建筑结构荷载规范》GB 50009
2 《建筑抗震设计规范》GB 50011
3 《钢结构设计标准》GB 50017
4 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018
5 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068
6 《工程结构设计基本术语标准》GB/T 50083
7 《工程结构设计通用符号标准》GB/T 50132
8 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153
9 《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205
10 《钢结构焊接规范》GB 50661
11 《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228
12 《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229
13 《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230
14 《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231
15 《低合金高强度结构钢》GB/T 1591
16 《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632
17 《耐候结构钢》GB/T 4171
18 《热强钢焊条》GB/T 5118
19 《厚度方向性能钢板》GB/T 5313
20 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110
21 《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T 8923.1
22 《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》GB/T 12470
23 《熔化焊用钢丝》GB/T 14957
24 《热强钢药芯焊丝》GB/T 17493
25 《建筑结构用钢板》GB/T 19879
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