中华人民共和国国家标准
钢结构设计标准 GB 50017-2017 现行
Standard for design of steel structures 收藏

发布日期:2017-12-12

实施日期:2018-07-01

主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

主编单位:中冶京诚工程技术有限公司

主要起草人:施设,王立军,余海群,陈绍蕃,沈祖炎,童根树,陈炯,柴昶,崔佳,郁银泉,汪大绥,吴耀华,舒赣平,舒兴平,郝际平,范峰,石永久,范重,陈以一,聂建国,陈志华,李国强,柯长华,张爱林,武振宇,童乐为,王元清,何文汇,但泽义,郭彦林,郭耀杰,娄宇,戴国欣,侯兆新,赵春莲,顾强,穆海生,徐建,陈瑞金,崔元山,王燕,马天鹏,关晓松,李茂新,朱丹,贺明玄,王湛,丁阳,王玉银,张同亿,姜学宜,谭晋鹏,高继领,王保强,罗兴隆,张伟,张亚军,孙雅欣

出版社:中国建筑工业出版社

标准书号:15112·31398

出版时间:2018-07-01

售价 43.13

本标准的主要内容是: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;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;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.钢结构防护等。

本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构设计。

根据住房和城乡建设部《关于印发〈2008年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知》(建标[2008]105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,修订了《钢结构设计规范》GB 50017-2003。

本标准的主要内容是: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;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;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.钢结构防护等。

本次修订的主要内容是:

1.“基本设计规定(第3章)”增加了截面板件宽厚比等级,“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料(第4章)”,关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳定性设计(第5章)”,“构造要求(原标准第8章)”中“大跨度屋盖结构”及“制作、运输及安装”的内容并入本章;

2.“受弯构件的计算(原规范第4章)”改为“受弯构件(第6章)”,增加了腹板开孔的内容,“构造要求(原规范第8章)”的“结构构件”中与梁设计相关的内容移入本章;

3.“轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算(原规范第5章)”改为“轴心受力构件(第7章)”及“拉弯、压弯构件(第8章)”两章,“构造要求(原规范第8章)”中与柱设计相关的内容移入第7章;

4.“疲劳计算(原规范第6章)”改为“疲劳计算及防脆断设计(第16章)”,增加了简便快速验算疲劳强度的方法,“构造要求(原规范第8章)”中“对吊车梁和吊车桁架(或类似结构)的要求”及“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章,并增加了抗脆断设计的规定;

5.“连接计算(原规范第7章)”改为“连接(第11章)”及“节点(第12章)”两章,“构造要求(原规范第8章)”中有关焊接及螺栓连接的内容并入第11章、柱脚内容并入第12章;

6.“构造要求(原规范第8章)”中的条文根据其内容,分别并入相关各章,其中“防护和隔热”移入“钢结构防护(第18章)”;

7.“塑性设计(原规范第9章)”改为“塑性及弯矩调幅设计(第10章)”,采用了利用钢结构塑性进行内力重分配的思路进行设计;

8.“钢管结构(原规范第10章)”改为“钢管连接节点(第13章)”,丰富了计算的节点连接形式,另外,增加了节点刚度判别的内容;

9.“钢与混凝土组合梁(原规范第11章,修订后为第14章)”,补充了纵向抗剪设计内容,删除了与弯筋连接件有关的内容。

本次修订新增了材料(第4章)、结构分析与稳定性设计(第5章)、加劲钢板剪力墙(第9章)、钢管混凝土柱及节点(第15章)、钢结构抗震性能化设计(第17章)、钢结构防护(第18章)等章节,同时在附录中增加了常用建筑结构体系、钢与混凝土组合梁的疲劳验算等内容。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中冶京诚工程技术有限公司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中冶京诚工程技术有限公司(地址:北京经济技术开发区建安街7号,邮编:100176)。

本标准主编单位:中冶京诚工程技术有限公司

本标准参编单位:北京京诚华宇建筑设计研究院有限公司 西安建筑科技大学 同济大学 清华大学 浙江大学 中冶建筑研究总院有限公司 上海宝钢工程技术有限公司 哈尔滨工业大学 天津大学 重庆大学 东南大学 湖南大学 北京工业大学 青岛理工大学 华南理工大学 中国建筑标准设计研究院 华东建筑设计研究院有限公司 中国建筑设计研究院 中冶赛迪工程技术股份有限公司 北京市建筑设计研究院 中国机械工业集团公司 中国电子工程设计院 中国航空规划建设发展有限公司 中冶南方工程技术有限公司 中冶华天工程技术有限公司 中水东北勘测设计研究有限责任公司 中国石化工程建设有限公司 中国中元国际工程公司 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 江苏沪宁钢机股份有限公司 北京多维联合集团有限公司 上海宝冶集团有限公司 博思格巴特勒(中国)公司 安徽鸿路钢结构(集团)股份有限公司

本标准参加单位:浙江杭萧钢构股份有限公司浙江东南网架股份有限公司安徽富煌钢构股份有限公司宝钢钢构有限公司马鞍山钢铁股份有限公司浙江精工结构集团有限公司

本标准主要起草人员:施设 王立军 余海群 陈绍蕃 沈祖炎 童根树 陈炯 柴昶 崔佳 郁银泉 汪大绥 吴耀华 舒赣平 舒兴平 郝际平 范峰 石永久 范重 陈以一 聂建国 陈志华 李国强 柯长华 张爱林 武振宇 童乐为 王元清 何文汇 但泽义 郭彦林 郭耀杰 娄宇 戴国欣 侯兆新 赵春莲 顾强 穆海生 徐建 陈瑞金 崔元山 王燕 马天鹏 关晓松 李茂新 朱丹 贺明玄 王湛 丁阳 王玉银 张同亿 姜学宜 谭晋鹏 高继领 王保强 罗兴隆 张伟 张亚军 孙雅欣

本标准主要审查人员:周绪红 徐厚军 侯忠良 戴国莹 戴为志 刘锡良 陈绍礼 武人岱 葛家琪 陈禄如 冯远 邓华 金天德 王仕统 田春雨

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1771号

住房城乡建设部关于发布国家标准《钢结构设计标准》的公告

现批准《钢结构设计标准》为国家标准,编号为GB 50017-2017,自2018年7月1日起实施。其中,第4.3.2、4.4.1、4.4.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3条为强制性条文,必须严格执行。原《钢结构设计规范》GB 50017-2003同时废止。

本标准在住房城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2017年12月12日

目录

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

前言

1 总则

2 术语和符号

2.1 术语

2.2 符号

3 基本设计规定

3.1 一般规定

3.2 结构体系

3.3 作用

3.4 结构或构件变形及舒适度的规定

3.5 截面板件宽厚比等级

4 材料

4.1 钢材牌号及标准

4.2 连接材料型号及标准

4.3 材料选用

4.4 设计指标和设计参数

5 结构分析与稳定性设计

5.1 一般规定

5.2 初始缺陷

5.3 一阶弹性分析与设计

5.4 二阶P-Δ弹性分析与设计

5.5 直接分析设计法

6 受弯构件

6.1 受弯构件的强度

6.2 受弯构件的整体稳定

6.3 局部稳定

6.4 焊接截面梁腹板考虑屈曲后强度的计算

6.5 腹板开孔要求

6.6 梁的构造要求

7 轴心受力构件

7.1 截面强度计算

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

7.4 轴心受力构件的计算长度和容许长细比

7.5 轴心受压构件的支撑

7.6 单边连接的单角钢

8 拉弯、压弯构件

8.1 截面强度计算

8.2 构件的稳定性计算

8.3 框架柱的计算长度

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

9 加劲钢板剪力墙

9.1 一般规定

9.2 加劲钢板剪力墙的计算

9.3 构造要求

10 塑性及弯矩调幅设计

10.1 一般规定

10.2 弯矩调幅设计要点

10.3 构件的计算

10.4 容许长细比和构造要求

11 连接

11.1 一般规定

11.2 焊缝连接计算

11.3 焊缝连接构造要求

11.4 紧固件连接计算

11.5 紧固件连接构造要求

11.6 销轴连接

11.7 钢管法兰连接构造

12 节点

12.1 一般规定

12.2 连接板节点

12.3 梁柱连接节点

12.4 铸钢节点

12.5 预应力索节点

12.6 支座

12.7 柱脚

13 钢管连接节点

13.1 一般规定

13.2 构造要求

13.3 圆钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算

13.4 矩形钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算

14 钢与混凝土组合梁

14.1 一般规定

14.2 组合梁设计

14.3 抗剪连接件的计算

14.4 挠度计算

14.5 负弯矩区裂缝宽度计算

14.6 纵向抗剪计算

14.7 构造要求

15 钢管混凝土柱及节点

15.1 一般规定

15.2 矩形钢管混凝土柱

15.3 圆形钢管混凝土柱

15.4 钢管混凝土柱与钢梁连接节点

16 疲劳计算及防脆断设计

16.1 一般规定

16.2 疲劳计算

16.3 构造要求

16.4 防脆断设计

17 钢结构抗震性能化设计

17.1 一般规定

17.2 计算要点

17.3 基本抗震措施

18 钢结构防护

18.1 抗火设计

18.2 防腐蚀设计

18.3 隔热

附录A 常用建筑结构体系

附录B 结构或构件的变形容许值

附录C 梁的整体稳定系数

附录D 轴心受压构件的稳定系数

附录E 柱的计算长度系数

附录F 加劲钢板剪力墙的弹性屈曲临界应力

附录G 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算

附录H 无加劲钢管直接焊接节点刚度判别

附录J 钢与混凝土组合梁的疲劳验算

附录K 疲劳计算的构件和连接分类

本标准用词说明

引用标准名录

编制说明

Contents

1 General Provisions

2 Terms and Symbols

2.1 Terms

2.2 Symbols

3 General Requirements

3.1 General Requirements

3.2 Structural Systems

3.3 Actions

3.4 Requirements of Deformation for Structures and Members

3.5 Classification of Sections

4 Material

4.1 Structural Steel Designations and Standards

4.2 Connections and Fasteners Materials and Standards

4.3 Selection of Materials

4.4 Design Strength and Parameters

5 Structural Analysis and Stability Design

5.1 General Requirements

5.2 Initial Imperfections

5.3 First-order Elastic Analysis and Design

5.4 Second-order P-Δ Elastic Analysis and Design

5.5 Direct Analysis Method of Design

6 Flexural Members

6.1 Shear and Flexural Strength

6.2 Flexural-torsional Stability of Beams

6.3 Plate Stability

6.4 Design of Beams Considering Post-buckling Strength of Webs

6.5 Strengthening of Openings

6.6 Detailings

7 Axially Loaded Members

7.1 Strength Calculation of Cross-sections

7.2 Stability Calculation of Members under Axial Compression

7.3 Local Stability and Post-buckling Strength of Solid Web Members under Axial Compression

7.4 Effective Length and Allowable Slenderness Ratio of Members under Axial Compression

7.5 Bracing of Members under Axial Compression

7.6 Special Cases of Trusses and Tower Members

8 Members under Combined Axial Force and Bending

8.1 Strength Calculation of Cross-sections

8.2 Stability Calculation of Members

8.3 Effective Length of Frame Columns

8.4 Local Stability and Post-buckling Strength of Beam-colums

8.5 Truss Members Subjected to Second-order Moments

9 Stiffened Steel Shear Walls

9.1 General Requirements

9.2 Design of Stiffened Steel Shear Walls

9.3 Detailings

10 Plastic Design and Provisions for Design using Moment Redistribution

10.1 General Requirements

10.2 Provisions for Design using Moment Redistribution

10.3 Calculation of Member Strength and Stability

10.4 Slenderness Limitations and Detailings

11 Connections

11.1 General Requirements

11.2 Calculation of Welded Connections

11.3 Detailing Requirements of Welded Connections

11.4 Calculation of Fasteners

11.5 Detailing Requirements of Fasteners

11.6 Pin Connections

11.7 Details of Flanged Connections for Steel Tubes

12 Joints

12.1 General Requirements

12.2 Connecting Plate Joints

12.3 Beam-column Joints

12.4 Cast Steel Joints

12.5 Pre-stressed Cable Joints

12.6 Bearings

12.7 Column Footing

13 Steel Tubular Joints

13.1 General Requirements

13.2 Detail Requirements

13.3 Design of Unstiffened and Stiffened CHS Joints

13.4 Design of Unstiffened and Stiffened RHS Joints

14 Composite Steel and Concrete beams

14.1 General Requirements

14.2 Design of Composite Beams

14.3 Calculation of Shear Connections

14.4 Calculation of Deflection

14.5 Calculation of Concrete Crack Width at Hogging Moment Region

14.6 Calculation of Longitudinal Shear

14.7 Detailing Provisions

15 Concrete-filled Steel Tubular Column and Joints

15.1 General Requirements

15.2 Rectangular Concrete-filled Steel Tubular Members

15.3 Circular Concrete-filled Steel Tubular Members

15.4 Beam-column Joints

16 Design for Fatigue and Brittle fracture

16.1 General Requirements

16.2 Design for Fatigue

16.3 Detailing Requirements

16.4 Prevention of Brittle Fracture

17 Seismic Design of Steel Structural Members

17.1 General Requirements

17.2 Design Requirements

17.3 Connections and Details

18 Protection of Steel Structures

18.1 Fire-resistance Design

18.2 Corrosion Prevention Design

18.3 Temperature Insulation

Apendix A Common Structural Systems

Apendix B Limits of Deflection for Structures and Flexural Members

Apendix C Overall Stability of Beams

Apendix D Stability Coefficients of Members under Axial Compression

Apendix E Effective Length Factors of Columns

Apendix F Elastic Buckling Stresses for Stiffened Steel Shear Walls

Apendix G Buckling Calculation of Truss Connecting Plate under Diagonal Compression

Apendix H Classifications of Unstiffened Tubular Joints in Terms of Rigidity

Apendix J Fatigue Design of Composite Steel and Concrete Beams

Apendix K Design Values for Compressive and Shear Strength of Composite Circular Concrete-filled Steel Tubes

Explanation of Wording in This Standard

List of Quoted Standards

4.3.2 承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证;对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

4.4.1 钢材的设计用强度指标,应根据钢材牌号、厚度或直径按表4.4.1采用。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

4.4.3 结构用无缝钢管的强度指标应按表4.4.3采用。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

4.4.4 铸钢件的强度设计值应按表4.4.4采用。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

4.4.5 焊缝的强度指标应按表4.4.5采用并应符合下列规定:

1 手工焊用焊条、自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能。

2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的规定,其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于6mm钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

3 对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取,在受拉区的抗弯强度设计值取。

4 计算下列情况的连接时,表4.4.5规定的强度设计值应乘以相应的折减系数;几种情况同时存在时,其折减系数应连乘:

1)施工条件较差的高空安装焊缝应乘以系数0.9;

2)进行无垫板的单面施焊对接焊缝的连接计算应乘折减系数0.85。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

4.4.6 螺栓连接的强度指标应按表4.4.6采用。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

18.3.3 高温环境下的钢结构温度超过100℃时,应进行结构温度作用验算,并应根据不同情况采取防护措施:

1 当钢结构可能受到炽热熔化金属的侵害时,应采用砌块或耐热固体材料做成的隔热层加以保护;

2 当钢结构可能受到短时间的火焰直接作用时,应采用加耐热隔热涂层、热辐射屏蔽等隔热防护措施;

3 当高温环境下钢结构的承载力不满足要求时,应采取增大构件截面、采用耐火钢或采用加耐热隔热涂层、热辐射屏蔽、水套隔热降温措施等隔热降温措施;

4 当高强度螺栓连接长期受热达150℃以上时,应采用加耐热隔热涂层、热辐射屏蔽等隔热防护措施。

(本条规范于2022年1月1日被工程建设国家标准《钢结构通用规范》 GB 55006-2021废止)

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