【規範更新】重大消息:鋼結構要換新規範啦!GB50017-2017即將啟用!一起來看看都更新了啥!

一、前言

今天晚上在群里大家開始討論鋼規要更新的事情。從03年到18年,15年了,鋼規終於要更新了。

住房和城鄉建設部公告2017年第1771號:

現批准《鋼結構設計標準》為國家標準,編號為GB50017-2017,自2018年7月1日起實施。其中,第4.3.2、4.4.1、4.4.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3條為強制性條文,必須嚴格執行。原《鋼結構設計規範》GB50017-2003同時廢止。

住房和城鄉建設部公告2017年第1771號www.hnbzw.com

二、鋼結構設計規範演變歷程

我國的鋼結構設計規範是隨著建築鋼結構的應用逐步發展和完善的,經歷了74規範TJl7—74、88規範 GBJl7—88和03規範GB50017—2003。現在又出來了17規範GB50017—2017。

2.1 初代目74《鋼規》:

74規範前,我們沒有自己編製的鋼結構設計規範, 所以說,74規範是我國第一本正規的鋼結構設計規範。

70年代初,國家下決心編製自己的規範,解決設計規範的空白。由於歷史原因,原負責編製的單位解散,資料散失,一切從頭開始。

這次調集了包括設計、科研和高校的各方人員, 撥發了充足的試驗經費和必要的鋼材指標,集中力量 從事規範的課題研究。由當時的冶金部北京鋼鐵設計院負責牽頭主編,期間完成了大量理論分析和試驗研究工作,僅軸壓構件就做了107根試件的試驗。

早期的74版鋼結構規範採用容許應力法,是一種半概率、半經驗的極限狀態法。

74規範不僅解決了設計規範的有無問題,還為我國鋼結構基本力學性能的研究打下了良好的基礎,培養了人才。

2.2 次代目88《鋼規》:

88規範採用《建築結構設計統一標準》規定的以概率理論為基礎的用分項係數表達的極限狀態設計方法。疲勞計算仍採用容許應力法,但以壓力幅準則代 替了以前的應力比準則,增加了塑性設計、鋼管結構和混凝土組合梁三章內容。

88規範對74規範作了較全面的修訂,反應出當時 國內鋼結構領域的發展水平,體現了向國際接軌,吸收了新技術成果。軸壓柱子曲線由一根改為三根,壓彎構件的穩定計算由單項式改為多項式,增加了多層框架柱計算長度係數,鋼材方面增加了390級的 15MnV鋼,高強螺栓方面增加了承壓型高強螺栓連接。

2.3 三代目03《鋼規》:

03規範引進了如二階分析、屈曲後強度等先進技術,進一步適應鋼結構的應用和擴展。

在鋼材方面增加了Q420鋼,柱子曲線上增加了厚壁壓桿的d類φ曲線,給出了單軸對稱彎扭屈曲的計算公式。增加了大跨度屋蓋結構設計和構造要求、寒冷地區抗脆斷的構造要求,增加了方管桁架。

2.4 四代目17《鋼規》:

縱觀上述規範修訂的變遷過程,可以看到,我們的鋼結構設計規範,在老一輩鋼結構人的努力下,從 74規範、88規範到03規範,逐步形成了具有中國特色的鋼結構設計標準,為我國的工程建設事業作出了重大貢獻。

但是,74規範雖經兩次修訂,但總體來說 都是局部性的,經過30多年的改革開放,我國的鋼結構應用狀況發生了很大變化。隨著鋼產量由不足到過剩,鋼結構的應用從以前僅用於重工業變為目前的廣泛應用於工業和民用建築的各個領域。因此,迫切需要一本適用於當前形勢的囊括工業和民用建築領域的鋼結構設計規範與市場接軌。

同時,經過多年的改革開放,我們已從過去單純 的學習蘇聯轉變為向歐美日等發達國家學習先進的鋼 結構技術。因此,這方面也急需與國際接軌。

17規範增加了直接分析法和鋼結構抗震性能化設計內容。

在保留計算長度係數法的前提下,增加了考慮P一△和P一δ效應並考慮結構和構件初始缺陷的鋼結構直接分析法。

該計算方法在2005年左右已納入歐、美及香港規範。 與03規範考慮P一△效應的近似二階分析法相比, 直接分析法在鋼結構穩定計算方法方面前進了一大步, 使鋼結構的穩定計算與強度計算統一起來

新增的鋼結構抗震性能化設計一章,以中震設計為出發點,以鋼結構構件截面分類為基礎,體現高延性、低強度和高強度、低延性的設計方法,使鋼結構的設計趨於更合理、經濟和安全。

三、2017最新版《鋼結構設計規範》主要修訂內容如下:

(1)「術語和符號(第2章)」刪除了原規範中關於強度的術語,增加了本次規範新增內容的術語。

(2)「基本設計規定(第3章)」增加了「結構體系」和「截面板件寬厚比等級」,「材料選用」及「設計指標」內容移入新章節「材料(第4章)」,關於結構計算內容移入新章節「結構分析及穩定性設計(第5章)」,「構造要求(原第8章)」中製作、運輸及安裝的原則性規定併入本章。

(3)「受彎構件的計算(原第4章)」改為「受彎構件(第6章)」,增加了腹板開孔的內容,「構造要求」中與梁設計相關的內容移入本章。

(4)「軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算(原第5章)」改為「軸心受力構件(第7章)」及「拉彎、壓彎構件(第8章)」兩章,「構造要求(原第8章)」中與柱設計相關的內容移入第7章。

(5)「疲勞計算(原第6章)」改為「疲勞計算及防脆斷設計(第16章)」增加了簡便快速驗算疲勞強度的方法,「構造要求(原第8章)」中「提高寒冷地區結構抗脆斷能力的要求」移入本章,並增加了抗脆斷設計的補充規定。

(6)「連接計算(原第7章)」改為「連接(第11章)」及「節點(第12章)」兩章,「構造要求(原第8章)」中有關焊接及螺栓連接的內容併入11章、柱腳內容併入12章。

(7)「構造要求(原第8章)」中的條文根據其內容,分別併入相關各章。

(8)「塑性設計(原第9章)」改為「塑性及彎矩調幅設計(第10章)」,改變了塑性設計思路,採用內力重分配的思路進行設計。

(9)「鋼管結構(原第10章)」改為「鋼管連接節點(第13章)」,豐富了計算的節點連接型式,另外,增加了節點剛度判定的內容。

(10)「鋼與混凝土組合梁(原第11章現第14章)」,補充了縱向抗剪設計內容,刪除了與彎筋連接件有關的內容。

(11)增加的章節有:第4 章 材料、第5 章 結構分析與穩定性設計、第9章 加勁鋼板剪力牆、第15章 鋼管混凝土柱及節點 、第17章 鋼結構抗震性能化設計、第18章 鋼結構防護。

四、補充延伸:

新版鋼規對2003版鋼規做了全面修訂,特別是首次引入的「直接分析法」和「基於性能的鋼結構抗震設計方法」,體現了與國際標準的接軌以鋼結構實際設計需求為中心的原則

大跨度空間結構廣泛應用於體育場館、商場、展覽館、美術館等,此類結構普遍存在造型複雜、豎向剛度小、穩定性問題突出、施工困難等問題,因而吸引了眾多研究人員和工程師的注意。

直接分析法的優勢:

1、直接分析法為大跨度空間結構的設計提供了很好的分析和設計手段,是一種全新的解決方案,已在歐美和香港得到大力的推廣,也納入了最新的GB50017。

2、採用直接分析法時,結構在構件和整體層面上的穩定性都可以在分析過程中得到反映,而不是像傳統線性方法那樣需要在設計階段進行矯正。

3、更為嚴重的是,基於計算長度法的矯正並不總能得到正確的結果,從而造成安全隱患或導致事故發生。大跨度空間結構失穩模態普遍具有整體性,甚至可能發生跳躍或者跳回屈曲,基於構件穩定性的傳統設計方法難以解決此類結構的穩定性問題

此外,以後只有以後只有強制性規定叫規範由政府制定,其餘都是標準由行業協會制定,學美國。

看來小夥伴們又要買新規範了。

參考文獻:

【1】王立軍. 《鋼結構設計規範》回顧與展望[J]. 工程建設標準化, 2015(7):82-83.

【2】沈祖炎. 中國《鋼結構設計規範》的發展歷程[J]. 建築結構學報, 2010, 31(6):1-6.

索引:【規範更新】重大消息:鋼結構要換新規範啦!GB50017-2017即將啟用!一起來看看都更新了啥!


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