GB 50017-2017 钢结构设计标准规范

1．0．1 为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、保证质量，制定本标准。

1．0．2 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。

1．0．3 钢结构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。

2．1．1 脆断 brittle fracture
    结构或构件在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的断裂。

2．1．2 一阶弹性分析 first-order elastic analysis
    不考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响，根据未变形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。

2．1．3 二阶P-△弹性分析 second-order P-△ elastic analysis
    仅考虑结构整体初始缺陷及几何非线性对结构内力和变形产生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。

2．1．4 直接分析设计法 direct analysis method of design
    直接考虑对结构稳定性和强度性能有显著影响的初始几何缺陷、残余应力、材料非线性、节点连接刚度等因素，以整个结构体系为对象进行二阶非线性分析的设计方法。

2．1．5 屈曲 buckling
    结构、构件或板件达到受力临界状态时在其刚度较弱方向产生另一种较大变形的状态。

2．1．6 板件屈曲后强度 post-buckling strength of steel plate
    板件屈曲后尚能继续保持承受更大荷载的能力。

2．1．7 正则化长细比或正则化宽厚比 normalized slenderness ratio
    参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度与相应的构件或板件抗弯、抗剪或抗承压弹性屈曲应力之商的平方根。

2．1．8 整体稳定 overall stability
    构件或结构在荷载作用下能整体保持稳定的能力。

2．1．9 有效宽度 effective width
    计算板件屈曲后极限强度时，将承受非均匀分布极限应力的板件宽度用均匀分布的屈服应力等效，所得的折减宽度。

2．1．10 有效宽度系数 effective width factor
    板件有效宽度与板件实际宽度的比值。

2．1．11 计算长度系数 effective length ratio
    与构件屈曲模式及两端转动约束条件相关的系数。

2．1．12 计算长度 effective length
    计算稳定性时所用的长度，其值等于构件在其有效约束点间的几何长度与计算长度系数的乘积。

2．1．13 长细比 slenderness ratio
    构件计算长度与构件截面回转半径的比值。

2．1．14 换算长细比 equivalent slenderness ratio
    在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹式构件进行计算，或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳计算时，所对应的长细比。

2．1．15 支撑力 nodal bracing force
    在为减少受压构件(或构件的受压翼缘)自由长度所设置的侧向支撑处，沿被支撑构件(或构件受压翼缘)的屈曲方向，作用于支撑的侧向力。

2．1．16 无支撑框架 unbraced frame
    利用节点和构件的抗弯能力抵抗荷载的结构。

2．1．17 支撑结构 bracing structure
    在梁柱构件所在的平面内，沿斜向设置支撑构件，以支撑轴向刚度抵抗侧向荷载的结构。

2．1．18 框架-支撑结构 frame-bracing structure
    由框架及支撑共同组成抗侧力体系的结构。

2．1．19 强支撑框架 frame braced with strong bracing system
    在框架-支撑结构中，支撑结构(支撑桁架、剪力墙、筒体等)的抗侧移刚度较大，可将该框架视为无侧移的框架。

2．1．20 摇摆柱 leaning column
    设计为只承受轴向力而不考虑侧向刚度的柱子。

2．1．21 节点域 panel zone
    框架梁柱的刚接节点处及柱腹板在梁高度范围内上下边设有加劲肋或隔板的区域。

2．1．22 球形钢支座 spherical steel bearing
    钢球面作为支承面使结构在支座处可以沿任意方向转动的铰接支座或可移动支座。

2．1．23 钢板剪力墙 steel-plate shear wall
    设置在框架梁柱间的钢板，用以承受框架中的水平剪力。

2．1．24 主管 chord member
    钢管结构构件中，在节点处连续贯通的管件，如桁架中的弦杆。

2．1．25 支管 brace member
    钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如桁架中与主管相连的腹杆。

2．1．26 间隙节点 gap joint
    两支管的趾部离开一定距离的管节点。

2．1．27 搭接节点 overlap joint
    在钢管节点处，两支管相互搭接的节点。

2．1．28 平面管节点 uniplanar joint
    支管与主管在同一平面内相互连接的节点。

2．1．29 空间管节点 multiplanar joint
    在不同平面内的多根支管与主管相接而形成的管节点。

2．1．30 焊接截面 welded section
    由板件(或型钢)焊接而成的截面。

2．1．31 钢与混凝土组合梁 composite steel and concrete beam
    由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成的可整体受力的梁。

2．1．32 支撑系统 bracing system
    由支撑及传递其内力的梁(包括基础梁)、柱组成的抗侧力系统。

2．1．33 消能梁段 link
    在偏心支撑框架结构中，位于两斜支撑端头之间的梁段或位于一斜支撑端头与柱之间的梁段。

2．1．34 中心支撑框架 concentrically braced frame
    斜支撑与框架梁柱汇交于一点的框架。

2．1．35 偏心支撑框架 eccentrically braced frame
    斜支撑至少有一端在梁柱节点外与横梁连接的框架。

2．1．36 屈曲约束支撑 buckling-restrained brace
    由核心钢支撑、外约束单元和两者之间的无粘结构造层组成不会发生屈曲的支撑。

2．1．37 弯矩调幅设计 moment redistribution design
    利用钢结构的塑性性能进行弯矩重分布的设计方法。

2．1．38 畸变屈曲 distorsional buckling
    截面形状发生变化，且板件与板件的交线至少有一条会产生位移的屈曲形式。

2．1．39 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并消耗能量的区域。

2．1．40 弹性区 elastic region
    在强烈地震作用下，结构构件仍处于弹性工作状态的区域。

2．2．1 作用和作用效应设计值
    F——集中荷载；
    G——重力荷载；
    H——水平力；
    M——弯矩；
    N——轴心力；
    P——高强度螺栓的预拉力；
    R——支座反力；
    V——剪力。

2．2．2 计算指标
    E——钢材的弹性模量；
    E_c——混凝土的弹性模量；
    f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
    f_v——钢材的抗剪强度设计值；
    f_ce——钢材的端面承压强度设计值；
    f_y——钢材的屈服强度；
    f_u——钢材的抗拉强度最小值；
    f^a_t——锚栓的抗拉强度设计值；
    f^b_t、f^b_v、f^b_c——螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
    f^r_t、f^r_v、f^r_c——铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
    f^w_t、f^w_v、f^w_c——对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
    f^w_f——角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
    f_c——混凝土的抗压强度设计值；
    G——钢材的剪变模量；
    N^a_t——一个锚栓的受拉承载力设计值；
    N^b_t、N^b_v、N^b_c——一个螺栓的受拉、受剪和承压承载力设计值；
    N^r_t、N^r_v、N^r_c——一个铆钉的受拉、受剪和承压承载力设计值；
    N^c_v——组合结构中一个抗剪连接件的受剪承载力设计值；
    S_b——支撑结构的层侧移刚度，即施加于结构上的水平力与其产生的层间位移角的比值；
    △u——楼层的层间位移；
    [v_Q]——仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值；
    [v_T]——同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值；
    σ——正应力；
    σ_c——局部压应力；
    σ_f——垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的应力；
    △σ——疲劳计算的应力幅或折算应力幅；
    △σ_e——变幅疲劳的等效应力幅；
    [△σ]——疲劳容许应力幅；
    σ_cr、σ_c,cr、τ_cr——分别为板件的弯曲应力、局部压应力和剪应力的临界值；
    r——剪应力；
    τ_f——角焊缝的剪应力。

2．2．3 几何参数
    A——毛截面面积；
    A_n——净截面面积；
    b——翼缘板的外伸宽度；
    b₀——箱形截面翼缘板在腹板之间的无支承宽度；混凝土板托顶部的宽度；
    b_s——加劲肋的外伸宽度；
    b_e——板件的有效宽度；
    d——直径；
    d_e——有效直径；
    d_o——孔径；
    e——偏心距；
    H——柱的高度；
    H₁、H₂、H₃——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的高度；
    h——截面全高；
    h_e——焊缝的计算厚度；
    h_f——角焊缝的焊脚尺寸；
    h_w——腹板的高度；
    h₀——腹板的计算高度；
    I——毛截面惯性矩；
    I_t——自由扭转常数；
    I_w——毛截面扇性惯性矩；
    I_n——净截面惯性矩；
    i——截面回转半径；
    l——长度或跨度；
    l₁——梁受压翼缘侧向支承间距离；螺栓(或铆钉)受力方向的连接长度；
    l_w——焊缝的计算长度；
    l_z——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度；
    S——毛截面面积矩；
    t——板的厚度；
    t_s——加劲肋的厚度；
    t_w——腹板的厚度；
    W——毛截面模量；
    W_n——净截面模量；
    W_p——塑性毛截面模量；
    W_np——塑性净截面模量。

2．2．4 计算系数及其他
    K₁、K₂——构件线刚度之比；
    n_f——高强度螺栓的传力摩擦面数目；
    n_v——螺栓或铆钉的剪切面数目；
    α_E——钢材与混凝土弹性模量之比；
    α_e——梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数；
    α_f——疲劳计算的欠载效应等效系数；
    α^Ⅱ_i——考虑二阶效应框架第i层杆件的侧移弯矩增大系数；
    β_E——非塑性耗能区内力调整系数；
    β_f——正面角焊缝的强度设计值增大系数；
    β_m——压弯构件稳定的等效弯矩系数；
    γ₀——结构的重要性系数；
    γ_x、γ_y——对主轴x、y的截面塑性发展系数；
    ε_k——钢号修正系数，其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根；
    η——调整系数；
    η₁、η₂——用于计算阶形柱计算长度的参数；
    η_ov——管节点的支管搭接率；
    λ——长细比；
    λ_n,b、λ_n,s、λ_n,c、λ_n——正则化宽厚比或正则化长细比；
    μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；
    μ₁、μ₂、μ₃——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的计算长度系数；
    ρ_i——各板件有效截面系数；
    φ——轴心受压构件的稳定系数；
    φ_b——梁的整体稳定系数；
    ψ——集中荷载的增大系数；
    ψ_n、ψ_a、ψ_d——用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数；
    Ω——抗震性能系数。

3．1．1 钢结构设计应包括下列内容：
    1 结构方案设计，包括结构选型、构件布置；
    2 材料选用及截面选择；
    3 作用及作用效应分析；
    4 结构的极限状态验算；
    5 结构、构件及连接的构造；
    6 制作、运输、安装、防腐和防火等要求；
    7 满足特殊要求结构的专门性能设计。

3．1．2 本标准除疲劳计算和抗震设计外，应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。

3．1．3 除疲劳设计应采用容许应力法外，钢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：
    1 承载能力极限状态应包括：构件或连接的强度破坏、脆性断裂，因过度变形而不适用于继续承载，结构或构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆；
    2 正常使用极限状态应包括：影响结构、构件、非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。

3．1．4 钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定。一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取为二级，其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。

3．1．5 按承载能力极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合。

3．1．6 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；计算疲劳时，应采用荷载标准值。

3．1．7 对于直接承受动力荷载的结构：计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时，起重机荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台起重机确定。

3．1．8 预应力钢结构的设计应包括预应力施工阶段和使用阶段的各种工况。预应力索膜结构设计应包括找形分析、荷载分析及裁剪分析三个相互制约的过程，并宜进行施工过程分析。

3．1．9 结构构件、连接及节点应采用下列承载能力极限状态设计表达式：

    式中：γ₀——结构的重要性系数：对安全等级为一级的结构构件不应小于1．1，对安全等级为二级的结构构件不应小于1．0，对安全等级为三级的结构构件不应小于0．9；
          S——承载能力极限状况下作用组合的效应设计值：对持久或短暂设计状况应按作用的基本组合计算；对地震设计状况应按作用的地震组合计算；
          R——结构构件的承载力设计值；
          R_k——结构构件的承载力标准值；
          γ_RE——承载力抗震调整系数，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定取值。

3．1．10 对安全等级为一级或可能遭受爆炸、冲击等偶然作用的结构，宜进行防连续倒塌控制设计，保证部分梁或柱失效时结构有一条竖向荷载重分布的途径，保证部分梁或楼板失效时结构的稳定性，保证部分构件失效后节点仍可有效传递荷载。

3．1．11 钢结构设计时，应合理选择材料、结构方案和构造措施，满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求并应符合防火、防腐蚀要求。宜采用通用和标准化构件，当考虑结构部分构件替换可能性时应提出相应的要求。钢结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确，减少应力集中，避免材料三向受拉。

3．1．12 钢结构设计文件应注明所采用的规范或标准、建筑结构设计使用年限、抗震设防烈度、钢材牌号、连接材料的型号(或钢号)和设计所需的附加保证项目。

3．1．13 钢结构设计文件应注明螺栓防松构造要求、端面刨平顶紧部位、钢结构最低防腐蚀设计年限和防护要求及措施、对施工的要求。对焊接连接，应注明焊缝质量等级及承受动荷载的特殊构造要求；对高强度螺栓连接，应注明预拉力、摩擦面处理和抗滑移系数；对抗震设防的钢结构，应注明焊缝及钢材的特殊要求。

3．1．14 抗震设防的钢结构构件和节点可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011或《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定设计，也可按本标准第17章的规定进行抗震性能化设计。

3．2．1 钢结构体系的选用应符合下列原则：
    1 在满足建筑及工艺需求前提下，应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等因素；
    2 常用建筑结构体系的设计宜符合本标准附录A的规定。

3．2．2 钢结构的布置应符合下列规定：
    1 应具备竖向和水平荷载传递途径；
    2 应具有刚度和承载力、结构整体稳定性和构件稳定性；
    3 应具有冗余度，避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体系丧失承载能力；
    4 隔墙、外围护等宜采用轻质材料。

3．2．3 施工过程对主体结构的受力和变形有较大影响时，应进行施工阶段验算。

3．4．1 结构或构件变形的容许值宜符合本标准附录B的规定。当有实践经验或有特殊要求时，可根据不影响正常使用和观感的原则对本标准附录B中的构件变形容许值进行调整。

3．4．2 计算结构或构件的变形时，可不考虑螺栓或铆钉孔引起的截面削弱。

3．4．3 横向受力构件可预先起拱，起拱大小应视实际需要而定，可取恒载标准值加1／2活载标准值所产生的挠度值。当仅为改善外观条件时，构件挠度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下的挠度计算值减去起拱值。

3．4．4 竖向和水平荷载引起的构件和结构的振动，应满足正常使用或舒适度要求。

3．4．5 高层民用建筑钢结构舒适度验算应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。

4．1．1 钢材宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700、《低合金高强度结构钢》GB／T 1591和《建筑结构用钢板》GB／T 19879的规定。结构用钢板、热轧工字钢、槽钢、角钢、H型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量及允许偏差应符合国家现行相关标准的规定。

4．1．2 焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB／T 5313的规定。

4．1．3 处于外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀性介质环境中的承重结构，可采用Q235NH、Q355NH和Q415NH牌号的耐候结构钢，其质量应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB／T 4171的规定。

4．1．4 非焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB／T 11352的规定，焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB／T 7659的规定。

4．1．5 当采用本标准未列出的其他牌号钢材时，宜按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068进行统计分析，研究确定其设计指标及适用范围。

4．2．1 钢结构用焊接材料应符合下列规定：
    1 手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB／T 5117的规定，所选用的焊条型号应与主体金属力学性能相适应；
    2 自动焊或半自动焊用焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB／T 14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB／T 8110、《碳钢药芯焊丝》GB／T 10045、《低合金钢药芯焊丝》GB／T 17493的规定；
    3 埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB／T 5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB／T 12470的规定。

4．2．2 钢结构用紧固件材料应符合下列规定：
    1 钢结构连接用4．6级与4．8级普通螺栓(C级螺栓)及5．6级与8．8级普通螺栓(A级或B级螺栓)，其质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB／T 3098．1和《紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB／T 3103．1的规定；C级螺栓与A级、B级螺栓的规格和尺寸应分别符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB／T 5780与《六角头螺栓》GB／T 5782的规定；
    2 圆柱头焊(栓)钉连接件的质量应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB／T 10433的规定；
    3 钢结构用大六角高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB／T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB／T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB／T 1230、《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的规定。扭剪型高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB／T 3632的规定；
    4 螺栓球节点用高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB／T 16939的规定；
    5 连接用铆钉应采用BL2或BL3号钢制成，其质量应符合行业标准《标准件用碳素钢热轧圆钢及盘条》YB／T 4155-2006的规定。

4．3．1 结构钢材的选用应遵循技术可靠、经济合理的原则，综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、工作环境、钢材厚度和价格等因素，选用合适的钢材牌号和材性保证项目。

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。

4．3．3 钢材质量等级的选用应符合下列规定：
    1 A级钢仅可用于结构工作温度高于0℃的不需要验算疲劳的结构，且Q235A钢不宜用于焊接结构。
    2 需验算疲劳的焊接结构用钢材应符合下列规定：
        1)当工作温度高于0℃时其质量等级不应低于B级；
        2)当工作温度不高于0℃但高于—20℃时，Q235、Q345钢不应低于C级，Q390、Q420及Q460钢不应低于D级；
        3)当工作温度不高于—20℃时，Q235钢和Q345钢不应低于D级，Q390钢、Q420钢、Q460钢应选用E级。
    3 需验算疲劳的非焊接结构，其钢材质量等级要求可较上述焊接结构降低一级但不应低于B级。吊车起重量不小于50t的中级工作制吊车梁，其质量等级要求应与需要验算疲劳的构件相同。

4．3．4 工作温度不高于—20℃的受拉构件及承重构件的受拉板材应符合下列规定：
    1 所用钢材厚度或直径不宜大于40mm，质量等级不宜低于C级；
    2 当钢材厚度或直径不小于40mm时，其质量等级不宜低于D级；
    3 重要承重结构的受拉板材宜满足现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879的要求。

4．3．5 在T形、十字形和角形焊接的连接节点中，当其板件厚度不小于40mm且沿板厚方向有较高撕裂拉力作用，包括较高约束拉应力作用时，该部位板件钢材宜具有厚度方向抗撕裂性能即Z向性能的合格保证，其沿板厚方向断面收缩率不小于按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB／T 5313规定的Z15级允许限值。钢板厚度方向承载性能等级应根据节点形式、板厚、熔深或焊缝尺寸、焊接时节点拘束度以及预热、后热情况等综合确定。

4．3．6 采用塑性设计的结构及进行弯矩调幅的构件，所采用的钢材应符合下列规定：
    1 屈强比不应大于0．85；
    2 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20％。

4．3．7 钢管结构中的无加劲直接焊接相贯节点，其管材的屈强比不宜大于0．8；与受拉构件焊接连接的钢管，当管壁厚度大于25mm且沿厚度方向承受较大拉应力时，应采取措施防止层状撕裂。

4．3．8 连接材料的选用应符合下列规定：
    1 焊条或焊丝的型号和性能应与相应母材的性能相适应，其熔敷金属的力学性能应符合设计规定，且不应低于相应母材标准的下限值；
    2 对直接承受动力荷载或需要验算疲劳的结构，以及低温环境下工作的厚板结构，宜采用低氢型焊条；
    3 连接薄钢板采用的自攻螺钉、钢拉铆钉(环槽铆钉)、射钉等应符合有关标准的规定。

4．3．9 锚栓可选用Q235、Q345、Q390或强度更高的钢材，其质量等级不宜低于B级。工作温度不高于—20℃时，锚栓尚应满足本标准第4．3．4条的要求。

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。

表4．4．1 钢材的设计用强度指标(N／mm²)

    注：1 表中直径指实芯棒材直径，厚度系指计算点的钢材或钢管壁厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度；
        2 冷弯型材和冷弯钢管，其强度设计值应按国家现行有关标准的规定采用。

4．4．2 建筑结构用钢板的设计用强度指标，可根据钢材牌号、厚度或直径按表4．4．2采用。

表4．4．2 建筑结构用钢板的设计用强度指标(N／mm²)

4．4．3 结构用无缝钢管的强度指标应按表4．4．3采用。

表4．4．3 结构用无缝钢管的强度指标(N／mm²)

4．4．4 铸钢件的强度设计值应按表4．4．4采用。

表4．4．4 铸钢件的强度设计值(N／mm²)

    注：表中强度设计值仅适用于本表规定的厚度。

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f^w_c，在受拉区的抗弯强度设计值取f^w_t。
    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。

表4．4．5 焊缝的强度指标(N／mm²)

    注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。

4．4．6 螺栓连接的强度指标应按表4．4．6采用。

表4．4．6 螺栓连接的强度指标(N／mm²)

    注：1 A级螺栓用于d≤24mm和L≤10d或L≤150mm(按较小值)的螺栓；B级螺栓用于d＞24mm和L＞10d或L＞150mm(按较小值)的螺栓；d为公称直径，L为螺栓公称长度；
        2 A级、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求；
        3 用于螺栓球节点网架的高强度螺栓，M12～M36为10．9级，M39～M64为9．8级。

4．4．7 铆钉连接的强度设计值应按表4．4．7采用，并应按下列规定乘以相应的折减系数，当下列几种情况同时存在时，其折减系数应连乘：
    1 施工条件较差的铆钉连接应乘以系数0．9；
    2 沉头和半沉头铆钉连接应乘以系数0．8。

表4．4．7 铆钉连接的强度设计值(N／mm²)

    注：1 属于下列情况者为Ⅰ类孔：
        1)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；
        2)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；
        3)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。
        2 在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。

4．4．8 钢材和铸钢件的物理性能指标应按表4．4．8采用。

表4．4．8 钢材和铸钢件的物理性能指标

18．2．1 钢结构应遵循安全可靠、经济合理的原则，按下列要求进行防腐蚀设计：
    1 钢结构防腐蚀设计应根据建筑物的重要性、环境腐蚀条件、施工和维修条件等要求合理确定防腐蚀设计年限；
    2 防腐蚀设计应考虑环保节能的要求；
    3 钢结构除必须采取防腐蚀措施外，尚应尽量避免加速腐蚀的不良设计；
    4 防腐蚀设计中应考虑钢结构全寿命期内的检查、维护和大修。

18．2．2 钢结构防腐蚀设计应综合考虑环境中介质的腐蚀性、环境条件、施工和维修条件等因素，因地制宜，从下列方案中综合选择防腐蚀方案或其组合：
    1 防腐蚀涂料；
    2 各种工艺形成的锌、铝等金属保护层；
    3 阴极保护措施；
    4 耐候钢。

18．2．3 对危及人身安全和维修困难的部位，以及重要的承重结构和构件应加强防护。对处于严重腐蚀的使用环境且仅靠涂装难以有效保护的主要承重钢结构构件，宜采用耐候钢或外包混凝土。
    当某些次要构件的设计使用年限与主体结构的设计使用年限不相同时，次要构件应便于更换。

18．2．4 结构防腐蚀设计应符合下列规定：
    1 当采用型钢组合的杆件时，型钢间的空隙宽度宜满足防护层施工、检查和维修的要求；
    2 不同金属材料接触会加速腐蚀时，应在接触部位采用隔离措施；
    3 焊条、螺栓、垫圈、节点板等连接构件的耐腐蚀性能，不应低于主材材料；螺栓直径不应小于12mm。垫圈不应采用弹簧垫圈。螺栓、螺母和垫圈应采用镀锌等方法防护，安装后再采用与主体结构相同的防腐蚀方案；
    4 设计使用年限大于或等于25年的建筑物，对不易维修的结构应加强防护；
    5 避免出现难于检查、清理和涂漆之处，以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽；闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭；
    6 柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不应小于50mm)，包裹的混凝土高出室外地面不应小于150mm，室内地面不宜小于50mm，并宜采取措施防止水分残留；当柱脚底面在地面以上时，柱脚底面高出室外地面不应小于100mm，室内地面不宜小于50mm。

18．2．5 钢材表面原始锈蚀等级和钢材除锈等级标准应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定》GB／T 8923的规定。
    1 表面原始锈蚀等级为D级的钢材不应用作结构钢；
    2 喷砂或抛丸用的磨料等表面处理材料应符合防腐蚀产品对表面清洁度和粗糙度的要求，并符合环保要求。

18．2．6 钢结构防腐蚀涂料的配套方案，可根据环境腐蚀条件、防腐蚀设计年限、施工和维修条件等要求设计。修补和焊缝部位的底漆应能适应表面处理的条件。

18．2．7 在钢结构设计文件中应注明防腐蚀方案，如采用涂(镀)层方案，须注明所要求的钢材除锈等级和所要用的涂料(或镀层)及涂(镀)层厚度，并注明使用单位在使用过程中对钢结构防腐蚀进行定期检查和维修的要求，建议制订防腐蚀维护计划。

18．3．1 处于高温工作环境中的钢结构，应考虑高温作用对结构的影响。高温工作环境的设计状况为持久状况，高温作用为可变荷载，设计时应按承载力极限状态和正常使用极限状态设计。

18．3．2 钢结构的温度超过100℃时，进行钢结构的承载力和变形验算时，应该考虑长期高温作用对钢材和钢结构连接性能的影响。

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。

18．3．4 钢结构的隔热保护措施在相应的工作环境下应具有耐久性，并与钢结构的防腐、防火保护措施相容。