1、中华人民共和国国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范 GBJ18-87主编部门：湖北省计划委员会 批准部门：中华人民共和国国家计划委员会施行日期：1988年10月1日关于发布冷弯薄壁型钢结构技术规范的通知计标19872355号 根据原国家建委(81)建发设字第546号文的要求,由湖北省计委会同有关部门对原薄壁型钢结构技术规范(TJ1875)进行了修订,并经有关部门会审。现批准修订后的冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ1887为国家标准,自1988年10月1日起施行。本规范由湖北省计委管理。其具体解释等工作由中南建筑设计院负责。出版发行由中国计划出版社负责。国家计划委员会1987年12月12日修 订 说
2、明 本规范系根据原国家基本建设委员会(81)建发设字第546号文的通知,由我委负责主编,具体由原湖北工业建筑设计院会同有关单位对1975年原国家基本建设委员会和冶金工业部批准的薄壁型钢结构技术规范(TJ1875)修订而成。 原规范于1975年颁行后,规范管理组按照统一计划,组织国内有关单位开展科研协作,进行了较为系统的调查研究和必要的科学试验。在此基础上,在制订本规范时,又认真总结了国内外的科研成果和工程实践经验,借鉴了国外的有关标准,广泛征求了全国各有关单位的意见,几经讨论修改,最后由我委会同有关部门审查定稿。 本规范共分9章和7个附录,内容有：总则、材料、基本设计规定、构件和连接的计算、檩
3、条、屋架、刚架、压型钢板、制作安装和防腐蚀等。这次修订的主要内容有：以基于概率理论的极限状态设计方法代替容许应力设计方法；增列了冷弯效应计算方法及适用范围的条款；改用相关公式计算压弯构件的强度和稳定性；对轴心受压构件稳定系数取值作了调整；修改了山形门式刚架横梁的计算方法；修改了均匀受压板件和非均匀受压板件局部稳定性的计算公式及有关系数；增列了有关压型钢板设计的条款；增列了电阻点焊和高强螺栓连接方面的规定；对制作和防腐蚀章节的内容作了调整和补充。 本规范的施行,必须与建筑结构荷载规范(GBJ987)配套使用,不得与工业与民用建筑结构荷载规范(TJ974)混用。为了提高规范的质量,请各单位随时将在
4、执行本规范过程中发现的问题和意见寄交中南建筑设计院(原湖北工业建筑设计院)(武昌),以便今后进一步修订。湖北省计划委员会1987年4月目 录第一章 总则第二章 材料第三章 基本设计规定第一节 设计原则第二节 设计强度第三节 构造的一般规定第四章 构件和连接的计算第一节 轴心受拉构件第二节 轴心受压构件第三节 拉弯构件第四节 压弯构件第五节 受弯构件第六节 构件中的受压板件第七节 连接第五章 檩条第一节 檩条的计算第二节 檩条的构造第六章 屋架第一节 屋架的计算第二节 屋架的构造第七章 刚架第一节 刚架的计算第二节 刚架的构造第八章 压型钢板第一节 压型钢板的计算第二节 压型钢板的构造第九章 制
5、作、安装和防腐蚀第一节 制作和安装第二节 防腐蚀附录一 本规范名词解释附录二 习用的非法定计量单位与法定计量单位的换算关系表附录三 计算系数附录四 截面特性附录五 考虑冷弯效应的设计强度的计算方法附录六 侵蚀作用分类和涂料配套附录七 本规范用词说明附加说明第一章 总 则 第1.0.1条 为使冷弯薄壁型钢结构的设计和施工贯彻执行国家的技术经济政策,从实际情况出发,合理选择材料、结构方案和构造措施,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制订本规范。 第1.0.2条 本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的冷弯薄壁型钢结构的设计和施工；不适用于受有强烈侵蚀作用的冷弯薄壁型钢结构。 第1.0.
6、3条 本规范未考虑直接承受动力荷载的承重结构的特殊要求。 第1.0.4条 本规范的计算原则的根据是建筑结构设计统一标准(GBJ6884)。第1.0.5条 冷弯薄壁型钢结构的设计和施工,除应符合本规范处,尚应符合国家现行有关标准规范的要求。第二章 材料 第2.0.1条 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的钢带或钢板,宜采用国家现行普通碳素结构钢技术条件规定的3号钢和低 合金结构钢技术条件规定的16锰钢。当有可靠根据时,可采用其他钢号。 第2.0.2条 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的钢带或钢板,应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验合格和硫、磷的极限含量；对焊接结构尚应保证碳的极限含量。 第2.0.3条
7、在技术经济合理的情况下,可在同一构件中采用两种不同钢号的钢材。 第2.0.4条 焊接采用的材料应符合下列要求： 一、手工焊接用的焊条,应符合国家现行低碳钢及低合金高强度钢焊条的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。 二、自动焊或半自动焊接用的焊丝,应符合国家现行焊接用钢丝的规定。选择的焊丝和焊剂应与主体金属相适应。 三、气体保护焊应采用符合国家现行焊接用钢丝规定的含有锰、硅等高脱氧元索的合金钢焊丝。 当3号钢和16锰钢对接焊接时,宜采用与3号钢相适应的焊条或焊丝。 第2.0.5条 普通螺栓材料应采用国家现行普通碳素结构钢技术条件规定的3号钢。 第2.0.6条 高强度螺栓应符合国家现行钢结
8、构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈形式尺寸与技术条件或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件的规定。第三章 基本设计规定第一节 设计原则 第3.1.1条 本规范采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。 第3.1.2条 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设计。 第3.1.3条 设计冷弯薄壁型钢结构时,应根据结构破坏可能产生的后果的严重程度,采用不同的安全等级。 一般工业与民用建筑冷弯薄壁型钢结构的安全等级可取为二级；特殊建筑冷弯薄壁型钢结构的安全等级可根据具体情况另行确定。 第3.1.4条 按承载能力极限状态设计冷弯薄壁型钢结
9、构,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,采用荷载设计值和设计强度进行计算。荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数；设计强度等于材料强度标准值除以抗力分项系数。 第3.1.5条 按正常使用极限状态设计冷弯薄壁型钢结构,应考虑荷载短期效应组合,采用荷载标准值和容许变形进行计算。 第3.1.6条 计算结构构件和连接时,荷载、荷载分项系数和荷载组合值系数的取值以及荷载效应组合,应符合建筑结构荷载规范(GBJ987)的规定。 第3.1.7条 设计刚架、屋架和檩条,应考虑由于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响,此时永久荷载的荷载分项系数应取1.0。 第3.1.8条 结构构件的受
10、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；构件的变形和各种稳定系数均应按毛截面计算。受力构件上不宜开孔,如必须在轴心受压、压弯和受弯构件的主要受力部位开孔,应采取构造措施补强,或用有效截面扣除孔洞后的面积计算其强度。第二节 设计强度 第3.2.1条 钢材的设计强度度应按表3.2采用。 厚度不小于2.5mm的3号镇静钢钢材的抗拉、抗压、抗弯和抗剪设计强度可按表3.2.1中3号钢栏的数值提高5%。 第3.2.2条 计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度,可采用按本规范附录五确定的考虑冷弯效应的设计强度。 第3.2.3条 焊缝的设计强度应按表3.2.3采用。 3号
11、钢与16锰钢对接焊接时,焊缝设计强度应按表3.2.3中3号钢栏的数值采用。 第3.2.4条 普通粗制螺栓连接的设计强度应按表3.2.4采用。 第3.2.5条电阻点焊每个焊点的抗剪设计承载力应按表3.2.5采用。 第3.2.6条 计算下列情况的结构构件和连接时,本规范第3.2.1条至第3.2.5条规定的设计强度,应乘以下列相应的折减系数。 一、屋架、刚架横梁中采用焊接方管的受压弦杆及支座斜杆：0.95； 二、单面连接的单角钢杆件 1按轴心受力计算强度和连接： 0.85； 2按轴心受压计算稳定性： 0.6+0014； 注：对中间无联系的单角钢压杆,为按最小回转半径计算的杆件长细比。 三、无垫板的单
12、面对接焊缝： 0.85； 四、施工条件较差的高空安装焊缝： 0.90； 五、两构件的连接采用搭接或其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接： 0.90。 上述几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。 第3.2.7条 钢材的物理性能应符合表3.2.7的规定。第三节 构造的一般规定 第3.3.1条 冷弯薄壁型钢结构构件的壁厚不宜大于6mm,主要承重结构的受力构件壁厚不宜小于2mm。 第3.3.2条 构件受压部分的壁厚尚应符合下列要求： 一、构件中受压板件的最大宽厚比应符合表3.3.2的规定。 二、圆管截面构件的外径与壁厚之比,对于3号钢,不宜大于100,对于16锰钢,不宜大于68。第3.3.3条 冷
13、弯薄壁型钢结构的主要受压构件当采用方管时,其局部变形的纵向量测值(如图3.3.3所示)应符合下式要求：0.01b (3.3.3)式中b局部变形的量测标距,取变形所在面的宽度； 局部变形的纵向量测值。图3.3.3局部变形纵向量测示意图 第3.3.4条 构件的长细比应符合下列规定： 一、受压构件的长细比不宜超过表3.3.4中所列数值； 二、受拉构件的长细比不宜超过350,但张紧的圆钢拉条的长细比不受此限。当受拉构件在恒载和风荷载组合作用下受压时,长细比不宜超过250；在吊车荷载作用下受压时,长细比不宜超过200。 第3.3.5条 焊缝的计算长度不得小于30mm。角焊缝的焊角高度不得大于1.5t(t
14、为相连板件中外层较薄板件的厚度)。 第3.3.6条 螺栓的中距不得小于螺栓直径d的3倍,端距不得小于螺栓直径的2倍,边距不得小于螺栓直径的1.5倍,如图3.3.6所示。 第3.3.7条 电阻点焊的焊点中距不宜小于,焊点边距不宜小于(t系相连板件中外层较薄板件的厚度)。 第3.3.8条 用缀板或缀条连接的格构式柱应设置横隔,其间距不宜大于23m。实腹式柱腹板的高厚比大于80时,构造上应设置横向加劲肋,其布置应符合下列规定： 一、构件两端和较大的集中荷载作用处应设置横向加劲肋； 二、加劲肋间距可取柱腹板高度的2.53倍,但不宜小于1m； 三、每个运输单元的两端均应设置横隔。第四章 构件和连接的计算第一节 轴心受拉构件 第4.1.1条 轴心受拉构件的强度应按下式计算： 式中正应力； N轴心力；An净截面面积。摩擦
