2017版新钢铁标准《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）替代了2003版旧钢铁标准《钢结构设计规范》（GB 50017-2003），钢结构的计算参数和施工要求有较多变化，本文结合2017版新钢铁标准，总结了钢结构设计最常用的计算参数和施工要求。
1. 一般规定
钢结构设计应包括以下内容：
（1）结构设计，包括结构选型、部件布置；
（2）材料选择和截面选择；
（3）作用及效果分析；
(4) 结构极限状态验证；
(5)结构、部件和连接的建造；
（6）生产、运输、安装、防腐、防火要求；
（7）为满足特殊要求的结构特殊性能设计。
为了满足建筑规划的要求，从根本上保证结构的安全，设计内容除构件设计外，还应包括整个结构体系的设计。本次规范修订补充了钢结构设计的基本要求，包括结构方案、材料选择、内力分析、截面设计、连接构造、耐久性、施工要求、抗震设计等。
在设计钢结构时，必须完成本条规定的设计内容。（此句为新钢材标准第3.1.1条原文）
2. 材料选择
为了保证承重结构的承载能力，防止在一定条件下发生脆性破坏钢结构轴心受压构件，应综合考虑结构的重要性、荷载特点、结构形式、应力状态、连接方式、钢材厚度、工作环境等因素，选择合适的钢材等级和材料性能。
承重结构用钢材应采用Q235钢、Q345钢（以Q355钢代替）、Q390钢、Q420钢、Q460钢，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号钢材时，还应符合相应标准的规定和要求。Q235钢应采用镇静钢或半镇静钢。
用于承重结构件的钢材应保证其抗拉强度、伸长率、屈服强度及硫、磷含量合格，用于焊接结构件的钢材也应保证其碳含量合格。
焊接承重结构和重要非焊接承重结构的钢材还应有通过冷弯试验的保证。
对于需要进行疲劳校核的焊接结构的钢材，应具有室温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度≤0℃、高于-20℃时，Q235钢、Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；Q390钢、Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度≤-20℃时，Q235钢、Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；Q390钢、Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。
对于需进行疲劳校核的非焊接结构，钢材还应具有室温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，Q235钢、Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；Q390钢、Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。
焊接承重结构中为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
3.各种材料或构件的强度指标
钢材的设计强度值（材料强度标准值除以抗力分项系数）。
钢材设计强度值（N/mm2）
注：表中厚度均为计算点处钢筋厚度，对于轴心受力构件，为截面中较厚板的厚度。
铸钢件强度设计值（N/mm2）
焊缝强度设计值（N/mm2）
注：1、自动焊、半自动焊所采用的焊丝和焊剂应保证熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳钢埋弧焊用焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470的有关规定；
2、焊缝质量等级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。对于厚度小于8mm的对接焊缝，不宜采用超声波检测来确定焊缝质量等级；
3、弯曲压缩区对接焊缝的强度设计值为fcw，弯曲拉伸区对接焊缝的强度设计值为ftw。
常见钢种焊接材料选择与配套推荐表
螺栓连接设计强度值（N/mm2）
铆钉连接强度设计值（N/mm2）
注：1.以下为I类孔：
1）根据设计直径在组装部件上钻孔；
2）根据设计的孔径，使用钻孔夹具在各个零件、部件上钻孔；
3) 先在单个零件上钻或打一个较小的孔，然后在组装部件上将孔扩大至设计直径。
2.在单个零件上一次性打出的孔或不使用夹具钻至设计直径的孔属于II类孔。
计算下列情况的结构构件或连接时，应在以上强度设计值上乘以相应的折减系数：
1.单角钢单边连接
1）按轴向力0.85计算强度与连接；
2）基于轴向压缩计算稳定性
等边角钢0.6±0.0015δ，但不大于1.0：
短边连接的不等边角钢：0.5±0.0025δ，但不大于1.0；
长边0.70连接的不等边角钢；
中间无连接的单角钢压杆的长细比δ=20。
2.无垫板单面对接焊缝：0.85；
3、施工条件较差的高空安装焊缝、铆钉连接：0.90；
4.沉头和半沉头铆钉连接0.80。
注：当几种情况同时存在时，应将其折减系数相乘。
钢和钢铸件的物理性能
摩擦型高强螺栓摩擦面抗滑移系数见表，高强螺栓预紧力见表。
摩擦表面抗滑移系数μ
高强度螺栓预紧力P（kN）
4.变形极限
吊车梁、楼面梁、屋面梁、工作平台梁及墙体框架构件的挠度不宜超过表B所列的允许值。
弯曲构件的允许挠度
框架结构水平位移允许值：在标准风荷载值作用下，框架柱顶水平位移及层间相对位移不宜超过下列值。
1.无桥式起重机的单层框架柱顶位移H/150
2. 带桥式起重机H/400的单层框架柱顶位移
3.多层框架柱顶位移H/500
4、多层框架层间相对位移h/400
H为从基础顶部到柱顶的总高度；h为楼板高度。
注：1.对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构，层间相对位移宜适当减小。对无墙体的多层框架结构，层间相对位移可适当放宽。
2、轻型框架结构的柱顶水平位移、层间位移可适当放宽。
桁架弦杆和单个腹杆的计算长度 l0
注：1. l 为杆件几何长度（节点中心间距离）；l1 为桁架弦杆侧向支撑点间距离。
2.斜平面是指与桁架平面倾斜的平面，适用于构件截面两主轴不在桁架平面内的单角钢腹杆构件和双角钢截面腹杆构件。
3.无节点板的腹杆计算长度等于任一平面内的几何长度（钢管结构除外）。
受拉构件的允许长细比
注：1. 承受静荷载的结构，可仅计算垂直平面内受拉构件的长细比。
2. 承受直接或间接动荷载的结构中，单角受拉构件的长细比计算方法与表10注2相同。
3.中、重型起重吊车桁架下弦杆的长细比不宜大于200。
4、装有夹具或刚性料耙等硬钩起重机的厂房内，支撑的长细比（表中第2项除外）不宜大于300。
5.受拉构件在永久荷载和风荷载联合作用下受到压缩时，其长细比不宜大于250。
6、跨度大于或等于60m的桁架，其张拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300（承受静载荷或间接承受动载荷）或250（直接承受动载荷）。
受压构件允许长细比
注：1.桁架（含空间桁架）受压腹板钢结构轴心受压构件，当其内力等于或小于其承载力的 50% 时，允许长细比可取 200。
2.计算单根角钢受压构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径，但计算横杆平面外的长细比时，可采用平行于角钢肢边轴线的回转半径。
3.跨度大于或等于60m的桁架，其受压弦杆及端部受压构件的允许长细比宜取100，其他受压腹杆构件的允许长细比可取150（承受静荷载或间接承受动荷载）或120（直接承受动荷载）。
单层厂房阶梯柱计算长度的折减系数
注：对于有横梁的露天结构（如落锤车间等），折减系数可取 0.9。
5.施工要求
高强度螺栓孔型配合（mm）
螺栓或铆钉的最大和最小允许距离
角焊缝最小焊脚尺寸
压弯及受弯构件截面板宽厚比等级及限值
支撑型材宽厚比等级及限值
温区长度限制
本文仅列出了钢结构的部分计算公式及施工要求，更多内容请参考《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）。
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