住房和城乡建设部发布
《钢结构房屋主要构件尺寸指南》公告
为贯彻落实《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71号),开展绿色建筑创建行动,进一步推动钢结构住宅发展,我们组织编制了《钢结构住宅主要构件尺寸指南》,现予以发布。
附件全文:
钢结构房屋主要构件尺寸指南
本目录共分6章3个附录,主要内容包括:1.概述;2.梁构件尺寸;3.柱构件尺寸;4.支撑构件尺寸;5.低层冷弯薄壁型钢构件尺寸;6.连接节点尺寸。
1 概述
1.1 目的及适用范围
1.1.1为贯彻国家技术经济政策,将标准化理念融入钢结构住宅设计、生产、施工、运行维护全过程,指导钢结构生产企业与设计单位、生产企业协调统一构件常用截面形式、尺寸和长度,推行构件标准化,提高效率,节约成本,提升钢结构住宅整体建设水平,制定本指南。
1.1.2 本指南适用于钢结构住宅热轧钢构件、冷弯型钢构件及其组合构件的工厂化生产和设计选用,包括构件编码规则、常用长度、常用截面形式与尺寸、连接节点等规定。
1.1.3 本规范适用于钢结构房屋中低层冷弯薄壁型钢结构的梁、柱、支撑及构件。
1.2 基本规定
1.2.1钢结构住宅构件常用的截面形式、尺寸和长度应根据使用频率和经济适用的原则确定,并应符合现行国家标准《建筑模数协调标准》GB/T50002的有关规定。
1.2.2 钢结构住宅构件常用截面形式、尺寸和长度的确定,除应与建筑功能空间、结构体系、外保护体系、室内装饰体系、设备及管线系统相协调外,还应与构件生产、运输、施工安装相协调。
1.2.3 钢结构房屋构件宜采用本指南规定的常用截面形式、尺寸和长度。
设计人员在选用本指南所列元器件时,还应符合现行国家有关标准的规定。
1.2.4 本规程所采用的钢材除应符合《碳素结构钢》GB/T700、《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《连续热镀锌及锌合金镀层钢板和钢带》GB/T 2518 等现行国家标准的规定外,还应符合《建筑抗震设计规范》GB 50011、《钢结构设计标准》GB 50017、《装配式钢结构技术标准》GB/T 51232、《高层民用建筑钢结构技术规范》JGJ99、《低层冷弯薄壁型钢建筑技术规范》JGJ227 等现行国家标准的规定。
1.3 组件和节点类型
1.3.1 组件类型
1梁可分为框架梁和非框架梁,截面可采用热轧H型钢。
2 框架柱可采用热轧H型钢、方(矩形)钢管及组合异形柱。
3 支架可采用热轧H型钢、方(矩形)钢管。
1.3.2 节点类型
1 梁柱连接节点是框架梁与框架柱之间的连接节点,通常采用刚接节点或铰接节点。
2 梁连接节点是非框架梁与框架梁之间的连接节点,通常为刚接节点或铰接节点。
3 支座连接节点是支座与梁柱节点或框架梁之间的连接节点,通常为刚接节点或铰接节点。
4 构件拼接节点包括柱间拼接节点、梁间拼接节点。
1.4 组件编码规则
1 钢框架梁的编码规则:GKL-截面形式-截面尺寸-构件长度。
其中:GKL——钢框架梁;
截面形式—H(热轧H型),形式代号按本指南执行;
截面尺寸:以“高度(H)×宽度(B)×腹板厚度×翼缘厚度”表示;
部件长度——由部件轴长度决定,以毫米为单位。
例如:GKL-H400×200×8×13-6000。
2 非框架钢梁的编码规则:GL-截面形式-截面尺寸-构件长度。
其中:GL为非框架钢梁,即端部不与钢框架柱连接的钢梁;
断面形式:H(热轧H型),形式代号按本规程执行;
截面尺寸:高(H)×宽(B)×腹板厚度(
)×法兰厚度(
)“表达;
部件的长度由轴长度决定,以毫米为单位。
如:GL-H300×150×6×9-3000。
3 钢框架柱的编码规则:GKZ-截面类型-截面尺寸-构件长度。
其中:GKZ-钢框架柱;
截面形式:H(热轧H型)、口(方(矩形)管),形式代号按本导则执行;截面尺寸:H型以“高度(H)×宽度(B)×腹板厚度(
)×法兰厚度(
)”;正方形以“高度(H)×厚度(t)”表示;矩形以“高度(H)×宽度(B)×厚度(t)”表示;
组件长度根据公称长度确定。
例如:GKZ-H300×300×10×15-9000
GKZ-□300×10-9000
GKZ-□300×200×12-9000。
4 非框架钢柱编码规则:GZ-截面类型-截面尺寸-构件长度。
式中:GZ——钢柱、除钢框架柱、楼梯柱以外的其他钢柱;
截面形式:H(热轧H型管)、□(方(矩形)管),其形式代号按本指南执行;
截面尺寸:H型:“高(H)×宽(B)×腹板厚度(
)×法兰厚度(
)”;正方形以“高度(H)×厚度(t)”表示;矩形以“高度(H)×宽度(B)×厚度(t)”表示;
组件长度根据公称长度确定。
例如:GZ-H200×200×8×12-3000;
GZ-□200×6-3000;
GZ-□300×150×8-3000。
5、组合异形柱编码规则:YXZ-截面形式-截面模型-构件长度。
其中:YXZ型组合异形柱;
断面形式有L形、T形、十字形等。
横截面尺寸——表示为“高度(H)×宽度(B)×厚度(t)”;
组件长度根据公称长度确定。
例如:YXZ-L400×400×200-9000;
YXZ-T600×600×200-9000;
YXZ-10600×600×200-9000。
6 支撑编码规则:ZC-截面形式-截面尺寸-构件长度。
其中:ZC-支持;
截面形式:H(热轧H型管)、□(方(矩形)管),其形式代号按本指南执行;
截面尺寸:H型:“高(H)×宽(B)×腹板厚度(
)×法兰厚度(
)”;正方形以“高度(H)×厚度(t)”表示;矩形以“高度(H)×宽度(B)×厚度(t)”表示;
组件长度根据公称长度确定。
例如:ZC-H200×200×8×12-8100;
ZC-□200×8-8100;
ZC-□300×150×12-8100。
7 冷弯薄壁型钢构件编码规则:LW-截面类型-截面尺寸-构件长度。
其中:LW——冷弯薄壁型钢;
截面形式:C(冷弯C型)、U(冷弯U型),形式代号按本指南执行;
截面尺寸:C形以“腹板厚度(H)×翼缘厚度(B)×厚度(t)”表示;U形以“腹板厚度(H)×翼缘厚度(B)×厚度(t)”表示;
组件长度根据公称长度确定。
例如:LW-C89×41×1.0-3600;
LW-U89×40×1.0-3000。
2 梁构件尺寸
2.1 一般规定
2.1.1 本章适用于钢结构房屋常用的热轧H型钢梁。
2.2 梁构件的常见长度
2.2.1 框架梁常用轴线长度可按表2.2-1确定,非框架梁常用轴线长度可按表2.2-2确定。
2.2.2 梁的轴向长度与公称长度的关系见公式(2.2)。
式中:L为梁的公称长度(mm),如图2.2-1和图2.2-2所示;
一一为梁的轴向长度(mm),见表2.2-1和表2.2-2;
——分别为梁左端扣除数和梁右端扣除数(mm)
应根据梁端实际结构连接方式确定。
2.3热轧H型钢常用截面尺寸
常用热轧H型钢截面示意图如图2.3所示,框架梁截面尺寸可按表2.3-1确定,非框架梁截面尺寸可按表2.3-2确定。
3 柱构件尺寸
3.1 一般规定
3.1.1 本章适用于钢结构房屋常用的热轧H型钢柱、方(矩形)钢管柱及组合异形柱。
3.1.2 当采用组合异形柱时,其截面形式为L形、T形、十字形,且截面面积各肢高度与厚度之比不大于4。
3.2 常见柱长
3.2.1 钢结构住宅建筑主要层高为2800mm、2900mm、3000mm、3100mm。
3.2.2 柱的公称长度与层高、拼接高度、基础埋深等因素有关。为提高柱施工安装效率,低层住宅建筑(地上1~3层)宜采用通高柱。多层、高层住宅建筑宜以2~4层为一节,总长度一般不宜超过12m。
柱的公称长度与下料尺寸不同,具体下料尺寸需根据连接节点形式、节点板厚度、安装误差等计算确定。
柱的公称长度与楼板高度的关系可按公式(3.2)确定。
式中:H为柱的公称长度(mm),如图3.2所示;
——首层高度(mm);
——标准层高(mm);
——顶层高度(mm);
n——标准楼层数,指控制柱公称长度不大于12m,一般为1~3层;
——首层与标准层的上端增加数为柱拼接高度钢结构规格表,工程中接头距框架梁顶端距离一般为1200~1300mm,如图3.2(a)、(b)所示,顶层柱上端增加数为顶层高度。
,如图3.2(c)所示;
——底部附加点数,首层柱底部附加点数即为首层高度
,如图3.2(a)所示;标准层底部与顶层附加柱的数量为
—(1200~1300)钢结构规格表,如图3.2(b)、(c)所示。
3.3热轧H型钢柱常用截面尺寸
3.3.1 热轧H型钢剖面示意图及标记符号如图3.3所示。
3.3.2 常用热轧H型钢柱的截面尺寸可按表3.3确定。
3.4 方(矩形)钢管柱常用截面尺寸
3.4.1 方(矩形)钢管柱截面示意图及标记符号如图3.4所示。
3.4.2 常用柱用方(矩形)钢管的截面尺寸及适用范围可按表3.4确定。
3.5 组合异形柱
3.5.1 钢结构房屋可根据建筑功能用途采用组合异形柱,有效解决钢柱突出墙体问题。
3.5.2 组合异形柱可采用方钢管、H型钢、T型钢、C型钢四种构件中的一种或两种采用机械自动焊接制成。常用组合异形柱截面形式见附录B。
3.5.3 可用于组合异形柱的热轧T型钢截面示意图及标记符号如图3.5-1所示。
组合异形柱常用热轧T型钢截面尺寸可按表3.5-1确定。
3.5.4 冷弯C型钢截面示意图及标记符号如图3.5-2所示。
组合异形柱常用的冷弯C型钢截面尺寸可按表3.5-2确定。
4 支撑构件尺寸
4.1 一般规定
钢结构高层住宅一般应设置支撑,支撑可采用热轧H型钢构件、方(矩形)管构件。
钢结构活动房的支撑形式有中心支撑、偏心支撑。
4.2 支撑构件的常见长度
支撑常用的长度有公称长度和几何长度,支撑的公称长度与几何长度的关系可按公式(4.2)确定。
在哪里:
——支撑公称长度(mm);
——支撑几何长度(mm),如图4.2所示,按
本指南2.2节中梁的公共轴长度
以及本规范第 3.2 节中柱的标准层高
确定:对于中心支撑,采取
;对于人字形支撑,采取
对于偏心支撑,取
;对于人字形偏心支撑,取
;
——支撑左右端的扣减数字根据具体的支撑连接结构确定,包括安装间隙,并根据施工工艺扣除安装误差。
根据钢结构房屋常见的层高、柱跨度,支撑常用净加工尺寸可选用3200~6600mm,供设计和加工生产时参考。
4.3热轧H型钢支架常用截面尺寸
常用热轧H型钢支撑的截面尺寸可按表4.3确定。
4.4 方(矩形)钢管支架常用断面尺寸
支撑用常用方(矩形)钢管的截面尺寸可按表4.4确定。
5 低层冷弯薄壁型钢构件尺寸
5.1 一般规定
5.1.1 本章适用于以滚压成形或冲压成形的冷弯薄壁型钢型材为主要受力构件的低层板肋结构体系。低层冷弯薄壁型钢结构体系如图5.1-1所示。
5.1.2 基础结构宜采用U形、C形截面,常用截面形式如图5.1-2所示。
5.1.3 冷弯薄壁型钢构件可采用的组合截面形式如图5.1-3所示,其中工字形、箱形截面构件适用于墙柱,组合截面适用于门窗洞口上方过梁及承受较大荷载的梁。
5.2 冷弯薄壁型钢构件的常用长度
5.2.1 零部件常用的轴向长度尺寸可按表5.2确定。
5.2.2 垂直龙骨的公称长度与其几何尺寸的关系可按公式(5.2-1)确定。
在哪里:
——垂直龙骨公称长度(mm);
H——框架高度(mm),如图5.2所示;
——顶部的扣数字包括顶龙骨厚度、顶龙骨与竖龙骨的距离、安装误差等,一般为2.5至5毫米;
——下端的扣数字包括底龙骨厚度、底龙骨与竖龙骨的距离、安装误差等,一般为2.5至5毫米。
5.2.3 横龙骨的公称长度与其几何尺寸的关系可按公式(5.2-2)确定。
在哪里:
——横龙骨公称长度(mm);
B为框架宽度(mm),如图5.2所示;
——左端扣减数字,包括加工误差、安装误差等,一般为1至2mm;
——右端扣减的数字包含加工误差、安装误差等,一般为1至2毫米。
5.3 冷弯薄壁型钢构件常用截面尺寸
5.3.1 冷弯薄壁C型钢截面形状及标记符号如图5.3-1所示。
冷弯薄壁型钢构件常用的C型钢截面尺寸可按表5.3-1确定。
5.3.2 冷弯薄壁U型钢截面形状及标记符号如图5.3-2所示。
冷弯薄壁钢构件常用的U型钢截面尺寸可按表5.3-2确定。
6 连接节点尺寸
6.1 一般规定
6.1.1 钢结构房屋的标准化连接节点应满足安全性、实用性、方便性和高效的要求。
6.1.2 构件处于运输状态时,其外轮廓宽度(包括连接节点)应控制在2.5m以内,高度应控制在3.0m以内。
6.1.3 连接节点细部构造及尺寸的确定应考虑管道布置、外保护墙与内隔墙相对位置、装饰方法等因素,并在现场实施前进行全面审查。
6.2 常用连接节点选取要求
6.2.1 当柱采用热轧或冷弯方(矩形)钢管时,梁柱连接节点宜采用隔墙贯通节点。在有可靠基础时,也可采用其他节点连接方式。
6.2.2 当梁的下翼缘不宜采用角撑保证侧向稳定时,可在其受压截面内设置横向加劲肋,如图6.2所示。
6.2.3 当梁端采用梁翼缘盖板连接时,可整体在工厂加工成型。
6.3 常见典型节点建设要求
在满足设计要求的条件下,钢结构房屋的构造尺寸及典型连接节点选择可参考图6.3和表6.3。
附录A 各类构件的截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特性
附录B 组合异形柱截面示意图
附录C 主要参考标准及规范
1 建筑抗震设计规范 GB 50011
2《钢结构设计标准》GB 50017
3 钢管混凝土结构技术规范 GB 50936
4《建筑模数协调标准》GB/T 50002
5 装配式钢结构建筑技术标准GB/T51232
6《碳素结构钢》GB/T 700
7《低合金高强度结构钢》GB/T 1591
8《连续热镀锌及锌合金镀层钢板和钢带》GB/T 2518
9 结构用冷弯空心型钢 GB/T 6728
10 热轧H型钢及分体T型钢 GB/T 11263
11《结构用方形和矩形热轧无缝钢管》GB/T 34201
12 高层民用建筑钢结构技术规范JGJ99
13 低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程 JGJ 227