钢结构设计作为工程建设中的关键技术环节,其规范体系的建立对结构的安全性及经济效益有着至关重要的直接影响。在我国,已经建立起一个以基础标准为主导、分类规范为辅助、专项标准为补充的多层次技术框架。这些规范之间相互连接,各有其侧重点,共同构筑起了钢结构设计稳固的技术准则基础。
一、 核心设计规范
1. 《钢结构设计标准》GB 50017-2017
该标准作为钢结构设计的核心指导文件,明确了结构设计的基本原则、荷载的搭配方式、材料的挑选标准、构件的计算方法和节点设计的技巧。
该设计核心包括:对受弯构件、受压弯(或拉伸弯)构件以及轴心受力构件的设计内容。
该设计适用于广泛的领域,涵盖了工业和民用建筑,以及各类普通构筑物的钢结构设计。
重型工业厂房所采用的格构式组合柱、民用建筑中的梁柱支撑结构、各类设备支架以及钢结构平台等,均构成了钢结构设计的基础和参照。
《冷弯型钢结构技术规范》GB/T 50018-2025规定。
本标准专门针对厚度介于0.6毫米至20毫米之间的冷加工成型产品,对其独特的工艺特性进行了详细阐述,并具体规定了相应的工程设计方法。
o 核心要点:特别强调冷弯效应导致的截面特性变化。
例如,针对光伏支架的C型檩条、低层冷弯薄壁住宅的墙体龙骨、门式刚架的Z型檩条等结构部件,特别规定了相应的稳定性核算标准。
二、 分类规范体系
(一) 按结构类型划分
1. 高层建筑
依据《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015,该规程主要针对那些高度超过50米的钢结构建筑。
在内容上,重点考虑抗风抗震的工程设计、对结构整体性能指标的严格控制、对构件局部稳定性的限定值以及节点的抗震性能验证,以此确保在极端荷载作用下的安全可靠性。
2. 大跨度空间结构

o 规范依据:《空间网格结构技术规程》JGJ 7-2010
系统对网架和网壳的设计流程进行了标准化,不仅包括形态的优化和稳定性评估,还涉及构件局部稳定性的控制,以及螺栓球或焊接球节点的具体设计要求,旨在提供全方位的指导。
3. 轻型房屋
规范依据为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015,该规范适用于檐口高度不超过18米的工业及仓储建筑。
关键要求包括:对门式刚架的风荷载进行计算、针对变截面门刚柱或梁进行构件设计、设计檩条构件、计算门刚柱的长度系数,以保障结构的安全性和经济性。
4. 温室大棚
依据《农业温室结构设计规范》GB/T51424-2022,以及《农业温室结构荷载规范》GB/T51183-2016。
对温室的结构形式进行规定,明确特定的荷载数值,并对钢构件的局部稳定性进行控制,以确保其稳定运行。
5. 变电站
本规程依据《变电站建筑结构设计技术规范》DL/T 5457-2012进行编制。
专业规范明确要求,对于变电构架如人字柱、桁架梁、格构式柱等,必须对挂线荷载、风荷载进行规定,对钢构件的局部稳定性实施控制,对柱长系数进行计算,并对基础设计进行精心设计,以确保整个结构的安全与可靠性。
6. 输电塔架
依据《架空输电线路杆塔结构设计技术规范》DL/T 5154-2012进行操作。
专业规定需明确塔身、横担等部位所承受的挂线荷载以及风荷载的相关要求,并对钢构件的局部稳定性控制提出具体标准,以确保输电线路能够安全稳定地运行。
7. 光伏支架
规范参照:《光伏支架结构设计规范》NB/T 10115-2018版
核心要素包括明确刚性支架的种类、进行风力荷载的估算、确定荷载的搭配方式、计算支架柱的长度系数以及实施对钢构件局部稳定的管控,从而保障结构的稳定性和长期的耐用性。
8. 石化框架
o 规范依据:

《石油化工建(构)筑物结构荷载规范》GB 51006-2014,明确了各类设备的类型、其特有的荷载以及荷载的组合方式。
《制冷用空气冷却器》这一国家标准,编号为GB/T 25129-2010,属于相关设备的标准范畴。
o 目标:确保石化框架钢结构在复杂环境下的安全性。
9. 钢筒仓
规范所依据的标准为《钢筒仓技术规范》,该规范编号为GB 50884-2013。
特设条款要求对钢筒仓的种类、承载能力及其组合方式作出具体界定,以确保其稳定可靠地运行。
10. 通信塔架
依据《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》YD/T 5131-2019的相关规定,需严格遵守。
专业规范要求:必须详细规定塔架种类、天线等负载的计算方法和负载组合,以保障其安全性及可靠性。
(二) 按功能要求划分
1. 抗震设计
《建筑抗震设计规范》GB 50011明确提出了结构延性指标和节点抗震构造的相关要求,旨在保障建筑结构的抗震安全性能。
《构筑物抗震设计规范》GB 50191中,对特种工业设施(例如筒仓、塔架)的抗震设计制定了详尽的标准和要求。
2. 防火设计
规范参照:《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249-2017版。
核心规定需遵循:对钢构件进行防火设计验算,实施防火升温的计算,以及确定防火温度荷载的组合要求,以此确保钢结构具备足够的耐火极限。
3. 加固设计

依据《钢结构加固设计规范》GB 51367-2019进行操作。
内容关注点包括:对材料性能进行深入研究、对加固方法进行精心设计、对连接节点处理进行细致考量,全方位明确加固设计的具体内容,以此保障加固后的结构在安全性和可靠性方面的满足。
三、 组合结构专项规范
1. 钢-混凝土组合梁
o 规范依据:《组合结构设计规范》JGJ 138-2016
核心条款要求:设定区分完全抗剪与部分抗剪连接设计的界限,并具体规定组合梁在施工及使用过程中的设计规范。
2. 压型钢板组合楼板
规范依据为《组合楼板设计与施工规范》,该规范编号为CECS 273-2010。
明确区分非组合楼板与组合楼板的设计规范,同时对组合楼板在施工以及使用过程中的设计计算标准作出具体规定。
3. 钢筋桁架楼承板
o 规范依据:
《钢筋桁架楼承板》JG/T 368-2012标准对板型进行了详细的规定。
《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010文件中明确指出,需对施工过程及日常使用期间的设计进行严格的验算。
四、 更广阔的规范世界
钢结构设计的规范体系远非仅限于此!除了那些围绕核心标准、结构类型、功能需求以及组合结构的规范之外,还有大量专门针对特定结构形式或材料的专项规范,它们共同构成了一个完善的设计支持体系。
《索结构技术规程》JGJ 257-2012 对张力索结构(包括索网、索桁架、张弦梁)以及悬索结构的设计与施工提供了专门指导。同时,《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007 和《铸钢结构技术规程》JGJ/T 395-2017 等文件也起到了重要的补充作用。
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