世博会临时建筑物、构筑物设计标准(结构专篇)
世博会临时建筑物、构筑物设计标准
（结构专篇）
结构专篇编制单位：
上海现代建筑设计（集团）有限公司
同济大学
上海市机电设计研究院有限公司
结构专篇编写人员：
顾嗣淳（以下按姓氏笔画排列）
王平山田炜李承铭李阳张家华张其林吴明儿吴香香杨联萍
邱枕戈岳建勇罗晓群夏汉强黄绍铭彭珊
1 总 则
1.1 一般规定
1.1.1 本篇仅适用于上海世博园区内所有临时建筑物、构筑物的结构设计。
1.1.2 所有临时建筑物、构筑物的层数不宜超过4层，高度不宜超过20m，且不宜设置地下室。
1.1.3 本篇所采用的设计基准期为50年。
1.1.4上海世博园区内所有临时建筑物、构筑物的使用年限为1年。结构的设计使用年限应符合《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）中有关临时性结构的规定。达到设计使用年限后，不宜继续使用。若特殊原因尚需利用时，必须重新论证和审批。1.1.5 结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。结构可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定。
1.1.6 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：
1 在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；
2 在正常使用时具有良好的工作性能；
3 在正常维护下具有足够的耐久性能；
4 在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
1.1.7 除压型钢板-混凝土组合楼面和基础外，一般不应采用混凝土材料。
1.1.8 地基基础设计时，宜优先采用天然地基浅基础；当天然地基承载力或变形不能满足要求或有较大的地面堆载时，可采用合适的地基处理方法或其他基础形式。
1.1.9 按本篇设计时，除应考虑荷载的直接作用外，尚应考虑地震、地基变形、温度变化、焊接变形等间接作用，不考虑结构和构件直接承受疲劳荷载。
1.2 术语
1.2.1 可靠性 reliability
结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
1.2.2 可靠度 degree of reliability (reliability)
结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
1.2.3 设计基准期 design reference period
为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。
1.2.4 设计使用年限 design working life
设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。
1.2.5 极限状态 limit state
整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态。
1.3 极限状态设计原则
1.3.1 极限状态可分为下列两类：
1 承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。
当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态： 1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；
2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载；
3）结构转变为机动体系；
4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；
5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。
2 正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用的某项规定限值。
当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态： 1）影响正常使用或外观的变形；
2）影响正常使用的局部损坏（包括裂缝）；
3）影响正常使用的振动；
4）影响正常使用的其他特定状态。
1.3.2 建筑结构设计时，应根据结构在施工和使用中的环境条件和影响，区分下列三种设计状况：
1 持久状况。在结构使用过程中一定出现，其持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级；
2 短暂状况。在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，持续期很短的状况，如施工和维修等；
3 偶然状况。在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的状况，如火灾、爆炸、撞击等。
对于不同的设计状况，可采用相应的结构体系、可靠度水准和基本变量等。
1.3.3 建筑结构的三种设计状况应分别进行下列极限状态设计：
1 对三种设计状况，均应进行承载能力极限状态设计；
2 对持久状况，尚应进行正常使用极限状态设计；
3 对短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计。
1.3.4 建筑结构设计时，对所考虑的极限状态，应采用相应的结构作用效应的最不利组合：
1 进行承载能力极限状态设计时，应考虑作用效应的基本组合，必要时尚应考虑作用效应的偶然组合。
2 进行正常使用极限状态设计时，应考虑作用效应的标准组合，即当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况。
1.3.5 进行正常使用极限状态设计时，可不考虑频遇组合。
1.3.6 对偶然状况，建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计：
1 按作用效应的偶然组合进行设计或采取防护措施，使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力；
2 允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度。
1.3.7结构按承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计应分别符合本篇
2.
3.2及2.3.7条的规定。
2 荷载及荷载效应
2.1 术语
2.1.1 永久荷载 permanent load
在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
2.1.2 可变荷载 variable load
在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。
2.1.3 偶然荷载 a ccidental load
在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。
2.1.4 荷载代表值 representative values of a load
设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。
2.1.5 标准值 characteristic value／nominal value
荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值或某个分位值)。
2.1.6 组合值 combination value
对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。
2.1.7 荷载设计值 design value of a load
荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
2.1.8 荷载效应 load effect
由荷载引起结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。
2.1.9 荷载组合 load combination
按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。 2.1.10 基本雪压 reference snow pressure
雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。
2.1.11 基本风压 reference wind pressure
风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处1Omin平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度确定的风压。
2.2 荷载分类和荷载代表值
2.2.1 结构上的荷载可分为下列三类：
1 永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。
2 可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载等。
3 偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
注：自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。
2.2.2 建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。
对永久荷载应采用标准值作为代表值。
对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
2.2.3 永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。
2.2.4 可变荷载的标准值，按本章中有关条款的规定采用。
2.2.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值作为代表值。
可变荷载组合值，应为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数。
2.3 荷载及荷载效应组合
2.3.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。
2.3.2 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应)组合，并应采用下列设计表达式进行设计：
0S R γ≤ (2.3.2)
式中 0γ——结构重要性系数，取为0.9；
S ——结构的作用效应； R ——结构的抗力。
公式（2.3.2）中的0S γ，在本篇各章中用内力设计值（N 、M 、V 、T ）和基础底面压力设计值p d 、单桩桩顶的竖向压力设计值Q d 表示。
2.3.3 对于基本组合，荷载效应组合的设计值S 应从下列组合值中取最不利值确定：
1 由可变荷载效应控制的组合：
112
n
G Gk Q Q k Qi ci Qik i S S S S γγγψ==++∑ （2.3.3-1）
式中 G γ——永久荷载分项系数，按本篇2.3.5条的规定采用；
1,Q Qi γγ——第1个和第i 个可变荷载分项系数，应按本篇2.3.5条的规定采用； Gk S ——永久荷载标准值的效应；
1Q k S ——基本组合中起控制作用的第一个可变荷载标准值的效应； Qik S ——第i 个可变荷载标准值的效应；
ci ψ——第i 个可变荷载的组合值系数，应分别按相关的章节规定采用；
n ——参与组合的可变荷载数。
2 由永久荷载效应控制的组合：
1
n
G Gk Qi ci Qik i S S S γγψ==+∑ （2.3.3-2）
注：1 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。
2 当对1Q k S 无法明显判断时，依次以各可变荷载效应为1Q k S ，选其中最不利的荷载效应组合。
2.3.4 对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最
不利值确定：
1 由可变荷载效应控制的组合：
11G Gk Q Q k S S S γγ=+ （2.3.4-1） 10.9n
G Gk Qi Qik i S S S γγ==+∑ （2.3.4-2）
2 由永久荷载效应控制的组合仍按公式(2.3.3-2)式采用。 2.3.5 基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：
1 永久荷载的分项系数： 1) 当其效应对结构不利时：
——对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2； ——对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；
2) 当其效应对结构有利时的组合，应取1.0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。 2 可变荷载的分项系数：
一般情况下取1.4；
2.3.6 对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定：偶然荷载的代表值不乘分项系数；与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。各种情况下荷载效应的设计值公式，可由具体情况另行确定。
2.3.7 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进行设计：
S ≤C （2.3.7）
式中 C ——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振幅、加
速度、应力等的限值，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用。
2.3.8 计算正常使用极限状态时，荷载效应组合的设计值S 应按下式采用：
12
n
Gk Q k ci Qik i S S S S ψ==++∑ （2.3.8）
2.3.9 对于准永久组合，荷载效应组合的设计值S 可按下式采用：
1
n
Gk qi Qik i S S S ψ==+∑ (2.3.9)
qi ψ——可变荷载i Q 的准永久值系数，应按各章节的规定采用。
注：组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。
2.3.10 大跨度空间结构内力分析时宜考虑几何非线性效应的影响，应计算结构的整体稳定承载力。
2.4 楼面活荷载
2.4.1 建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值，应按表2.4.1的规定采用。
表2.4.1 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值系数
项 次 类 别
标准值 (kN／m 2) 组合值 系数Ψc 准永久值系数
Ψq 1
（1）办公楼
（2）会议室，阅览室 、医院门诊室
2.0 0.7 0.4 0.5 2 食堂、餐厅 2.5 0.7 0.5 3
（1）礼堂、剧场、影院 （2）公共洗衣房 3.5
0.7
0.3 0.5 4 （1）商店、展览厅 （2）无固定座位的看台 4.0 0.7
0.5 0.3 5 （1）健身房、演出舞台 （2）舞厅
4.0 0.7 0.5 0.3 6 通风机房，电梯机房 7.0 0.9 0.8 7
厨房（1）一般的 （2）餐厅的
2.0 4.0 0.7 0.5 0.7 8 浴室、厕所、盥洗室 2.5 0.7 0.4 9 走廊、门厅、楼梯：
（1）办公楼、餐厅，医院门诊部 （2）消防疏散楼梯，其他民用建筑 3.0 4.0 0.7
0.5 0.3
10 阳台： （1）一般情况
（2）当人群有可能密集时
2.5 4.0
0.7 0.5
注：1 本表所给各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载较大或情况特殊时，应按实际情况采用。
2 第9项楼梯活荷载，对预制楼梯踏步平板，尚应按1.5kN 集中荷载验算。
3 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。对固定隔墙的自重应按恒荷载考虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重可取每延米长墙重(kN/m)的1/3作为楼面活荷载的附加值(kN/m 2)计入，附加值不小于1.0kN/m 2。
2.4.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时，表2.4.1中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。
1 设计楼面梁时的折减系数
1）第1（1）项当楼面梁从属面积超过25m2时应取0.9；
2）第1（2）~6项当楼面梁从属面积超过50m2时应取0.9；
3）第7~10项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。
2 设计墙、柱和基础时的折减系数
1）第1（1）项应按表2.4.2规定采用；
2）第1（2）~6项应采用与其楼面梁相同的折减系数；
3）第7~10项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。
注：楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。
表2.4.2 活荷载按楼层的折减系数
墙、柱、基础计算截面以上的层数 1 2~3 4
计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数
1.00
（0.9）
0.85 0.7
注：当楼面梁的从属面积25m2时，应采用括号内的系数。
2.5 屋面活荷载
2.5.1 房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载，应按表2.5.1采用。屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。
表2.5.1 屋面均布活荷载
项次 类 别
标准值
(kN／m2)
组合值系数
Ψc
准永久值系数
Ψq
1 不上人的屋面 0.5 0.7 0
2 上人的屋面 2.0 0.7 0.4
3 屋顶花园 3.0 0.7 0.5
注：1 不上人的屋面，当施工或维修荷载较大时，应按实际情况采用；对不同结构应按具体情况，将标准值作O.2kN/m2的增减。
2 上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用。
3 对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载，应采取构造措施加以防止；必要时，
应按积水的可能深度确定屋面活荷载。
4 屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。
2.6 施工和检修荷载
2.6.1 设计屋面板、檩条、雨篷时，施工或检修集中荷载(人和小工具的自重)应取1.0kN，并应在最不利位置处进行验算。
注：1 对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述荷载时，应按实际情况验算，或采用加垫板、支撑等临时设施承受。
2 当计算挑檐、雨篷承载力时，应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载；在验算挑檐、雨篷倾覆时，
应沿板宽每隔2.5～3.Om取一个集中荷载。
2.6.2 楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载，应按下列规定采用：
1 办公楼、医院应取0.5kN／m；
2 食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆应取1.0kN／m。
2.6.3 当采用荷载准永久组合时，可不考虑施工和检修荷载及栏杆水平荷载。
2.7 雪荷载
2.7.1 屋面水平投影面上的雪荷载标准值，按下式计算：
0k r s s μ= （2.7.1-1）
式中 k s ——雪荷载标准值(2
/kN m )；
r μ——屋面积雪分布系数，可参照有关资料取用；
0s ——基本雪压(2/kN m ),上海地区取为0.22/kN m 。
2.8 风荷载
2.8.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：
1 当计算主要承重结构时
0k z s z w w βμμ= （2.8.1-1）
式中 k w ——风荷载标准值（2
/kN m ）；
z β——高度z 处的风振系数，按2.8.6条采用； s μ——风荷载体型系数，按2.8.4条采用； z μ——风压高度变化系数；按2.8.3条采用；
0w ——基本风压（2/kN m ），上海世博园区取为0.552
/kN m 。
2 当计算围护结构时：
0w w z sl gz k μμβ= （2.8.1-2）
式中 gz β——高度z 处的阵风系数，按2.8.7条采用。 sl μ——局部风压体型系数，按2.8.5条采用。 2.8.2 风荷载的组合值系数取O.6。
2.8.3 上海世博园区风压高度变化系数按表2.8.3采用：
μ
表2.8.3 风压高度变化系数
z
离地高度 5 10 15 20
μ 1.00 1.00 1.14 1.25
z
2.8.4 房屋和构筑物的风载体型系数，可按本标准中文版附录A采用
1 房屋和构筑物与附录A的体型类同时，可按该表的规定采用；
2 房屋和构筑物与附录A的体型不同时，可参考有关资料采用；
3 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物，应由风洞试验确定。
2.8.5 验算膜结构、围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数：
1 外表面
1）正压区 按本标准中文版附录A采用；
2）负压区
——对墙面，取-1.0；
——对墙角边，取-1.8；
—一对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位)，取-2.2；
——对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件，取-2.0。
注：对墙角边和屋面局部部位的作用宽度为房屋宽度的O.1或房屋平均高度的0.4，取其小者，但不小于1.5m。
2 内表面
对封闭式建筑物，按外表面风压的正负情况取-O.2或0.2。
2.8.6 临时建筑风振系数一般情况下可取为1.0，对于大跨、细长等柔性结构，其风振系数宜由可靠资料确定。
2.8.7 计算围护结构风荷载时的阵风系数应按表2.8.7确定。
β
表2.8.7 阵风系数
gz
离地高度 5 10 15 20 30
阵风系数 1.88 1.78 1.72 1.69 1.64
2.8.8 验算木结构等轻型屋盖与下部结构连接件强度时,风荷载值乘以放大系数1.2。 2.8.9 当为门式刚架轻型房屋时，风荷载的计算按本标准中文版附录B。
3 抗震设计
3.1 一般规定
3.1.1 临时建筑物、构筑物的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
3.1.2 临时性建筑物、构筑物必须进行抗震设计。
3.2 术语
3.2.1抗震设防烈度seismic fortification intensity
按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
3.2.2地震作用earthquake action
由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用和竖向地震作用。
3.2.3设计基本地震加速度design basic acceleration of ground motion
50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。
3.2.4设计特征周期design characteristic period of ground motion
抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。
3.2.5场地site
工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。
3.2.6抗震措施seismic fortification measures
除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。
3.2.7建筑抗震概念设计seismic concept design of buildings
根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定构造的过程。
3.2.8抗震构造措施details of seismic design
根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。
3.3 抗震设计的基本要求
3.3.1临时建筑物、构筑物应根据其使用功能的重要性分为乙类、丙类、丁类三个抗震设防类别。
1 乙类，属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复，且地震破坏会造成重大人员伤亡和社会重大影响的建筑物、构筑物。包括在一个区段的设计容纳人数在5000人以上的大型展馆；座位在1200以上的演艺中心；园区电信枢纽；220kV以上枢纽变电所；三级医院的住院部、医技楼、门诊部；园区急救中心的重要建筑；存放放射性物质、剧毒、易燃、易爆的危险展品仓库。
2 丙类，地震破坏后有一般影响及其他不属于乙、丁类的建筑物、构筑物。
3 丁类，地震破坏不会影响乙、丙类建筑，且社会影响、经济损失轻微的建筑物、构筑物。一般为储存物品价值低、人员活动少的单层仓库等。
3.3.2世博会园区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g（g为重力加速度）。IV类场地，设计地震分组为第一组。多遇地震时，场地的设计特征周期为0.9s。 3.3.3不规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的建筑结构，宜按本篇有关规定进行基本烈度地震作用下的弹塑性变形分析。
3.3.4 当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时，应计入重力二阶效应的影响。
3.3.5 结构抗震分析时，应按照楼、屋盖在平面内变形情况确定为刚性、半刚性和柔性的横隔板，再按抗侧力系统的布置确定抗侧力构件间的共同工作并进行各构件间的地震内力分析。
3.3.6建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。
3.4 地震作用和结构抗震验算
3.4.1各类临时建筑物、构筑物的抗震计算，应采用下列方法：
1 以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀，及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。
2 除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。
3 特别不规则的临时建筑物、构筑物应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
4 计算基本烈度地震下结构的变形，采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析方法。
3.4.2计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数取0.5。
3.4.3水平地震影响系数最大值多遇地震下取0.08，基本烈度地震下取0.23。设计特征周期为0.9s。
3.4.4地震影响系数曲线按图3.4.4和表3.4.4确定。
图3.4.4 地震影响系数曲线
表3.4.4 α所用参数对应表
ζγη1η2
0.050 0.90 0.020 1.00
0.035 0.92 0.022 1.13
注：α—地震影响系数；αmax—地震影响系数最大值；
η1—直线下降段的下降斜率调整系数；γ—衰减指数；
η2—阻尼调整系数；T g—设计特征周期；T—结构自振周期
木结构阻尼比采用0.05，钢结构、铝合金结构、索结构的阻尼比采用0.035。
3.4.5 临时建筑物、构筑物应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。验算时，地震作用可折减。折减系数对乙类结构取0.8，对丙类结构取0.65，对丁类结构取0.5。结构构件的地震作用效应和其它荷载效应的基本组合，应按下式计算：
G GE Eh Ehk S S S γγ=++
（3.4.5）
式中 S ——结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值；
γG ——重力荷载分项系数，一般情况应采用 1.2，当重力荷载效应对构件承载能力
有利时，不应大于1.0；
γEh ——为水平地震作用分项系数，取1.3；
S GE ——重力荷载代表值的效应，重力荷载可按本章3.4.2条采用；
S Ehk ——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； 3.4.6 结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：
S ≤R/γRE
(3.4.6) 式中 γRE ——承载力抗震调整系数，应按表3.4.6采用；
R ——结构构件承载力设计值。
表3.4.6 承载力抗震调整系数
材料
结构构件 γRE 柱,梁
0.75 支撑 0.80 节点，连接螺栓 0.85 钢、铝合金
连接焊缝 0.90 柱,梁
支撑
0.80 木
各类构件（偏拉、受剪）
0.85
3.4.7 结构估计水平地震作用扭转影响时，应按下列规定计算其地震作用和作用效应：
1 规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下，短边可按1.15、长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。
2 按扭转耦联振型分解法计算时，各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度，计算结构的地震作用和作用效应。确有依据时，尚可采用简化计算方法确定地震作用效应。
3.4.8 采用底部剪力法时，突出屋面的附属结构的地震作用效应，宜乘以增大系数3.0,增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予计入；采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点，计算时应计入高阶振型的影响。
3.4.9 抗震验算时，结构各楼层的最小水平地震剪力应符合下式要求：
∑=>n
i
j j
Eki G
V λ
(3.4.9)
式中 V Eki ——第i 层对应水平地震作用标准值的楼层剪力；
λ——剪力系数，λ不应小于0.016，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15
的增大系数；
G j ——第j 层的重力荷载代表值。
3.4.10 结构的楼层水平地震剪力，应按下列原则分配：
1 刚性楼、屋盖建筑，宜按抗侧力构件等效刚度的比例分配。
2 柔性楼、屋盖建筑，宜按抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配。
3 半刚性楼、屋盖建筑，可取上述两种分配结果的平均值。
3.4.11 临时建筑物、构筑物应按3.4.5条折减后的地震作用进行多遇地震作用下的变形验算，必要时尚宜进行基本烈度下薄弱层的弹塑性变形验算。变形验算时钢结构的弹性层间位移角不应大于1/300，弹塑性层间位移角不应大于1/50；铝合金结构和木结构的层间位移角限值可根据工程实际经验确定。 3.4.12 钢结构的抗震措施。
1 工字形截面柱（翼缘）和箱形截面柱时，应符合下列要求： 1） 梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊缝；
2） 柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋，且加劲肋厚度不应小于梁翼缘厚度，加
劲肋与柱翼缘的连接焊缝应采用全熔透对接焊缝；
3） 梁腹板宜采用摩擦型高强度螺栓通过连接板与柱连接；腹板角部宜设置扇形切
角，其端部与梁翼缘的全熔透焊缝应隔开；
4） 当梁翼缘的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70％时，梁腹板与柱的
连接螺栓不得少于二列；当计算仅需一列时，仍应布置二列，且此时螺栓总数不得少于计算值的1.5倍；
5）柱在梁翼缘上下各500mm 的节点范围内，柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的
连接焊缝，应采用坡口全熔透焊缝。
2 梁柱的拼接应采取等强度连接。
3 梁在其与V 形或人字形支撑相交处，应设置侧向支撑。该支承点与梁端支承点间的侧向长细比y λ应符合下列要求。
当5.011
≤≤
?f
W M px 时： y
px y f f W M 235
)
40
60(1?≤λ （3.4.12-1） 当0.15.01
≤<
f
W M px 时： y
px y f f W M 235)10
45(1?≤λ （3.4.12-2）
式中 1M ——梁侧向支承点处弯矩。当梁在支承点范围内为同向曲率时)(1f W M px 为正，
反之为负。
px W ——对梁x 轴的塑性毛截面模量。
4 柱与基础的连接可根据具体情况采用埋入式、外包式及外露式等刚接或铰接形式。
采用埋入式（或外包式）柱脚时，埋入（或外包）深度不得小于钢柱截面高度的2倍；采用外露式柱脚时，柱脚螺栓的组合弯矩设计值应乘以增大系数1.2。
3.4.13 木构件应符合下列要求：
1 木柱的梢径不宜小于150mm；应避免在柱的同一高度处纵横向同时开槽，且在柱的同一截面开槽面积不应超过截面总面积的1/2。
2 柱子不能有接头。
3穿枋应贯通木构架各柱。
4 钢结构设计
4.1 术语
4.1.1 整体稳定 overall stability
在外荷载作用下，对整个结构或构件能否发生屈曲或失稳的评估。
4.1.2 腹板屈曲后强度 post－buckling strength of web plate
腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。
4.1.3 长细比 slenderness ratio
构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
4.1.4 摇摆柱 leaning column
框架内两端为铰接不能抵抗侧向荷载的柱。
4.1.5 宽厚比 width-to-thickness ratio
板件的宽度与厚度之比。
4.1.6 一阶弹性分析 first order elastic analysis
不考虑结构二阶变形对内力的影响，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。
4.1.7 屈曲 buckling
杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
4.2 材料
4.2.1 承重结构的钢材宜采用屈服强度235~420N/mm2的钢材，当有可靠依据时，也可采用屈服强度高于420 N/mm2以上的钢材；钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构应具有碳含量的合格保证；焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构所采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
4.2.2 对抗震设防的主要承重结构，结构的钢材应符合下列规定：
1 抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2。
2 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%。
3 钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
4.2.3 连接件的钢材材质应满足强度要求，当有动力荷载作用时，尚应满足冲击韧性的要求，焊接采用的焊丝和焊剂应与主体金属力学性能相适应。
4.2.4 钢材的强度设计值，应根据钢材厚度或直径按表4.2.4采用。
表4.2.4 钢材的强度设计值(N/mm2)
钢材
牌号厚度或直径
（mm）
抗拉、抗压和抗弯
f
抗剪
v
f
端面承压
（刨平顶紧）
ce
f ≤16 215 125
Q235钢
>16~40 205 120
325
Q345钢≤16 310 180 400
>16~35 295 170
≤16 350 205 Q390钢 >16~35 335 190 415 ≤16 380 220 Q420钢
>16~35 360 210
440
注：1 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。 2 当采用冷弯薄壁型钢时，强度设计值按上表降低5%。
4.2.5 焊缝连接的强度设计值应按表4.2.5采用。
表4.2.5 焊缝的强度设计值(N/mm 2) 构件钢材
对接焊缝
焊缝质量为下
列等级时，抗拉
w t f
焊接方法和焊条型号
牌号
厚度或直径（mm ）
抗压
w
c f 一级、
二级
三级
抗剪
w v f
抗拉、抗压和
抗剪 w f f
≤16 215 215 185 125
自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊 Q235钢
>16~40 205 205 175 120 160
≤16 310 310 265 180
自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊
Q345钢
>16~35 295 295 250 170
200 ≤16 350 350 300 205 Q390钢 >16~35 335 335 285 190 220 ≤16 380 380 320 220 自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊
Q420钢
>16~35 360 360 305 210
220
4.2.6 螺栓连接的强度设计值应按表4.2.6采用。
表4.2.6 螺栓连接的强度设计值(N/mm 2)
普通螺栓
C 级螺栓 A 级、B 级螺栓 锚栓承压型连接高强度螺
栓
螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号
抗拉
b t f
抗剪
b v f 承压
b c f 抗拉
b
t f 抗剪
b
v f 承压
b c f
抗拉
a t f
抗拉
b t f
抗剪
b v f
承压
b
c f 4.6级、
4.8级 170 140 － －
－
－
－ － － － 5.6级 － － － 210 190 － － － － － 普通 螺栓
8.8级
－ － － 400 320 － － － － － Q235钢 － － － － － － 140 － － － 锚栓 Q345钢 － － － － － － 180 －
－
－
承压型连
8.8级
－
－
－
－
－
－
－
400 250 －
接高强度螺栓
10.9级 － － － － － － － 500 310 － Q235钢
－ － 305 － － 405 － － － 470 Q345钢 － － 385 － － 510 － － － 590 Q390钢 － － 400 － － 530 － － － 615 构件
Q420钢
－
－
425
－
－
560
－
－
－
655
注：1 A 级螺栓用于mm d 24≤和d l 10≤或mm l 150≤（按较小值）的螺栓；B 级螺栓用于mm
d 24>或d l 10>或mm l 150>（按较小值）的螺栓。d 为公称直径，l 为螺杆公称长度。
2 A、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》GB50205的要求。
4.2.7 计算下列情况的结构构件或连接时，第4.2.4条规定的强度设计值应乘以相应的折减系数。
1 单面连接的单角钢：
1）按轴心受力计算强度和连接乘以系数 0.85； 2）按轴心受压计算稳定性：
等边角钢乘以系数 0.6+0.0015λ，但不大于1.0； 短边相连的不等边角钢乘以系数 0.5+0.0025λ，但不大于1.0；
长边相连的不等边角钢乘以系数 0.70； λ为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当20<λ时，取20=λ；
2 无垫板的单面施焊对接焊缝乘以系数 0.85；
3 施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接乘以系数 0.90；
4 沉头和半沉头铆钉连接乘以系数 0.80。
注：当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
4.2.8 钢材的物理性能指标应按表4.2.8采用。
表4.2.8 钢材的物理性能指标
弹性模量E （N/mm 2）
剪变模量G （N/mm 2）线膨胀系数α（以每°C ）质量密度ρ（㎏/m 3）
206×103
79×103
12×10－6
7850
4.3 结构选型
4.3.1 根据建筑物及构筑物的不同功能和造型，结构体系可选用钢框架、钢排架、钢框
架—支撑、门式刚架、空间网格、钢—索等结构形式。当有可靠依据时，也可采用其他结构形式。
4.4 结构变形规定
4.4.1 结构与构件的挠度不应超过表4.4.1的容许值。
表4.4.1 结构与构件的挠度容许值
项次类别容许值
1 楼盖和工作平台梁、平台板
（1）主梁及桁架
（2）抹灰顶棚的梁（仅用可变荷载计算）
（3）除（1）、（2）款外的其它梁（包括楼梯梁）
（4）平台板
L/400
L/350
L/250
L/150
2 屋盖
（1）屋面桁架
（2）有吊顶的屋面梁
（3）无吊顶的屋面梁
（4）有吊顶的檩条
（5）仅支承压型钢板的檩条
（6）压型钢板屋面板
L/400
L/300
L/200
L/240
L/180
L/150
3 墙梁
（1）支柱
（2）带有玻璃窗墙面的横梁（水平方向）
（3）压型钢板墙面的横梁（水平方向）
L/400
L/200
L/150
4 平板型矩形网架和网壳
（1）平板型矩形平面网架结构的屋盖
（2）平板型矩形平面网架结构的楼盖
（3）平板型矩形平面网架结构的悬挑
（4）网壳的屋盖
（5）网壳的悬挑
L/250
L/300
L/150
L/300
L/150
注： 1 L为短跨长度（对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的2倍）。
2 大跨度屋面梁、桁架及网架应考虑起拱，起拱大小宜为恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度值。
3 圆钢支撑的张紧矢度按1/700杆长控制。
4.4.2轻型门式刚架的柱顶位移不应超过表4.4.2的容许值。
表4.4.2 轻型门式刚架的柱顶位移容许值
项次类别容许值
1 当采用轻型钢墙板时（无吊车）H/75
2 当采用砌体墙时（无吊车）H/100
注：表中H为刚架柱高度。
4.4.3 多层轻型钢框架的柱顶及层间位移在风荷载作用下不应超过表4.4.3的容许值。
表4.4.3 在风荷载作用下柱顶及层间位移容许值
项次类别容许值
1 柱顶位移H/500
2 层间位移h/400
注：表中H为结构总高度，h为层高。
4.5 结构分析
4.5.1 对结构可进行多种不利荷载效应组合下的弹性内力和变形分析。
4.5.2 对于规则的钢框架、钢排架、钢框架－支撑、门式刚架结构可沿结构二个主轴方向进行平面分析，其他结构宜进行空间分析。
4.5.3 当结构的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时，应计入重力二阶效应的影响。
4.5.4 对网壳结构（单层网壳以及厚度小于跨度1/50的双层网壳）及大跨度空间格构结构应进行非线性整体稳定性验算，对大型的和体型复杂的网壳结构宜采用弹塑性分析方法。网壳稳定承载力（标准值）为网壳极限承载力除以系数K。采用弹性分析方法，K取4.2；采用弹塑性分析方法时，K取2.0。
4.6 构件计算
4.6.1 冷弯薄壁型钢构件应按本标准中文版附录C的规定进行计算。
4.6.2 除冷弯薄壁型钢构件外的普通轻型钢构件应按本标准中文版附录D的规定进行计算。
4.6.3 门式刚架轻型房屋钢结构的构件应按本标准中文版附录E的规定进行计算。
4.6.4 檩条应按本标准中文版附录F的规定进行计算。
4.7 构件长细比
4.7.1 受压构件的长细比，不宜大于表4.7.1规定的容许值
表4.7.1 受压构件的长细比容许值
项次构件名称容许值
1 主要构件（如承重柱、刚架柱、桁架和格构式刚架的弦杆及支座压杆等）150
2 其他构件及支撑200
4.7.2受拉构件的长细比不宜大于表4.7.2规定的容许值
表4.7.2 受拉构件的长细比容许值
项次构件名称容许值
1 桁架的构件350
2 柱间支撑300
3 其他拉杆、支撑、系杆等（预应力拉杆除外）400
4.7.3 计算构件长细比的计算长度应根据构件的支承情况及结构的刚度确定。
4.8 板件宽厚比
4.8.1 构件的板件宽厚比除本章各节另有规定外不应大于表4.8.1规定的容许值。