2005版美国钢结构设计规范
2005版美国钢结构设计规范
摘要美国钢结构协会成立于1921年，在1923年发行了第一版美国钢结构建筑设计规范.这本规范基于容许应力设计原则，长达十页，后来又发行了其他版本，一直到1989年的第九版本，但自从第八版本（1978）以后就没什么实质性的变化了。极限状态设计，在美国又被称为荷载和抗力分项系数设计（LRFD），在第一版本的LRFD规范中被正式介绍，它基于超过15年的大量研究和改进，又被修改过两次，现在使用的是第三版本（1999）。
两本规范的同时存在对美国的设计人员和工业发展都带来了麻烦，AISC因此同意制定一部唯一并且标准统一的钢结构设计规范。这部规范直到2005年8月13日才被审核通过，介绍了很多重要的概念，包括名义强度准则的使用与适当措施结合以提高可靠性的方法。在许多其他方面的改进中，框架体系稳定性和支护设计有重大的进步，包括采用塑性准则的新设计方法。
关键词规范可靠性名义强度稳定性标准塑性连接设计组合设计论文纲要
1.介绍
2.基本设计理念
容许应力设计
荷载与阻力因素设计
2.2.1强度不足和超载
3. 2005年AISC说明书
3.1 背景
3.2 格式规范
3.3 基本设计要求
4 新规范内容布置
4.1内容概述
4.2总则
4.3设计要求
B1 总则
B3.6连接点
B3.6.1简单连接
B3.6.2弯矩连接
4.4稳定性设计分析
4.4.1稳定性设计要求
4.4.2需求强度计算
4.5 构件抗拉设计
4.6 构件抗压设计
4.7 构件抗弯设计
4.8 构件抗剪设计
4.9 构件组合受力设计和抗扭设计
4.10 组合构件设计
4.11 连接设计
4.12高速钢和箱形构件连接设计
5 注释
6 摘要
参考文献
1.介绍
1923版美国钢结构设计规范制定的目的是解决那个时候设计人员所面临的一系列问题。虽然美国材料试验协会（ASTM）制定的钢材和其他材料性能标准是可用的,但仍然没有全国统一的建筑设计规范。因此，个别州或城市有自己的要求，并且有时候设计特定的建筑甚至有多种规则可以使用，比如，那时候建造的一些桥梁必须遵守由桥梁当局制定的详细的规定，而当局又常常和杰出的设计者或制造商勾结。总之，当时的情况是非常混乱的，有时出现问题常常引发重大的经济甚至社会稳定问题。
美国钢结构协会(AISC)成立于1921年，目标明确，统一并且领导钢结构行业，同样重要的是制定一套用于全国钢框架建筑设计的准则。这个目的达到了，建筑设计院和设计公司都很快采用了这一规范。
最初的发展中，在一些强度和性能要求上，同样在设计原理上规范都经历了很多重大的改进。从钢材的种类和数量，关于构件的知识，建筑的性能，计算的可用性和其他设计工具上，现行规范都反映了这些年取得的巨大进步。
然而，从1986年开始美国的建筑工程师就有两本规范可以参考。其中之一是ASD，目前使用第九版本，大体上它是从1923年开始使用的，虽然经过多次修改，但在1978年以后就没有改动了，设计依据没有改变;另一本是LRFD,它提出了安全可靠性的设计方法。很多设计人员继续使用ASD，一定程度上是因为方便，一定程度上是因为商业需要和没有时间去学习使用LRFD.。这是一个真正的问题，也是制定唯一并且统一而且能够反映最新近的理论和应用方法的规范的主要原因。
2.基本设计理念
2.1容许应力设计（ASD）
在AISC成立的时候，世界范围内流行的设计各种结构和材料的理念是基于容许应力（也称工作应力）设计理论，使用这种设计方法是基于部件承受的最大应力不应该超过标准使用条件下的应力容许值。荷载效应（弯矩、轴力，等）有弹性分析方法得出，这种分析方法采用基于材料自身重量计算的额定名义荷载（例如静荷载），或测量建筑本身承受的实际荷载（如或荷载）。
理论上，容许应力计算公式是:F=控制极限应力|安全系数
在什么情况下控制极限应力可能是钢材的屈服应力、梁或柱的弯曲应力、螺栓连接边缘的断裂应力，这需要提到一些典型的例子。极限应力通常是通过测试或分析估计得出的，而且一般都能反映真实的强度极限。
安全系数是经验性的，通常是取一个符合经验可以接受的数字，很少考虑实际中失败的情况。这个问题加上额定名义荷载的使用，揭示了ASD的最关键问题。真实的安全系数无法得出，所有有些设计可能过于保守或者过于极端，真正的安全性永远不能知道。
LRFD
LRFD,更通俗的说，极限状态设计理论，指出了材料和构件强度和荷载强度一样，是随机变化的。理论上所有的规范都是基于极限状态设计理论，但是极限决定于确定的环境而规范却基于变化的理论，例如，虽然钢材的屈服应力做为主要的设计参数被规范作为指定最小值给出来，但实际上它会发生很大的变化，因此，名义最小值为350兆帕的材料可能屈服应力为400兆帕或者更大。同样，构件的尺寸变化，作用结构上的荷载也会变化。最终，用于衡量构件尺寸的强度或刚度模
型，由于建模的精确性或质量好坏，也可能给出许多不同的结果。对于真实的设计，把所有可能发生的变化进行系统的分析处理是很有必要的。
上面的方法对极限荷载情况下的结构设计是特别重要的，比如地震和飓风这类情况。现在的设计都是基于计算机建模技术，通过这一技术可以确切的知道构件内部或建筑某一特定位置的部分屈服或塑性铰变化情况。材料的强度基本上都超过了指定的最小值，如果像ASD一样，仅仅根据最小值设计，可能会使一些建筑不能像设计的那样工作。例如，结构可能以一种会导致大大减小能量吸收的灾难性的方式失败，失败可能过早地发生，甚至可能导致建筑经过这种极端情况后不能整修。这可能会引发严重的经济和社会安全后果。
全球范围内，规范对强度、刚度、荷载变化的概率性处理方法多少有些不一样，但基本原理是一样的，那就是，强度不足和同时存在的构件超载这两种情况的组合肯定会以比较小的概率发生。在美国的设计中，下面的不等式是必须满足的：强度不足≥超载
强度不足和超载研究的重要性是建立在具体极限条件和荷载类型数量的随即可变性，后者是控制荷载效应的产生的原因。
2.2.1强度不足和超载
强度不足和超载是非技术名称，说明了以概率为基础设计的基本特征，也是为了给出某一极限状态下失败的概率。强度不足反映了相应的最小强度值，超载反映了相应的最大荷载效应。这两种情况是假定同时发生的。
强度不足被EQ定义为设计强度，与AISC相一致，
Understrength ≡Design strength =R= Rn. （3）
是相关的阻力系数，Rn是名义阻力或强度。“名义”说明这是一个已经公布的
用于钢材尺寸、规定的最小屈服强度和强度模型的值。例如，受压梁的名义完全塑性弯矩值M p=F y Z x，
F y是考虑的钢材最小屈服强度，Z x是塑性断面系数，系数值取决于断面尺寸，由AISC钢结构规范或各种建材商的产品目录规定。
超载是被EQ定义为设计荷载，或者严格的说设计荷载效应：
Overload ≡ Design Load=Q=∑γi Q ni
γi是与荷载类型有关的荷载系数，Q ni是名义荷载（效应）。求和符号∑说明荷载（效应）是所有荷载共同作用个的结合，其中每种荷载都有本身的变化方式。
不同类型的名义荷载值（静荷载、活荷载，等等）是美国土木工程师学会制定的荷载标准规定的，荷载系数也必须用于各种荷载组合中。
3.2005年AISC说明书
3.1背景
两种钢结构设计规范的同时存在在美国设计人员、工业代表和研究员中引发了很多讨论和分歧。LRFD是最先进的，更加清楚准确地描绘了钢结构的强度、功能和可靠性。另一方面，ASD很多年来都表现得令人满意.很多设计者喜欢继续使用ASD，因为它提供的方法是可以接受的，更重要的是，这不需要设计人员再进行自我提高，特别是复习并购买昂贵的计算机软件。然而，1989版规范中结构自身的安全性变化很大，这部规范自从1978年以后就没有进行过较大的技术修订。
在这种情况下，2000年AISC董事会和规格委员会决定，下一版规范要通过成熟的程序将两部规范合二为一。很多委员不同意保留容许应力，新规范会主要参考LRFD制定。
3.2 格式规范
统一规范格式要求如下：
?第三版LRFD中的阻力系数会被沿用。鉴于某些新钢种、新的技术信息和研究结果，的值会被重新检测修订，如果需要的话。
?第九版ASD中的安全系数会被重新测定和修改，如果需要的话，以确保采用ASD的设计的可靠性能和LRFD设计接近。因为ASD从来没有使用过名义强度公式，所以这点特别重要。
?所有的设计公式与LRFD中一样，基于名义强度准则建立。
?荷载和荷载组合会采用LRFD或ASD，详见ASCE荷载标准。LRFD使用因素荷载、（最大）强度极限状态下荷载系数大于1.0和使用极限状态下荷载系数等于1.0的荷载组合。ASD仅使用名义（使用）荷载和荷载组合，实际上与LRFD 中检验使用极限状态的荷载一样。
?控制应力一般被称为设计强度。
?控制荷载一般被称为必须荷载。
?设计结构及其构件的时候只能用其中一种理论。也就是说，用LRFD设计一部分，用ASD设计其他部分是不合适的。
?说明书会重新修订，以使所有内容都符合逻辑和实际顺序。
3.3 基本设计要求
基本设计准则由Eqs(5)给出，如下：
(5a)
(5b)
设计公式被写作如下通用格式：
LRFD
（6）
下标j指某一强度条件下的代表值（例如c代表轴向压力，b代表弯曲，等等）。例如，轴向受力柱的强度设计公式：
柱设计强度:R=c P n=c A g F cr（7）
的值是0.9，A g是柱截面总面积，F cr是屈服应力。
c
ASD
(8)
Ω指安全系数，下标j指强度代表值。例如，轴向受力柱的容许强度设计公式：
（9）
Ωc的值是1.67.其他两个参数如上文定义。
4.1 内容概述
为了满足最新实际需要，新规范经过了完全的改组，为了写清楚很多有可能发生
或者发生可能性很小的情况，采用了很多附录。其中一些附录也记载了一些先进
的方法，比如附录7中就有一个关于框架设计的很新颖的方法。最后，AISC历
史上第一次，考虑到了防火设计和耐高温设计。以前的设计中，防火设计只是依
赖于对构件和体系的选择，这些构件和体系经过测试满足特定的耐火测试标准。
美国材料与试验协会（ASTM）[8]通过测试来制定材料耐火标准。Underwriters
Laboratories[19]出版了一本册子来介绍很多构件或组装结构的耐火性能。
新规范各章节名称如下：
A 总则
B 设计要求
C 稳定性分析及设计
D 构件抗拉设计
E 构件抗压设计
F 构件抗弯曲设计
G 构件抗剪设计
H 构件组合受力设计和抗扭设计
I 组合结构设计
J 连接设计
K 高速钢设计和箱型构件连接设计
L 适用性设计
M 制作，安装及质量控制
附录1 塑性分析和设计
附录2 积水设计
附录3 抗疲劳设计
附录4 防火设计
附录5 现存建筑物评估
附录6 梁柱支护
附录7 直接分析法
作为AISC制定的很多规范中的一本，2005版规范有更多的评注。
4.2 总则
本章详细介绍了新规范的范围和参考的各种规范标准，也提供了一张详细的清单，是关于被认可的钢结构材料和与之有关的标准。只要钢材种类还在被重视，美国市场就会提供大量可用的材料。但是，基本上所有的设计都只采用一种或者可能两种钢材，为了方便，也为了避免一个项目中使用多中材料本身的一些问题。虽然在过去的五年里，A992已经成为主要的钢材，最常用的钢材还是ASTM A36和ASTM A992。A36是一种较温和的碳锰钢，最低屈服强度250 Mpa,极限抗拉强度400 Mpa，它在形状和成型样板中仍然是可用的，但现在基本上专门用作连接零件等的平板元件。
A992于1997年在美国上市，很快成为首选的钢材。它是一种高强度、低合金钢，最低屈服强度345 Mpa，极限抗张强度450 Mpa，有一些新增的优点使它特别适合强烈地震的情况，特别地，由于地震中的框架需要很好的屈服应力，是建筑物某些位置或构件的塑性铰发展，而A992具有规定的最低和最高屈服应力值。据作者所知，这是第一次一种钢材在屈服强度上既能够达到上限也能够达到下限。A992的上限屈服强度是450 Mpa，可以确保不出现问题只要考虑到抗拉强度，屈服强度和抗拉强度的比值也是有限制的。Y=F y/F u的最大值也故意设为0.85.最后，A992自身的化学充分通常也有限制，包括碳当量的最大值，可以保证钢材的高强度焊接。
关于美国钢材种类和应用范围的详细讨论在Bjorhovde等人出版的刊物中可以查阅。[12]
4.3 设计要求
B章基本上确定了规范的布局，其他每章在B章都有一个小节，指定的内容概括了其他章节的主要意思，使用者就可以找到具体章节查看详细规定。另外，B章第2节注明了荷载和荷载组合的查看位置，可以让设计者查看相关的荷载规范，也就是，ASCE“楼房和其他建筑最低荷载规范”[7]。这样做的原因是AISC 规范不再有专门的章节来介绍荷载和荷载组合，这些参考文献也是专门为AISC 规范制作的。在第三版LRFD规范中确实是这样做的。这种改变是因为荷载和组装标准适用于各种材料的建筑。
举例说明，B章第一节如下：
B1 总则
构件和连接的设计应该符合框架体系预期的表现和结构分析中的假定。除非建筑法规有限制，横向承载力和稳定性可能由构件和连接的任意组合来提供。
这是分析方法首次出现在AISC规范中，其中规则的措辞和格式也说明了它们是如何在结构性能和设计本身中反映出来的。在结构模型的强度和性能是无关的这种前提下，以前的说明都故意的没有涉及到分析。计算设备和软件上的巨大进步使工程师可以进行精确的分析，比过去5-10年的一切都更为精确。建模技术的独立性和结构的强度与刚度要求不再仅仅是正确，还要考虑到稳定性评估的重要性，一阶与二阶分析，抗震性能，连接材料的选用，等等。
B章第三节经过了细分，以确定设计过程中需要另外分方向的一些关键领域。细分如下：
B3 设计基础
1.需求强度
2.极限状态
3.使用荷载强度设计和阻力系数设计（LRFD）
4.容许使用强度设计
5.稳定性设计
6.连接设计
7.适用性设计
8.积水设计
9.抗疲劳设计
10. 防火设计
11.抗腐蚀设计.
12.高速钢墙厚度设计
13.毛面积和净面积测定
B3.1给出了基本模型和适当结构分析方法的表达方式，B3.2确立了极限状态的原理以及它们是怎样控制设计过程的。在极限状态的处理上，使用容许应力设计的设计者可能会不能被理解，因为极限状态的概念从来没有出现在ASD的理论中。
B3.3和B3.4分别给出了LRFD和ASD的基本设计标准和相关的公式，比如Eqs. (5a) and (5b)。B3.5简单的谈了一下C章的使用者。
说明使用的所有结构和系统的连接设计的重要性，B3.6的语言表现得苍白，特别是因为本节目的是使半刚性感钢架的设计方法要更容易使用。
B3.6. 连接
连接设计的原理应该与J章和K章中的规定保持一致，受力和性能应该符合连接的预期性能和结构分析中采用的假定。
B.3.6.1.简单连接
简单连接通过连接传递可以忽略的弯矩。在结构分析中，框架元素之间的简单连
接可以假设为是没有限制的转动。简单连接应该有充分的转动能力以调节结构分析中需要的转动。连接的塑性转动也是容许的。
B3.6.2. 弯矩连接
弯矩连接通过连接传递弯矩。两种弯矩连接FR 和PR是容许的，规定如下：a．完全限制弯矩连接（FR）:完全限制弯矩连接在连接构件中传递弯矩，伴随这可以忽略的转动。在结构分析中，这种连接可以假定为不容许相对转动。在极限状态下，弯矩连接应该有足够的强度和刚度，以保持连接构件间的角度。
b．部分限制弯矩连接（PR）：部分限制弯矩连接传递弯矩，但转动是不能忽略的。在结构分析中，由连接本身特性引起的受力变形应该考虑到。
PR连接本身引起的变形应该在技术问下中记录，或者通过分析或实验来确定,在极限状态下，其组成构件应该有足够的强度，刚度和变形能力。B3其余部分涉及到个别标准的详细内容所在的章节和目录。
B4按对局部弯曲的阻力对横截面进行了分类。自20世纪60年代初，紧凑性这个概念一直反映了美国钢结构设计的一个基本原则。简单地说，外形紧凑的梁可以经受局部弯曲之前的扭转，可以发展完全塑性弯矩，在因为局部弯曲或应变硬化破坏之前，转动的弯矩值可以至少达到M p的三倍。
由于对转动能力的关注，紧凑性严格地说不适用于承受完全轴向压力的构件。然而，局部弯曲确实影响着各种构件和横截面的性能和强度，而B4说明了对满意的构件规模和边缘支持条件的要求。最后，它也指出了AISC规范一般不会处理细长形构件，比如用于轻质墙立柱或者屋顶檩条的构件。这些设计要求是AISC 规定的，用于冷弯型钢构件的设计[6]。所有北美（加拿大，墨西哥，美国）的冷弯型钢构件都使用这些规定。
4.4. 稳定性分析设计
关于框架稳定性评估的规定在过去数年中经历了很大的改变，部分地反映了建模方法，分析处理方法，物理实验和理论计算等等方面的进步。2005规范的C章详细介绍了两个主要题目下的标准。
C1 稳定性设计要求
C2 需求强度计算
另外，附录7详细介绍了包含力矩框架，支撑框架，剪力墙或者这些所结合的体系的直接分析方法。在其他的概念中，附录7介绍了名义荷载的应用，这是第一次出现在AISC规范中，虽然它已经广泛地用于很多国家的构件设计标准。
4.4.1. 稳定性设计要求
规范采用的方法有助于使用者了解基于构件稳定（1）和体系（框架）稳定（2）的设计要求。体系稳定非常复杂，规范对不同类型的结构类型给出了不同的标准，如下：
1. 支撑框架体系
2. 弯矩框架体系
3. 重力框架体系
4. 组合体系
规定讨论了支撑构件强度和刚度的需求，像力矩框架体系中的单独支撑构件或简单连接一样。在重力体系中，应特别注意，斜梁（规范中称为重力梁）的P–Δ效应必须传递到一个可以抵抗侧移的框架体系中。
需求强度计算
很大部分的美国建筑都是四层或者更低。很多这种低层并且规模（建筑的横向尺寸计划）有限的建筑都不需要进行二阶分析和设计，只需按惯例在一阶分析的基础上设计，往往它们的性能是可接受的。
然而，是否采用二阶原理或分析方法是由设计者决定的，因为单独体系或构件对侧向荷载或者位移可能是敏感的，例如，所谓的斜梁是对框架体系整体稳定和侧向荷载阻力毫无贡献的结构部件[14] and [18]，它们实际上促进了额外应力和弯矩的发展，这些得通过结构中其他构件来承受。在这种条件下，现在规范要求“…二阶效应应该在框架设计中被考虑…”。这种明确而重要的要求是为了弄清是否
忽略了二阶效应，只有这样做才能全面了解实际的变形情况和由此产生的弯矩和应力。
规范给出了稳定性分析设计的三种方法，如下：
1. 直接分析方法
2. 有效长度法
3. 一阶分析法
不用细说每条要求，很明显放大的一阶分析法是当今最普遍使用的，有几个原因，一个是大部分设计者都会使用一阶分析计算软件；另一个是大部分设计者很少处理高层或者复杂的建筑的设计。
简单的说，使用放大的一阶分析方法，总弯矩如Eq. (10)计算：
M r=B1M nt+B2M lt（10）
B1是构件弯矩放大系数，考虑到了应用轴向荷载在梁中引起的附加挠度，
和因此产生的附加弯矩。B1也涵盖了沿着梁长度的弯矩图的形状的影响，
合并了已知的等价弯矩系数C m。M nt是框架无侧向位移时构件中的最大弯矩
值。
B2涵盖了结构整体产生侧向位移的放大效果，M lt是框架仅有横向移动时梁
的最大弯矩值。对所有的这些条款规范都给出了公式，但重要的是要注意LRFD和ASD设计方法采用完全不同的荷载，如预期的那样。由于基于ASD
分析的设计有一些另外的问题，这最后可能意味着设计者只喜欢使用LRFD.
成熟的弹性二阶分析方法现在使用于美国更大、更先进的设计公司，对于这
种公司，上述的B1–B2分析法已经没有吸引力，不管建筑的类型和尺寸，都
完全使用二阶分析法。预计这将是未来设计者的设计标准。
最后，弹性二阶分析法和塑性框架设计法性被故意相对“开放”地保留下来，
容许由它们演变而来的新方法的使用。当框架中有半刚性(美国用法中的PR
型)连接，以及要求分析地震条件下结构随时间变化的情况时，这是尤其重
要的。规范确实容许使用这些方法，但这个时候只有很少一些公司有用于半
刚性设计的软件。PR框架体系分析设计方法的复杂性是真实存在的，而且
设计的时候只能使用LRFD.
构件抗拉设计
D章涵盖了受拉构件的设计要求和关于拉伸应力的一些原理。基本的极限状态是在总截面上的屈服和钢材有效净截面上的断裂。连接部位的剪切滞后通过“有效净”表达，这取决于连接的详细资料和使用构件的类型。面积计算程序经过多年的利用已经很好的建立起来,且极限状态强度模型准确可靠,相对变异性较低。
对于总截面的屈服，合适的阻力系数是t=0.9，对于有效净截面上的断裂，
=0.75，在AISC规范中这些值一直以来都没有改变。
t
构件抗压设计
E章详细介绍了轴向受压构件的设计要求，给出了梁的设计标准。极限状态的处理与LRFD从第一版本开始就一样，都采用柱强度模型。基于对大量不同类型的柱、钢材和不同的制造技术的最大强度的计算，此模型准确地说明了残余应力和率直误差的影响[17].
根据对同一时代的钢材类型和种类的强度和性能的研究，决定把柱的阻力系数增大到c=0.9，以前是0.85，研究显示这个增加是可靠的，虽然对高强度钢的一些研究说0.95可能更加符合。
新规定将继续采用单栏曲线,虽然过去几年在多栏曲线上有很多争议[11] and [17]。加拿大人的方法，使用两种曲线，对规范委员会成员有很大的吸引力。另一方面，虽然柱强度对类型的变异性相比其他几种假定主曲线可以减小，但一般认为增加的设计复杂性可以否定很多，如果不是全部的好处。所以在以前的LRFD规范中使用的单栏曲线被选中，虽然如上文所述是一个更大的值。
除了常见的局部弯曲和抗弯屈曲极限状态，新规范也把扭转和弯扭屈曲进行了合并。在使用双对称热轧构件的体系中，这些极限状态是偶尔出现的，在这种前提下，以前这些要求被放在附录中。
单角度构件的设计要求以前有单独的设计标准，而这些标准现在成为了规范的一部分。这些截面类型在美国钢结构中有广泛的应用，从支护构件到电气传输塔的平面桁架部分。使这些设计标准成为规范的一部分，适当地反映了在相关工业中这些构件的重要性。
4.7. 构件抗弯设计
F章是规范的最大一部分，完整地解决了抗弯设计，包括横向支撑和不支撑的构件。对单双对称截面以及不对称截面的极限状态相关设计要求进行了详细讨论，如下：
1.屈服（平面受压构件失效）（构件达到完全塑性弯矩，M p）
2.塑性侧扭屈曲
3.弹性侧扭屈曲
4.受压翼缘屈曲
5.受拉翼缘屈服
6.翼缘部分屈曲
7.局部腹板屈曲
8.局部角边屈曲（对于角度）
而且所有这些极限状态有详细的讨论，因为它们适用于不同的构件和截面。
虽然关于抗弯曲的章节比起以前版本的规范，内容更多，更加复杂，但现在它合并了以前单独的规定或附录中的所有标准。例如，以前的规范中，细长腹板或翼缘的设计标准在单独的附录中，而且板梁设计标准也不在规范的主体部分中。
4.8.构件抗剪设计
在一次主要的修订中，新规范有了关于受剪构件分析设计的单独的一章。虽然普通梁的必要尺寸很少由受剪极限状态决定，但人们还是同意定义并识别不同的极限状态是很实用的，这对以张力作用和框架作用为主要考虑因素的板梁是非常重要的。
钢材抗剪强度是居于等效应力模型计算的，给出的值为F y/√3, 或者0.577F y, F y 是抗拉强度。因为应用剪力最大值发生在只受弯构件的中心轴，因此简化的抗剪强度模型统一地使剪切应力分布在梁腹板上。梁边缘对抗剪强度的作用是忽略不计的。这就为剪切屈服极限状态提供了一个守恒的简化值，为0.6F y。抗剪极限强度假定为遵守同样的原理，也就是说抗剪极限强度值也定为0.6F y。
弯剪标准也是经过合并的，虽然这种极限状态基本上不会影响规则的宽翼梁和相似的部位的性能。实际上，这些要求仅仅使用于板梁和其他腹板细长的梁。
4.9. 构件组合受力设计和受扭设计
H章讨论了组合受力的设计问题，也给出了受扭设计的处理方法。然而，对建筑类型结构中的构件来说，受扭是一种很少考虑的临界条件。
H章的内容是弯压组合受力构件设计的关联公式，也就是适用于梁柱。不用重复这些公式，它们是基于普通的轴向和弯曲形式建立的，分子是轴向荷载和弯矩，分母是各自的抗压设计强度和抗弯设计强度。这已经成为美国多年来梁柱设计的传统方法，而且确实充分反映出了各种梁柱的极限状态。
对于主要在一个平面内受弯的双对称梁柱，规范新增了一种设计方法。“主要”不是数值上的意思，而是为了简化仅仅单轴受弯和轴向受压构件的设计。对于这种构件，规范容许分开独立地验算平面内和平面外的稳定性，规定如下：
1. 完整的相关公式用于验算平面内弯曲的稳定性。平面内是指弯矩作用的那个
平面。
2. 平面外弯曲用一个简化的相关公式验算，使用了轴向荷载，还有平面内弯矩
的平方值。
H章也给出了单一对称和非对称截面与高速钢的相关设计标准，高速钢设计标准以前在单独的一本出版物中。
最后，相关的要求也被用于拉弯组合中，附加规定是弯矩设计强度可以通过系数(1+P u/P ey)1/2来增加，P u是使用轴向荷载（即需求强度），P ey是Y轴的欧拉屈曲荷载，其中柱长度等效为构件支撑点之间的距离。这样做是因为拉应力是构件更加稳定。
4.10. 组合构件设计
I章提出了组合(钢材和混凝土)构件和结构的设计要求，分为以下部分，所有内容都是从早期的AISC规范更新和扩展而来：
1.总则
2.轴向受力构件
3.受弯构件
4.轴向力和弯曲应力的组合
5.特例
基本设计方法是建立在结合了钢材屈服与混凝土破碎的极限状态上，也就是塑性应力分布模型。应变兼容法可以用于不规则构件的截面。正常混凝土的抗压强度最小值是21 MPa (基于圆柱试验)；抗压强度最大值是70 Mpa。这说明今天的一些高强混凝土不适用于AISC规范中的组合结构标准。轻混凝土的抗压强度范围是21 到42 Mpa。钢材和钢筋的最大屈服强度是525 MPa.
组合柱强度模型在以前规范标准的基层上经过了很大的改进。现在采用阻力系数=0.75，名义的，零长度柱强度P0考虑了钢材外形和钢筋对屈服强度的影响，
c
和混凝土总面积对抗压强度的影响，表示如下:
(11)
长度影响下的名义强度由E章的柱强度标准决定，使用范围由相对于弹性屈服荷载P e的P0值决定。欧拉屈服荷载基于柱的有效长度，采用有效转动惯量，定义如Eq. (12)：
（12）
C1是关于钢材和混凝土截面积的函数值，但它不能大于0.3.
由于钢管的约束效应（高速钢），钢管混凝土柱的强度大大的提高了。这是因为把公司（11）最后一项的乘数增大到0.95（管状）或0.85（矩形高速钢），而构件的有效刚度与公式（12）一样。对于管状柱，C的最大值是0.9.
关于组合梁的标注本质上与以前的规范一样。对安装在波纹钢甲板上的立柱剪切点的另外研究的成果也被收入规范中，使设计要求比以前版本更加全面，这是因为在甲板上的立柱的确切位置会影响受剪能力。
梁柱组合构件的设计要求与钢梁柱一样，而且进行了修正以更好的反映真实的轴向和弯曲设计强度。
4.11. 连接设计
J章是规范最大的章节之一，详细介绍了焊接和螺栓连接，剪力和弯矩连接和连接的刚度，和其他一些原理。本章有分为以下部分：
1.总则
2.焊接
3.螺栓和螺纹部分
4.构件和连接元素的影响因素
5.填料
6.拼接
7.承载强度
8混凝土上的柱基础和轴承
9.锚杆及其埋置
10.集中力作用下的翼缘和腹板
总则提出了许多设计时要考虑的因素，材料的选用，框架分析问题和连接点对框架的影响，重型焊接接头使用的特殊要求，梁的放置和焊接洞，焊接和螺栓连接的位置。同样地，焊接和螺栓连接部分包含了焊接点和栓接点各方面的详细内容，包括对安装的考虑，焊接和栓接的材料和各自的强度。例如，螺栓连接的具体位置对轴承和连接的张拉强度有很大的影响。
螺栓连接部分有一些关于剪切破裂极限状态的标准，这些要求在以前版本规范的基础上经过了很大的简化和改进。
集中力作用下的翼缘和腹板的极限状态尤其重要，这一节讨论了有关有刚性元件的梁和柱边缘的问题，刚性元件用于梁支撑定位件和弯矩连接中。对地震弯矩连接中双盘的使用以及这些节点柱面的剪切强度也给出了详细的规定。
对以下极限状态情况给出了设计要求：
1. 部分边缘弯曲
2. 部分腹板屈服
3. 腹板断裂
4. 腹板侧面失稳
5. 腹板受压失稳
6. 腹板面剪切
7. 梁和桁架的无框架节点
8. 集中力作用下的附加刚度要求
9. 集中力作用下的附加双盘使用要求
新规范对格式进行了完全的修改，重点直接放在元件的强度上，详细规定无须赘述。
4.12.高速钢和箱形构件连接设计
规范中有专门的一章讨论高速钢（HSS）和箱形构件的设计，这些内容以前在一本单独的设计标准中，相当复杂，讨论了很多仅仅发生在管状连接的极限状态。对各种强度极限状态，分析的原理和基本条件与J章中用于连接点设计的一样。
5. 注释
新规范也有注释，为设计标准提供了基本资料，也为对设计者和其他行业可能用到规范的人员提供了附加的信息。多年以来注释都是规范的重要附加内容，虽然它不是正式的设计标准。
6. 摘要
摘要是对全文的概述，提出了最近已经在美国使用的新规范的一些详细情况。规范经过了修改，容许荷载和阻力系数设计以及容许应力设计的使用，虽然全部的设计公式都与以前的LRFD规范一样，都基于名义强度。
参考文献
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2.美国钢结构学会(AISC), 钢结构荷载和阻力系数设计规范(第三版), AISC,
芝加哥(IL, USA) (1999).
3.美国钢结构学会(AISC), 钢结构手册—荷载和阻力系数设计(第三版.), AISC, 芝加哥(IL, USA) (2001).
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5.美国钢结构学会(AISC), 钢结构建筑规范, AISC, 芝加哥(IL, USA) (2005).
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钢结构最新设计规范方案
钢结构设计规GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规。 第1.0.2条本规适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3条本规的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。 第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规》）。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50ｔ的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于－20℃时，对于3号钢尚应具有－20℃冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有－40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第 2.0.4条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。 第2.0.5条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。
钢结构最新设计规范
钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 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钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》（CBJ68-84））制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－ 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时，对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。
最新钢结构规范及图集
【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77：96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158：2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程 30、CECS、钢龙骨结构技术规程
浅谈美国规范标准中的钢结构设计
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ab7955550.html, 浅谈美国规范标准中的钢结构设计 作者：周正为 来源：《装饰装修天地》2018年第11期 摘要：精研美国规范标准，使用STAAD.Pro结构设计软件，结合具体项目，优化钢结构设计，提高设计市场竞争力。 关键词：钢结构；美国规范标准 1 前言 在以往的钢结构设计过程中，一般采用中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的PKPM系列CAD软件，包括SATWE计算软件和PMCAD建模软件，基本满足所承担的各类工业和民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构、剪力墙、连续梁、拱形结构、桁架结构等。但该软件主要应用于国内市场（国内市场占有率90%以上）。随着近几年海外市场的不断拓展，同国际设计同行的交流不断增多，以美国规范为例，PKPM的模型数据并不能按美标检验杆件，因此急需我们在设计软件等方面实现同步。STAAD.Pro是 由美国世界著名的工程咨询和CAD软件开发公司—REI（Research Engineering International）从上世纪七十年代开始开发的通用有限元结构分析与设计软件，已经在国际上普遍使用，本文通过国外和国内两个具体工程实例，比较美国规范和中国规范中钢结构设计的不同，为今后的海外项目设计提供借鉴。 2 工程概述 国外项目为转接机房，使用STAAD.Pro软件按美国标准进行计算，该构筑物共两层，平面尺寸为15m×12m，高度为15m；开敞结构，多层钢结构厂房。结构按IBC2012设计。场地类别：SE类场地，重要性系数1.25；基本风压49m/s（3秒最大风速），S1=0.186， Ss=0.426， Fa=1.9368，Fv=3.242，反应修正系数（R值）x=2.5，z=2.5； 国内项目同样为转接机房，使用PKPM进行计算，平面尺寸为15.5m×13.5m，高度为14.6m，多层钢结构厂房。该项目的自然条件为抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为 0.15g，设计地震分组为第二组；基本风压为0.45kN/m2，场地类别为三类，地面粗糙度为A 类。该工程按照国标进行设计，在该种抗震设防烈度下，钢结构房屋的抗震等级为四级。 3 计算及对比分析 3.1 地震作用
钢结构规范及图集
钢结构规范及图集 【国家标准】 1、GB-50017-2003《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90高耸结构设计规范》 6、GB500046《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93 《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89钢管混凝土结构设计与施工规程
9、YB9238-92钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997钢骨混凝土结构技术规程11、YBJ216-88压型金属钢板设计施工规程(正修订)12、YB/T9256-96钢结构、管道涂装技术规程13、YB9081-97冶金建筑抗震设计规范14、CECS102:2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程15、CECS77：96钢结构加固技术规范16、YB9257-96钢结构检测评定及加固技术规范17、CECS28：90钢管混凝土结构设计与施工规程18、YB9254-1995钢结构制作安装施工规程19、CECS159：2004矩形钢管混凝土结构技术规程20、CECS24:90钢结构防火涂料应用技术规范21、CECS158：2004索膜结构技术规程22、CECS23:90钢货架结构设计规范23、CECS78:96塔桅钢结构施工及验收规程24、CECS167:2004拱形波纹钢屋盖结构技术规程25、JGJ85-92预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程26、CECS多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程27、CECS热轧H型钢构件技术规程28、CECS钢结构住宅建筑设计技术规程29、CECS建筑拱形钢结构技术规程30、CECS钢龙骨结构技术规程31、CECS 轻型房屋钢结构技术规程32、CECS冷弯型钢受力蒙皮结构技术规程33、CECS混凝土钢管叠合柱技术规程34、CECS钢管结构技术规程35、CECS预应力钢结构技术规程36、CECS 建筑用铸钢节点技术规程37、CECS钢结构抗火设计规程 【地方标准】1、DB29-57-2003/J10297-2003天津市钢结构住宅设计规程2、DBJ13-51-2003/J10279-2003钢管混凝土结构技术规程（福建省）3、DBJ13-61-2004/J10429-2004钢－混凝土混合结构技术规程（福建省）4、DG/T08-008-2000/J10041-2000建筑钢结构防火技术规程（上海市）5、DBJ08-68-97轻型钢结构设计规程（上海市）6、DBJ01-616-2004/J10411-2004建筑防火涂料（板）工程设计、施工与验收规程（北京市）7、DBJ08-32-92高层建筑钢结构设计暂行规定（上
钢结构设计规范
《钢结构设计规范》（GB 50017━2003）中是根据结构的重要性结构的重要性结构的重要性结构的重要性、荷载特性荷载特性荷载特性荷载特性、焊缝形式焊缝形式焊缝形式焊缝形式、工作环境以及应力状态作环境以及应力状态作环境以及应力状态作环境以及应力状态等情况，按四条原则分别选用不同的质量等级，一共有三个等级。四条原则如下： 1 在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质缝等级为: 1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝，受拉时应为一级，受限时应为二级; 2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。 2 不需要汁算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应护焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级。 3 重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊 缝均要求焊透，焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级。 4 不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为: 1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级; 2)对其他结构，焊缝的外观质量标准可为三级。 对应的就是《钢结构工程施工质量验收规范》和《JGJ 81-2002建筑钢结构焊接技术规程》中所要求的焊缝要达到的质量要求（包括外观和无损探伤等）。 《GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相》中的焊缝质量分类是在对焊缝进行射对焊缝进行射对焊缝进行射对焊缝进行射线照相时线照相时线照相时线照相时，根据焊缝缺陷的性质和数量根据焊缝缺陷的性质和数量根据焊缝缺陷的性质和数量根据焊 缝缺陷的性质和数量,将该焊缝的质量分为四级： （1）Ⅰ级焊缝：内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣. （2）Ⅱ级焊缝：内应无裂纹、未熔合和未焊透. （3）Ⅲ级焊缝：内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透.不 加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按表10条状夹渣长度的Ⅲ级 评定. （4）焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级. 对于《钢结构设计规范》（GB 50017━2003）所提到的三个级别焊缝，在对一级和二级焊缝进行无损探伤时，对于一级焊缝要达到《GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相》中的Ⅱ级以上，对于二级焊缝要达到《GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相》中的Ⅲ级以上。关于焊缝等级的定义的部分要求见《钢结构设计规范》GB50017-2003的第7章连接计算。7.1焊缝连接7.1.1 焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按下述原则分别选用不同的质量等级： 1 在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质量等级为：1）
GB50017-2017钢结构设计规范
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一、章节目录 1总则 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3基本设计规定 3.1设计原则 3.2荷载和荷载效应计算 3.3材料选用 3.4设计指标 3.5结构或构件变形的规定 4受弯构件的计算 4.1强度 4.2整体稳定 4.3局部稳定 4.4组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 5.1轴心受力构件 5.2拉弯构件和压弯构件 5.3构件的计算长度和容许长细比 5.4受压构件的局部稳定 6疲劳计算 6.1一般规定 6.2疲劳计算 7连接计算 7.1焊缝连接 7.2紧固件（螺栓、铆钉等）连接 7.3组合工字梁翼缘连接 7.4梁与柱的刚性连接 7.5连接节点处板件的计算 7.6支座
8构造要求 8.1一般规定 8.2焊缝连接 8.3螺栓连接和铆钉连接 8.4结构构件 8.5对吊车梁和吊车桁架（或类似结构）的要求 8.6大跨度屋盖结构 8.7提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求 8.8制作、运输和安装 8.9防护和隔热 9塑性设计 9.1一般规定 9.2构件的计算 9.3容许长细比和构造要求 10钢管结构 10.1一般规定 10.2构造要求 10.3杆件和节点承载力 11钢与混凝土组合梁 11.1一般规定 11.2组合梁设计 11.3抗剪连接件的计算 11.4挠度计算 11.5构造要求 附录 A 结构或构件的变形容许值 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 梁的整体稳定系数 轴心受压构件的稳定系数 柱的计算长度系数 疲劳计算的构件和连接分类 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算 附：本规范用词说明 附：修改条文说明 其中下面打—的节为新增，下面打~~的节为有较多修改。
《钢结构设计规范》2017最新版对抗震更高要求
两章，“构造要求（原第 8 章）” 中与柱设计相关的内容移入 钢结构设计规范》 2017 最新版— —对抗震更高要求 导读】 目前市面上通用最基础的钢结构设计规范是 GB50017-2003 ， 随着科技的进步，各种计算软件的更新及近年来频发的自然 灾害，尤其是自汶川地震以来，对建筑防灾减灾，尤其是抗 震有更高的要求，基于重重原因，新版《钢结构设计规范》 的修订出台是设计师一直很期待的。 12017 最新版《钢结构 设计规范》主要修订内容如下： 01 术语和符号（第 2 章） 删除了原规范中关于强度的术语 ,增加了本次规范新增内容 的术语。 02 基本设计规定（第 3 章）增加了“结构体系”和“截面板件 宽厚比等级”；“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料 第 4 章）”；关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳 定性设计（第 5 章）”；“构造要求（原第8 章）” 输及安装的原则性规定并入本章。 03 受弯构件的计算 （原第 4 章）改为“受弯构件（第 6 章）” 移入本章。 04 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算（原第 5 章）改 为“轴心受力构件（第 7 章）”及“拉弯、压弯构件（第 8 章）” 中制作、运 增加了腹板开孔的内容，“构造要求” 中与梁设计相关的内容
第7 章。 05 疲劳计算（原第6 章）改为“疲劳计算及防脆断设计（第 16 章）”增加了简便快速验算疲劳强度的方法，“构造要求（原第8 章）”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章，并增加了抗脆断设计的补充规定。 06 连接计算（原第7章）改为“连接（第11章）”及“节（点第
GB50017-2017《钢结构设计规范》
GB50017-2017《钢结构设计规范》一、章节目录 1总则 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3基本设计规定 3.1设计原则 3.2荷载和荷载效应计算 3.3材料选用 3.4设计指标 3.5结构或构件变形的规定 4受弯构件的计算 4.1强度 4.2整体稳定 4.3局部稳定 4.4组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 5.1轴心受力构件 5.2拉弯构件和压弯构件 5.3构件的计算长度和容许长细比 5.4受压构件的局部稳定 6疲劳计算 6.1一般规定 6.2疲劳计算 7连接计算 7.1焊缝连接 7.2紧固件（螺栓、铆钉等）连接 7.3组合工字梁翼缘连接 7.4梁与柱的刚性连接 7.5连接节点处板件的计算 7.6支座
8构造要求 8.1一般规定 8.2焊缝连接 8.3螺栓连接和铆钉连接 8.4结构构件 8.5对吊车梁和吊车桁架（或类似结构）的要求 8.6大跨度屋盖结构 8.7提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求 8.8制作、运输和安装 8.9防护和隔热 9塑性设计 9.1一般规定 9.2构件的计算 9.3容许长细比和构造要求 10钢管结构 10.1一般规定 10.2构造要求 10.3杆件和节点承载力 11钢与混凝土组合梁 11.1一般规定 11.2组合梁设计 11.3抗剪连接件的计算 11.4挠度计算 11.5构造要求 附录 A 结构或构件的变形容许值 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 梁的整体稳定系数 轴心受压构件的稳定系数 柱的计算长度系数 疲劳计算的构件和连接分类 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算 附：本规范用词说明 附：修改条文说明 其中下面打—的节为新增，下面打~~的节为有较多修改。
最新钢结构规范及图集
精心整理 【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、 9、 10、 11、 12、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158：2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程
30、CECS、钢龙骨结构技术规程 31、CECS、轻型房屋钢结构技术规程 32、CECS、冷弯型钢受力蒙皮结构技术规程 33、CECS、混凝土钢管叠合柱技术规程 34、CECS、钢管结构技术规程 35、CECS、预应力钢结构技术规程 36、CECS、建筑用铸钢节点技术规程 37、CECS、钢结构抗火设计规程 【地方标准】 1、DB29-57-2003/J10297-2003、天津市钢结构住宅设计规程 2、DBJ13-51-2003/J10279-200 3、钢管混凝土结构技术规程（福建省）3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、GB7659-1987、焊接结构用碳素钢铸件 18、GB/T8162-1999、结构用无缝钢管 19、GB/T8163-1999、输送流体用无缝钢管 20、GB/T9711-1997、螺旋焊钢管 21、GB/T13793-1992、直缝电焊钢管 22、JG/T137-2001、结构用高频焊接薄壁H型钢 23、GB/T11253-1989、碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 24、GB/T2517-1981、一般结构用热连轧钢板和钢带 25、GB/T716-1991、碳素结构钢冷轧钢带 26、GB/T3274-1988、碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板和钢带
AISC 360-05 美国钢结构建筑设计规范.doc
ANSI/AISC 360-05 美国国家标准 钢结构建筑设计规范 2005年3月9日发布 本规范取代下列规范：1999年12月27日颁布的《钢结构建筑设计规范：荷载和抗力系数设计法》(LRFD)、1989年6月1日颁布的《钢结构建筑设计规范：容许应力设计法和塑性设计法》、其中包括1989年6月1日颁布的附录1《单角钢杆件的容许应力法设计规范》、2000年11月10日颁布的《单角钢杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范》、2000年11月10日颁布的《管截面杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范》、以及代替上述规范的所有从前使用的相关版本。 本规范由美国钢结构协会委员会（AISC）及其理事会批准发布实施。 本规范由美国钢结构协会规范委员会（AISC）审定，由美国钢结构协会董事会出版发行。 美国钢结构学会 One East Wacker Drive，Suite 700 芝加哥，伊利诺斯州60601-1802
版权?2005 美国钢结构学会拥有版权 保留所有权利。没有出版人的书面允许，不得对本书或本书的任何部分以任何形式进行复制。 本规范中所涉及到的相关信息，基本上是根据公认的工程原理和原则进行编制的，并且只提供一般通用性的相关信息内容。虽然已经提供了这些精确的信息，但是，这些信息，在未经许可的专业工程师、设计人员或建筑工程师对其精确性、适用性和应用范围进行专业审查和验证的情况下，不得任意使用或应用于特定的具体项目中。本规范中所包含的相关材料，并非对美国钢结构协会的部分内容进行展示或担保，或者，对其中所涉及的相关人员进行展示或担保，并且这些相关信息在适用于任何一般性的或特定的项目时，不得侵害任何相关专利权益。任何人在侵权使用这些相关信息时，必须承担由此引起的所有相关责任。 必须注意到：在使用其它机构制订的规范和标准时，以及参照相关标准制订的其它规范和标准时，可以随时对本规范的相关内容进行修订或修改并且随后印刷发行。本协会对未参照这些标准信息材料，以及未按照标准规定在初次出版发行时不承担由此引起的任何责任。 在美国印刷发行 钢结构建筑设计规范 2005年3月9日发布 美国钢结构协会
钢结构设计涉及规范最新
最近审查的钢结构图纸较多，发现施工图钢结构设计说明和计算书中依据的许多规范已废止，原因大概有二种，一是采用的计算软件版本过低，软件本身采用旧规范，二是钢结构说明直接套用别人的旧说明，设计人员未及时更新。现把常用的一些与设计有关的规范列于下面，给出的均为国家已经颁布的最新版本（更新至2013年6月）。对目前尚在编制阶段的相关规范，待正式颁布后，再及时更新。 1.钢结构设计依据标准 【通用标准】 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 【高层高耸钢结构标准】 《高层民用建筑钢结构技术规程》JCJ99-1998 《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》CECS 230-2008《高耸结构设计规范》GBJ135-1990
《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010 注：代替《网壳结构技术规程》JGJ61-2003和《网架结构设计与施工规程》JGJ7-1991 《膜结构技术规程》CECS 158-2004 【轻型钢结构标准】 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102-2002 《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144-2002 《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ 209-2010 《拱形波纹钢盖结构技术规程》CECS167-2004 【组合结构标准】 1.《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28-1990) 2.《矩形钢管混凝土结构设计规程》(CECS 159-2004) 3.《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001) 4.《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》(CECS188-2005) 5.《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-2006) 6.《组合楼板设计与施工规范》(CECS273-2010) 7.《空心钢管混凝土结构技术规程》(CECS254-2009)
钢结构规范
钢结构规范和图集 【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77：96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程
钢结构设计规范最新版
第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 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钢结构设计。 第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》 (CBJ68-84)）制订的。 第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结
2005版美国钢结构设计规范
2005版美国钢结构设计规范 摘要美国钢结构协会成立于1921年，在1923年发行了第一版美国钢结构建筑设计规范.这本规范基于容许应力设计原则，长达十页，后来又发行了其他版本，一直到1989年的第九版本，但自从第八版本（1978）以后就没什么实质性的变化了。极限状态设计，在美国又被称为荷载和抗力分项系数设计（LRFD），在第一版本的LRFD规范中被正式介绍，它基于超过15年的大量研究和改进，又被修改过两次，现在使用的是第三版本（1999）。 两本规范的同时存在对美国的设计人员和工业发展都带来了麻烦，AISC因此同意制定一部唯一并且标准统一的钢结构设计规范。这部规范直到2005年8月13日才被审核通过，介绍了很多重要的概念，包括名义强度准则的使用与适当措施结合以提高可靠性的方法。在许多其他方面的改进中，框架体系稳定性和支护设计有重大的进步，包括采用塑性准则的新设计方法。 关键词规范可靠性名义强度稳定性标准塑性连接设计组合设计论文纲要 1.介绍 2.基本设计理念 容许应力设计 荷载与阻力因素设计 2.2.1强度不足和超载 3. 2005年AISC说明书 3.1 背景 3.2 格式规范 3.3 基本设计要求 4 新规范内容布置 4.1内容概述 4.2总则 4.3设计要求 B1 总则 B3.6连接点
B3.6.1简单连接 B3.6.2弯矩连接 4.4稳定性设计分析 4.4.1稳定性设计要求 4.4.2需求强度计算 4.5 构件抗拉设计 4.6 构件抗压设计 4.7 构件抗弯设计 4.8 构件抗剪设计 4.9 构件组合受力设计和抗扭设计 4.10 组合构件设计 4.11 连接设计 4.12高速钢和箱形构件连接设计 5 注释 6 摘要 参考文献 1.介绍 1923版美国钢结构设计规范制定的目的是解决那个时候设计人员所面临的一系列问题。虽然美国材料试验协会（ASTM）制定的钢材和其他材料性能标准是可用的,但仍然没有全国统一的建筑设计规范。因此，个别州或城市有自己的要求，并且有时候设计特定的建筑甚至有多种规则可以使用，比如，那时候建造的一些桥梁必须遵守由桥梁当局制定的详细的规定，而当局又常常和杰出的设计者或制造商勾结。总之，当时的情况是非常混乱的，有时出现问题常常引发重大的经济甚至社会稳定问题。 美国钢结构协会(AISC)成立于1921年，目标明确，统一并且领导钢结构行业，同样重要的是制定一套用于全国钢框架建筑设计的准则。这个目的达到了，建筑设计院和设计公司都很快采用了这一规范。 最初的发展中，在一些强度和性能要求上，同样在设计原理上规范都经历了很多重大的改进。从钢材的种类和数量，关于构件的知识，建筑的性能，计算的可用性和其他设计工具上，现行规范都反映了这些年取得的巨大进步。
美国钢结构建筑设计规范(ANSI-AISC-360-05)
关于钢结构建筑设计规范的条文说明 （本条文说明不是《钢结构建筑设计规范》（ANSI/AISC 360-05）的一部分，而只是为该规范使用人员提供相关信息。） 序言 本设计规范旨在提供完善的标准设计之用。 本条文说明是为该规范使用人员提供规范条文的编制背景、文献出处等信息帮助，以进一步加深使用人员对规范条文的基础来源、公式推导和使用限制的了解。 本设计规范和条文说明旨在供具有杰出工程能力的专业设计员使用。
术语表 本条文说明使用的下列术语不包含在设计规范的词汇表中。在本条文说明文本中首次出现的术语使用了斜体。 准线图。用于决定某些柱体计算长度系数K的列线图解。 双轴弯曲。某一构件在两垂直轴同时弯曲。 脆性断裂。在没有或是只有轻微柔性变形的情况下突然断裂。 柱体弧线。表达砥柱强度和直径长度比之间关系的弧线。 临界负荷。根据理论稳定性分析，一根笔直的构件在压力下可能弯曲，也可能保持笔直状态时的负荷；或者一根梁在压力下可能弯曲，平截面发生扭曲或者其平截面状态时的负荷。 循环负荷。重复地使用可以让结构体变得脆弱的额外负荷。 位移残损索引。用于测量由内部位移引起的潜性损坏的参变量。
有效惯性矩。构件横截面的惯性矩在该横截面发生部分逆性化的情况下（通常是在内应力 和外加应力共同作用下），仍然保持其弹性。同理，基于局部歪曲构件的有效宽度的惯性矩。同理，用于设计部分组合构件的惯性矩。 有效劲度。通过构件横截面有效惯性矩计算而得的构件劲度。 疲劳界限。不计载荷循环次数，不发生疲劳断裂的压力范围。 一阶逆性分析。基于刚逆性行为假设的结构分析，而未变形结构体的平衡条件便是基于此 分析而归纳出来的——换言之，平衡是在结构体和压力等于或是低于屈服应力条件下实现的。柔性连接。连接中，允许构件末端简支梁的一部分发生旋转，而非全部。 挠曲。受压构件同时发生弯曲和扭转而没有横截面变形的弯曲状态。 非弹性作用。移除促生作用力后，材料变形仍然不消退的现象。 非弹性强度。当材料充分达到屈服应力时，结构体或是构件所具有的强度。此时，也达到 其强度极限状态。 层间位移。底盘侧挠度及与其关联的毗邻底盘侧挠度，为两底盘间的间隔所分，（δ -δn-1）/h。 n 永久负荷。超时变动极少或是微少的负荷。其他所有负荷均为变动负荷。
最清晰的钢结构设计步骤和设计思路(精)
(一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计\",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法，以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力.