中华人民共和国国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范

中华人民共和国国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002   3

7.1.6 压型钢板腹板的剪应力应符合下列公式的要求：

当h/t≤100时：

τ≤τcr=85000/（h/t）2(7.1.6-3)

7.1.7 压型钢板支座处的腹板，应按下式验算其局部受压承载力：

R≤Rw (7.1.7-1)

7.1.8 压型钢板同时承受弯矩M和支座反力R的截面，应满足下列要求：

7.1.9 压型钢板同时承受弯矩M和剪力V的截面，应满足下列要求：

屋面压型钢板的施工或检修集中荷载按1.0kN计算，当施工荷载超过1.0kN时，则应按实际情况取用。

7.1.11 压型钢板的挠度与跨度之比不宜超过下列限值：

屋面板：屋面坡度＜1/20时1/250，屋面坡度≥1/20时1/200；

墙板：1/150；

楼板：1/200。

7.1.12 仅作模板使用的压型钢板上的荷载，除自重外，尚应计入湿钢筋混凝土楼板重和可能出现的施工荷载。如施工中采取了必要的措施，可不考虑浇注混凝上的冲击力，挠度计算时可不计施工荷载。

7.2 压型钢板的构造

7.2.1 压型钢板腹板与翼缘水平面之间的夹角θ不宜小于45°。

7.2.2 压型钢板宜采用镀锌钢板、镀铝锌钢板或在其基材上涂有彩色有机涂层的钢板辊压成型。

7.2.3 屋面、墙面压型钢板的基材厚度宜取0.4～1.6mm，用作楼面模板的压型钢板厚度不宜小于0.5mm。压型钢板宜采用长尺板材，以减少板长方向之搭接。

7.2.4 压型钢板长度方向的搭接端必须与支承构件（如檩条、墙梁等）有可靠的连接，搭接部位应设置防水密封胶带，搭接长度不宜小于下列限值：

波高≥70mm的高波屋面压型钢板：350mm；

波高＜70mm的低波屋面压型钢板：屋面坡度≤1/10时250mm，屋面坡度≥1/10时200mm；

墙面压型钢板：120mm。

7.2.5 屋面压型钢板侧向可采用搭接式、扣合式或咬合式等连接方式。当侧向采用搭接式连接时，一般搭接一波，特殊要求时可搭接两波。搭接处用连接件紧固，连接件应设置在波峰上，连接件应采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉。对于高波压型钢板，连接件间距一般为700～800mm；对于低波压型钢板，连接件间距一般为300～400mm。

当侧向采用扣合式或咬合式连接时，应在檩条上设置与压型钢板波形相配套的专门固定支座，固定支座与擦条用自攻螺钉或射钉连接，压型钢板搁置在固定支座上。两片压型钢板的侧边应确保在风吸力等因素作用下的扣合或咬合连接可靠。

7.2.6 墙面压型钢板之间的侧向连接宜采用搭接连接，通常搭接一个波峰，板与板的连接件可设在波峰，亦可设在波谷。连接件宜采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉。

7.2.7 辅设高波压型钢板屋面时，应在檩条上设置固定支架，檩条上翼缘宽度应比固定支架宽度大10mm。固定支架用自攻螺钉或射钉与檩条连接，每波设置一个；低波压型钢板可不设固定支架，宜在波峰处采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉或射钉与檩条连接，连接件可每波或隔波设置一个，但每块低波压型钢板不得小于3个连接件。

7.2.8 用作非组合楼面的压型钢板支承在钢梁上时，其支承长度不得小于50mm；支承在混凝土、砖石砌体等其他材料上时，支承长度不得小于75mm。在浇注混凝土前，应将压型钢板上的油脂、污垢等有害物质清除干净。

7.2.9 铺设楼面压型钢板时，应避免过大的施工集中荷载，必要时可设置临时支撑。

8 檩条与墙梁

8.1 檩条的计算

8.1.1 屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转作用的实腹式檩条（如图8.1.1所示）的强度可按下式计算：

8.1.2 当风荷载使实腹式檩条下翼缘受压时，其稳定性可按公式8.1.1-2计算。

8.1.3 平面格构式檩条上弦的强度按公式5.5.1计算，稳定性可按下式计算：

公式中的弯矩Mx和My可按下列规定采用：

1 计算Mx时，拉条可作为侧向支承点。计算强度时，支承点处的Mx可按下式计算：

8.1.4 当风荷载作用下平面格构式檩条下弦受压时，下弦应采用型钢，其强度和稳定性可按下列公式计算：

8.1.5 平面格构式檩条受压弦杆在平面内的计算长度应取节间长度，平面外的计算长度应取侧向支承点间的距离（布置在弦杆处的拉条可作为侧向支承点），腹杆在平面内、外的计算长度均取节点几何长度。

端压腹杆的长细比不得大于150。

8.1.6 檩条在垂直屋面方向的容许挠度与其跨度之比，可按下列规定采用：

1 瓦楞铁屋面：1/150；

2 压型钢板、钢丝网水泥瓦和其他水泥制品瓦材屋面：1/200。

8.2 檩条的构造

8.2.1 实腹式檩条可采用檩托与屋架、刚架相连接（如图8.2.1所示）。

8.2.2 平面格构式檩条的高度可取跨度的1/12～1/20。

平面格构式檩条的端压腹杆应采用型钢。

当风荷载使平面格构式模条下弦受压时，宜在檩条上、下弦杆处均设置拉条和撑杆。

8.2.3 实腹式檩条跨度大于4m时，在受压翼缘应设置拉条或撑杆，拉条和撑杆的截面应按计算确定。圆钢拉条直径不宜小于10mm，撑杆的长细比不得大于200。

当檩条上、下翼缘表面均设置压型钢板，并与檩条牢固连接时，可不设拉条和撑杆。

8.2.4 利用檩条作为水平支撑压杆时，檩条长细比不得大于200（拉条和撑杆可作为侧向支承点），并应按压弯构件验算其强度和稳定性。

8.3 墙梁的计算

8.3.1 简支墙梁（如图5.3.3b所示）的强度应按公式5.3.3-1和下列公式计算：

两侧挂墙板的墙梁和一侧挂墙板、另一侧设有可阻止其扭转变形的拉杆的墙梁，可不计弯扭双力矩的影响（即可取B=0）。

8.3.2 若构造上不能保证墙梁的整体稳定时，尚需按公式5.3.3-2计算其稳定性，但公式中的φbx应按仅作用着Mx（忽略My及B的影响）的情况由附录A中A.2的规定计算。

8.3.3 墙梁的容许挠度与其跨度之比，可按下列规定采用：

1 压型钢板、瓦楞铁墙面（水平方向）：1/150；

2 窗洞顶部的墙梁（水平方向和竖向）：1/200。

且其竖向挠度不得大于10mm。

8.4 墙梁的构造

8.4.1 墙梁主要承受水平风荷载，宜将其刚度较大主平面置于水平方向。

8.4.2 当墙梁跨度大于4m时，宜在跨中设置一道拉条；当墙梁跨度大于6m时，可在跨间三分点处各设置一道拉条。拉条承担的墙体自重通过斜拉条传至承重柱或墙架柱，一般每隔5道拉条设置一对斜拉条（如图8.4.2所示），以分段传递墙体自重。

圆钢拉条直径不宜小于10mm，所需截面面积应通过计算确定。

9 屋 架

9.1 屋架的计算

9.1.1 计算屋架各杆件内力时，假定各节点均为铰接，次应力可不计算，但应考虑在屋面风吸力的作用下，可能导致屋架杆件内力变号的不利影响，并核算屋架支座锚栓的抗拉承载力。

9.1.2 屋架杆件的计算长度（如图9.1.2所示）可按下列规定采用：

1 在屋架平面内，各杆件的计算长度可取节点间的距离；

2 在屋架平面外，弦杆应取侧向支承点间的距离；腹杆取节点间的距离（图9.1.2中的腹杆a应取AB间的距离），如等节间的受压弦杆或腹杆之侧向支承点间的距离为节间长度的2倍，且内力不等时，其计算长度应按下式确定：

侧向不能移动的点（支撑点或节点），可作为屋架的侧向支承点。当檩条、系杆或其他杆件未与水平（或垂直）支撑节点或其他不移动点相连接时，不能作为侧向支承点。

9.2 屋架的构造

9.2.1 两端简支的跨度不小于15m的三角形屋架和跨度不小于24m的梯形或平行弦屋架，当下弦无曲折时，宜起拱，拱度可取跨度的1/500。

9.2.2 屋盖应设置支撑体系。当支撑采用圆钢时，必须具有拉紧装置。

9.2.3 屋架杆件宜采用薄壁钢管（方管、矩形管、圆管）。

9.2.4 屋架杆件的接长宜采用焊接或螺栓连接，且须与杆件等强。接长连接应设置在杆件内力较小的节间内。屋架拼装接头的数量及位置应按施工及运输条件确定。

9.2.5 屋架节点的构造应符合下列要求：

1 杆件重心轴线宜汇交于节点中心；

2 应在薄弱处增设加强板或采取其他措施增强节点的刚度；

3 应便于施焊、清除污物和涂刷油漆。

10 刚 架

10.1 刚架的计算

10.1.1 刚架梁、柱的强度和稳定性应按下列规定计算：

1 刚架梁在刚架平面内可仅按压弯构件计算其强度；实腹式刚架梁应按压弯构件计算其在刚架平面外的稳定性；

2 实腹式刚架柱应按压弯构件计算其强度和稳定性；

3 格构式刚架柱应按压弯构件计算其强度和弯矩作用平面内的稳定性；

4 格构式刚架梁和柱的弦杆、腹杆以及缀条等应分别按轴心受拉及轴心受压构件计算各单个杆件的强度和稳定性；

5 变截面刚架柱的稳定性可按最大弯矩处的有效截面进行计算，此时，轴心力应取与最大弯矩同一截面处的轴心力。

10.1.2 单跨门式刚架柱，在刚架平面内的计算长度应按下式计算：

10.1.3 多跨门式刚架柱在刚架平面内的计算长度应按公式10.1.2-1计算，其计算长度系数可按下列规定确定。

1 当中间柱为两端铰接柱（即摇摆柱）时，边柱的计算长度系数μr可按下列公式计算：

查表A.3.1或表A.3.2计算μ时，刚架梁的长度应取梁的跨度（即边柱到相邻中间柱之间的距离）的2倍。

摇摆柱的计算长度系数取1.0。

2 当中间柱为非摇摆柱时，各刚架柱的计算长度系数可按下式计算：

10.1.4 实腹式刚架梁和柱在刚架平面外的计算长度，应取侧向支承点间的距离，侧向支承点间可取设置隅撑处及柱间支撑连接点。当梁（或柱）两翼缘的侧向支承点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支承点问的距离。

10.1.5 格构式刚架梁和柱的弦杆、腹杆和缀条等单个构件的计算长度lo（如图10.1.5所示）应按下列规定采用：

1 在刚架平面内，各杆件均取节点间的距离；

2 在刚架平面外，腹杆和缀条取节点间的距离，弦杆取侧向支承点间的距离，若受压弦杆在该长度范围内的内力有变化时，按下列规定计算：

1）当内力均为压力时，可按公式9.1.2-1、9.1.2-2计算，此时式中N1应取最大的压力,N2应取最小的压力；

2）当内力在侧向支承点间的几个节间内为压力，另几个节间内为拉力时，可按下式计算，但不得小于受压节间的总长。

10.1.6 刚架梁的竖向挠度与其跨度的比值，不宜大于表10.1.6-1所列限值；刚架柱在风荷载标准值作用下的柱顶水平位移与柱高度的比值，不宜大于表10.1.6-2所列限值，以保证刚架有足够的刚度及屋面墙面等的正常使用。

表10.1.6-1 刚架梁的竖向挠度限值

盖屋情况  挠度限值

仅支撑压型钢板屋面和檩条（承受活荷载或雪荷载）  l/1800

尚有吊顶  l/2400

有吊顶且抹灰     l/360

注：1 对于单跨山形门式刚架，l系一侧斜梁的坡面长度，对于多跨山形门式刚架，l 指相邻两柱之间斜梁一坡的坡面长度。 2 对于悬壁梁，l取其悬伸长度的2倍。

表10.1.6-2 刚架柱顶侧移限值

吊车情况  其他情况  柱顶侧移限值

无吊车     采用压型钢板等轻型钢墙板时采用砖墙时    H/75 H/100

有桥式吊车   吊车由驾驶室操作时吊车由地面操作时   H/400 H/180

注：表中H为钢架柱高度。

10.2 刚架的构造

10.2.1 用于刚架梁、柱的冷弯薄壁型钢，其壁厚不应小于2mm。

10.2.2 刚架梁的最小高度与其跨度之比：格构式梁可取1/15～1/25；实腹式梁可取1/30～1/45。

10.2.3 门式刚架房屋应设置支撑体系。在每个温度区段或分期建设的区段，应设置横梁上弦横向水平支撑及柱间支撑；刚架转折处（即边往往顶和屋脊）及多跨房屋适当位置的中间柱顶，应沿房屋全长设置刚性系杆。

10.2.4 刚架梁及柱的内翼缘（或内肢）需设置侧向支承点时，可利用作为外翼缘（或外肢）侧向支承点用的檩条或墙梁设置隅撑（如图10.2.4所示），隅撑应按压杆计算。

10.2.5 刚架梁应与檩条或屋盖的其他刚性构件可靠连接。

11 制作、安装和防腐蚀

11.1 制作和安装

11.1.1 构件上应避免刻伤。放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。

11.1.2 应保证切割部位准确、切口整齐，切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，切割后应清除毛刺、熔渣和飞溅物。

11.1.3 钢材和构件的矫正，应符合下列要求：

1 钢材的机械矫正，应在常温下用机械设备进行。冷弯薄壁型钢结构的主要受压构件当采用方管时，其局部变形的纵向量测值（如图11.1.3所示）应符合下式要求：

2 碳素结构钢在环境温度低于-16℃，低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不得进行冷矫正和冷弯曲。

3 碳素结构钢和低合金结构钢，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超过900℃。低合金结构钢在加热矫正后，应在自然状态下缓慢冷却。

4 构件矫正后，挠曲矢高不应超过构件长度的1/1000，且不得大于10mm。

11.1.4 构件的制孔应符合下列要求：

1 高强度螺栓孔应采用钻成孔；

2 螺栓孔周边应无毛刺、破裂、喇叭口和凹凸的痕迹，切屑应清除干净。

11.1.5 构件的组装和工地拼装应符合下列要求：

1 构件组装应在合适的工作平台及装配胎模上进行，工作平台及胎模应测平，并加以固定，使构件重心线在同一水平面上，其误差不得大于3mm。

2 应按施工图严格控制几何尺寸，结构的工作线与杆件的重心线应交汇于节点中心,两者误差不得大于3mm。

3 组装焊接构件时，构件的几何尺寸应依据焊缝等收缩变形情况，预放收缩余量；对有起拱要求的构件，必须在组装前按规定的起拱量做好起拱，起拱偏差应不大于构件长度的1/1000，且不大于6mm。

4 杆件应防止弯扭，拼装时其表面中心线的偏差不得大于3mm。

5 杆件搭接和对接时的错缝或错位不得大于0.5mm。

6 构件的定位焊位置应在正式焊缝部位内，不得将钢材烧穿，定位焊采用的焊接材料型号应与正式焊接用的相同。

7 构件之间连接孔中心线位置的误差不得大于2mm。

11.1.6 冷弯薄壁型钢结构的焊接应符合下列要求：

1 焊接前应熟悉冷弯薄壁型钢的特点和焊接工艺所规定的焊接方法、焊接程序和技术措施，根据试验确定具体焊接参数，保证焊接质量。

2 焊接前应把焊接部位的铁锈、污垢、积水等清除干净，焊条、焊剂应进行烘于处理。

3 型钢对接焊接或沿截面围焊时，不得在同一位置起弧灭弧，而应盖过起弧处一段距离后方能灭弧，不得在母材的非焊接部位和焊缝端部起弧或灭弧。

4 焊接完毕，应清除焊缝表面的熔渣及两侧飞溅物，并检查焊缝外观质量。

5 构件在焊接前应采取减少焊接变形的措施。

6 对接焊缝施焊时，必须根据具体情况采用适宜的焊接措施（如预留空隙、垫衬板单面焊及双面焊等方法），以保证焊透。

7 电阻点焊的各项工艺参数（如通电时间、焊接电流、电极压力等）的选择应保证焊点抗剪强度试验合格，在施焊过程中，各项参数均应保持相对稳定，焊件接触面应紧密贴合。

8 电阻点焊宜采用圆锥形的电极头，其直径应不小于5（t为焊件中外侧较薄板件的厚度），施焊过程中，直径的变动幅度不得大于1/5。

11.1.7 冷弯薄壁型钢结构构件应在涂层干燥后进行包装，包装应保护构件涂层不受损伤，且应保证构件在运输、装卸、堆放过程中不变形、不损坏、不散失。

11.1.8 冷弯薄壁型钢结构的安装应符合下列要求：

1 结构安装前应对构件的质量进行检查。构件的变形、缺陷超出允许偏差时，应进行处理。

2 结构吊装时，应采取适当措施，防止产生永久性变形，并应垫好绳扣与构件的接触部位。

3 不得利用已安装就位的冷弯薄壁型钢构件起吊其他重物。不得在主要受力部位加焊其他物件。

4 安装屋面板前，应采取措施保证拉条拉紧和模条的位置正确。

5 安装压型钢板屋面时，应采取有效措施将施工荷载分布至较大面积，防止因施工集中荷载造成构件局部压屈。

11.1.9 冷弯薄壁型钢结构制作和安装质量除应符合本规范规定外，尚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。当喷涂防火涂料时，应符合现行国家标准《钢结构防火涂料通用技术条件》GB 14907的规定

11.2 防 腐 蚀

11.2.1 冷弯薄壁型钢结构必须采取有效的防腐蚀措施，构造上应考虑便于检查、清刷、油漆及避免积水，闭口截面构件沿全长和端部均应焊接封闭。

11.2.2 冷弯薄壁型钢结构应根据其使用条件和所处环境，选择相应的表面处理方法和防腐措施。对冷弯薄壁型钢结构的侵蚀作用分类可参见本规范表D.0.1。

11.2.3 冷弯薄壁型钢结构应按设计要求进行表面处理，除锈方法和除锈等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923的规定。

11.2.4 冷弯薄壁型钢结构采用化学除锈方法时，应选用具备除锈、磷化、钝化两个以上功能的处理液，其质量应符合现行国家标准《多功能钢铁表面处理液通用技术条件》GB/T 12612的规定。

11.2.5 冷弯薄壁型钢结构应根据具体情况选用下列相适应的防腐措施：

1 金属保护层（表面合金化镀锌、镀铝锌等）。

2 防腐涂料：

1）无侵蚀性或弱侵蚀性条件下，可采用油性漆、酚醛漆或醇酸漆；

2）中等侵蚀性条件下，宜采用环氧漆、环氧酯漆、过氯乙烯漆、氯化橡胶漆或氯醋漆；

3）防腐涂料的底漆和面漆应相互配套。

3 复合保护：

l）用镀锌钢板制作的构件，涂装前应进行除油、磷化、钝化处理（或除油后涂磷化底漆）；

2）表面合金化镀锌钢板、镀锌钢板（如压型钢板、瓦楞铁等）的表面不宜涂红丹防锈漆，宜涂H06-2锌黄环氧酯底漆或其他专用涂料进行防护。

11.2.6 冷弯薄壁型钢采用的涂装材料，应具有出厂质量证明书，并应符合设计要求。涂覆方法除设计规定外，可采用手刷或机械喷涂。

11.2.7 涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。当设计对涂装无明确规定时，一般宜涂4～5遍，干膜总厚度室外构件应大于150μm，室内构件应大于120μm，允许偏差为±25μm。

11.2.8 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38℃之间，相对湿度不应大于85%，构件表面有结露时不得涂装，涂装后4h内不得淋雨。

11.2.9 冷弯薄壁型钢结构目测涂装质量应均匀、细致、无明显色差、无流挂、失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、脏物粘附、漏涂等，必须附着良好（用划痕法或粘力计检查）。漆膜干透后，应用于膜测厚仪测出于膜厚度，做出记录，不合规定的应补涂。涂装质量不合格的应重新处理。

11.2.10 冷弯薄壁型钢结构的防腐处理应符合下列要求：

1 钢材表面处理后6h内应及时涂刷防腐涂料，以免再度生锈。

2 施工图中注明不涂装的部位不得涂装，安装焊缝处应留出30～50mm暂不涂装。

3 冷弯薄壁型钢结构安装就位后，应对在运输、吊装过程中漆膜脱落部位以及安装焊缝两侧未油漆部位补涂油漆，使之不低于相邻部位的防护等级。

4 冷弯薄壁型钢结构外包、埋入混凝土的部位可不做涂装。

5 易淋雨或积水的构件且不易再次油漆维护的部位，应采取措施密封。

11.2.11 冷弯薄壁型钢结构在使用期间应定期进行检查与维护。维护年限可根据结构的使用条件、表面处理方法、涂料品种及漆膜厚度分别按本规范表D.0.2采用。

11.2.12 冷弯薄壁型钢结构重新涂装的质量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。

附录A 计 算 系 数

A.1 轴心受压构件的稳定系数

A.1.1 轴心受压构件的稳定系数可根据钢材的牌号按下列表格查得。

A.2 受弯构件的整体稳定系数

A.2.1 对于图5.3.1所示单轴或双轴对称截面（包括反对称截面）的简支梁，当绕对称轴（x轴）弯曲时，其整体稳定系数应按下式计算：

A.2.2 对于图A.2.2所示单轴对称截面简支梁，x轴（强轴）为不对称轴，当绕x轴弯曲时，其整体稳定系数仍可按公式（A.2.1-1）计算，但需以下式代替公式A.2.1-2。

图A.2.2 单轴对称截面示意图

A.2.3 对于图5.3.1所示单轴或双轴对称截面的简支梁，当绕y轴（弱轴）弯曲时（如图A.2.3所示），如需计算稳定性，其整体稳定系数φby可按下式计算：

图A.2.3 单轴对称卷边槽钢

A.3 刚架柱的计算长度系数

A.3.1 等截面刚架柱的计算长度系数见表A.3.1。

A.4 简支梁的双力矩B的计算

A.4.1 简支梁的双力矩可根据荷载情况按表A.4.1中所列公式计算。

附录B 截 面 特 性

B.1 常用截面特性表

B.2 截面物性的近似计算公式

附录C 考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法

C.0.1 考虑冷弯效应的强度设计值可按下式计算：

附录D 侵蚀作用分类和防腐涂料底、面漆配套及维护年限

D.0.1 界条件对冷弯薄壁型钢结构的侵蚀作用分类可按表D.0.1采用。

D.0.2 常用防腐涂料底、面漆配套及维护年限可按表D.0.2采用。

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的用同：

正面词采用"必须"；反面词采用"严禁"。

2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用同：

正面词采用"应"；反面同采用"不应"或"不得"。

3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：

正面词采用"宜"或"可"；反面词采用"不宜"。

2 规范中指明应按其他有关标准和规范执行的写法为："应符合……要求（或规定）"或"应按……执行"。