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1.0.1-1.0.3
1.0.1 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、安全适用、经济合理、保证质量，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构设计。
1.0.3 钢结构设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
条文说明
1.0.1 本次修订根据多年来的工程经验和研究成果，同时总结《钢结构设计规范》GB 50017-2003(以下简称原规范)的应用情况和存在的问题，对部分内容进行了补充和调整，使钢结构规范从构件规范成为真正的结构标准，切实指导设计人员的钢结构设计，并为合理的钢结构规范体系的完善奠定基础。本次修订调整较大，增加了结构分析与稳定性设计、加劲钢板剪力墙、钢管混凝土柱及节点、钢结构抗震性能化设计等方面内容，引入了Q345GJ、Q460等钢材，补充完善了材料及材料选用、各种钢结构构件及节点的承载力极限设计方法、弯矩调幅设计法、钢结构防护等方面内容。本次修订力求实现房屋、铁路、公路、港口和水利水电工程钢结构共性技术问题、设计方法的统一。
1.0.3 对有特殊设计要求(如抗震设防要求、防火设计要求等)和在特殊情况下的钢结构(如高耸结构、板壳结构、特殊构筑物以及受高温、高压或强烈侵蚀作用的结构)尚应符合国家现行有关专门规范和标准的规定。当进行构件的强度和稳定性及节点的强度计算时，除钢管连接节点外，由冷弯成型钢材制作的构件及其连接尚应符合相关标准规范的规定。另外，本标准与相关的标准规范间有一定的分工和衔接，执行时尚应符合相关标准规范的规定。
2术语和符号
2.1 术 语
条文说明
本次修订根据现行国家标准《工程结构设计通用符号标准》GB/T 50132、《工程结构设计基本术语标准》GB/T 50083并结合本标准的具体情况进行部分修改，删除了原规范中非钢结构专用术语及不推荐使用的结构术语，具体有：强度、承载能力、强度标准值、强度设计值、橡胶支座、弱支撑框架；增加了部分常用的钢结构术语及与抗震相关的术语，具体有：直接分析设计法、框架-支撑结构、钢板剪力墙、支撑系统、消能梁段、中心支撑框架、偏心支撑框架、屈曲约束支撑、弯矩调幅设计、畸变屈曲、塑性耗能区、弹性区。修改了下列术语：组合构件修改为焊接截面；通用高厚比修改为正则化宽厚比，对于构件定义为正则化长细比。
2.1.1 -2.1.40
2.1.1 脆断 brittle fracture
结构或构件在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的断裂。
2.1.2 一阶弹性分析 first-order elastic analysis
不考虑几何非线性对结构内力和变形产生的影响，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。
2.1.3 二阶P-△弹性分析 second-order P-△ elastic analysis
仅考虑结构整体初始缺陷及几何非线性对结构内力和变形产生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
2.1.4 直接分析设计法 direct analysis method of design
直接考虑对结构稳定性和强度性能有显著影响的初始几何缺陷、残余应力、材料非线性、节点连接刚度等因素，以整个结构体系为对象进行二阶非线性分析的设计方法。
2.1.5 屈曲 buckling
结构、构件或板件达到受力临界状态时在其刚度较弱方向产生另一种较大变形的状态。
2.1.6 板件屈曲后强度 post-buckling strength of steel plate
板件屈曲后尚能继续保持承受更大荷载的能力。
2.1.7 正则化长细比或正则化宽厚比 normalized slenderness ratio
参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度与相应的构件或板件抗弯、抗剪或抗承压弹性屈曲应力之商的平方根。
2.1.8 整体稳定 overall stability
构件或结构在荷载作用下能整体保持稳定的能力。
2.1.9 有效宽度 effective width
计算板件屈曲后极限强度时，将承受非均匀分布极限应力的板件宽度用均匀分布的屈服应力等效，所得的折减宽度。
2.1.10 有效宽度系数 effective width factor
板件有效宽度与板件实际宽度的比值。
2.1.11 计算长度系数 effective length ratio
与构件屈曲模式及两端转动约束条件相关的系数。
2.1.12 计算长度 effective length
计算稳定性时所用的长度，其值等于构件在其有效约束点间的几何长度与计算长度系数的乘积。
2.1.13 长细比 slenderness ratio
构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
2.1.14 换算长细比 equivalent slenderness ratio
在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹式构件进行计算，或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳计算时，所对应的长细比。
2.1.15 支撑力 nodal bracing force
在为减少受压构件(或构件的受压翼缘)自由长度所设置的侧向支撑处，沿被支撑构件(或构件受压翼缘)的屈曲方向，作用于支撑的侧向力。
2.1.16 无支撑框架 unbraced frame
利用节点和构件的抗弯能力抵抗荷载的结构。
2.1.17 支撑结构 bracing structure
在梁柱构件所在的平面内，沿斜向设置支撑构件，以支撑轴向刚度抵抗侧向荷载的结构。
2.1.18 框架-支撑结构 frame-bracing structure
由框架及支撑共同组成抗侧力体系的结构。
2.1.19 强支撑框架 frame braced with strong bracing system
在框架-支撑结构中，支撑结构(支撑桁架、剪力墙、筒体等)的抗侧移刚度较大，可将该框架视为无侧移的框架。
2.1.20 摇摆柱 leaning column
设计为只承受轴向力而不考虑侧向刚度的柱子。
2.1.21 节点域 panel zone
框架梁柱的刚接节点处及柱腹板在梁高度范围内上下边设有加劲肋或隔板的区域。
2.1.22 球形钢支座 spherical steel bearing
钢球面作为支承面使结构在支座处可以沿任意方向转动的铰接支座或可移动支座。
2.1.23 钢板剪力墙 steel-plate shear wall
设置在框架梁柱间的钢板，用以承受框架中的水平剪力。
2.1.24 主管 chord member
钢管结构构件中，在节点处连续贯通的管件，如桁架中的弦杆。
2.1.25 支管 brace member
钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如桁架中与主管相连的腹杆。
2.1.26 间隙节点 gap joint
两支管的趾部离开一定距离的管节点。
2.1.27 搭接节点?overlap joint
在钢管节点处，两支管相互搭接的节点。
2.1.28 平面管节点 uniplanar joint
支管与主管在同一平面内相互连接的节点。
2.1.29 空间管节点 multiplanar joint
在不同平面内的多根支管与主管相接而形成的管节点。
2.1.30 焊接截面 welded section
由板件(或型钢)焊接而成的截面。
2.1.31 钢与混凝土组合梁 composite steel and concrete beam
由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成的可整体受力的梁。
2.1.32 支撑系统 bracing system
由支撑及传递其内力的梁(包括基础梁)、柱组成的抗侧力系统。
2.1.33 消能梁段 link
在偏心支撑框架结构中，位于两斜支撑端头之间的梁段或位于一斜支撑端头与柱之间的梁段。
2.1.34 中心支撑框架 concentrically braced frame
斜支撑与框架梁柱汇交于一点的框架。
2.1.35 偏心支撑框架 eccentrically braced rame
斜支撑至少有一端在梁柱节点外与横梁连接的框架。
2.1.36 屈曲约束支撑 buckling-restrained brace
由核心钢支撑、外约束单元和两者之间的无粘结构造层组成不会发生屈曲的支撑。
2.1.37 弯矩调幅设计 moment redistribution design
利用钢结构的塑性性能进行弯矩重分布的设计方法。
2.1.38 畸变屈曲 distorsional buckling
截面形状发生变化，且板件与板件的交线至少有一条会产生位移的屈曲形式。
2.1.39 塑性耗能区 plastic energy dissipative zone
在强烈地震作用下，结构构件首先进入塑性变形并消耗能量的区域。
2.1.40 弹性区 elastic region
在强烈地震作用下，结构构件仍处于弹性工作状态的区域。
2.2 符 号
条文说明
基本沿用了原规范的符号，只列出常用的符号，并且对其中部分符号进行了修改，以求与国际通用符号保持一致；当采用多个下标时，一般按材料类别、受力状态、部位、方向、原因和性质的顺序排列。对于其他不常用的符号，标准条文及说明中已进行解答。增加的符号钢号修正系数εk取值按表1采用。
表1 钢号修正系数εk取值
2.2.1-2.2.4
2.2.1作用和作用效应设计值
F——集中荷载；
G——重力荷载；
H——水平力；
M——弯矩；
N——轴心力；
P——高强度螺栓的预拉力；
R——支座反力；
V——剪力。
2.2.2 计算指标
E——钢材的弹性模量；
Ec——混凝土的弹性模量；
f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
fv——钢材的抗剪强度设计值；
fce——钢材的端面承压强度设计值；
fy——钢材的屈服强度；
fu——钢材的抗拉强度最小值；
fat——锚栓的抗拉强度设计值；
fbt、fbv、fbc——螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
frt、frv、frc——铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
fwt、fwv、fwc——对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
fwf——角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
fc——混凝土的抗压强度设计值；
G——钢材的剪变模量；
Nat——一个锚栓的受拉承载力设计值；
Nbt、Nbv、Nbc——一个螺栓的受拉、受剪和承压承载力设计值；
Nrt、Nrv、Nrc——一个铆钉的受拉、受剪和承压承载力设计值；
Ncv——组合结构中一个抗剪连接件的受剪承载力设计值；
Sb——支撑结构的层侧移刚度，即施加于结构上的水平力与其产生的层间位移角的比值；
△u——楼层的层间位移；
[vQ]——仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值；
[vT]——同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值；
σ——正应力；
σc——局部压应力；
σf——垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的应力；
△σ——疲劳计算的应力幅或折算应力幅；
△σe——变幅疲劳的等效应力幅；
[△σ]——疲劳容许应力幅；
σcr、σc,cr、τcr——分别为板件的弯曲应力、局部压应力和剪应力的临界值；
r——剪应力；
τf——角焊缝的剪应力。
2.2.3 几何参数
A——毛截面面积；
An——净截面面积；
b——翼缘板的外伸宽度；
b0——箱形截面翼缘板在腹板之间的无支承宽度；混凝土板托顶部的宽度；
bs——加劲肋的外伸宽度；
be——板件的有效宽度；
d——直径；
de——有效直径；
do——孔径；
e——偏心距；
H——柱的高度；
H1、H2、H3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的高度；
h——截面全高；
he——焊缝的计算厚度；
hf——角焊缝的焊脚尺寸；
hw——腹板的高度；
h0——腹板的计算高度；
I——毛截面惯性矩；
It——自由扭转常数；
Iw——毛截面扇性惯性矩；
In——净截面惯性矩；
i——截面回转半径；
l——长度或跨度；
l1——梁受压翼缘侧向支承间距离；螺栓(或铆钉)受力方向的连接长度；
lw——焊缝的计算长度；
lz——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度；
S——毛截面面积矩；
t——板的厚度；
ts——加劲肋的厚度；
tw——腹板的厚度；
W——毛截面模量；
Wn——净截面模量；
Wp——塑性毛截面模量；
Wnp——塑性净截面模量。
2.2.4 计算系数及其他
K1、K2——构件线刚度之比；
nf——高强度螺栓的传力摩擦面数目；
nv——螺栓或铆钉的剪切面数目；
αE——钢材与混凝土弹性模量之比；
αe——梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数；
αf——疲劳计算的欠载效应等效系数；
αⅡi——考虑二阶效应框架第i层杆件的侧移弯矩增大系数；
βE——非塑性耗能区内力调整系数；
βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数；
βm——压弯构件稳定的等效弯矩系数；
γ0——结构的重要性系数；
γx、γy——对主轴x、y的截面塑性发展系数；
εk——钢号修正系数，其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根；
η——调整系数；
η1、η2——用于计算阶形柱计算长度的参数；
ηov——管节点的支管搭接率；
λ——长细比；
λn,b、λn,s、λn,c、λn——正则化宽厚比或正则化长细比；
μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；
μ1、μ2、μ3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的计算长度系数；
ρi——各板件有效截面系数；
φ——轴心受压构件的稳定系数；
φb——梁的整体稳定系数；
ψ——集中荷载的增大系数；
ψn、ψa、ψd——用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数；
Ω——抗震性能系数。
3基本设计规定
3.1 一般规定
3.1.1
钢结构设计应包括下列内容：
1 结构方案设计，包括结构选型、构件布置；
2 材料选用及截面选择；
3 作用及作用效应分析；
4 结构的极限状态验算；
5 结构、构件及连接的构造；
6 制作、运输、安装、防腐和防火等要求；
7 满足特殊要求结构的专门性能设计。
条文说明
3.1.1 为满足建筑方案的要求并从根本上保证结构安全，设计内容除构件设计外还应包括整个结构体系的设计。本次修订补充有关钢结构设计的基本要求，包括结构方案、材料选用、内力分析、截面设计、连接构造、耐久性、施工要求、抗震设计等。
进行钢结构设计时，本条所规定的设计内容必须完成。关于结构方案的选择，可根据相关理论及工程实践经验按照本标准第3章的规定进行，材料选择的规定见第4.3节，内力分析方面的规定见第5章，第6章～第9章规定了主要受力构件的截面设计，第11章、第12章为连接及节点设计的相关规定，与抗震相关的规定统一见第17章，钢结构防护方面的规定见第18章，其他各章为关于特定构件或节点的规定。对于某些结构可采用本标准第10章规定的塑性或弯矩调幅设计法，值得说明的是，这类结构进行抗震设计时，不管采用何种抗震设计途径，采用的内力均应为经过调整后的内力。
3.1.2
本标准除疲劳计算和抗震设计外，应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。
条文说明
3.1.2 原规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，其中设计的目标安全度是按可靠指标校准值的平均值进行总体控制的。
遵照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068，本标准继续沿用以概率论为基础的极限设计方法并以应力形式表达的分项系数设计表达式进行设计计算，钢结构设计标准采用的最低β值为3.2。
关于钢结构的疲劳计算，由于疲劳极限状态的概念还不够确切，对各种有关因素研究不足，只能沿用过去传统的容许应力设计法，即将过去以应力比概念为基础的疲劳设计改为以应力幅为准的疲劳强度设计。
3.1.3
除疲劳设计应采用容许应力法外，钢结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：
1 承载能力极限状态应包括：构件或连接的强度破坏、脆性断裂，因过度变形而不适用于继续承载，结构或构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆；
2 正常使用极限状态应包括：影响结构、构件、非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。
条文说明
3.1.3 本标准继续沿用原规范采用的以概率理论为基础的极限状态设计方法，同时以应力表达式的分项系数设计表达式进行强度设计计算，以设计值与承载力的比值的表达方式进行稳定承载力设计。
承载能力极限状态可理解为结构或构件发挥允许的最大承载功能的状态。结构或构件由于塑性变形而使其几何形状发生显著改变，虽未到达最大承载能力，但已彻底不能使用，也属于达到这种极限状态；另外，如结构或构件的变形导致内力发生显著变化，致使结构或构件超过最大承载功能，同样认为达到承载能力极限状态。
正常使用极限状态可理解为结构或构件达到使用功能上允许的某个限值的状态。如某些结构必须控制变形、裂缝才能满足使用要求，因为过大的变形会造成房屋内部粉刷层脱落、填充墙和隔断墙开裂，以及屋面积水等后果，过大的裂缝会影响结构的耐久性，同时过大的变形或裂缝也会使人们在心理上产生不安全感。
3.1.4
钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB?50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB?50153的规定。一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取为二级，其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。
条文说明
3.1.4 本条基本沿用原规范第3.1.3条，增加补充规定：可以根据实际情况调整构件的安全等级；对破坏后将产生严重后果的重要构件和关键传力部位，宜适当提高其安全等级；对一般结构中的次要构件及可更换构件，可根据具体情况适当降低其重要性系数。
3.1.5
按承载能力极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合。
条文说明
3.1.5 荷载效应的组合原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定，结合钢结构的特点提出来的。对荷载效应的偶然组合，统一标准只作出原则性的规定，具体的设计表达式及各种系数应符合专门标准规范的有关规定。对于正常使用极限状态，钢结构一般只考虑荷载效应的标准组合，当有可靠依据和实践经验时，亦可考虑荷载效应的频遇组合。对钢与混凝土组合梁及钢管混凝土柱，因需考虑混凝土在长期荷载作用下的蠕变影响，除应考虑荷载效应的标准组合外，尚应考虑准永久组合。
3.1.6
计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；计算疲劳时，应采用荷载标准值。
条文说明
3.1.6 根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068，结构或构件的变形属于正常使用极限状态，应采用荷载标准值进行计算；而强度、疲劳和稳定属于承载能力极限状态，在设计表达式中均考虑了荷载分项系数，采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)进行计算，但其中疲劳的极限状态设计目前还处在研究阶段，所以仍沿用原规范按弹性状态计算的容许应力幅的设计方法，采用荷载标准值进行计算。钢结构的连接强度虽然统计数据有限，尚无法按可靠度进行分析，但已将其容许应力用校准的方法转化为以概率理论为基础的极限状态设计表达式(包括各种抗力分项系数)，故采用荷载设计值进行计算。
3.1.7 -3.1.8
3.1.7 对于直接承受动力荷载的结构：计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时，起重机荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台起重机确定。
3.1.8 预应力钢结构的设计应包括预应力施工阶段和使用阶段的各种工况。预应力索膜结构设计应包括找形分析、荷载分析及裁剪分析三个相互制约的过程，并宜进行施工过程分析。
条文说明
3.1.7 直接承受动力荷载指直接承受冲击等，不包括风荷载和地震作用。虽然对于疲劳计算是应该乘以动力系数的，但由于一般的动力系数已在各个构造细节分类的疲劳强度(S—N)曲线中反映，因此，疲劳计算时采用的标准值不乘动力系数。
3.1.8 由于不同的施工张拉方法可能对预应力索膜结构成型后的受力状态产生影响，故为了确保结构安全，一般情况下均应对其进行从张拉开始到张拉成型后加载的全过程仿真分析。
3.1.9
结构构件、连接及节点应采用下列承载能力极限状态设计表达式：
式中：γ0——结构的重要性系数：对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0，对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9；
S——承载能力极限状况下作用组合的效应设计值：对持久或短暂设计状况应按作用的基本组合计算；对地震设计状况应按作用的地震组合计算；
R——结构构件的承载力设计值；
Rk——结构构件的承载力标准值；
γRE——承载力抗震调整系数，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB?50011的规定取值。
条文说明
3.1.9 本条为承载能力极限状态设计的基本表达式，适用于本标准结构构件的承载力计算。
符号S在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中为荷载组合的效应设计值；在现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中为地震作用效应与其他荷载效应基本组合的设计值；在现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB?50010中为以内力形式表达。在本条中，强度计算时，以应力形式表达；稳定计算时，以内力设计值与承载力比值的形式表达。
式(3.1.9-3)适用于按本标准第17章的规定采用抗震性能化设计的钢结构。
3.1.10 -3.1.11
3.1.10 对安全等级为一级或可能遭受爆炸、冲击等偶然作用的结构，宜进行防连续倒塌控制设计，保证部分梁或柱失效时结构有一条竖向荷载重分布的途径，保证部分梁或楼板失效时结构的稳定性，保证部分构件失效后节点仍可有效传递荷载。
3.1.11 钢结构设计时，应合理选择材料、结构方案和构造措施，满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求并应符合防火、防腐蚀要求。宜采用通用和标准化构件，当考虑结构部分构件替换可能性时应提出相应的要求。钢结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确，减少应力集中，避免材料三向受拉。
条文说明
3.1.10 在各种偶然作用(罕遇自然灾害、人为过失及灾害)下，结构应能保证必要的鲁棒性(防连续倒塌能力)。本次修订对倒塌可能引起严重后果的重要结构，增加了防连续倒塌的设计要求。
3.1.11 钢结构设计对钢结构工程的造价和质量产生决定性的影响，因此除考虑合理选择结构体系外，还应考虑制作、运输和安装的便利性和经济性。
3.1.12 -3.1.14
3.1.12 钢结构设计文件应注明所采用的规范或标准、建筑结构设计使用年限、抗震设防烈度、钢材牌号、连接材料的型号(或钢号)和设计所需的附加保证项目。
3.1.13 钢结构设计文件应注明螺栓防松构造要求、端面刨平顶紧部位、钢结构最低防腐蚀设计年限和防护要求及措施、对施工的要求。对焊接连接，应注明焊缝质量等级及承受动荷载的特殊构造要求；对高强度螺栓连接，应注明预拉力、摩擦面处理和抗滑移系数；对抗震设防的钢结构，应注明焊缝及钢材的特殊要求。
3.1.14 抗震设防的钢结构构件和节点可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB?50011或《构筑物抗震设计规范》GB?50191的规定设计，也可按本标准第17章的规定进行抗震性能化设计。
条文说明
3.1.12、3.1.13 本条提出在设计文件(如图纸和材料订货单等)中应注明的一些事项，这些事项都与保证工程质量密切相关。其中钢材的牌号应与有关钢材的现行国家标准或其他技术标准相符；对钢材性能的要求，凡我国钢材标准中各牌号能基本保证的项目可不再列出，只提附加保证和协议要求的项目；设计文件中还应注明所选用焊缝或紧固件连接材料的型号、强度级别及其应符合的材料标准和检验、验收应符合的技术标准。
3.2 结构体系
3.2.1
钢结构体系的选用应符合下列原则：
1 在满足建筑及工艺需求前提下，应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等因素；
2 常用建筑结构体系的设计宜符合本标准附录A的规定。
条文说明
3.2.1 本条为选择钢结构体系时需要遵循的基本原则。
1 结构体系的选择不只是单一的结构合理性问题，同时受到建筑及工艺要求、经济性、结构材料和施工条件的制约，是一个综合的技术经济问题，应全面考虑确定；
2 成熟结构体系是在长期工程实践基础上形成的，有利于保证设计质量。钢结构材料性能的优越性给结构设计提供了更多的自由度，应该鼓励选用新型结构体系，但由于新型结构体系缺少实践检验，因此必须进行更为深入的分析，必要时需结合试验研究加以验证。
3.2.2
钢结构的布置应符合下列规定：
1 应具备竖向和水平荷载传递途径；
2 应具有刚度和承载力、结构整体稳定性和构件稳定性；
3 应具有冗余度，避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体系丧失承载能力；
4 隔墙、外围护等宜采用轻质材料。
条文说明
3.2.2 本条是建筑结构体系布置的一般原则，也是钢结构体系布置时要遵循的基本原则。
钢结构本身具有自重较小的优势，采用轻质隔墙和围护等可以使这一轻质的优势充分发挥；同时由于钢结构刚度较小，一般轻质隔墙和围护能适应较大的变形，而且轻质隔墙对结构刚度的影响也相对较小。
3.2.3
施工过程对主体结构的受力和变形有较大影响时，应进行施工阶段验算。
条文说明
3.2.3 结构刚度是随着结构的建造过程逐步形成的，荷载也是分步作用在刚度逐步形成的结构上，其内力分布与将全部荷载一次性施加在最终成形结构上进行受力分析的结果有一定的差异，对于超高层钢结构，这一差异会比较显著，因此应采用能够反映结构实际内力分布的分析方法；对于大跨度和复杂空间钢结构，特别是非线性效应明显的索结构和预应力钢结构，不同的结构安装方式会导致结构刚度形成路径的不同，进而影响结构最终成形时的内力和变形。结构分析中，应充分考虑这些因素，必要时进行施工模拟分析。
3.3 作 用
3.3.1
钢结构设计时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用；地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定。对支承轻屋面的构件或结构，当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值可取为0.3kN/m2。门式刚架轻型房屋的风荷载和雪荷载应符合现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022的规定。
条文说明
3.3.1 结构重要性系数γ0应按结构构件的安全等级、设计工作寿命并考虑工作经验确定。对设计寿命为25年的结构构件，大体上属于替换性构件，其可靠度可适当降低，重要性系数可按经验取为0.95。
在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中，将屋面均布活荷载标准值规定为0.5kN/mm2，并注明“对不同结构可按有关设计规范的规定采用，但不得低于0.3kN/mm2”。本标准沿用原规范的规定，对支承轻屋面的构件或结构，当受荷的水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值取为0.3kN/mm2。这个取值仅适用于只有一个可变荷载的情况，当有两个及以上可变荷载考虑荷载组合值系数参与组合时(如尚有积灰荷载)，屋面活荷载仍应取0.5kN/mm2。另外，由于门式刚架轻型房屋的风荷载和雪荷载等另有规定，故需按相关标准规范取值。
3.3.2
计算重级工作制吊车梁或吊车桁架及其制动结构的强度、稳定性以及连接的强度时，应考虑由起重机摆动引起的横向水平力，此水平力不宜与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑。作用于每个轮压处的横向水平力标准值可按下式计算：
式中：Pk，max——起重机最大轮压标准值(N)；
α——系数，对软钩起重机，取0.1；对抓斗或磁盘起重机，取0.15；对硬钩起重机，取0.2。
条文说明
3.3.2 本条中关于吊车横向水平荷载的增大系数α沿用原规范的规定。
现行国家标准《起重机设计规范》GB/T 3811规定起重机工作级别为A1～A8级，它是利用等级(设计寿命期内总的工作循环次数)和荷载谱系数综合划分的。为便于计算，本标准所指的工作制与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中的荷载状态相同，即轻级工作制(轻级载荷状态)吊车相当于A1～A3级，中级工作制相当于A4、A5级，重级工作制相当于A6～A8级，其中A8为特重级。这样区分在一般情况下是可以的，但并没有全面反映工作制的含义，因为起重机工作制与其使用等级关系很大，故设计人员在按工艺专业提供的起重机级别来确定吊车的工作制时，尚应根据起重机的具体操作情况及实践经验考虑，必要时可做适当调整。
3.3.3
屋盖结构考虑悬挂起重机和电动葫芦的荷载时，在同一跨间每条运动线路上的台数：对梁式起重机不宜多于2台，对电动葫芦不宜多于1台。
条文说明
3.3.3 本条规定的屋盖结构悬挂起重机和电动葫芦在每一跨间每条运行线路上考虑的台数，系按设计单位的使用经验确定。
3.3.4
计算冶炼车间或其他类似车间的工作平台结构时，由检修材料所产生的荷载对主梁可乘以0.85，柱及基础可乘以0.75。
3.3.5
在结构的设计过程中，当考虑温度变化的影响时，温度的变化范围可根据地点、环境、结构类型及使用功能等实际情况确定。当单层房屋和露天结构的温度区段长度不超过表3.3.5的数值时，一般情况下可不考虑温度应力和温度变形的影响。单层房屋和露天结构伸缩缝设置宜符合下列规定：
1 围护结构可根据具体情况参照有关规范单独设置伸缩缝；
2 无桥式起重机房屋的柱间支撑和有桥式起重机房屋吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑，宜对称布置于温度区段中部，当不对称布置时，上述柱间支撑的中点(两道柱间支撑时为两柱间支撑的中点)至温度区段端部的距离不宜大于表3.3.5纵向温度区段长度的60％；
3 当横向为多跨高低屋面时，表3.3.5中横向温度区段长度值可适当增加；
4 当有充分依据或可靠措施时，表3.3.5中数字可予以增减。
表3.3.5 温度区段长度值(m)
条文说明
3.3.5 本条为原规范第8.1.5条的修改和补充，增加了对于温度作用的原则性规定和围护构件为金属压型钢板房屋的温度区段规定。
3.4 结构或构件变形及舒适度的规定
3.4.1
结构或构件变形的容许值宜符合本标准附录B的规定。当有实践经验或有特殊要求时，可根据不影响正常使用和观感的原则对本标准附录B中的构件变形容许值进行调整。
条文说明
3.4.1 结构位移限值与结构体系密切相关，该部分内容见本标准附录B第B.2节。
多遇地震和风荷载下结构层间位移的限制，主要是防止非结构构件和装饰材料的损坏，与非结构构件本身的延性性能及其与主体结构连接方式的延性相关。玻璃幕墙、砌块隔墙等视为脆性非结构构件，金属幕墙、各类轻质隔墙等视为延性非结构构件，砂浆砌筑、无平动或转动余地的连接视为刚性连接，通过柔性材料过渡的或有平动、转动余地的连接可视为柔性连接。脆性非结构构件采用刚性连接时，层间位移角限值宜适当减小。
3.4.2
计算结构或构件的变形时，可不考虑螺栓或铆钉孔引起的截面削弱。
条文说明
3.4.2 由于孔洞对整个构件抗弯刚度的影响一般很小，故习惯上均按毛截面计算。
3.4.3
横向受力构件可预先起拱，起拱大小应视实际需要而定，可取恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度值。当仅为改善外观条件时，构件挠度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下的挠度计算值减去起拱值。
条文说明
3.4.3 起拱的目的是为了改善外观和符合使用条件，因此起拱的大小应视实际需要而定，不能硬性规定单一的起拱值。例如，大跨度吊车梁的起拱度应与安装吊车轨道时的平直度要求相协调，位于飞机库大门上面的大跨度桁架的起拱度应与大门顶部的吊挂条件相适应，等等。但在一般情况下，起拱度可以用恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度来表示。这是国内外习惯用的，亦是合理的。按照这个数值起拱，在全部荷载作用下构件的挠度将等于 ，由可变荷载产生的挠度将围绕水平线在± 范围内变动。当然用这个方法计算起拱度往往比较麻烦，有经验的设计人员可以参考某些技术资料用简化方法处理，如对跨度L≥15m的三角形屋架和L≥24m的梯形或平行弦桁架，其起拱度可取为L/500。
3.4.4-3.4.5
3.4.4 竖向和水平荷载引起的构件和结构的振动，应满足正常使用或舒适度要求。
3.4.5高层民用建筑钢结构舒适度验算应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。
条文说明
3.4.4 钢结构由于材料强度高，满足承载力要求所需的结构刚度相对较小，从而使结构的振动问题显现出来，主要包括活载引起的楼面局部竖向振动和大悬挑体块的整体竖向振动、风荷载作用下超高层结构的水平向振动，一般以控制结构的加速度响应为目标。
3.5 截面板件宽厚比等级
3.5.1
进行受弯和压弯构件计算时，截面板件宽厚比等级及限值应符合表3.5.1的规定，其中参数α0应按下式计算：
式中：σmax——腹板计算边缘的最大压应力(N/mm2)；
σmin——腹板计算高度另一边缘相应的应力(N/mm2)，压应力取正值，拉应力取负值。
表3.5.1 压弯和受弯构件的截面板件宽厚比等级及限值
条文说明
截面板件宽厚比指截面板件平直段的宽度和厚度之比，受弯或压弯构件腹板平直段的高度与腹板厚度之比也可称为板件高厚比。
3.5.1 绝大多数钢构件由板件构成，而板件宽厚比大小直接决定了钢构件的承载力和受弯及压弯构件的塑性转动变形能力，因此钢构件截面的分类，是钢结构设计技术的基础，尤其是钢结构抗震设计方法的基础。原规范关于截面板件宽厚比的规定分散在受弯构件、压弯构件的计算及塑性设计各章节中。
根据截面承载力和塑性转动变形能力的不同，国际上一般将钢构件截面分为四类，考虑到我国在受弯构件设计中采用截面塑性发展系数γx，本次修订将截面根据其板件宽厚比分为5个等级。
1 S1级：可达全截面塑性，保证塑性铰具有塑性设计要求的转动能力，且在转动过程中承载力不降低，称为一级塑性截面，也可称为塑性转动截面；此时图1所示的曲线1可以表示其弯矩-曲率关系， p2一般要求达到塑性弯矩Mp除以弹性初始刚度得到的曲率 p的8倍～15倍；
2 S2级截面：可达全截面塑性，但由于局部屈曲，塑性铰转动能力有限，称为二级塑性截面；此时的弯矩-曲率关系见图1所示的曲线2， p1大约是 p的2倍～3倍；
3 S3级截面：翼缘全部屈服，腹板可发展不超过1/4截面高度的塑性，称为弹塑性截面；作为梁时，其弯矩-曲率关系如图1所示的曲线3；
4 S4级截面：边缘纤维可达屈服强度，但由于局部屈曲而不能发展塑性，称为弹性截面；作为梁时，其弯矩-曲率关系如图1所示的曲线4；
5 S5级截面：在边缘纤维达屈服应力前，腹板可能发生局部屈曲，称为薄壁截面；作为梁时，其弯矩-曲率关系为图1所示的曲线5。
图1 截面的分类及其转动能力
截面的分类决定于组成截面板件的分类。
对工字形截面的翼缘，三边简支一边自由的板件的屈曲系数K为0.43，按式(1)计算，临界应力达到屈服应力fy＝235N/mm2时板件宽厚比为18.6。
式中：K——屈曲系数；
E——钢材弹性模量；
fy——钢材屈服强度；
v——钢材的泊松比。
五级分类的界限宽厚比分别是(b1/t)y的0.5、0.6、0.7、0.8和1.1倍取整数。带有自由边的板件，局部屈曲后可能带来截面刚度中心的变化，从而改变构件的受力，所以即使S5级可采用有效截面法计算承载力，本次修订时仍然对板件宽厚比给予限制。
对箱形截面的翼缘，四边简支板的屈曲系数K为4，按式(1)计算，临界应力达到屈服应力fy＝235N/mm2时板件宽厚比为56.29。S1级、S2级、S3级和S4级分类的界限宽厚比分别为(b/t)y的0.5、0.6、0.7和0.8倍并适当调整成整数。对S5级，因为两纵向边支承的翼缘有屈曲后强度，所以板件宽厚比不再作额外限制。四边简支腹板承受压弯荷载时，屈曲系数按下式计算，其中参数α0按本标准式(3.5.1)计算：
屈服宽厚比、0.5倍～0.8倍的屈服宽厚比，以及四个分级界限宽厚比的对比见图2，考虑到不同等级的宽厚比的用途不同，没有严格地按照屈服高厚比的倍数，如厂房跨度大，截面高，截面希望高一些，腹板较薄，得到翼缘的约束大，宽厚比适当放大，而截面宽厚比等级为S1级或S2级的，往往是抗震设计的民用建筑，在作为框架梁设计为塑性耗能区时(α0＝2)，要求在设防烈度的地震作用下形成塑性铰，所以宽厚比反而比0.5、0.6的倍数更加严格。
缺陷敏感型的理想圆柱壳，其临界应力是σcr＝0.3(Et/D)，其屈曲荷载严重依赖于圆柱壳初始缺陷的大小，而民用建筑的钢管构件不属于薄壳范畴，初始弯曲相对于板厚一般小于w0／t＜0.2，
图2 腹板分级的界限高厚比的对比
此时真实的临界荷载与理想弹性临界荷载的比值在0.5左右，即σcr≈0.15(Et/D)＝fy，临界应力达到屈服应力的直径厚度比值计算如下：
宽厚比/屈服径厚比为0.5、0.6、0.7和0.8的数据也在表2给出，本次修订的S1级、S2级、S3级和S4级分级界限采用了欧洲钢结构设计规范EC3：Design of steel structures的规定。
综上所述，各种截面屈曲宽厚比和标准取值比较见表2。
表2 各种截面屈曲宽厚比和标准取值比较
另外，表3.5.1压弯构件腹板的截面板件宽厚比等级限值与其应力状态相关，除塑性耗能区部分及S5级截面，其值可考虑采用εσ修正，εσ为应力修正因子，
3.5.2
当按本标准第17章进行抗震性能化设计时，支撑截面板件宽厚比等级及限值应符合表3.5.2的规定。
表3.5.2 支撑截面板件宽厚比等级及限值
注：w为角钢平直段长度。
4材 料
4.1 钢材牌号及标准
4.1.1
钢材宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700、《低合金高强度结构钢》GB/T 1591和《建筑结构用钢板》GB/T 19879的规定。结构用钢板、热轧工字钢、槽钢、角钢、H型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量及允许偏差应符合国家现行相关标准的规定。
条文说明
4.1.1 钢结构用钢材应为按国家现行标准所规定的性能、技术与质量要求生产的钢材。本条增列了近年来已成功使用的Q460钢及《建筑结构用钢板》GB/T 19879-2015中的GJ系列钢材。《建筑结构用钢板》GB/T 19879-2015中的Q345GJ钢与《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008中的Q345钢的力学性能指标相近，二者在各厚度组别的强度设计值十分接近。因此一般情况下采用Q345钢比较经济，但Q345GJ钢中微合金元素含量得到了控制，塑性性能较好，屈服强度变化范围小，有冷加工成型要求(如方矩管)或抗震要求的构件宜优先采用。需要说明的是，符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T 19879的GJ系列钢材各项指标均优于普通钢材的同级别产品。如采用GJ钢代替普通钢材，对于设计而言可靠度更高。
Q420钢、Q460钢厚板已在大型钢结构工程中批量应用，成为关键受力部位的主选钢材。调研和试验结果表明，其整体质量水平还有待提高，在工程应用中应加强监测。
结构用钢板、型钢等产品的尺寸规格、外形、重量和允许偏差应符合相关的现行国家标准的规定，但当前钢结构材料市场的产品厚度负偏差现象普遍，调研发现在厚度小于16mm时尤其严重。因此必要时设计可附加要求，限定厚度负偏差(现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T 19879规定不得超过0.3mm)。
4.1.2 -4.1.4
4.1.2 焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
4.1.3 处于外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀性介质环境中的承重结构，可采用Q235NH、Q355NH和Q415NH牌号的耐候结构钢，其质量应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 4171的规定。
4.1.4 非焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352的规定，焊接结构用铸钢件的质量应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB/T 7659的规定。
条文说明
4.1.2 在钢结构制造中，由于钢材质量和焊接构造等原因，当构件沿厚度方向产生较大应变时，厚板容易出现层状撕裂，对沿厚度方向受拉的接头更为不利。为此，需要时应采用厚度方向性能钢板。防止板材产生层状撕裂的节点、选材和工艺措施可参照现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661。
4.1.3 通过添加少量合金元素Cu、P、Cr、Ni等，使其在金属基体表面形成保护层，以提高耐大气腐蚀性能的钢称为耐候钢。耐候结构钢分为高耐候钢和焊接耐候钢两类，高耐候结构钢具有较好的耐大气腐蚀性能，而焊接耐候钢具有较好的焊接性能。耐候结构钢的耐大气腐蚀性能为普通钢的2倍～8倍。因此，当有技术经济依据时，将耐候钢用于外露大气环境或有中度侵蚀性介质环境中的重要钢结构，可取得较好的效果。
4.1.4 本条关于铸钢件的材料，增加了应用于焊接结构的铸钢。
4.1.5
当采用本标准未列出的其他牌号钢材时，宜按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068进行统计分析，研究确定其设计指标及适用范围。
条文说明
4.1.5 采用本标准未列出的其他牌号钢材时宜按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068进行统计分析，经试验研究、专家论证，确定其设计指标。为保证钢材质量与性能要求，采用新钢材或国外钢材时可按下列要求进行设计控制：(1)产品符合相关的国家或国际钢材标准要求和设计文件要求，对新研制的钢材，以经国家产品鉴定认可的企业产品标准作为依据，有质量证明文件；(2)钢材生产厂要求通过国际或国内生产过程质量控制认证；(3)对实际产品进行专门的验证试验和统计分析，判定质量等级，得出设计强度取值。检测内容包括钢材的化学成分、力学性能、外形尺寸、表面质量、工艺性能及约定的其他附加保证性能的指标或参数。其中，力学性能的检测，按照以下规定：
1 对于已有国家材料标准，但尚未列入钢结构设计标准的钢材：
1)对每一牌号每个厚度组别的钢材，至少应提供30组钢材力学性能和化学成分数据；
2)提交30个样本试件(取自不同型材和炉号)进行复核性试验；
3)汇总两组数据进行统计分析，初步确定抗力分项系数和设计强度，由《钢结构设计标准》国家标准管理组审核、试用；
4)经过对3个(或3个以上)钢厂的同类产品进行调研、试验和统计分析后，列入设计标准；
5)当有可靠依据时，可参照同类产品的设计指标使用，比如应用Q420GJ钢可采用Q420钢材指标。
2 对国外进口且满足国际材料标准的钢材：
1)如既有国外标准，又有相同或相近中国标准，应按中国钢结构工程施工质量验收规范要求验收，可就近就低按中国标准规范取用设计强度，在具体工程中使用；
2)如有国外标准，但无相近中国标准可供参照，则将材料质量证明文件和验收试验资料提供给《钢结构设计标准》国家标准管理组，经统计分析和专家会商后确定设计强度，在具体工程中使用。
3 常用的钢材国家标准如下：
《碳素结构钢》GB/T 700
《低合金高强度结构钢》GB/T 1591
《建筑结构用钢板》GB/T 19879
《厚度方向性能钢板》GB/T 5313
《结构用无缝钢管》GB/T 8162
《建筑结构用冷成型焊接圆钢管》JG/T 381
《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T 178
《耐候结构钢》GB/T 4171
《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352
《焊接结构用铸钢件》GB/T 7659
《钢拉杆》GB/T 20934
《热轧型钢》GB/T 706
《热轧 H型钢和剖分 T型钢》GB/T 11263
《焊接H型钢》YB 3301
《重要用途钢丝绳》GB 8918
《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224
《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》YB/T 152
4.2 连接材料型号及标准
4.2.1
钢结构用焊接材料应符合下列规定：
1 手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117的规定，所选用的焊条型号应与主体金属力学性能相适应；
2 自动焊或半自动焊用焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T 10045、《低合金钢药芯焊丝》GB/T 17493的规定；
3 埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470的规定。
条文说明
4.2.1 在钢结构用焊接材料中，新增加了埋弧焊用焊丝及焊剂的相关标准。
4.2.2
钢结构用紧固件材料应符合下列规定：
1 钢结构连接用4.6级与4.8级普通螺栓(C级螺栓)及5.6级与8.8级普通螺栓(A级或B级螺栓)，其质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1和《紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T 3103.1的规定；C级螺栓与A级、B级螺栓的规格和尺寸应分别符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T 5780与《六角头螺栓》GB/T 5782的规定；
2 圆柱头焊(栓)钉连接件的质量应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433的规定；
3 钢结构用大六角高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231的规定。扭剪型高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632的规定；
4 螺栓球节点用高强度螺栓的质量应符合现行国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T 16939的规定；
5 连接用铆钉应采用BL2或BL3号钢制成，其质量应符合行业标准《标准件用碳素钢热轧圆钢及盘条》YB/T 4155-2006的规定。
条文说明
4.2.2 在钢结构紧固件中，新列入了螺栓球节点用的高强度螺栓。铆钉连接目前极少采用，鉴于在旧结构的修复工程中或有特殊需要处仍有可能遇到铆钉连接，故本标准予以保留。
4.3 材料选用
4.3.1
结构钢材的选用应遵循技术可靠、经济合理的原则，综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、工作环境、钢材厚度和价格等因素，选用合适的钢材牌号和材性保证项目。
条文说明
4.3.1 本条提出了合理选用钢材应综合考虑的基本要素。荷载特征即静荷载、直接动荷载或地震作用，应力状态要考虑是否为疲劳应力、残余应力，连接方法要考虑焊接还是螺栓连接，钢材厚度对于其强度、韧性、抗层状撕裂性能均有较大的影响，工作环境包括温度、湿度及环境腐蚀性能。
4.3.2已废止
承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证；对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。
条文说明
4.3.2 本条为强制性条文。规定了承重结构的钢材应具有的力学性能和化学成分等合格保证的项目，分述如下：
1 抗拉强度。钢材的抗拉强度是衡量钢材抵抗拉断的性能指标，它不仅是一般强度的指标，而且直接反映钢材内部组织的优劣，并与疲劳强度有着比较密切的关系。
2 断后伸长率。钢材的伸长率是衡量钢材塑性性能的指标。钢材的塑性是在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力。因此承重结构用的钢材，不论在静力荷载或动力荷载作用下，还是在加工制作过程中，除了应具有较高的强度外，尚应要求具有足够的伸长率。
3 屈服强度(或屈服点)。钢材的屈服强度(或屈服点)是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标。碳素结构钢和低合金结构钢在受力到达屈服强度以后，应变急剧增长，从而使结构的变形迅速增加以致不能继续使用。所以钢结构的强度设计值一般都是以钢材屈服强度为依据而确定的。对于一般非承重或由构造决定的构件，只要保证钢材的抗拉强度和断后伸长率即能满足要求；对于承重的结构则必须具有钢材的抗拉强度、伸长率、屈服强度三项合格的保证。
4 冷弯试验。钢材的冷弯试验是衡量其塑性指标之一，同时也是衡量其质量的一个综合性指标。通过冷弯试验，可以检查钢材颗粒组织、结晶情况和非金属夹杂物分布等缺陷，在一定程度上也是鉴定焊接性能的一个指标。结构在制作、安装过程中要进行冷加工，尤其是焊接结构焊后变形的调直等工序，都需要钢材有较好的冷弯性能。而非焊接的重要结构(如吊车梁、吊车桁架、有振动设备或有大吨位吊车厂房的屋架、托架，大跨度重型桁架等)以及需要弯曲成型的构件等，亦都要求具有冷弯试验合格的保证。
5 硫、磷含量。硫、磷都是建筑钢材中的主要杂质，对钢材的力学性能和焊接接头的裂纹敏感性都有较大影响。硫能生成易于熔化的硫化铁，当热加工或焊接的温度达到800℃～1200℃时，可能出现裂纹，称为热脆；硫化铁又能形成夹杂物，不仅会促使钢材起层，还会引起应力集中，降低钢材的塑性和冲击韧性。硫又是钢中偏析最严重的杂质之一，偏析程度越大越不利。磷是以固溶体的形式溶解于铁素体中，这种固溶体很脆，加以磷的偏析比硫更严重，形成的富磷区促使钢变脆(冷脆)，降低钢的塑性、韧性及可焊性。因此，所有承重结构对硫、磷的含量均应有合格保证。
6 碳当量。在焊接结构中，建筑钢的焊接性能主要取决于碳当量，碳当量宜控制在0.45％以下，超出该范围的幅度愈多，焊接性能变差的程度愈大。《钢结构焊接规范》GB 50661根据碳当量的高低等指标确定了焊接难度等级。因此，对焊接承重结构尚应具有碳当量的合格保证。
7 冲击韧性(或冲击吸收能量)表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。材料的冲击韧性值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内发生急剧降低，这种现象称为冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度”。因此，对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件或处于低温工作环境的钢材尚应具有冲击韧性合格保证。
4.3.3 -4.3.4
4.3.3 钢材质量等级的选用应符合下列规定：
1 A级钢仅可用于结构工作温度高于0℃的不需要验算疲劳的结构，且Q235A钢不宜用于焊接结构。
2 需验算疲劳的焊接结构用钢材应符合下列规定：
1)当工作温度高于0℃时其质量等级不应低于B级；
2)当工作温度不高于0℃但高于—20℃时，Q235、Q345钢不应低于C级，Q390、Q420及Q460钢不应低于D级；
3)当工作温度不高于—20℃时，Q235钢和Q345钢不应低于D级，Q390钢、Q420钢、Q460钢应选用E级。
3 需验算疲劳的非焊接结构，其钢材质量等级要求可较上述焊接结构降低一级但不应低于B级。吊车起重量不小于50t的中级工作制吊车梁，其质量等级要求应与需要验算疲劳的构件相同。
4.3.4 工作温度不高于—20℃的受拉构件及承重构件的受拉板材应符合下列规定：
1 所用钢材厚度或直径不宜大于40mm，质量等级不宜低于C级；
2 当钢材厚度或直径不小于40mm时，其质量等级不宜低于D级；
3 重要承重结构的受拉板材宜满足现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T 19879的要求。
条文说明
4.3.3、4.3.4 规定了选材时对钢材的冲击韧性的要求，原规范中仅对需要验算疲劳的结构钢材提出了冲击韧性的要求，本次修订将范围扩大，针对低温条件和钢板厚度作出更详细的规定，可总结为表3的要求。
表3 钢板质量等级选用
由于钢板厚度增大，硫、磷含量过高会对钢材的冲击韧性和抗脆断性能造成不利影响，因此承重结构在低于—20℃环境下工作时，钢材的硫、磷含量不宜大于0.030％；焊接构件宜采用较薄的板件；重要承重结构的受拉厚板宜选用细化晶粒的钢板。
严格来说，结构工作温度的取值与可靠度相关。为便于使用，在室外工作的构件，本标准的结构工作温度可按国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 19-87(2001年版)的最低日平均气温采用，见表4。
对于室内工作的构件，如能确保始终在某一温度以上，可将其作为工作温度，如采暖房间的工作温度可视为0℃以上；否则可按表4最低日气温增加5℃采用。
表4 最低日平均气温(℃)
4.3.5
在T形、十字形和角形焊接的连接节点中，当其板件厚度不小于40mm且沿板厚方向有较高撕裂拉力作用，包括较高约束拉应力作用时，该部位板件钢材宜具有厚度方向抗撕裂性能即Z向性能的合格保证，其沿板厚方向断面收缩率不小于按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313规定的Z15级允许限值。钢板厚度方向承载性能等级应根据节点形式、板厚、熔深或焊缝尺寸、焊接时节点拘束度以及预热、后热情况等综合确定。
条文说明
4.3.5 由于当焊接熔融面平行于材料表面时，层状撕裂较易发生，因此T形、十字形、角形焊接连接节点宜满足下列要求： 。
1 当翼缘板厚度等于或大于40mm且连接焊缝熔透高度等于或大于25mm或连接角焊缝单面高度大于35mm时，设计宜采用对厚度方向性能有要求的抗层状撕裂钢板，其Z向承载性能等级不宜低于Z15(限制钢板的含硫量不大于0.01％)；当翼缘板厚度等于或大于40mm且连接焊缝熔透高度大于40mm或连接角焊缝单面高度大于60mm时，Z向承载性能等级宜为Z25(限制钢板的含硫量不大于0.007％)； 。
2 翼缘板厚度大于或等于25mm，且连接焊缝熔透高度等于或大于16mm时，宜限制钢板的含硫量不大于0.01％。
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