《冷弯型钢结构技术规范》...设计规范》（GB50017-2003）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）作为钢结构设计领域最重要的两本技

中南建筑设计院股份有限公司

《冷弯型钢结构技术规范》

新一轮修编工作介绍及主要技术进展


2017年10月28日


一、概述

二、本轮修编的主要技术进展

三、结论与展望

报告主要内容


一、概述

近10多年来，各类钢结构在国内建筑领域的推广应用最

为迅猛，进入了国内钢结构建筑发展的黄金时期。《钢结构

设计规范》（GB50017-2003）和《冷弯薄壁型钢结构技术规

范》（GB50018-2002）作为钢结构设计领域最重要的两本技

术标准，为促进我国钢结构体系的发展发挥了极其重要的作

用。

10多年的工程实践对钢结构技术标准的修编工作也提出

了非常迫切的要求。为此，两本标准先后在2008年和2009年

启动了修编工作，并已先后完成了新修编稿的审查工作。


1.1 制订背景及历次修订过程

二十世纪六十年代: 同济大学建工系和北京金属结构设计

室进行了大量的试验研究，于1969年编制了《弯曲薄壁型

钢结构技术规范》（草案），这是我国第一本冷弯薄壁型

钢结构的设计规范。

二十世纪七十年代初: 湖南大学土木系、上海交通大学机

械系相继开展了试验研究，于1975年正式批准出版了《薄

壁型钢结构技术规范》（TJ18-75）。


1.1 制订背景及历次修订过程

二十世纪八十年代:同济大学、湖南大学、上海交通大学

、太原工业大学、武汉水利电力学院等，对冷弯薄壁型钢

结构开展了较为系统的调查研究和必要的科学试验，于

1987年批准颁布了规范的第二版，《冷弯薄壁型钢结构技

术规范》（GBJ 18-87）。

二十一世纪初:同济大学、湖南大学、南昌大学、上海交

通大学、哈尔滨工业大学、西安建筑科技大学等，在2002年完成87版规范的修订工作后，批准颁布了规范的第三版

，《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002。


1.2 现状和问题

应用范围: 轻钢屋面、轻型墙面系统、轻钢龙骨体系建筑、冷

弯型钢门式刚架体系房屋、模块化轻钢体系建筑

、多层和小高层装配化体系建筑等。

现行标准:《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ

227-2011）、《低层住宅冷弯薄壁型钢结构技术规

程》（DB42T503-2008）（湖北）、《轻型钢结构

技术规程》（DG/TJ08-2089-2012）（上海）。

现状：


1.2 现状和问题

存在问题: 壁厚超过6mm的各类冷弯型钢、特别是闭口截面

在实际工程中都有迫切的应用需求，但受现行技

术标准的限制只能参考《钢结构设计规范》（

GB50017-2003），通过限制宽厚比使之不出现局

部屈曲，进行设计。

技术障碍: 冷弯型钢钢材种类、适用厚度范围、抗震设计、

适用体系等。

问题：


1.3 修编工作简介

编制依据: 住房和城乡建设部建标[2009]88号文《关于印发

<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》的要求。

规范名称: 由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》更名为《冷

弯型钢结构技术规范》。


1.3 修编工作简介

主编单位: 中南建筑设计院、同济大学。

参编单位: 深圳大学、哈尔滨工业大学、沈阳建筑大学、西

安建筑科技大学、重庆大学、湖南大学、华侨大

学、武汉大学、中国建筑标准设计研究院、浙江

大学、南昌大学、东南大学、太原理工大学、南

昌工程学院等，修订组成员共41人。

最新进展: 2017年8月底已完成审查并更新，在冷弯型钢钢材

种类、适用厚度范围、设计方法、抗震设计、屋

架及门式刚架设计等方面都有较多的突破。



n将适用厚度范围由2～6mm调整为0.6～20mm

n厚度0.6～2mm的S280、S350及550MPa级高强钢材

主要用于由预涂镀冷弯（超薄壁）型钢承重的低多

层龙骨体系房屋建筑、门式刚架体系建筑和模块化

建筑，也用于新型屋面和墙面系统的檩条、墙梁等。

2.1 材料选用：



n厚度6～20mm的Q235、Q345及Q390钢材主要用于

由冷弯（厚壁）型钢框架柱、刚架等。

n在设计可靠度分析的基础上给出了各类钢材的强度

设计值，其中Q390钢材的设计指标参考《钢结构设

计规范》修编中的可靠度分析成果确定。

2.1 材料选用：



2.1 材料选用：



2.2 构件设计：畸变屈曲影响

上版规范：限制卷边的最小高厚比；降低部分加劲板件的屈

曲稳定系数。

缺点：计算公式与部分加劲板件的宽度以及加劲边的加劲板件

的宽度均无关，计算结果太过粗糙和保守，不能充分发

挥卷边槽形截面构件屈曲后强度的利用优势。



2.2 构件设计：畸变屈曲影响

新版规范：充分考虑不同边缘加劲水平下畸变屈曲的影响。



2.2 构件设计：

n轴心受压构件的稳定系数取值统一采用基于Q235的稳定系数表考虑材料系数修正的方法。

n对壁厚超过6mm的冷弯型钢，上一版规范采用的考

虑冷弯效应的强度设计值的计算方法仍然适用，且

偏于保守。



2.2 构件设计：

n增加了中间加劲板件的相关计算内容及构造要求；

给出了采用直接强度法来考虑畸变屈曲影响的承载

力计算内容；提出了可不考虑畸变屈曲的构造要求。

n对各类拼合截面的基本构件给出了相应的设计方法；

补充了实腹构件的翼缘上作用有较大的集中荷载或

支座反力时腹板的局部受压承载力设计值，以及支

座处腹板无加劲肋时的局部受压承载力验算公式。



2.3 连接设计：焊缝

n对喇叭形焊缝，被连接板件的最小厚度不大于4mm时，轴力N垂直于焊缝轴线方向作用的焊缝（图1）强度折减系数由0.8降低到0.75；轴力N平行于焊缝轴

线方向作用的焊缝（图2）强度折减系数由0.7降低到

0.6。



2.3 连接设计：螺栓、螺钉连接

n补充了高强度螺栓承压型连接的强度验算公式；对

自攻螺钉或射钉的抗拉脱承载力设计值公式进行了

修改（式 7a-8b）。




n本次修编考虑了自攻螺钉或射钉的钉头（垫圈）直

径的影响。

抗拉脱承载力与钉头(垫圈)直径的关系

钢板板厚和材质相同时，随着钉头(垫圈)直径的增大，抗拉脱承载力也增大。




n单个自攻螺钉连接低延性钢板（LQ550）时,可按相应

公式的计算结果乘以0.8确定；

n螺钉拉力设计值不应超过由试验确定的钉杆拉断破坏

的承载力设计值；

n螺钉剪力设计值应不超过由标准试验确定的钉杆抗剪

强度设计值的0.8倍；

n相应的标准试验方法列于附录E.2和E.3。



2.4 抗震设计：

n基于新修编《钢结构设计规范》的性能化设计思想；

n将冷弯型钢结构体系或构件和节点的抗震设计指向

新修编《钢结构设计规范》的抗震设计思路和方法。



2.4 抗震设计：

Ø冷弯型钢门式刚架采用非箱形截面构件时，抗震承载性

能等级应选用性能2（中震弹性）进行地震作用的验算，

可不考虑抗震构造措施的要求。

Ø低多层房屋采用冷弯薄壁型钢龙骨体系时，抗震承载性

能等级应选用性能1（大震弹性）进行地震作用的验算，

可不考虑抗震构造措施的要求。

Ø闭口厚壁截面构件，给出框架柱和中心支撑构件与延性

等级对应的构件截面板件宽厚比限值（表3）





2.5 压型钢板设计：

n补充了当压型钢板开洞时，采用有效厚度来代替原

厚度进行相关验算的计算公式。



2.6 檩条设计：

n增加了连续檩条计算的内容；对简支檩条的计算公

式，补充考虑屋面实际构造对檩条的约束情况，进

行了改进和优化，特别是檩条在风吸力作用下整体

稳定的计算方法。

n增加了连续檩条构造要求的内容，针对直立锁缝板

对檩条稳定性的影响做进一步研究，并提出了相关

规定。



2.6 檩条设计：

n增加了轻型空间桁架式檩条可按假想平面式桁架计

算（图3），上弦内力由弦杆两肢共同承受；腹杆内

力由两侧的腹杆共同承受。



2.7 屋架设计：

n将原规范“屋架”部分改为“普通冷弯型钢屋架”（图

4）；增加了更常用的“冷弯薄壁型钢龙骨体系房屋屋

架”（图5）；基于现有研究成果和工程实践经验，补

充了相关设计内容（计算模型、构件计算长度等）和构

造要求。



2.8 刚架设计：

n将原规范“刚架”部分补充了更常用的“冷弯型钢门

式刚架”，并基于现有研究成果和工程实践经验，补

充了相关的基本设计规定（支撑设置、隅撑设计、长

细比和变形限值等）、梁柱计算长度取值、连接和节

点构造要求等。

2.9 其他：

n在制作、安装、防腐蚀和防火方面，根据壁厚和材料

变化带来的相应适用范围和可能结构体系的变化，补

充相关内容。



n本轮规范修编工作已接近尾声，正在准备报批稿。

n限于目前已有的研究成果，本轮修编过程中还有一些问

题尚未得到很好的解决。

结论：



n展望下一轮修编工作，可能的研究工作将主要包括：

Ø冷弯型钢开孔构件的设计方法

Ø组合截面构件承载力设计方法

Ø直接强度法

Ø檩条的精细化设计

Ø抗震设计方法

Ø直接承受动力荷载的性能

Ø退火冷弯型钢的材料性能及承载力设计方法等

展望：


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