澳门建筑钢结构规章

建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年1第一章总则第一条标的及适用范围一、本规章制定了建筑钢结构设计与施工的一般规则，该等规定均以屋宇结构及桥梁结构之安全及荷载规章(RSA)中所列之一般安全标准为根据而制定。二、本规章内容不包括如桥梁、塔、烟囱等钢结构之设计方法，如有需要本规章必须连同ENV1993-1-1(欧洲法典三)的相关部份一起使用。三、本规章仅考虑热轧型钢的设计，对冷弯型钢的设计应按ENV1993-1-3执行。第二条符号及单位一、本规章所采用之符号详列于附件一中。二、不同种类之物理单位应按国际标准单位(S.I.)引用，以下为一些建议之单位：质量....................................kg集中荷载及均布荷载.........kN,kN/m,kN/m2容重....................................kN/m3应力....................................N/mm2,MPa,GPa弯矩....................................kNm第三条引用标准一、按本规章进行钢结构设计，应按有关产品标准及施工标准进行。该类标准详列于附件二中。二、在附件二中所列之引用标准，应以最新版本为准。第二章一般安全准则第四条一般规定一、钢结构的安全性必须按照RSA的一般规定，以及本规章订定的详细标准确定。二、建筑结构在设计及施工上必须满足下列各项功能要求：(一)结构必须有可接受的概率，使其在预定的设计基准期及成本内能保持设计上所要求的适用性；(二)结构必须有适当的可靠度，使其能承受在施工和使用时可能出现的各种作用及影响，同时在正常维修费用下具有足够的耐久性能。第五条作用一、确定钢结构安全性所考虑的作用已列明于RSA中，本条只加以适当之补充。二、在计算温度变化所产生之影响，钢材的线膨胀系数应取=12x10-6/oC。其它计算中所需的钢材性能可按第十八条『型钢及钢板』中所列之值取用。三、按本规章设计之钢结构，对各方向的分析，必须具有足够之延展性以允许将RSA第二十三条所述之地震系数降低至0.24E。第六条承载能力极限状态承载能力极限状态，一般应考虑下列情况：建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年2(一)强度之承载能力极限状态，相当于结构构件的截面或其连接部份开始破坏或产生过度变形(不包含疲劳破坏)；(见第二十五条)；(二)结构转变为机动体系之承载能力极限状态，相当于某些截面开始产生塑性变形，形成塑性绞导致整体结构或结构的一部份转变为机动体系(见第二十六条)；(三)挫曲之承载能力极限状态，相当于结构或结构构件丧失稳定性(见第二十七条)；(四)失稳之承载能力极限状态，相当于结构作为刚体考虑时整体之倾覆或产生位移(见第二十八条)；(五)疲劳破坏之承载能力极限状态，相当于结构承受动力荷载重复作用(见第二十九条)。第七条正常使用极限状态一、正常使用极限状态，一般应考虑下列情况(见第二十二条)：(一)结构中出现变形或挠度，因而严重影响其外观或有效使用(包括机器或使用上的正常运作)；(二)因振动、摆动、或侧移导致结构使用者的不舒适或非结构构件饰面之破坏；(三)因变形、挠度、振动、摆动或侧移导致装饰材料或非结构构件的破坏。二、为了避免超出以上之使用极限，必须对结构的变形、挠度及振动加以规限。有关建筑物之容许挠度已列于第二十三条『容许限值』中。第八条耐久性一、为保证结构具有足够的耐久性，应考虑下列相关因素：(一)结构的使用；(二)要求性能的标准；(三)预期的环境条件；(四)材料的成份、性质及性能；(五)构件的形状及结构细部设计；(六)工艺质量及质控水平；(七)特别的保护措施；(八)在预定设计基准期内可能需要的修护。二、在设计阶段应评估内在及外在环境条件对耐久性的影响，从而提供足够的材料保护。第九条防火规定有关防火规定，请参阅附件三『钢结构防火之安全性确定』。第三章结构分析第十条一般规定一、静定结构的内力应采用静态分析方法计算。二、超静定结构的内力一般可采用下列方法计算：(一)弹性理论分析－可在任何情况下使用（见第十一条）；(二)塑性理论分析－仅在构材截面及材料符合ENV1993-1-1第5.2条的要求下方可使用。采用塑性设计之钢结构应按ENV1993-1-1所述之方法进行。三、结构内力一般可按下列方法计算：建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年3(一)一阶理论分析－使用结构原始几何形状计算。适用于侧撑式或非摆动式框架分析（框架之分类见第十五条及第十六条）；(二)二阶理论分析－考虑结构变形产生之内力，它可使用于任何框架包括摆动式框架（采用二阶分析方法进行结构计算时，可参照相关参考数据进行）。第十一条弹性理论分析一、弹性分析应假设材料的应力应变行为在任何应力水平下应为线性关系。这个假设适用于一阶及二阶弹性分析。二、只要符合下列条件，使用一阶弹性理论计算之弯矩，在任何构件上均可重分配不超过最大弯矩之15%：(一)框架内力与外力必须保持平衡；(二)所有折减弯矩（弯矩重分布）的构件必须为一级或二级截面（截面之分类见第三十一条）。三、连接计算的假设必须符合第十二条的要求。第十二条设计假定一、在结构分析中所作之假设必须与连接点预期之性能兼容。二、框架之假设可分为三类：(一)简支框架－构件间之连接节点不传递弯矩，以及在结构分析中可假设构件以铰接方式连接；(二)刚性框架－在弹性分析中，连接处应保持其原来的完全连续性，以及节点应符合以下有关刚性节点之要求；(三)半刚性框架－在弹性分析中，以连接节点实际之弯矩-曲率或受力-变形特性之计算。三、连接节点可按下列分类：(一)铰接连接节点－在设计上，此类节点不允许传递可能对结构构件产生严重影响之弯矩；(二)刚性连接节点－在设计上，此类节点之变形不会对结构内力分布或整体变形产生显著影响；(三)半刚性连接节点－不能符合有关刚性或铰接要求之连接节点。第十三条结构系统一、框架系统(一)所有框架必须考虑下列有关框架之缺陷；(二)在框架分析中，缺陷所产生之效应应按表一所述之等效几何缺陷方法或等效力方法计算；(三)如符合第十六条之要求，框架可分类为侧撑框架；(四)在框架分析中，每一层之摆动变形必须按第十五条有关摆动框架之分类进行验证。如被分类为摆动框架，二阶效应必须在计算中考虑。二、子框架系统只要符合下列条件，结构可在计算中再细分为多个子框架：(一)子框架间之结构相互作用必须确实地得到模拟；(二)子框架之布置必须适用于所使用之结构系统；(三)须考虑子框架间相互作用可能产生的严重影响。建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年4表一框架缺陷摆动缺陷等效力式中：,nc=柱数目,ns=楼层数目注：1.如果柱承受少于在平面上各柱的垂直荷载Nsd平均值之50%时，这些柱不应计算在nc内。2.如果柱不伸展至所有包括在ns中的楼层内，这些柱不应计算在nc内。若楼层及屋顶层不连接所有包括在nc中之柱，在确定ns时不应包括这些楼层。第十四条框架稳定性一、所有结构必须有足够刚度以抵抗侧向摆动，可经由：(一)支撑系统提供摆动刚度，例如：三角框架或剪力墙；(二)框架本身提供摆动刚度，例如：框架柱或节点刚度。二、所有框架必须有足够能力抵抗在摆动模式下之侧向倒塌。若框架被证明为非摆动框架，则不须进行摆动之验证。三、所有框架，包括摆动框架，必须验证在非摆动模式下具有足够抵抗破坏之能力。四、当使用弹性分析计算，摆动模式之二阶效应必须考虑，分析时可直接使用二阶分析方法或间接地使用下列其中一种方法：(一)使用放大弯矩之一阶弹性分析方法；(二)使用摆动挫曲长度之一阶弹性分析方法。建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年5五、在放大弯矩方法中，由一阶弹性分析方法求得之弯矩应乘上下列比值予以放大：式中,h,V及H应采用表二之定义。当使用放大弯矩方法时，构件设计应使用非摆动模式下之挫曲长度。第十五条摆动与非摆动框架一、若框架具有足够刚度以抵抗水平力，并具有足够精确性以忽略由水平位移产生之附加内力，框架可被分类为非摆动框架。二、若能符合表二之准则，于受力情况下，由各层梁柱相接而成之梁柱式框架结构可被分类为非摆动框架。表二摆动或非摆动框架之分类当，该框架系统可分类为非摆动框架。=由一阶理论计算，层顶相对层底之水平位移h=楼层高度H=层底之总水平反力(H1+H2)V=层底之总垂直反力(V1+V2)第十六条侧撑与非侧撑框架一、若框架由一支撑系统抵抗水平力，在考虑抗摆能力时具有足够精确性以假设所有水平力由该支撑系统抵抗，则框架可被分类为侧撑框架。二、若支撑系统可将框架之水平位移折减至少80%(见表三)，钢结构框架可被分类为侧撑框架。表三侧撑或非侧撑框架之分类当，该框架系统可分类为侧撑框架式中：=非侧撑框架的摆动刚度=侧撑框架的摆动刚度建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年6第四章材料第十七条钢材的一般特性一、本章中所列之钢材特性标称值，为设计时所要求之材料特征值。二、不同钢种之特性必须根据其力学性能（可从抗拉试验，冲击试验及弯曲试验求得）及化学成份而确定。第十八条型钢及钢板一、钢材标准(一)使用作结构构件之型钢及钢板特性必须符合下列标准：EN10025–热轧碳素结构钢EN10113–热轧合金结构钢(二)本条中表四、表五及表六所列之钢材适用于碳素钢之设计，对高强度钢材之设计请参阅EN10113。二、标称强度(一)本规章中，不同钢种之屈服强度fy和抗拉强度fu之标称值将列于表四中。钢号是根据钢材之屈服强度而作分类；(二)表四中所引用之标称值适用于标准值之计算；(三)按钢材不同厚度可细分其强度，EN10025标准中对各种厚度之钢材均有强度定义以作使用；(四)表中标称强度也适用于热轧空心钢管。表四钢材之力学性能钢号品质屈服强度fy及抗拉强度fu（N/mm2）标称厚度（mm）最小伸长率(Lo=5.65/So)标称厚度（mm）最低冲击吸收功标称厚度（mm）t≤4040t≤1003t≤4040t≤6363t≤100试验时温度oC10t≤15fyfufyfuS235JR2353602153402625242027JO027J2-2027S275JR2754302554102221202027JO027J2-2027S355JR3555103354902221202027JO027J2-2027K2-2040注：表中所提供之数据可作参考引用，更详细之数据数据可参阅EN10025标准。表中所提供之数据为采用纵向试件由拉力试验所得。对于钢板，钢带及宽度600mm之扁钢则采用横向试件，而其最少伸长率要求可再降低2%。对于厚度少于10mm之钢材，其最少冲击吸收功之要求必须参阅EN10025标准之图一。建筑钢结构规章（澳门建筑钢结构规章）2001年7三、钢材品质表四中钢材除以钢号分等外，还以JR、JO、J2及K2等标记钢材之质量，此质量可反映出钢材之可焊性及要求之冲击吸收功。钢材质量级别之表达是由JR级向K2级提升。有关钢号与质量级别之更详细说明可参阅EN10025标准。四、外形尺寸，质量及偏差各类热轧型钢、钢板及钢管之断面尺寸、质量及其相应之偏差要求，必须符合下列标准：EN10024、EN10029、EN10034、EN10055、EN10056、EN10210-2。五、材料物理性能参考值钢结构计算所采用之材料参数，本规章中应取下列数值：弹性模量.................E=210x103N/mm2剪变模量.................G=E/2(1+ν)N/mm2泊松比...................ν=0.3线膨胀系数...............α=12x10-6oC-1密度.....................ρ=7850kg/m3六、力学性能及化学成份钢材之力学性能及化学成份应符合表四与表五之要求。表五中所提供之数值是根据熔炼分析确定。有关成品分析之资料可参阅EN10025标准。最大碳当量之定义可参阅第二十一条