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 1
主编部门：湖北省发展计划委员会
批准部门：中华人民共和国建设部
施行日期：2003年1月1日
中华人民共和国建设部公告
第 63 号
建设部关于发布国家标准 《冷湾薄壁型钢结构技术规范》的公告
现批准《冷湾薄壁型钢结构技术规范》为国家标准，编号为GB50018-2002，自2003年1月1日起实施。其中，第3.0.6、4.1.3、4.1.7、4.2.1、4.2.3、4.2.4、4.2.5、4.2.7、9.2.2、10.2.3条为强制性条文，必须严格执行。原《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18-87同时废止。
中华人民共和国建设部
二○○二年九月二十七日
前 言
本规范是根据建设部建标[1998]94号文的要求，由主编部门湖北省发展计划委员会、主编单位中南建筑设计院会同有关单位、对1987年国家计划委员会批准颁布的《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ 18-87进行全面修订而成的。
本规范共11章5个附录，这次修订的主要内容有：
1.按新修订的国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》的规定，增加了在采用不同安全等级时需结合考虑设计使用年限的内容；
2.增列了在单层房屋设计中考虑受力蒙皮作用的设计原则；
3.补充了弯矩作用于非对称平面内的单轴对称开口截面压弯构件稳定性的计算公式；
4.对三种不同的受压板件的有效宽厚比计算修改成以板组为计算单元，考虑相邻板件的约束影响，并采用统一的计算公式；
5.新增了自攻（自钻）螺钉、拉铆钉、射钉及喇叭形焊缝等新型连接方式的内容；
6.对广泛应用的压型钢板增加了用作非组合效应楼板、同时承受弯矩和剪力作用的计算方法；
7.新增了应用十分广泛的薄壁型钢墙梁的设计规定与构造要求；
8.补充了多跨门式刚架体系中刚架在的计算长度计算公式，补充了刚架梁垂直挠度限值、柱顶侧移限值等规定。
本规范将来可能进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。
本规范以黑体字标志的条文力强制性条文，必须严格执行。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中南建筑设计院负责具体技术内容的解释。
为了提高规范的质量，请各单位在执行本规范过程中，结合工程实践，认真总结经验，并将意见和建议寄至：湖北省武汉市武昌中南二路十号中南建筑设计院《冷弯薄壁型钢结构技术规范》国家标准管理组（邮编：430071，Email：lwssc＠public.wh．hb．cn）。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人：
主编单位：中南建筑设计院
参编单位：同济大学 深圳大学 西安建筑科技大学 哈尔滨工业大学 福州大学 湖南大学 东风汽车公司基建管理部 武汉大学 上海交通大学 中国建筑标准设计研究所 浙江杭萧钢构股份有限公司 南昌大学 福建长祥建筑钢结构有限公司 喜利得（中国）有限公司
主要起草人： 陈雪庭 陆祖欣 沈祖炎 张中权 何保康 徐厚军 张耀春 魏潮文 周绪红 孔次融 方山峰 周国樑 蔡益燕 陈国津 郭耀杰 高轩能 单银木 熊 皓 王 稚
1 总 则
1.0.1 为使冷弯薄壁型钢结构的设计和施工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。
1.0.2 本规范适用于建筑工程的冷弯薄壁型钢结构的设计与施工。
1.0.3 本规范未考虑直接承受动力荷载的承重结构和受有强烈侵蚀作用的冷弯薄壁型钢结构的特殊要求。
1.0.4 本规范的设计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制定的。
1.0.5 设计冷弯薄壁型钢结构时，应结合工程实际，合理选用材料、结构方案和构造措施，保证结构在运输、安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要求，符合防火、防腐要求。
1.0.6 冷弯薄壁型钢结构的设计和施工，除应符合本规范外，尚应符合现行有关国家标准的规定。
2 术语、符号
2.1 术 语
2.1.1 板件 elements
薄壁型钢杆件中相邻两纵边之间的平板部分。
2.1.2 加劲板件 stiffened elements
两纵边均与其他板件相连接的板件。
2.1.3 部分加劲板件 partial1y stiffened elements
一纵边与其他板件相连接，另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件。
2.1.4 非加劲板件 unstiffened elements
一纵边与其他板件相连接，另一纵边为自由的板件。
2.1.5 均匀受压板件 uniform1y compressed elements
承受轴心均匀压力作用的板件。
2.1.6 非均匀受压板件 non-uniformly compressed elements
承受线性非均匀分布应力作用的板件。
2.1.7 子板件 sub-elements
一纵边与其他板件相连接，另一纵边与符合要求的中间加劲肋相连接或两纵边均与符合要求的中间加劲肋相连接的板件。
2.1.8 宽厚比 width-to-thickness ratio
板件的宽度与厚度之比。
2.1.9 有效宽厚比 effective width-to-thickness ratio
考虑受压板件利用屈曲后强度时，为了简化计算，将板件的宽度予以折减，折减后板件的计算宽度与板厚之比。
2.1.10 冷弯效应 effect of cold forming
因冷弯引起钢材性能改变的现象。
2.1.11 受力蒙皮作用 stressed skin action
与支承构件可靠连接的压型钢板体系所具有的抵抗板自身平面内剪切变形的能力。
2.1.12 喇叭形焊缝 flare groove welds
连接圆角与圆角或圆角与平板间隙处的焊缝。
2.2 符 号
2.2.1 作用及作用效应
2.2.2 计算指标
2.2.3 几何参数
2.2.4 计算系数
3 材 料
3.0.1 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板，应采用符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700规定的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591规定的Q345钢。当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材，但应符合相应有关国家标准的要求。
3.0.2 用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板，应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和硫、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。
3.0.3 在技术经济合理的情况下，可在同一构件中采用不同牌号的钢材。
3.0.4 焊接采用的材料应符合下列要求：
1 手工焊接用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117或《低合金钢焊条》GB/T 5118的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。
2 自动焊接或半自动焊接用的焊丝，应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957的规定。选择的焊丝和焊剂应与主体金属相适应。
3 二氧化碳气体保护焊接用的焊丝，应符合现行国家标准《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110的规定。
4 当Q235钢和Q345钢相焊接时，宜采用与Q235钢相适应的焊条或焊丝。
3.0.5 连接件（连接材料）应符合下列要求：
1 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T 5780的规定，其机械性能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 3089.1的规定。
2 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》GB/T 1228～1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632～3633的规定。
3 连接薄钢板或其他金属板采用的自攻螺钉应符合现行国家标准《自钻自攻螺钉》GB/T 15856.1～4、GB/T 3098.11或《自攻螺栓》GB/T 5282～5285的规定。
3.0.6 在冷弯薄壁型钢结构设计图纸和材料订货文件中，应注明所采用的钢材的牌号和质量等级、拱货条件等以及连接材料的型号（或钢材的牌号）。必要时尚应注明对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。
4 基本设计规定
4.1 设 计 原 则
4.1.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以分项系数设计表达式进行计算。
4.1.2 冷弯薄壁型钢承重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。
4.1.3 设计冷宵簿壁型钢结构时的重要性系数γo 应根据结构的安全等级、设计使用年限确定。
一般工业与民用建筑冷弯簿壁型钢结构的安全等级取为二级，设计使用年限为50年时，其重要性系数不应小于1.0；设计使用年限为25年时，其重要性系数不应小于0.95。特殊建筑冷弯簿壁型钢结构安全等级、设计使用年限另行确定。
4.1.4 按承载能力极限状态设计冷弯薄壁型钢结构，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，采用荷载设计值和强度设计值进行计算。荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数；强度设计值等于材料强度标准值除以抗力分项系数，冷弯薄壁型钢结构的抗力分项系数γR=1.165。
4.1.5 按正常使用极限状态设计冷弯薄壁型钢结构，应考虑荷载效应的标准组合，采用荷载标准值和变形限值进行计算。
4.1.6 计算结构构件和连接时，荷载、荷载分项系数、荷载效应组合和荷载组合值系数的取值，应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定。
注：对支承轻屋面的构件或结构（屋架、框架等），当仅承受一个可变荷载，其水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值宜取0.3kN/m2。
4.1.7 设计刚架、屋架、檩条和墙梁时，应考虑由于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响，此时永久荷载的荷载分项系数应取1.0。
4.1.8 结构构件的受拉强度应按净截面计算；受压强度应按有效净截面计算；稳定性应按有效截面计算。
4.1.9 构件的变形和各种稳定系数可按毛截面计算。
4.1.10 当采用不能滑动的连接件连接压型钢板及其支承构件形成屋面和墙面等围护体系时，可在单层房屋的设计中考虑受力蒙皮作用，但应同时满足下列要求：
1 应由试验或可靠的分析方法获得蒙皮组合体的强度和刚度参数，对结构进行整体分析和设计；
2 屋脊、檐口和山墙等关键部位的模条、墙梁、立柱及其连接等，除了考虑直接作用的荷载产生的内力外，还必须考虑由整体分析算得的附加内力进行承载力验算；
3 必须在建成的建筑物的显眼位置设立永久性标牌，标明在使用和维护过程中，不得随意拆卸压型钢板，只有设置了临时支撑后方可拆换压型钢板，并在设计文件中加以规定。
4.2 设 计 指 标
4.2.1 钢材的强度设计值应按表4.2.1采用。
4.2.2 计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度，可采用按本规范附录C确定的考虑冷弯效应的强度设计值。
4.2.3 经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯簿壁型钢构件不得采用考虑冷弯效应的强度设计值。
4.2.4 焊缝的强度设计值应按表4.2.4采用。
4.2.5 C级普通螺栓连接的强度设计值应按表4.2.5采用。
4.2.6 电阻点焊每个焊点的抗剪承载力设计值应按表4.2.6采用。
4.2.7 计算下列情况的结构构件和连接时，本规范4.2.1至4.2.6条规定的强度设计值，应乘以下列相应的折减系数。
1 平面格构式檩条的端部主要受压腹杆：0.85；
2 单画连接的单角钢杆件：
1）按轴心受力计算强度和连接：0.85；
2）按轴心受压计算稳定性：0.6＋0.0014λ；
注：对中间无联系的单角钢压杆，λ为按最小回转半径计算的杆件长细比。
3 无垫板的单面对接焊缝：0.85；
4 施工条件较差的高室安装焊缝：0.90；
5 两构件的连接采用搭接或其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接：0.90。
上述几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
4.2.8 钢材的物理性能应符合表4.2.8的规定。
4.3 构造的一般规定
4.3.1 冷弯薄壁型钢结构构件的壁厚不宜大于6mm，也不宜小于1.5mm（压型钢板除外），主要承重结构构件的壁厚不宜小于2mm。
4.3.2 构件受压部分的壁厚尚应符合下列要求：
1 构件中受压板件的最大宽厚比应符合表4.3.2的规定。
2 圆管截面构件的外径与壁厚之比，对于Q235钢，不宜大子100；对于Q345钢，不宜大于68。
4.3.3 构件的长细比应符合下列要求：
1 受压构件的长细比不宜超过表4.3.3中所列数值；
表4.3.3 受压构件的容许长细比
项次 构件类别 容许长细
1 主要构件（如主要承重柱、刚架柱、桁架和格构式刚架的弦杆及支座压杆等） 150
2 其他构件及支撑 200
2 受拉构件的长细比不宜超过350，但张紧的圆钢拉条的长纲比不受此限。当受拉构件在永久荷载和风荷载组合作用下受压时，长细比不宜超过250；在吊车荷载作用下受压时，长细比不宜超过200。
4.3.4 用缀板或缀条连接的格构式柱宜设置横隔，其间距不宜大子2～3m，在每个运输单元的两端均应设置横隔。实腹式受弯及压弯构件的两端和较大集中荷载作用处应设置横向加劲肋，当构件腹板高厚比较大时，构造上宜设置横向加劲肋。
5 构件的计算
5.1 轴心受拉构件
5.1.1 轴心受拉构件的强度应按下式计算：
5.1.2 计算开口截面的轴心受拉构件的强度时，若轴心力不通过截面弯心（或不通过Z形截面的扇性零点），则应考虑双力矩的影响。
注：本条规定也适用于轴心受压、拉弯、压弯构件。
5.2 轴心受压构件
5.2.1 轴心受压构件的强度应按下式计算：
5.2.2 轴心受压构件的稳定性应按下式计算：
5.2.3 计算闭口截面、双轴对称的开口截面和截面全部有效的不卷边的等边单角钢轴心受压构件的稳定系数时，其长细比应取按下列公式算得的较大值：