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冷弯薄壁型钢结构技术规范17-87

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB5001820XX）是中国工程建设领域关于冷弯薄壁型钢结构设计、施工与验收的重要技术标准，广泛应用于低层住宅、轻型工业厂房、仓储建筑及临时结构等工程中。本规范系统规定了冷弯薄壁型钢结构的材料选用、截面设计、连接构造、抗震性能、防腐防火措施以及施工质量控制等方面的技术要求，旨在确保结构的安全性、适用性和耐久性。以下为该规范约87500字内容的简要概述与核心要点介绍。

一、总则

1.1目的与适用范围本规范适用于以冷弯成型的薄壁型钢为主要承重构件的单层或多层建筑结构，特别是跨度不大、层数较少（一般不超过3层）、荷载较轻的民用与工业建筑。不适用于高层建筑、大跨度空间结构或承受强烈动荷载的特殊结构。

1.2设计原则遵循“极限状态设计法”青岛市房建文明施工标化图册，包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。结构设计应满足安全性、适用性、耐久性三大基本功能要求，并兼顾经济合理、便于施工的原则。

1.3规范依据本规范依据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）、《建筑结构荷载规范》（GB50009）、《钢结构设计标准》（GB50017）等相关国家标准制定，并结合冷弯薄壁型钢的受力特点和技术发展进行补充完善。

二、术语与符号

2.1基本术语冷弯薄壁型钢：由热轧或冷轧带钢、钢板通过常温弯曲成型制成的开口或闭口薄壁型材，板厚一般在0.4～6.0mm之间。屈服强度：钢材开始发生塑性变形时的应力值。有效截面：考虑局部屈曲和畸变屈曲后，实际参与承载的截面面积。腹板压屈后强度：腹板局部屈曲后仍能继续承担荷载的能力。翘曲约束：端部或支座对构件截面翘曲变形的限制程度。

2.2主要符号规范中定义了各类几何参数（如t—板厚，b—翼缘宽度）、力学参数（如f_y—屈服强度，f_u—抗拉强度）、内力符号（M—弯矩，N—轴力，V—剪力）及稳定系数（φ—稳定系数，γ—分项系数）等，统一表达形式，便于设计计算。

三、材料要求

3.1钢材牌号与性能推荐使用符合《碳素结构钢》（GB/T700）、《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）或《连续热镀锌钢板及钢带》（GB/T2518）的冷轧或热轧钢材。常用牌号包括Q235、Q355及其镀锌版本（如S250GD、S350GD等），其屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标需满足规范限值。

3.2板厚与尺寸公差冷弯型钢的板厚通常为0.5～6.0mm，其中住宅类结构多采用0.8～2.0mm。尺寸偏差应符合《冷弯型钢》（GB/T6725）的规定，保证构件几何精度，避免因初始缺陷导致承载力下降。

3.3镀锌层要求为提高耐腐蚀性能，冷弯薄壁型钢普遍采用双面热浸镀锌处理。镀锌层重量不应小于180g/m²（Z180），在腐蚀环境较严重的地区可提高至275g/m²（Z275）或采用镀铝锌（AZ150）材料。

四、基本设计规定

4.1设计方法采用以概率理论为基础的极限状态设计法，结构抗力与作用效应按下列公式验算：

承载能力极限状态：γ₀(γ_GG_k+γ_QQ_k)≤R(f_k,a_k)/γ_R正常使用极限状态：S_d≤C

式中，γ₀为结构重要性系数，γ_G、γ_Q为永久与可变荷载分项系数，G_k、Q_k为标准值，R为抗力函数，f_k为材料强度标准值，a_k为几何参数，γ_R为抗力分项系数，S_d为作用效应设计值，C为限值。

4.2荷载组合根据《建筑结构荷载规范》（GB50009）确定恒载、活载、风载、雪载、地震作用等，并按不同工况进行组合。对于风荷载敏感结构，需进行风振分析。

4.3结构布置冷弯薄壁型钢结构宜采用规则平面布置，避免过大的偏心或扭转。主要承重体系可为墙体骨架体系、屋架体系或框架体系，构件间应具有足够的整体稳定性。

五、截面特性与有效截面计算

5.1截面类型常见冷弯薄壁型钢截面包括：C形（槽钢）、U形、L形、Z形、帽形（Σ形）、箱形等。其中C形和U形应用最广，常用于墙梁、檩条、楼面梁等。

5.2局部屈曲与有效宽度法由于板件宽厚比较大，易发生局部屈曲。规范采用“有效宽度法”计算有效截面，即将受压板件划分为若干条带，每条带按其宽厚比和应力分布确定有效宽度。

受压翼缘有效宽度：b_eff=ρ·b，ρ为折减系数，与λ_p（板件正则化长细比）相关。腹板受压区有效高度：h_eff=ρ·h_c，c为受压区高度。

5.4有效截面惯性矩与抵抗矩基于有效宽度计算有效截面面积A_eff、惯性矩I_eff和截面模量W_eff，作为承载力验算的基础。

六、构件承载力计算

6.1轴心受压构件轴压构件可能因整体失稳、局部屈曲或畸变屈曲而破坏。承载力按下列公式计算：

N≤φ·A_eff·f_y/γ_R

其中，φ为稳定系数，由构件长细比λ和截面类型查表确定。对于细长构件，需考虑二阶效应。

6.2受弯构件弯矩作用下，构件可能发生侧向弯扭失稳、局部屈曲或有效截面塑性发展不足等问题。

弯曲承载力：M≤W_eff·f_y/γ_R挠度控制：l/180～l/250（视用途而定）连续梁可考虑塑性调幅，但调幅系数不宜超过0.9

6.3压弯构件同时承受轴力和弯矩的构件，应满足相关公式：

N/N_e+(M/M_e)^α≤1

式中，N_e、M_e为轴压和纯弯承载力，α为相关指数，通常取1.0～2.0，具体依截面形式和荷载方向确定。

6.4受剪承载力腹板受剪承载力主要由抗剪屈曲控制：

V≤V_cr=τ_cr·h·t

τ_cr为临界剪应力，与腹板高厚比h/t有关。必要时可设置加劲肋提高抗剪能力。

七、连接与节点设计

7.1连接方式冷弯薄壁型钢常用连接方式包括：自攻螺钉（自钻螺钉）抽芯铆钉普通螺栓焊接（较少用，因易引起热变形）

7.2自攻螺钉连接自攻螺钉是主要连接手段，其承载力取决于钢材厚度、螺钉直径、边距、间距及受力方向。

单颗螺钉抗剪承载力：按试验数据或经验公式计算，考虑基材厚度与螺钉直径匹配。抗拉承载力：受限于螺钉拔出或基材撕裂。连接滑移：需验算是否满足正常使用要求。

7.3节点构造墙体与楼板连接：采用角钢、连接板或专用连接件实现可靠传力。檩条与屋架连接：常用Z形或C形搭接，通过螺钉固定。柱脚连接：可采用底板锚固于混凝土基础，或直接与地梁连接。

八、构造要求

8.1构件长细比限制受压构件：λ≤200受拉构件：λ≤400支撑构件：λ≤350

8.2板件宽厚比限制为防止过早发生局部屈曲，受压板件宽厚比应满足限值要求。例如：受压翼缘自由外伸部分：b/t≤60ε腹板：h/t≤200ε其中，ε=√(235/f_y)

8.3加劲肋设置当板件宽厚比较大时，应设置边缘加劲肋（如卷边）或中间加劲（如小折边），以提高局部稳定性和有效截面。

8.4孔洞处理构件上开孔会削弱截面并引发应力集中。开孔位置宜避开高应力区，孔边距应满足最小要求，必要时进行补强。

九、抗震设计

9.1设防目标按照《建筑抗震设计规范》（GB50011）进行抗震设防，达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准设防目标。

9.3抗震构造措施设置足够数量的抗侧力构件（如剪力墙、支撑）加强节点连接，提高延性控制结构高宽比，避免薄弱层保证楼屋盖的整体性与面内刚度

9.4抗震验算对地震作用下的结构进行内力分析和承载力验算，必要时进行弹塑性时程分析。

十、防火与防腐设计

10.1防火要求冷弯薄壁型钢耐火极限较低，需采取防火保护措施：喷涂防火涂料（如膨胀型防火涂料）安装防火石膏板使用防火封堵材料封闭空腔

耐火极限应满足建筑设计防火规范要求（如0.5h、1.0h、1.5h等）。

10.2防腐设计除镀锌外，尚可采取以下措施：在潮湿或腐蚀环境中增加镀锌层厚度涂刷防腐漆避免不同金属接触引起的电化学腐蚀合理排水，防止积水

十一、制作与安装

11.1制作要求冷弯成型应保证截面尺寸准确，无明显扭曲或波浪。切割宜采用机械剪切或等离子切割，避免火焰切割损伤镀锌层。钻孔位置精确，避免错位。

11.2安装工艺构件编号清晰，按图施工。墙体、楼面、屋面骨架应垂直、水平，偏差控制在允许范围内。连接螺钉数量、间距、边距符合设计要求。安装过程中应设置临时支撑，防止失稳。

11.3质量检验外观检查：有无变形、锈蚀、损伤。尺寸复核：截面尺寸、孔位、长度。连接检查：螺钉紧固程度、数量、排列。防腐防火层完整性检测。

十二、验收标准

12.1验收依据依据本规范、设计文件、施工合同及相关标准进行分项、分部工程验收。

12.2主控项目材料合格证与复检报告构件尺寸与偏差连接质量防腐防火施工质量结构整体垂直度与平整度

12.3一般项目表面清洁度临时支撑拆除情况成品保护

大郑线应急扩能纵横工字钢加固工程技术交底十三、附录与参考

规范附录包含大量实用设计图表与计算示例，如：常用截面几何特性表稳定系数φ查表自攻螺钉承载力表格有效宽度计算流程图典型节点详图

此外，规范还引用了国内外相关研究成果与工程实践经验，体现了技术先进性与工程实用性相结合的特点。

十四、与其他规范的关系

本规范与以下标准协调使用：GB50009《建筑结构荷载规范》GB50011《建筑抗震设计规范》GB50016《建筑设计防火规范》GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》JGJ/T277《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》

十五、发展趋势与展望

随着装配式建筑、绿色建筑和智能建造的发展，冷弯薄壁型钢结构因其自重轻、工业化程度高、施工速度快、环保节能等优势，在住宅产业化中展现出广阔前景。未来发展方向包括：高强度钢材的应用（如G550级）BIM技术在深化设计中的集成模块化集成房屋体系更完善的抗震与抗风性能研究数字化制造与自动化安装

结语

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》是指导我国冷弯薄壁型钢结构工程实践的核心技术文件。它不仅总结了多年来的科研成果与工程经验，也为新型建筑体系的发展提供了坚实的技术支撑。通过严格执行本规范，可有效提升工程质量，保障人民生命财产安全景观绿化施工组织设计编制内容，推动建筑产业现代化进程。