最新的钢结构设计标准比较

随着行业的不断发展，建筑必须满足质量标准，以确保其安全性和耐久性。对于一个项目，每个类别将有不同的评估标准。在下面的文章中，BMB Steel将向您展示钢结构设计标准最新比较的概述。

1. 符合钢结构设计标准的特点

1.1 越南钢结构标准的特点

越南钢结构标准TCVN 5575:2012源自俄罗斯。按越南标准，所有建筑程序必须应用SF（安全系数）方法，包括：

• 荷载安全系数
• 施工过程所提供材料的安全系数
• 工作环境中的安全系数，称为职业安全与健康（OSH）

因此，越南钢结构标准关注结构的刚度，钢结构不能过度变形。

在计算强度方面，TCVN的计算强度通过公式计算：标准强度/材料安全系数。

在假设荷载方面，通过公式计算：标准荷载*荷载确定系数。

根据越南钢设计标准，编号2737:1995被用作钢结构的假设荷载。风荷载的速度以3秒为单位，在20年周期内测量。

越南的风压系数通过风压计算，而不是速度。它由风洞模型中的压力测量结果确定，因此可以应用于立方体物体。

1.2 根据美国AISC 89/ASD标准的钢设计标准特征。

除了越南的设计标准外，美国钢结构设计标准是承包商广泛采用的方法。美国标准特点应用2种计算方法：

• 方法1：根据允许强度设计（ASD）和荷载系数：根据此，应变不得超过允许应力=屈服应力*（0.6 -> 0.67）
• 方法2：根据荷载和抗力系数设计（LRFD）：荷载乘以系数1.2->1.6；承载系数乘以0.75->0.9；主要应力为屈服强度。

Ft、Fy、Fb的关系：当处于拉伸状态时，允许应力Ft的值=0.6Fy（Fy：钢材屈服强度）。在压缩时=Fy x纵向弯曲系数。弯曲结构的极限值（Fb）值从0.6-0.67Fy。

内力值：M,N,Q由标准荷载引起，没有超载系数。然而，确定内力的公式需要结合各种荷载。

截面：假定的美国标准面积分为3个部分：实心截面、薄截面和非实心截面。计算实心截面面积必然会使用材料的允许效率。对于非实心截面面积的计算，应降低材料的允许应力。类似于薄截面，必须进一步降低。

1.3 基于欧洲标准Eurocode 3的钢设计标准特征

欧洲钢结构标准按极限标准计算（承载能力和使用极限）。极限应力通过多个系数乘以屈服强度进行计算。

截面：根据薄度（宽度/厚度）分为几个等级。更厚的1、2级承受更高的应力。第3、4级更薄，因此容易失去局部稳定性。与越南标准和美国标准LRFD类似。因此，截面分为4种类型：实心截面、非实心截面、塑性截面和薄截面。

荷载：基于BS 6399，需要考虑楼板荷载、风荷载和雪荷载。

风荷载的注意事项：

• 风荷载压力是从风速计算的，考虑地形、建筑类型等因素
• 风荷载的气动系数必须包括建筑内部的负压。必须选择最危险的系数值进行计算。BS 6399使用50年期间一小时的平均风速；同时，英国标准也使用CP3，采用在50年期间内以3秒为单位的风速进行测量。

允许位移：计算为因使用荷载（活荷载）而产生的最大值，而不考虑超载系数。根据TCVN，允许更大的变形。例如：天花板支撑梁L/360（根据TCVN L/400）；辅助梁L/200（TCVN L/240）；并且仅计算活荷载，不考虑整体作为TCVN。

安全系数：根据BS 6399，不同荷载使用不同的安全系数：例如：死荷载的安全系数（HSAT）为1.4（TCVN为1.2）；活荷载为1.6（TCVN为1.2或1.3）；风荷载为1.4（TCVN为1.2）。此外，材料的安全系数取为1，因为在材料强度计算中已经进行了调整。根据TCVN，材料的安全系数为1.05到1.1，具体取决于钢材类型。此外，BS没有建筑功能的安全系数，结构的工作系数，而TCVN设有。

如果将BS的HSAT与TCVN的进行比较，越南的HSAT小于BS。因此，在相同的钢材和承载相同的名义荷载的情况下，按照TCVN进行计算的结构需要的材料更少。

2. 一些国家的设计荷载标准

每个国家的设计荷载均有一定的标准。以下是一些典型国家的设计荷载标准：

• 越南：TCVN 2737:1995：荷载与影响，设计标准。
• 美国：MBMA 2002；UBC 97；IBC 2006；
• 英国：BS 6399：第二部分：1997：建筑荷载：第二部分：风荷载的操作规程；BS 6399：第一部分：1984：建筑设计荷载：第一部分：死荷载和施加荷载的操作规程。
• 欧洲：EN 1991-1-4:2005 A1：结构上的作用。
• 澳大利亚：AS/NZS 1170.1:2002：澳大利亚/新西兰的死荷载、活荷载和其他荷载标准；AS/NZS 1170.2:2011：澳大利亚/新西兰风荷载标准

设计荷载是根据结构的外部因素来确定的，例如施工现场的影响、天气的影响等。虽然每个国家都有自己的标准，但建议应用最基本的原则，以确保施工安全以及预见可能发生的错误和危险。

3. 当前钢结构设计评估标准的比较

当前的钢结构设计评估标准取决于各国的钢结构设计标准。由此，我们可以决定使用哪个标准进行评估。

• 越南依据编号5575:2012：钢结构——安全设计标准。
• 美国依据编号AISC-89：美国钢结构建筑学会强调弹性及材料的作用方式。
• 英国：BS 5950：第一部分：1990：英国标准：建筑中钢结构的用途：英国标准。
• 欧洲：EN 1993-1-1：欧洲标准——钢结构设计：此标准在建筑项目中广泛使用，但强调诸如适当调查、各类安全水平等因素。
• 澳大利亚：AS 4100-1998：澳大利亚钢结构标准；AS 4600:1996：澳大利亚/新西兰标准：铜包钢结构。

总的来说，为了评估钢结构设计是否合格，必须在设计过程中对结构的能力、安全标准和承载能力进行评估，钢结构设计过程

目前，钢结构设计不仅取决于各国的标准，而且在预制建筑中也扮演着关键角色——一种利用钢结构来优化时间和成本的建筑类型。预制建筑必须满足承载要求，并遵守诸如越南的TCVN 5575:2012或欧洲的EN1993-1-1等国际标准，以确保安全和耐久性。选择适当的钢结构设计标准是预制钢建筑施工中的关键因素，确保了质量和投资者的成本优化。

4. 应用钢结构设计标准时的注意事项

投资者需要选择适当的标准进行钢结构制作以达到精确、质量，并确保项目的安全性：

• 财务：以适合自身承受能力的预算投资项目。
• 建筑环境：确保采用其他标准
• 仔细调查计划和施工环境：对施工来说，协调各类因素至关重要。
• 不要让一个标准与另一个标准相结合。如果发生这种情况，项目将不再统一和安全。

在以上文章中，BMB Steel与您分享了最新钢结构设计标准的比较。希望通过这些信息，业主和承包商可以为他们的项目选择合适的标准。