中美钢结构节点设计差异对铁塔设计的影响

浅议国内钢结构设计规范与欧美设计规范的几点差别摘要：关于钢结构焊缝连接的计算和构造，各国钢结构设计规范中都有明确的规定并且存在一定的差别。

本文以我国新修订的钢结构设计规范GB50017-2003为基础,结合美国钢结构设计规范LRFD一2001、欧洲钢结构设计规范EC3和ISO规范，对各本规范中关于角焊缝的绕角焊问题、端面接触承压时的焊缝计算问题、角焊缝焊脚尺寸的限值问题以及角焊缝的计算进行了对比分析,得出了其中的差别，有关分析结论可供工程技术人员参考.关键词：钢结构设计规范角焊缝限值端面接触承压绕角焊中图分类号：文献标识码: 文章编号近年来，随着我国与世界其他国家合作的工程建设项目不断增加，迫切地需要我国工程技术人员去认识并熟悉欧美规范,同时不断完善我国的结构设计标准，并最终让国际世界了解并接纳我国的标准。

以此为出发点,本文对中国钢结构设计规范GB50017—2003、美国钢结构设计规范LRFD一2001以及欧洲钢结构设计规范EC3关于角焊缝计算方法、绕角焊问题、端面接触承压时的焊缝计算问题进行了分析和比较，找出了各本规范的差异和共同之处，希望能为我国工程技术人员了解欧美标准提供一点帮助。

1 关于端面接触承压时的焊缝计算问题钢结构的连接节点中经常会遇到杆件端面接触承受压力的情况。

我国设计规范中认为当端面承压时，端面如刨平顶紧，则压力N可全部通过接触面直接传力，但此时应验算端面承压的强度。

当端面未进行刨平顶紧时，规范中未作规定，而设计习惯则按全部压力N由焊缝传递来确定焊缝的尺寸。

事实上，即使端面不刨平顶紧，通过端面的部分接触,也可以传递部分压力.关于这个问题，国外规范如ISO规范第8。

10条和欧洲《钢结构建议》第7.1。

6条中都规定：假如接触面是相互平行和紧贴的，焊接节点中不同部件间的压力可通过接触传递。

接触面间的局部不平整容许达到2mm,此局部空隙不要求必须用焊缝填充,但要求采取相应措施防止接触面间的相互滑动或接触面被拉开.在防止侧向位移的措施中可以考虑摩擦力的作用。

1刚接或半刚接节点1.1欧洲规范（EN1993-1-8，5.2.2.5,54页）梁柱节点：对于框架支撑结构，当支撑体系可减少至少80%结构水平侧移时，初始连接转动刚度不小于8倍梁线刚度视为刚接节点；对框架结构，初始连接转动刚度不小于25倍梁线刚度视为刚接节点，欧洲标准定义刚性节点的依据是节点承载力与理想刚性节点相比下降不超过5%；初始连接转动刚度在0.5到25倍梁线刚度之间（开区间）视为半刚接，但是当框架梁柱线刚度比小于0.1时，即使满足初始连接转动刚度不小于25倍梁线刚度这一条件，亦视为半刚接节点。

柱脚：满足以下条件时柱脚可视为刚接：其中为假设柱子梁端铰接的柱子长细比。

1.2美国规范对刚性（FR）和半刚性（PR）节点，美国规范AISC360-10B章、J章仅给出了定性规定，规定刚性节点应有足够强度和刚度在承载力极限状态维持节点处角度，而柔性节点（simple connections）应几乎不传递弯矩，并有设计所要求的转动能力。

AISC341-16按不同结构形式分别给出了连接要求，对于钢板剪力墙结构边缘构件的连接，规范指出应满足框架结构（moment frame system）的连接要求，采用FR或PR连接形式。

对FR连接，规范规定（AISC341-16第E章6b节，34页）刚性连接应满足传递弯矩和剪力的强度要求，并应考虑超强系数和硬化，按下式计算：对于弯矩： ≥ ∙ /Ry取值为1.1， 取值为1.0（LRFD设计法）或1.5（ASD设计法）；Mp对于剪力： ≥Lcf为梁净跨。

对PR连接，规范规定（AISC341-16第E章6b节，35页）半刚性连接应满足传递弯矩和剪力的强度要求，并在设计时考虑刚度和变形能力，包括对结构整体稳定性的影响。

对于弯矩：连接的名义抗弯强度（nominal flexure strength of connection）不应低于梁塑性弯矩Mp的50%；对于剪力：与刚性节点形式相同，将Mp替换为连接的名义抗弯强度即可。

中美钢结构通信塔设计规范对比研究分析的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着我国通信业的迅速发展和普及，钢结构通信塔作为通信基础设施的重要组成部分越来越广泛应用。

在通信塔的设计、选型、建造和维护过程中，规范化管理和标准化设计有着至关重要的作用。

目前，我国通信塔设计规范有《电力结构工程施工及验收规范》、《建筑工程结构设计标准》、《钢管塔制造、安装及验收规范》等。

而在美国，通信塔设计规范则有ANSI/TIA-222-G《Structural Standards for Steel Antenna Towers and Antenna Supporting Structures》等。

不同的国家、地区的通信塔设计规范会有差别，其中包括在设计规范的基础理论上的区别、在设计和计算方法上的不同、在设计参数和荷载条件上的差异等等。

因此，通过对比分析中美钢结构通信塔设计规范的异同点，可以发现各自的优势和弊端，从而有针对性地完善和改进我国的通信塔设计规范，提高通信塔的建筑质量和使用性能，并为我国通信事业的可持续发展提供支持。

二、研究内容和方法本研究的主要内容包括对中美两国的钢结构通信塔设计规范进行归纳总结，梳理各自的规范结构、设计参数、荷载及其作用、材料性能参数等；分析比较两国的设计方法和计算方法，挖掘其差异和优势劣势；根据两国的实际情况和规范制定背景，探究异同点的来源及其背后的国情、历史、经济等因素；结合我国通信塔设计与应用的实际情况，提出适用于我国的通信塔设计规范改进建议。

本研究所采用的方法主要包括文献研究法、实地调查法、专家访谈法和归纳分析法。

三、预期成果本研究将对中美钢结构通信塔设计规范的异同点进行深入研究和探讨，挖掘各自的优缺点，为优化我国通信塔设计规范提供经验借鉴；将提出适用于我国通信塔设计的规范改进建议，为我国通信行业的可持续发展提供支持。

预计研究成果包括学术性研究论文、实用性规范改进建议和专业报告。

中美建筑钢结构钢材性能对比分析3篇中美建筑钢结构钢材性能对比分析1中美建筑钢结构钢材性能对比分析随着建筑工业化的发展，钢结构建筑在世界范围内得到了广泛的应用。

由于钢材的特殊性能，钢结构具有轻质、高强、耐腐蚀、抗震、抗风等特点，因此越来越受到设计师和业主的喜爱。

然而，钢结构所涉及的钢材品种繁多，不同地区或国家的钢材标准也存在差异，因此需要进行中美建筑钢结构钢材性能对比分析，以便设计师和业主选择合适的钢材材料，确保钢结构的质量和安全。

一、中美建筑钢结构的历史在中国，钢结构的应用历史可以追溯到上世纪60年代，但是由于钢材品种较少，钢结构体系也比较单一，建筑的高度和规模相对较小。

随着经济的快速发展，特别是2008年汶川大地震的发生，中国对钢结构的重视程度大大提高。

目前，中国已经成为世界上钢结构应用最广泛的国家之一，拥有许多创意十足的钢结构建筑。

在美国，钢结构的应用历史更加悠久。

自19世纪末以来，钢结构已经成为美国建筑业中的重要组成部分。

经过多年的发展，美国建筑钢结构的设计、施工和检测技术已经非常成熟。

以芝加哥的“亨利·莫斯”大楼为例，它是全球著名的钢结构建筑之一，也是美国钢结构建筑的代表之作。

二、中美钢材标准的差异中美两国的钢材标准存在着一定的差异。

以中国标准为例，目前最常用的钢材品种是Q235和Q345两种低合金钢。

这两种钢材的强度和韧性良好，适用于大多数的建筑结构。

而美国的钢材标准则以ASTM标准为主，比如ASTM A36、ASTM A572等。

在强度方面，美国的钢材标准要求更高。

以ASTM A36为例，其抗拉强度可以达到400 MPa以上，而Q235的抗拉强度大约只有235 MPa。

在韧性方面，两国的标准也存在差异。

美国的钢材标准更加注重低温韧性，而中国钢材标准则注重冲击韧性。

三、钢材性能对比分析钢材的性能对于钢结构建筑来说至关重要。

下面就通过一些关键参数进行中美钢材性能对比分析。

1. 强度首先，强度是决定钢结构建筑安全性的关键因素。

海外地区美标与国标钢结构施工管理差异对比分析摘要：随着国家大力推进和发展“一带一路”建设政策，中国企业开始在海外地区承揽了越来越多的工程建设项目。

但是海外地区项目所采用的建造、施工、验收等标准均为国外标准，与中国国家标准存在着明显的差异。

本文以马来西亚标志塔项目钢结构施工为例，从钢结构图纸深化设计、钢结构安装、钢结构焊接作业、防火涂装施工等多方面综合对比分析美标与国标在施工管理流程中存在的差异，为后续的海外地区工程建设施工指明方向。

关键词：海外地区；钢结构；国标；美标；对比分析10 前言海外地区建设工程项目因为项目地址处于中国之外地区，项目施工建设过程中采用设计、施工、验收等标准均为其他国家标准，因此导致相应的施工管理等流程均与国内的建设项目存在着差异。

海外地区工程建设人员应对不同国家施工标准有深入的了解及掌握，这样才能在海外项目建设施工过程中针对因标准不同产生的问题及时、有效的做出解决方法及对策。

因此，本文将以马来西亚标志塔项目钢结构施工为例，从钢结构图纸深化设计、钢结构安装、钢结构焊接作业、防火涂装施工及现场质量验收等多方面综合对比分析国标与美标在施工管理流程中存在的差异，为海外项目的钢结构施工提供指导作用。

1 项目概况吉隆坡标志塔项目位于吉隆坡敦拉萨国际金融中心，地下4层，地上98层，高452.065m，建筑面积约40万平米，为框架-核心筒结构体系，用钢量2.6万吨。

外框钢柱以1.35°向内倾斜,倾斜的建筑外形给施工后塔吊的拆除带来一定的难度。

2 深化设计标准差异2.1 深化设计流程差异由于采用的标准不同，国内外项目钢结构深化设计流程存在明显差异。

其主要差异表现在钢结构深化图纸审批流程。

海外美标环境下深化图纸报审及审批流程如下：1.钢结构专业分包单位根据设计图纸及相关规范要求完成某部分深化图纸编制。

2.深化图纸报送总承包单位技术部。

3.总承包技术部审核签字完成后报送总承包深化设计部。

建筑与结构设计A rchitectural and Structural Design中美钢结构设计规范对比及工程应用分析Comparison of Chinese and American Steel Structure Design Codes andthe Engineering Application Analysis陈永强(蓝星工程有限公司，北京100143)CHEN Yong-qiang(Bluestar Engineering Co.Ltd.,Beij ing100143,China)【摘要】以中美两国钢结构设计规范为研究内容，选取有代表性的若干内容进行简要对比，为研究中美两国钢结构设计规范的差异提供参考。

[Abstract]Taking the design specifications of steel structures in China and the United States as the research content,some representative contents are selected for brief comparison,so as to provides reference for the study of the differences between Chinese and American steel structure codes.【关键词】中美;钢结构;设计规范[Keywords JChina-US;steel structure;design specification【中图分类号1TU391【文献标志码】A[D01]10.13616/ki.gcjsysj.2020.08.2081引言我国钢结构设计起步相对较晚，美国作为第一阵营的发达国家。

本文以我国GB50017-2017《钢结构设计规范》为基准，对比美国钢结构AISC-ASD、AISC-LRFD以及AISC360等标准。

第 1 页筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《中美两国规范在钢塔设计中的比较》 资料编号：W Z T U 27-701中美两国规范在钢塔设计中的比较马星 董军 邓洪洲 (同济大学 200092)[摘要]：通过比较中美两国规范在风荷载、轴心受力的强度、稳定设计中的有关规定，阐述了两国规范在钢塔设计中的差异和近似之处。

[关键字]：轴向力 稳定 钢塔设计 [中图分类号]：TU27THE COMPARATIVE STUDY OF CHINESE CODE AND AMERICANCODE ON STEEL TOWER DESIGNMa Xing Dong Jun Deng Hongzhou(TongjiUniversity200092)Abstract ：This paper compares and contrasts Chinese code and American code on steel tower design through studying their requirements on wind loading,strength and stability of members subject to axial loads.Key words ：axial load stability steel tower design钢塔结构作为一种常用的工业和民用建筑，广泛应用于广播通讯、石油化工、电力、冶金等行业。

随着涉外项目的逐渐增多，越来越多的工程要求工程师能够用美国规范设计和校核钢塔结构。

由于中美现行规范存在的差异，同种条件下同一工程会得到不同的计算结果。

本文阐述了根据美国规范进行钢塔设计的基本过程，通过比较中美规范的有关规定，研究了两国规范在钢塔设计中的差异和近似之处。

在钢塔设计中，中国现行规范[1]采用的是以概率理论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式进行计算，即荷载抗力系数法（LRFD）。

中美规范关于钢框架梁柱外伸端板连接节点设计的对比分析摘要：为了进一步分析钢结构设计水平的差异，依托实际工程，对中美规范关于钢框架梁柱外伸端板连接节点的计算假定及计算分析过程进行深入对比研究，结果表明中美国规范关于该节点的设计存在一定差异，中国规范计算结果更为保守。

关键词：钢结构；节点；外伸端板；规范对比1.引言由H型钢柱、H型钢梁、端板及高强螺栓连接组合而成的外伸端板梁柱连接节点，是钢框架结构中常用的节点形式之一。

该类型节点在H型钢柱翼缘处焊接外伸端板，并采用高强螺栓将端板分别与H型钢梁翼缘及腹板进行可靠连接。

这种连接方式能够有效改善工作环境、增加作业面、提高安装效率、减小施工误差等优点，因此成为钢结构中较受欢迎的一类节点类型。

2.节点刚度对比分析2.1 美国规范为了合理设计节点，依据节点传递挽救的能力，通常将节点分为铰接节点、刚接节点及半刚性连接节点[1-3]。

在1986年及1989年修订的AISC规范中已规定下列三种节点构造类型。

1）刚性连接节点：属于弹性结构，在荷载作用下始终保持弹性状态，相对转角不发生变化。

2）简支连接：梁柱连接节点在工作中可以不受到任何约束发生转动，节点不能将梁端或柱端弯矩向柱端或梁端进行传递，只能保证剪力等的传递。

3）半刚性连接：该节点的工作性能介于上述两者之间，能够传递一定的弯矩，能在一定范围能发生转动，也能传递剪力等荷载，计算分析方法需要考虑其塑性性能。

2.2 中国规范我国《钢结构设计规范》GB50017-2003中相关条文亦指出节点的分类形式，规定梁柱节点不发生角度的相对变化，且节点区域相关板件及节点域具有足够的强度能够承受梁或柱传递来的最不利荷载效应，该类型规定为刚接节点；梁柱节点能发生相对角度的转动，且不受其他杆件的约束，能够传递梁端及柱端的剪力及轴力，该类型节点规定为铰接节点；梁柱节点能够在有限的范围内发生相对转动，能够传递部分梁柱端部弯矩及剪力，节点设计需要考虑其塑性变形性能，以便考虑节点及结构整体变形的影响，该类型节点称为半刚性节点。

中美钢结构节点设计差异对铁塔设计的影响崔宏祥;李亚琳【摘要】通过对中美钢结构规范节点构造设计,即螺栓和焊缝连接在强度值、验算方法、保证手段等方面的比较,指出两者之间的差异对铁塔设计的影响.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2013(029)011【总页数】4页(P33-35,39)【关键词】钢结构;节点;铁塔【作者】崔宏祥;李亚琳【作者单位】陕西省电力设计院,陕西西安710054;国网陕西省电力公司,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TU391在我国电力设计企业“走出去”的过程中，在输电线路工程上，铁塔重量一直是影响中标率的关键因素。

铁塔重量除了材质、荷载、方法等大的方面外，节点设计上的差异也是不容忽视的一个方面。

国外铁塔设计往往采用美国规范，螺栓的强度设计值、设计方法、保证手段和焊缝的计算方法等方面与我国规范有一定的差异，这些差异直接导致了按我国规范设计铁塔重量上的增加。

1 螺栓比较1.1 强度设计值美国常用的高强螺栓主要有A325和A490两种等级，与我国的8.8级和10.9级高强螺栓的强度设计值不同，详见表1。

由表1可见，我国8.8级高强螺栓的抗拉强度fu与美标的A325几乎相当，而抗剪强度fv只有A325的0.6倍（按ACI360-2005）或0.55倍（按ACI360-2010）；10.9级高强螺栓的抗拉强度与美标的A490几乎相当，而抗剪强度只有A490的0.6倍（按ACI360-2005）或0.54倍（按ACI360-2010）。

这也就是说，对铁塔这种大多数螺栓承受剪力的结构，按中国规范计算出的螺栓数目要比美国规范多出近一倍；除螺栓本身重量外，还会引起连接板重量及塔身风荷载的增加，并由于连接板尺寸的增大导致部分节点构造复杂、重量加大。

表1 中美螺栓设计强度Tab.1 Bolt design strengths in the USA and China抗剪强度fv/（N·mm-2）A325 美国规范ACI360-2005表J3.2 828 414 A490 1040 520 A325 美国规范ACI360-2010表J3.2 828 457 A490 1040 5798.8 中国规范GB50017-2003表3.4.1.4 830 25010.9 1040 310螺栓等级规范抗拉强度fu/（N·mm-2）1.2 高强螺栓拧紧状态校验方法比较除了高强螺栓的强度值不同之外，中美两国的高强螺栓的拧紧状态校验方法也有所不同，以下是两国规范都有的方法：校正扳手法（Calibrated Wrench Tightening）；断尾扭力控制法（Torque Control Bolts）。