多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)講義_第1頁
多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)講義_第2頁
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文檔簡介

多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)GB50011抗震設(shè)計(jì)規(guī)范講座之六[摘要]新抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011與89規(guī)范相比,不僅有單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的有關(guān)規(guī)定,而且增加了多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)的規(guī)定。從材料特性、房屋高度、結(jié)構(gòu)選型、內(nèi)力分析和現(xiàn)場裝配設(shè)計(jì)等方面提出了較詳盡的要求,以適應(yīng)我國鋼結(jié)構(gòu)日益發(fā)展的需要。鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于其他材料的結(jié)構(gòu),遭遇低烈度地震時一般不受破壞,可基本按非抗震的要求設(shè)計(jì);但在美國1994年北嶺地震和日本1995年阪神地震中,大量的鋼結(jié)構(gòu)房屋破壞,尤其是焊接鋼框架結(jié)構(gòu)破壞十分嚴(yán)重,說明高烈度時鋼結(jié)構(gòu)仍需要采取一系列抗震措施。我國過去鋼材產(chǎn)量有限,鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用很少。隨著鋼材產(chǎn)量的增加,國家要求積極發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)。因此,新抗震規(guī)范除保留單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的內(nèi)容外,參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱《高鋼規(guī)程》),納入了多層與高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)要求,并吸取美日地震后兩國相關(guān)規(guī)范修訂的內(nèi)容,從材料特性、房屋高度、結(jié)構(gòu)選型、內(nèi)力分析和構(gòu)造措施方面對鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)做了明確的規(guī)定。與《高鋼規(guī)程》相比,新國家標(biāo)準(zhǔn)增加了巨型框架體系,適當(dāng)放寬了高寬比和構(gòu)件承載力要求,按烈度和房屋高度調(diào)整了長細(xì)比和寬厚比要求,加強(qiáng)了內(nèi)力調(diào)整和節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造。鑒于鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)在技術(shù)上尚不夠成熟,美國在阿拉斯加地震中曾出現(xiàn)倒塌事故而認(rèn)為只能用于非地震區(qū),日本將其列入特殊結(jié)構(gòu)且需經(jīng)建筑中心評定和建設(shè)省大臣批準(zhǔn),國家標(biāo)準(zhǔn)GB50011暫未列入混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。6.1鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震概念設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)房屋屬于裝配式結(jié)構(gòu),其抗震設(shè)計(jì)不僅要遵守各類結(jié)構(gòu)共同的基本規(guī)定外,還要針對鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),采取專門的設(shè)計(jì)手法。主要的抗震概念設(shè)計(jì)要求是:1.根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性、不規(guī)則性和特別不規(guī)則,采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法;不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案(參見講座之一)。2.具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。通過設(shè)置多道抗震防線并考慮重力二階效應(yīng),避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。3.整個結(jié)構(gòu)具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力;有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。4.結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近,減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。5.鋼框架結(jié)構(gòu)應(yīng)具有強(qiáng)柱、弱梁、更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的性能。6.梁、柱、支撐等結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制長細(xì)比和寬厚比,避免局部失穩(wěn)或整個構(gòu)件失穩(wěn)。7.構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的破壞,不應(yīng)先于其連接的構(gòu)件;結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接,應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)的整體性。8.選用合適的結(jié)構(gòu)鋼材,要求具備必要的塑性、可焊性和沖擊韌性。與《高鋼規(guī)程》相比,新國家標(biāo)準(zhǔn)的主要改進(jìn)是:泊1能.餃農(nóng)明確要求鋼結(jié)摔構(gòu)房屋應(yīng)根據(jù)熟其設(shè)防烈度和騾房屋層數(shù)的不哭同,選用不同術(shù)的結(jié)構(gòu)類型,殖并采用不同的什內(nèi)力調(diào)整系數(shù)燒和不同的抗震帳構(gòu)造措施。唯2破.汁界調(diào)整了規(guī)則、俯不規(guī)則的劃分葬,如凹凸尺寸晴、洞口面積、到偏心率控制改統(tǒng)為扭轉(zhuǎn)位移比委控制等;并進(jìn)熔一步明確了相畝應(yīng)的計(jì)算要求棚和不規(guī)則的上少限,尤其是軟趁弱層和豎向構(gòu)讀件不連續(xù)的設(shè)率計(jì)方法。糊3級.增加了結(jié)構(gòu)港在兩個主軸方棵向的基本周期男和振型宜相近柜的要求。罵4腸.繼續(xù)保持結(jié)午構(gòu)鋼材應(yīng)符合參強(qiáng)屈比大于氣1.2么、有明顯的屈透服臺階、伸長芒率大于銳20%(毛標(biāo)距攤50mm哥)最要求的同時,顛增加了沖擊韌票性的要求;注派意到鋼材含硫恐量較高就會出解現(xiàn)焊接裂縫,希引起層狀撕裂勤,根據(jù)我國鋼歡材的實(shí)際情況側(cè),規(guī)定厚度不富小于揚(yáng)40mm繭的厚鋼板應(yīng)滿夕足國家標(biāo)準(zhǔn)《男厚度方向性能即鋼板》的要求蘿。只要是按新巴產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《高赤層建筑結(jié)構(gòu)用找鋼板》熔YB410抵4司-溫2000城生產(chǎn)的鋼板,講已降低了鋼板率的硫、磷含量棒和焊接碳當(dāng)量盜,提高了屈服幫點(diǎn)和沖擊功,統(tǒng)可保證厚度滿方向性能錄Z15陽至步Z35噴級。盞6.2日鋼結(jié)構(gòu)的最大刻適用高度和結(jié)朋構(gòu)布置夸鋼結(jié)構(gòu)的不同嫌結(jié)構(gòu)體系在各透設(shè)防烈度時的隔合理使用高度餃與《高鋼規(guī)程嗓》大體一致杏,守針對鋼結(jié)構(gòu)重丑力較小且抗震識性能較好的特深點(diǎn),為促進(jìn)小芳高層鋼結(jié)構(gòu)的誦發(fā)展,其結(jié)構(gòu)誰布置以餅12攪層為界劃分。軟1炮適用的最大高軌度竟鋼框架體系的蕉經(jīng)濟(jì)高度是談30m皺,取平均層高階為景3.6m胞,德則為籠110m寧;傻8稀、帝9棄度設(shè)防時適用詳高度適當(dāng)減小誠??蚣苌?拜支撐進(jìn)(悉剪力墻板利)奉體系是高層鋼繳結(jié)構(gòu)的常用體醋系施,脅其剪力墻板可驗(yàn)采用延性好的丹帶豎縫墻板、藍(lán)內(nèi)藏鋼支撐混賣凝土墻板和鋼夸抗震墻板等。協(xié)各類筒體在世箏界一批最高的諷建筑中,如侮443m竟的西爾斯大廈意等應(yīng)用較多;俱巨形框架可適燃用于有大開間驕要求的高層建遍筑。參照我國素已建框架弦-車支撐結(jié)構(gòu)的高叉度和國外超高鑄層建筑的經(jīng)驗(yàn)拉,國家標(biāo)準(zhǔn)的村適用高度與《柏高鋼規(guī)程》中牌的規(guī)定基本相廉同振(禾表開6.1)嘴。超過最大適更用高度時,需掠按建設(shè)部耕50吧號部長令規(guī)定亦進(jìn)行專項(xiàng)審查明。墨表眉6.1紹適用的鋼結(jié)構(gòu)蝴房屋最大高度麥(葵m)結(jié)結(jié)構(gòu)體系媽6尸、尺7秘度糊8良度逗9雕度鄙框架拍110腿90馳50神框架渴-勝支撐(剪力墻拐板)臺220匙200耽140糞筒體(框筒、察筒中筒、桁架季筒、束筒)和澡巨型框架晝300館200棟180熔2嬌適用的最大高油寬比嗚高層鋼結(jié)構(gòu)的度高寬比,紐約昨世界貿(mào)易中心壺的少6.5閑是早期著名腰建筑中高寬比軍較大的,超過錘此值的不多。竊國家標(biāo)準(zhǔn)考慮意我國實(shí)際情況翁,不同的鋼結(jié)車構(gòu)體系均采用里相同的高寬比大限值:屑6折、表7界度取抵6.5,8選度取虜6.0,9糾度取駁5.5民。與《高鋼規(guī)公程》相比作了扔簡化,并有所冶放寬。柿3淘結(jié)構(gòu)布置的一訂般規(guī)定論國家標(biāo)準(zhǔn)對鋼綱結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)啄構(gòu)布置規(guī)定,墊包括規(guī)則性、狐防震縫、結(jié)構(gòu)浴類型、樓蓋系唉統(tǒng)、加強(qiáng)層設(shè)尺置、地下室和懲基礎(chǔ)埋置深度炸等,與《高鋼校規(guī)程》相比,臉主要有以下改亡進(jìn):娛①感對防震縫寬度示,考慮到鋼結(jié)鍬構(gòu)的剛度低于炕混凝土結(jié)構(gòu),梨要求不小于同歡樣高度混凝土訊結(jié)構(gòu)的疫1.5餓倍。峽②珍按房屋的層數(shù)肉和烈度選用合旱適的結(jié)構(gòu)類型專,不超過餐12孟層可選用鋼框趴架結(jié)構(gòu)或框架叨-怎支撐結(jié)構(gòu),際8飛、耽9幫度且超過市12鴨層時,宜選用游偏心支撐等具洽有耗能功能的門框架惠-飽支撐體系或筒淘體結(jié)構(gòu)體系。消③津明確了框架青-制支撐體系中支引撐的選型要求鄭和由筒體外伸們臂組成加強(qiáng)層荷的條件。負(fù)④減允許不超過龜12廁層的鋼結(jié)構(gòu)房紫屋采用裝配整奧體式鋼筋混凝古土樓板、裝配爪式樓板或其它少輕型樓蓋,但奪強(qiáng)調(diào)了應(yīng)將樓窩板預(yù)埋件與鋼六梁焊接,或采吸取其它保證樓夜蓋整體性的措釋施。居⑤暴要求超過膀12狐層的鋼結(jié)構(gòu)房畫屋應(yīng)設(shè)置地下噸室,掛12舌層以下不規(guī)定徒。當(dāng)設(shè)置地下隨室時,要求鋼棍框架柱至少伸艷至地下一層,弟框架點(diǎn)-胃支撐秧(梅抗震墻板策)伶結(jié)構(gòu)中沿豎向否連續(xù)布置的支甜撐或抗震墻板脾應(yīng)延伸至基礎(chǔ)滔。但對于地下組室時是否采用沉鋼骨混凝土結(jié)脫構(gòu)層不作無要求,允許對尤不同情況作不若同處理。莫⑥箏規(guī)定天然地基幫的基礎(chǔ)埋深不捆宜小于房屋高蠟度的坊1/15串;考慮了某些速軟地基的工程廁現(xiàn)實(shí),將樁基尤承臺埋深改為術(shù)不宜小于房屋遭總高度的緩1/20扯,比《高鋼規(guī)他程》略有放松詠。細(xì)6.3或鋼結(jié)構(gòu)的主要拘抗震計(jì)算規(guī)定①雜②③④⑤⑥邀⑦售規(guī)定肯,好構(gòu)件截面和連盞接的抗震驗(yàn)算掛時糧,制凡本章未規(guī)定歇者脖,紐應(yīng)符合現(xiàn)行有搖關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)厲范的要求。由詠于鋼結(jié)構(gòu)的非??拐鹪O(shè)計(jì)應(yīng)符烏合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)子計(jì)規(guī)范》,而祥高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)息件和連接抗震偷設(shè)計(jì)的很多方勻法都在《高鋼游規(guī)程》中有規(guī)絞定,本章不再現(xiàn)重復(fù),故設(shè)計(jì)票時應(yīng)與這兩本揚(yáng)標(biāo)準(zhǔn)同時使用揮。抗震設(shè)計(jì)時突的地震作用效董應(yīng),考慮到它膛的短時間作用分,曲除以小于虜1鬧的承載力抗震撐調(diào)整系數(shù)。第侵5漠章表股葬對鋼結(jié)構(gòu)的承原載力抗震調(diào)整壯系數(shù)作了調(diào)整陡,對不同類型默鋼結(jié)構(gòu)采用統(tǒng)鋼一數(shù)值,介于辜89逃抗震規(guī)范和《叔高鋼規(guī)程》規(guī)殊定值之間。談2史結(jié)構(gòu)阻尼比綁勺鋼結(jié)構(gòu)在多遇烤地震下的阻尼波比,對超過們12拍層的仍采用溫0.02,修不超過擇12校層的擬采用大0.35絮。鋼結(jié)構(gòu)房屋佳阻尼比司,額實(shí)測表明小于查混凝土結(jié)構(gòu)。俘根據(jù)邁ISO算規(guī)定,低層建面筑阻尼比大于智高層建筑,據(jù)報此作了適當(dāng)規(guī)蟲定。在罕遇地遙震下的分析,絕仍采用忠0.05測。謝4熟.層間位移角順限值登加州規(guī)范規(guī)定抄,缺基本自振周期拜大于悄0.7s而的結(jié)構(gòu)暴,席彈性階段的位罪移限值為層高蓬的習(xí)1抵/火250慈或攪0.03核/筒Rw(Rw踏為結(jié)構(gòu)的延性手指標(biāo)閱)班。純框架結(jié)構(gòu)頓Rw切最大可達(dá)錢12,誓即限值可為層菠高的肆1夸/羅400井?!陡咪撘?guī)程抽》參考美國規(guī)同定采用了上限糾層高的罵1藥/債250,呀是因?yàn)樵撘?guī)程蕩反應(yīng)譜的地震偶影響系數(shù)下限到較高盜,決為了避免鋼材旦用量過多,層知間位移角限值枕取了較大值。魚考慮到長周期蠅建筑的水平地絲震作用在本規(guī)氏范中已作了調(diào)貝整背,亞有所降低歪,誰第立5宮章運(yùn)5.5扁節(jié)將多、高層暢鋼結(jié)構(gòu)彈性層疫間位移角限值霜改為層高的草1罵/季300廟。罕遇地震作易用下層間位移甜限值籃,之在美國釋ATC3-0倦6辛中規(guī)定為層高田1/67,俗《高鋼規(guī)程》紙取層高的祥1奪/時70,豈考慮到我國規(guī)妥定的小震與罕擾遇地震在溉7根度時相差約謙6忽倍笛,律位移角限值也尊須與此相應(yīng)相,臨該章將彈塑性掛層間位移角限碗值調(diào)整為康1喉/緩50兇。符6.3尿完彈塑性位移增尤大系數(shù)儀對鋼框架和框筍架罰-林支撐結(jié)構(gòu)彈塑麻性位移增大系蟻數(shù)勞,坐在大量算例的蔽基礎(chǔ)上編制成陶表挖,銳對青10費(fèi)~倦20叨層規(guī)則結(jié)構(gòu)的顧層間位移可查即表得出福,喂簡化了彈塑性席位移計(jì)算。離4琴節(jié)點(diǎn)域剪切形紙的影響橫高層鋼框架的恩特點(diǎn)疑,鞠是節(jié)點(diǎn)域剪切滲變形對框架位角移影響較大笑,速可達(dá)嚷10劇~衡20%,數(shù)通常不能忽略孤。削杰鳳條科1犧款規(guī)定工字形符截面柱宜計(jì)入亮腹板剪切變形池對框架位移的屠影響尋,總但對箱型柱不驚作規(guī)疲定。這是因?yàn)榉?牛箱形柱有兩個垃腹板艙,教而且每個腹板鎖的厚度一般均檢較工字形截面汽柱的腹板為厚強(qiáng),猾其對框架位移胸的影響相對較蓄小。為了適應(yīng)摔小高層鋼結(jié)構(gòu)知住宅的發(fā)展,因考慮到層高較盒少時影響不大叢,還規(guī)定了對撒不超過胖12項(xiàng)層的建筑可不雞計(jì)入。計(jì)算方山法可參見《高解層民用建筑鋼壩結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程該》玉,館此處不再贅述宋。節(jié)點(diǎn)域剪切芝變形對框架最-妹支撐體系影響絨較小,研究表謠明可忽略不計(jì)宵。爬5算雙重體系中鋼致框架的剪力分裕擔(dān)率蓄在多遇地震作樸用下的結(jié)構(gòu)分繩析筆,間規(guī)定了雙重抗糖側(cè)力體系中框邀架承擔(dān)的總地鳳震力不小于結(jié)巾構(gòu)底部剪力的潔25%,碑是參考了美國梅UBC揚(yáng)的規(guī)定。圖UBC杠的原規(guī)定是昨:呀”吃框架應(yīng)設(shè)計(jì)成挖能獨(dú)立承擔(dān)至季少持25%探的底部設(shè)計(jì)剪潮力他”濕。該規(guī)定的目轎的是發(fā)揮框架寧部分的二道防益線作用。但是土在設(shè)計(jì)中在與宜抗側(cè)力構(gòu)件組課合的情況下左,蒸符合該規(guī)定很嶄困難。抗震規(guī)許范審查組建議灑參照混凝土結(jié)伐構(gòu)的規(guī)定采用爸雙重標(biāo)準(zhǔn),將蜘葛條寇2織款改丟為合“釣框架部分按計(jì)句算得到的地震喇剪力應(yīng)乘以調(diào)糕整系數(shù),達(dá)到換不小于結(jié)構(gòu)底臺部總地震剪力腎的俱25指%和框架部分射地震剪力最大擦值丹1.8家倍二者的較小顆者躁”巡?;炷两Y(jié)構(gòu)隨對雙重抗側(cè)力夠體系的規(guī)定,哪相應(yīng)為不小于傷地震剪力的聾20%杠和框架部分地悲震剪力最大值嗽的歐1.5銹倍破,曬鑒于鋼結(jié)構(gòu)要越求觸25%,蹦故規(guī)定不大于居地震剪力的旋1.8頌倍。美國設(shè)計(jì)亡單位的做法普,喝是在進(jìn)行內(nèi)力楚分析后側(cè),鈔進(jìn)行二次分析壺,圖此時忽略抗側(cè)陸力構(gòu)件澇,狼只考慮框架濃,杰檢驗(yàn)它是否能慘承受燃25%勒的底部設(shè)計(jì)剪諒力。據(jù)悉這樣淹計(jì)算時搬,腿符合上述要求晶并不困難。握6善強(qiáng)柱弱梁驗(yàn)算涼。岸熊條今1腿款對強(qiáng)柱弱梁懼要求作了規(guī)定但。通常認(rèn)為,華框架柱屈服后總在地震下出現(xiàn)傲大位移時,柱后可能失去側(cè)向桌抗力,從而導(dǎo)基致結(jié)構(gòu)倒塌。止AISC羨規(guī)范指出,這占并不是說框架蟻中不能出現(xiàn)任胞何柱子屈服。煙過去的設(shè)計(jì)中斃,有很多框架丑柱的塑性鉸是舉首先出現(xiàn)在柱苦上的套,組事實(shí)表明仍能鍬發(fā)揮承載力。怎而且在設(shè)計(jì)中忌要完全消岸除納“異強(qiáng)梁弱龍柱鉛”似很難辦到。但痛柱出現(xiàn)過多塑寒性鉸肯定是很蘋不利的。更加扮重要的是,強(qiáng)紛柱弱梁設(shè)計(jì)使場柱足夠強(qiáng),可剝以做到使若干飄層的框架梁在注大震下出現(xiàn)塑達(dá)性鉸弄,似達(dá)到耗能的目校的。耗能是很蠻重要的,如果尾結(jié)構(gòu)不能有效掏地耗能,將使灰它受到的地震聯(lián)力增大,十分茂不利。另外,命弱柱框架的性警能一般欠佳皆,她特別是在彈塑條性階段形成軟皂弱層羽,跳成為結(jié)構(gòu)的薄鮮弱環(huán)節(jié),所以召柱仍然是保證漆大震不倒的關(guān)醋鍵構(gòu)件。強(qiáng)柱版弱梁要求滿足綿下列條件條:膊飼該條件式與《釋高鋼規(guī)程》中蘇采用的基本相濫同,是以塑性懂鉸出現(xiàn)在梁端遞為前提的,所膚不同的是增加互了強(qiáng)柱系數(shù)剪,它大于仍1奸。該式要求,植交匯于節(jié)點(diǎn)的金框架柱受彎承靜載力之和,應(yīng)夕大于梁的受彎界承載力之和,暑并乘以系數(shù)凡。告AISC粗在賠97貴年以前的規(guī)定滅沒有系數(shù)廉,督我國《高鋼規(guī)鋒程》參照采用筆了。諾斯里奇鹿地震后美國根容據(jù)震害情況增柜加了調(diào)整系數(shù)籍,拘對柱進(jìn)行了加童強(qiáng),規(guī)范組結(jié)莫合我國情況作秀了適當(dāng)規(guī)定。禾對于強(qiáng)柱弱梁刪公式,需作一關(guān)點(diǎn)說明。根據(jù)岔鋼結(jié)構(gòu)塑性設(shè)悅計(jì)的公式千,孩在主平面內(nèi)受想彎的工字形截支面壓彎構(gòu)件戚,曾其受彎承載力謊應(yīng)按下式計(jì)算酒:嘉該式表明搞,姑以上的強(qiáng)柱弱么梁表達(dá)式中拌,霧忽略了系數(shù)弓1.15得已使柱具有肯1.15甲倍的安全儲備鞠。諾斯里奇地獲震后祝,1997柏年發(fā)表的美國泳AISC衰鋼結(jié)構(gòu)房屋抗盡震設(shè)計(jì)規(guī)定委,聚系數(shù)取喉1.1滿,漿其中喂是鋼材的超強(qiáng)呈系數(shù)逝,訪即鋼材實(shí)際屈湖服強(qiáng)度與其標(biāo)躺準(zhǔn)值的比值。陰增大柱內(nèi)力是嘩出于下列考慮狡:旦⑴渡盞在彈性分析時礎(chǔ)水平力可能取傻小了蔽;齡⑵鐵計(jì)算時對傾覆稿力估計(jì)過低豈;龜⑶諒未明確規(guī)定的石豎向加速度會許同時出現(xiàn)。美攪國鋼材超強(qiáng)情判況由來已久識,您并已成為雕1994季年諾斯里奇地魯震鋼框架震害物的原因之一切,壺因?yàn)檫B接的承皇載力沒有相應(yīng)淋提高。臥1994鋸年美國型鋼生瘦產(chǎn)商研究會羨(后SSPC)鐮對型鋼產(chǎn)品的叉性能進(jìn)行了調(diào)丟查爭,尚提出了用于抗道彎連接計(jì)算的謊平均屈服強(qiáng)度機(jī)的建議值。據(jù)租此班97那年規(guī)定的辛對滑A36映鋼取匠1.5,客對桂A572相鋼取共1.3,宵對其它鋼材取樸1.1講。對常鋼材皇A36扇和我A572,忙強(qiáng)柱調(diào)整系數(shù)郊分別達(dá)到奇1.65已和叛1.43奏,是很可觀的喉。日本用鋼材旱連接系藏數(shù)液α鑄表示鋼材的超借強(qiáng)握,克在沸1998蹤年公布的《鋼登結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)殺設(shè)計(jì)指針》中睛,鉤對系息數(shù)墳α器也進(jìn)行了調(diào)整粥,婚對碑SS400攏取庸α世為回1.25,望對脾SM49搜0蕉、桐SN400旱B嶄、衡SN辜400C幫、掉SN490謹(jǐn)B為、和某SN糕490C改取揮α揉為獻(xiàn)1.15貓。日本過去用療的膜α勢值對低碳鋼取奏1.2,買對高強(qiáng)度低合搜金鋼取疾1.3,斗這次調(diào)整對低翻碳鋼升了附,睛對低合金鋼降哪了吐,氣反映材料產(chǎn)品訪性能的變化。棍由此可見釀,坑該系數(shù)的調(diào)整寸并非普遍提高免,控而是各國考慮共了各自鋼材的樂實(shí)際情況進(jìn)行那了調(diào)整。我國賺鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范編蠻制組鞭1998租年對鋼材抗力滔分項(xiàng)系數(shù)按國慣標(biāo)傘規(guī)定的鋼板厚忙度分級重新進(jìn)扮行了統(tǒng)計(jì)址,宅其結(jié)果與過去敲采用的鉗Q235基鋼為眾1.087根和貿(mào)16Mn底鋼為汁1.111跪的強(qiáng)度系數(shù)在臟數(shù)值上相差不圓多。《高鋼規(guī)貓程》編制時考介慮與其它國家辦的多數(shù)規(guī)定一罩致文,倒采用了篇1.2,歸是偏于安全的慧,戰(zhàn)這次不擬修改蓬。剪力計(jì)算用饅1.3鞏是計(jì)入了局部版荷載剪力效應(yīng)明的近似表達(dá)。歲考慮我國情況繭,樂強(qiáng)柱弱梁公式產(chǎn)中的強(qiáng)柱系皇數(shù)丘η照取得太大將使只柱鋼材用量增針加過多請,薯對我國推廣鋼割結(jié)構(gòu)不利熟,非故對臟6頓、影7擴(kuò)度取今1.0,防對斬8維度取齒1.05,絮9肯度取基1.15努。??拐鹨?guī)范參考搞AISC努-尺97艦的抗震規(guī)定,啊結(jié)合我國情況躲提出框架柱所悉在樓層的受剪趟承載力比上一箏層的受剪承載絞力高出零25艘%,或柱軸向撤力設(shè)計(jì)值與柱界全截面面積與再鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)線值乘積的比值印不大于我0.4,王或有虹當(dāng)療通時醫(yī),乏可將荷載組合到中的地震作用偵引起的柱軸力中加大一角橫倍陰,們使此時的柱軸耐力蛋滿足落。遙奉在此情況下可沉不進(jìn)行強(qiáng)柱弱階梁驗(yàn)算勺.袍單層房屋和多斬層房屋的頂層表,不需要符合短強(qiáng)柱弱梁,因日為它們在非彈斧性階段出現(xiàn)軟枯弱層沒有什么警實(shí)際意義。弦7癥框架節(jié)點(diǎn)域的姥驗(yàn)算欲,額節(jié)點(diǎn)域驗(yàn)算包嘉括節(jié)點(diǎn)域的穩(wěn)凈定性驗(yàn)算、強(qiáng)弊度驗(yàn)算和屈服槐程度驗(yàn)算。穩(wěn)上定性驗(yàn)算借鑒咽美國規(guī)范的經(jīng)濫驗(yàn)公式淡,杏即板域厚度不香小于其高度與謝寬度之和的姥1說/多90組。宵源在編制《高鋼增規(guī)程》時,同匪濟(jì)大學(xué)和哈建被大作過試驗(yàn),報結(jié)果都表明板蔥域穩(wěn)定按厚度塵不小于高、寬辛度之和的權(quán)1筋/射70予控制較合理。暖考慮兩校所作班試驗(yàn)的試件厚邁度偏小猴,屈故高層鋼結(jié)構(gòu)刮構(gòu)仍按美國規(guī)交定采用,即不刷小于其高度與深寬度之和的貼1縱/披90匠,但多層鋼結(jié)座構(gòu)則取志1/70皇。本規(guī)范沒有稍對多層下定義張,僅規(guī)定地面嬸以上小于或等辭于訪12縮層的結(jié)構(gòu),板燥域穩(wěn)定性應(yīng)按葛1征/吸70構(gòu)計(jì)算。付番婆節(jié)點(diǎn)域的強(qiáng)度首驗(yàn)算竹,挽我們采用了日秘本的表達(dá)式會,障是考慮它較簡夸單且較直觀。刑公式來源參見薯《高鋼規(guī)程》慧的條文說明,白此處不再贅述臂。節(jié)點(diǎn)域厚度埋對鋼框架性能搖影響較大吊,障太薄了會使鋼河框架的位移增滑大過多飯,旁太厚了會使節(jié)停點(diǎn)域不能發(fā)揮組耗能作用。因枝此既不能太厚殖也不能太薄。而參考日本的研武究成果金,啊取節(jié)點(diǎn)域屈服慕彎矩為梁端屈即服彎矩之和的翅0.7映倍縱,門可使節(jié)點(diǎn)域切翠變形對框架位秀移的影響不太雹大漁,岸同時又能滿足坐耗能要求。考毯慮到按此規(guī)定師計(jì)算可能使節(jié)份點(diǎn)域普遍加厚芒,直對于廣大的烘7壁度地區(qū)齡,番適當(dāng)降低了要丈求鐮,叨用速0.6幟代替續(xù)0.7點(diǎn)。在強(qiáng)柱弱梁波情況下挑,典節(jié)點(diǎn)域首先屈炸服旬,撕然后是梁屈服伶,厭最后是柱屈服術(shù)。械順加消能梁段的承文載力計(jì)算擋消能梁段的承四載力應(yīng)按下式訊計(jì)算,主要區(qū)德分軸力較小和述較大兩種情況逆。當(dāng)它的軸力翻較小時,受剪行承載力可不計(jì)錄軸力的影響;湊但當(dāng)軸力較大賞時,必須計(jì)入語軸力的影響。蝕調(diào)條對消能梁段缸的受剪承載力搶規(guī)定如下們:抬當(dāng)粉時受拍或,取較小值畏當(dāng)戰(zhàn)時量取0。9夏器謹(jǐn)衣找或姿同,取較小值箏式中,系數(shù)甜取槍0.9份。福6.4釣框架梁柱構(gòu)造鮮規(guī)定剛1誦構(gòu)件長細(xì)比和胃板件寬厚比門不同設(shè)防烈度惕下的構(gòu)件長細(xì)識比和板件寬厚販比要求區(qū)別對攝待,它們都與餡材料的屈服強(qiáng)減度有關(guān)。附城為了方便起見從,以下介紹的秧規(guī)定均取屈服系強(qiáng)度為唐時的值。不同蔽屈服強(qiáng)度時的劈值可進(jìn)行簡單戚換算,見規(guī)范來中的表注。蔥美國對鋼框架凱柱的長細(xì)比限虹值,抗震設(shè)計(jì)湊取悼60,義非抗震設(shè)計(jì)取茶120吼。奸飲條規(guī)定明,數(shù)對超過催12趁層的鋼框架柱偷長細(xì)比限值,碑6面、浙7薦、田8變、吩9澤度分別為恨120攻、咬80受、虜60交、瘋60斬。對不超過骨12駛層的幕,6談~砍8頁度時不應(yīng)大于晌120,9園度時不應(yīng)大于膽100.絞與《高鋼規(guī)程侮》相比,對低匆烈度區(qū)作了適付當(dāng)放寬重,游并對強(qiáng)12恰層以下放寬要得求??蚣苤囊伦畲箝L細(xì)比是吸為了保證結(jié)構(gòu)途在計(jì)算中未考講慮的作用力曾,挽特別是大震時挪的豎向地震作闊用下的安全,積是至關(guān)重要的苗。抗震規(guī)范把警它列為強(qiáng)制性音條款。融應(yīng)當(dāng)指出譽(yù),淘框架柱的抗震鄰設(shè)計(jì)還包括應(yīng)灰滿足強(qiáng)柱弱梁轎要求等引,雖在很多情況下穴根據(jù)強(qiáng)柱弱梁絮要求驗(yàn),踢按長細(xì)比限值俱確定的柱截面帖可能不夠遷,稈特別是對于12臟層以下房屋畝,懸此時必須增大放柱截面袋.挽對抗震鋼結(jié)構(gòu)想低碳鋼中心支液撐,美國規(guī)定跪最大長細(xì)比為倡120遠(yuǎn),日本規(guī)定約頓為竹32蹤,兩國相差較醒大,與國情有團(tuán)關(guān)。支撐長細(xì)虜比越小,它在黨反復(fù)拉壓荷載卷下的承載力降言低越少??拐鸾?guī)范規(guī)定在敵6非、礙7渡、版8漁、教9桑度時分別取中是心支撐最大長公細(xì)比為勸120賤、康120稈、滾80膜、抽40厲,與《高鋼規(guī)機(jī)程》的規(guī)定相濃同。凍框架構(gòu)件板件曾寬厚比的規(guī)定扯,菜考慮了強(qiáng)柱弱著梁的要求,即簡塑性鉸通常出意現(xiàn)在梁上竿,擺框架柱一般不電出現(xiàn)塑性鉸。替因此在強(qiáng)震區(qū)龜,梁的板件寬退厚比要求滿足疏塑性設(shè)計(jì)要求噴,粘而柱的規(guī)定剛寄可適當(dāng)放寬,均但當(dāng)強(qiáng)柱弱梁瞇不能保證時,義應(yīng)適當(dāng)從嚴(yán)。旨與《高鋼規(guī)程議》相比,抗震斃規(guī)范突出了板笑件寬厚比隨烈猾度的變化,特寄別是對低烈度碑時有所放寬。博框架梁的外伸躁翼緣最大寬厚鷹比在粉6沫、喚7雁、劫8虎、聲9臟度時現(xiàn)分別取咬11情、母10唯、尋9獎、錘9儉(《高鋼規(guī)程紅》拋6孫度為趨11皆,滔7絮度及以上為蕩9刺,);框架柱追的外伸翼緣最閉大寬厚比在掛6拖、坊7皺、夕8約、公9緊度時拳現(xiàn)分別取揪13寄、未11鞭、食10均、絲9眉(《高鋼規(guī)程輕》餅7敵度為董11六,早8嘴、促9葵度為媽10片,建議強(qiáng)柱弱助梁不能保證時勿將版11覺和完10礦分別改為餡10緩和暈9靈);工形框架橋柱腹板最大寬塊厚比對不同烈銷度均規(guī)定為良43端,與《高鋼規(guī)旅程》規(guī)定相同冰,但建議強(qiáng)柱袋弱梁不保證時邀對懂6胞、尖7慈度和饞8錘、掌9姜度分別取合40企和禽36敲;箱型柱壁板致最大寬厚比,駕在塌6騰、蓮7性、膀8森、潛9星度時分別規(guī)定脫為伶39按、牢37夜、炎35張、坑33奉(《高鋼規(guī)程晶》駕7貨度為臟37新,存8脂、逼9點(diǎn)度為厲33駁)。其余不擬約一一對比。暗支撐板件的寬鬼厚比劃,耗根據(jù)近年國內(nèi)涼外的研究成果英作了當(dāng)調(diào)整。連中心支撐外伸所翼緣最大寬厚勇比現(xiàn)規(guī)定為罰6蜂、皂7斤、汁8渾、叫9裳度時分別為役9能、茶8旺、姓8搜、映7釘,《高鋼規(guī)程挺》一律取緣8娃。門6.5澡節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)巴本章的節(jié)點(diǎn)設(shè)摸計(jì)與《高鋼規(guī)幣程將>上相比漿,火是修改較多的害一部分。一方式面,是因?yàn)楹Y1994盛年北嶺地震和騾1995迎年阪神地震使欄焊接鋼框架節(jié)益點(diǎn)遭受嚴(yán)重破勁壞,破壞的范熄圍很廣,涉及選到節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中陷的很多重要方拐面,需要借鑒惱他們的經(jīng)驗(yàn),劃采取相應(yīng)措施史。另一方面,竊是因?yàn)閭鹘y(tǒng)設(shè)佳計(jì)方法僅計(jì)算炒節(jié)點(diǎn)連接在罕塵遇地震下的極竟限承載力,不尖作彈性階段下愈連接的抗震計(jì)字算,且計(jì)算方亭法存在不安全晃因素,美、日即等國都是如此椅。我們以前沿寨用國際上的做榨法,多少認(rèn)為財罕遇地震都能遷經(jīng)受,小震更賴沒有問題了。突現(xiàn)在注意到,封罕遇地震不壞侄的連接按彈性姨階段的內(nèi)力設(shè)岔計(jì)不一定沒有杯問題,原因是菌兩個階段的要幅求不同。例如庭,高強(qiáng)度螺栓奉在彈性階段要慈求磨擦面不滑卵動,而在罕遇豬地震下要求螺篩栓不剪斷。焊星縫在彈遍性階段要求應(yīng)悲力不大于強(qiáng)度鎮(zhèn)設(shè)計(jì)值,而在博罕遇地震下不價斷裂就行??即賾]到在彈性階柴段高強(qiáng)度螺栓匆出現(xiàn)滑移不符適合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知規(guī)定,而按以額往規(guī)定梁端螺況栓計(jì)算方法與熟實(shí)際情況相差傭太大,得出的自螺栓數(shù)往往太倍少,成為不安渣全因素,故此堪作了修改,現(xiàn)卷分別說明如下有。千1只美、日大震后拒框架梁-柱連批接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的色改進(jìn)家1)森美、日震害的傘經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)悄(為1)未震害情況。瑞1994欲年美國北嶺地簽震和少1995謙年日本阪神地球震毛,差使鋼框架梁始-眨柱連接節(jié)點(diǎn)遭魚受廣泛和嚴(yán)重秀破壞館,圣美國在調(diào)查的洲1000年多幢中破壞殲100劫多幢。破壞的議特點(diǎn)是梁下翼解緣裂縫占則80包%~控95還%,上翼緣裂距縫府15盈%~豈20章%;裂縫起源結(jié)于焊縫的占駝90階%~賣99拴%,而且主要湖起源于下翼緣績焊縫中部,起簡源于母材的只礦占蹄1辨%~螺10蜓%;不少裂縫酬向柱子擴(kuò)展,達(dá)嚴(yán)重的將柱裂貌穿;有的向梁泊擴(kuò)展;有的沿咸連接螺栓線擴(kuò)讓展。檢查修復(fù)嶺費(fèi)用高,每條申裂縫檢查費(fèi)用杜至少皇800搞~底1000胞美元。美國成掉立了專門機(jī)構(gòu)炭SAC插進(jìn)行調(diào)研究和迫開展試驗(yàn),發(fā)集表了大量文獻(xiàn)悟。日本關(guān)于破扎壞情況的報導(dǎo)拘沒有美國系統(tǒng)災(zāi),有一些梁端氧部斷裂,少數(shù)拔柱子脆性斷裂諸,也發(fā)現(xiàn)很多軍裂縫起源于下護(hù)翼緣焊縫,較濫多的是梁端焊李接孔斷裂。主削要涉及梁翼緣脖焊接、腹板用膝螺栓連接的混沈合連接。拒(態(tài)2)陶對節(jié)點(diǎn)破壞原扒因的分析未〇焊縫金屬沖陡擊韌性低;齡〇焊縫存在缺令陷,特別是下煩翼緣梁端現(xiàn)場款焊縫中部,因帶腹板妨礙焊接黃和檢查,出現(xiàn)虛不連續(xù);甜〇梁翼緣端部敏全熔透坡口焊扭的襯板邊緣形麻成人工縫,在匯豎向力作用下滲擴(kuò)大;擾〇梁端焊縫通再過孔邊緣出現(xiàn)箱應(yīng)力集中,引智發(fā)裂縫,向平另材擴(kuò)展;吩〇裂縫主要出篇現(xiàn)在下翼緣,旺是因?yàn)榱荷弦硖站売袠前寮訌?qiáng)險,且上翼緣焊蜂縫無腹板妨礙奴施焊。諸此外,還有一夫些其它原因,輔如美國認(rèn)為現(xiàn)怒在采用的構(gòu)造袍,梁端出現(xiàn)三珠軸應(yīng)力狀態(tài),勢不能形成塑性銳鉸,日本則未頑提出這種看法伏;美國鋼材實(shí)繭際屈服點(diǎn)過高愉,使連接的實(shí)四際承載力偏低肉;節(jié)點(diǎn)域較弱裹,影響腹板連樂接承載力的發(fā)智揮,導(dǎo)致翼緣撕連接超載,也跪是原因之一。區(qū)(怨3)陶兩國的構(gòu)造差包異有.突兩國梁討-騙柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造雖懂大同小異,但虜仍有若干差異存,鬼如:誕〇美國慣常采秀用工字形柱絡(luò),彎日本主要采用缸箱形柱;析盜〇美國在梁翼臺緣對應(yīng)位置的要柱加勁肋厚度戲按傳遞設(shè)計(jì)內(nèi)淋力的需要確定棟,古一般為梁翼緣合厚度之半松,輕并認(rèn)為節(jié)點(diǎn)域慢弱一點(diǎn),有利訓(xùn)于調(diào)整地震內(nèi)灑力;而日本取分梁翼緣厚度加肉一個等級溪,算認(rèn)為在這里多恒用一點(diǎn)鋼材是翅值得的。解〇兩國梁端腹塊板焊縫通過孔娘形狀不同,它扎與焊接是否方文便以哨及受力性能有齡一定關(guān)系。軋〇美國對梁腹會板與連接板的清連接的抗剪用型焊縫加強(qiáng)妙,壁日本規(guī)定腹板哨螺栓不少于芹2飼~盆3昏列,用增加螺基栓數(shù)量來加強(qiáng)武;以上構(gòu)造差嶼異特別是前洗3販項(xiàng),與破壞情首況有明顯關(guān)系朱。計(jì)(啊4)膏美、日的改進(jìn)遇措施簡震后,在節(jié)點(diǎn)蒸構(gòu)造方面,日駐本對改進(jìn)了梁線端的焊縫通過頁孔構(gòu)造,以便幕減小應(yīng)力集中默和破壞,在非1996橫年就發(fā)表了新描工法。美國作咽了試驗(yàn)研究,夫認(rèn)為現(xiàn)行節(jié)點(diǎn)攏構(gòu)造大震時不泄能在梁端出現(xiàn)渠塑性鉸,采取下了將塑性鉸外新移的措施。作預(yù)推薦的典型構(gòu)嗚造是將梁翼緣急局部削弱的所濃謂骨式連接(焦dog-bo腫ne蠻)。這種連接盲是臺灣早此時歷侯提出的,現(xiàn)而在臺灣也采用汪。沉圖究嗓美國的骨式連蔬接茶在消除梁下翼斯緣焊縫焊接襯婚板邊緣的人工維縫方面,兩國魔都很駝重視。日本規(guī)澤定了襯板在不銜同情況下的形籮式和焊接要求邀。美國對下翼錫緣采用焊后切薯除襯板,清根捆補(bǔ)作焊根的方忌法,認(rèn)為這樣卸還可消除焊縫慣缺陷。為了節(jié)很省費(fèi)用,對上蘇翼緣焊縫采取盯保留襯板焊接犯邊緣的方法。熔對節(jié)點(diǎn)域,美寫國提出了加強(qiáng)賺的想法。府(皂5)爺我國采取的對延策其〇抗震規(guī)范炊案條備2店款規(guī)定先,宴梁翼緣與柱翼秒緣間的全熔透糞焊縫政,目“匪8挺度乙類焊縫和查9銷度時賄,冠應(yīng)檢驗(yàn)含V侄形切口的沖擊總韌性令,題其恰帕沖擊值欣在攝-20醫(yī)℃份時不低于鴉27J芒”傲。北嶺地震后條,美國研究發(fā)堅(jiān)現(xiàn),框架節(jié)點(diǎn)論破壞的首要因蒸素是關(guān)鍵部位賤焊縫的沖擊韌展性太低,并規(guī)筍定應(yīng)改用優(yōu)質(zhì)驚焊條,使焊縫宮的沖擊韌性不唉低于-表29坦℃?zhèn)鶗r軟27J斥??紤]到我國鐘在高層鋼結(jié)構(gòu)林施工中,過去本沒有要求過檢妙驗(yàn)焊縫沖擊韌覆性。若要求關(guān)圖鍵部位焊縫普窗遍符合上述規(guī)頭定,在我國目軍前情況下設(shè)計(jì)圾施工人員都難槐以接受,故僅露要求在高烈度飛和重要結(jié)構(gòu)的怖上述情況下執(zhí)辣行。至于由-魔29覽℃糖改為-訓(xùn)20劉℃活,是因?yàn)槲覈B鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定粱檢驗(yàn)-饒20綢℃遇和-顛40念℃版下的沖擊韌性艷,與美國規(guī)定涉相比較雖降低蝶了要求,但符瞞合我國習(xí)慣。強(qiáng)〇在構(gòu)造改進(jìn)趨方面,總體上奉參考了日本的輕規(guī)定,一般情拘況不采用將塑拾性鉸外移的方蛛法。這是因?yàn)槟?,我國高層建良筑鋼結(jié)構(gòu)初期幣由日本設(shè)計(jì)的批較多稀,早《高鋼規(guī)程》籍規(guī)定的節(jié)點(diǎn)構(gòu)杯造基本上是參凳考日本規(guī)定紫,帝表現(xiàn)在夜:籠普遍采用箱形席柱犯;璃梁翼緣處的柱慨加勁肋與梁翼酬緣等厚費(fèi),匪梁端用的扇形賴切角形式都是蠢按日本規(guī)定采身用的迫等等。套○庭結(jié)合我國國情享,隊(duì)壇條督3薪款規(guī)定經(jīng):脖柱在梁對應(yīng)位挑置應(yīng)設(shè)置橫向覽加勁肋活,倡且加勁肋厚度譜不應(yīng)小于梁翼計(jì)緣厚度邀.淺與《高鋼規(guī)程側(cè)》規(guī)定相比,皂將與梁翼緣等袋厚改為不小于般梁翼緣厚度,鏡是考慮到它的守重要性。全○諸穗條籍3赤款規(guī)定狗:叢”客當(dāng)梁翼緣的塑普性截面模量小搏于梁全臥鐘截面塑性截面證模量的受70%狹時乳,劇梁腹板與柱的草連接螺栓不得躍少于二列蘭;監(jiān)當(dāng)計(jì)算僅需一腎列時個,右應(yīng)布置二列調(diào),魯且此時螺栓總勉數(shù)不得少于計(jì)較算數(shù)的督1.5丘倍開”裹。該規(guī)定綜合振參考美國和日首本的規(guī)定采用鑄。我國《高鋼搜規(guī)程》缺少類粗似規(guī)定,使梁挖-柱混合連接財?shù)母拱迓菟〝?shù)塵量偏少,這是叛抗震規(guī)范作出廢的改進(jìn)?,F(xiàn)除芹采取了上述規(guī)圾定外,還補(bǔ)充未規(guī)定了腹板抗傻剪連接不得小薪于腹板的屈服林受剪承載力,圣即此時要求且電焊縫通過孔的李改進(jìn),主要參建考了日本傭96暢年公布的《鋼聯(lián)結(jié)構(gòu)工程技術(shù)帽指奏針屆─喂工場制作篇》照中的皮"蹦新技術(shù)和新工拋法同"饞,選取了一種音開口較小的構(gòu)盤造參(例詳見圖權(quán)競1)賣。繪○訊婆條炒5腦款列入了梁護(hù)-怪柱剛性連接也蝶可采用帶懸臂屑梁段淹,瞎懸臂梁段的翼蓋緣和腹板與柱輪應(yīng)預(yù)先分別用谷全熔透焊縫和同角焊縫連接壘,糟梁的現(xiàn)場拼接賓可采用翼緣焊呈接腹板栓接帥(耽圖咸我2(a))汗或全部壟螺栓連接另(剝b)鐵。這種連接方幼式,日本應(yīng)用信較多,國內(nèi)在招多項(xiàng)工程應(yīng)用作過,研究表明企,肯有較好的唇抗震性能。練○呈考慮到美國和答臺灣采用的骨四式連接榆(角圖梯)派雖然抗震性能悉較好,能實(shí)現(xiàn)蒜塑性鉸外移,僵但要求多用鋼神材,根據(jù)我國勒國情提,嫌該款規(guī)定在屋8舉度略Ⅲ豐、府Ⅳ眾類場地和買9恨度時采用。顛○挺為了消除梁翼偶緣焊縫焊接襯鉆板邊緣缺口效瑞應(yīng)的危害潮,近根據(jù)我國情況厲,跨上翼緣因有樓氣板加強(qiáng)溜,曲震害較少項(xiàng),慧不作處理;僅枯規(guī)定對梁下翼挪緣焊接襯板邊訪緣施焊(圖傷普1株)妖.包梁唯-陽柱連接的彈性役階段抗震設(shè)計(jì)著1)萌問題的提出茫鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的戒抗震設(shè)計(jì)立,獸國際上在規(guī)范丟中提出的方法擴(kuò)是只作大震時架的設(shè)計(jì)答,音保證在構(gòu)件出頸現(xiàn)塑性鉸時連待接不破壞予,刑未列入彈性階腫段設(shè)計(jì)。此外長,為了簡化計(jì)柿算,梁-柱連蛛接的抗震設(shè)計(jì)印采用彎矩由翼品緣承受和剪力廣由腹板承受的妙所謂常用設(shè)計(jì)組法,按梁端出歪現(xiàn)塑鉸時的彎騙矩和剪力設(shè)計(jì)儲。這種做法隱勸藏的問題,一閘是不作連接彈吩性設(shè)計(jì)會引起猾彈性階段連接帶承載力不足,立不符合彈性階壟段的設(shè)計(jì)要求誤,出現(xiàn)螺栓連論接滑移等問題策。另一是腹板賴連接僅承受剪攪力不承受彎矩譯,與實(shí)際情況深不符,使腹板開連接太弱,連愁接螺栓太少,過將導(dǎo)致嚴(yán)重不精安全。系8.梢2.8久條規(guī)定了鮮”賣鋼構(gòu)件連接應(yīng)謝按地震組合內(nèi)貼力進(jìn)行彈性設(shè)厲計(jì)限,猾并應(yīng)極限承載環(huán)力計(jì)算促”澇,突即首先要進(jìn)行睡彈性設(shè)計(jì)然.律并在該條芹3窗款冶作出了具體規(guī)煩定。這樣從幾踐方面下手已,吊將從根本上解鐮決了梁-柱連倚接較弱的問題伶,也是對美、陳日大震后加強(qiáng)惹節(jié)點(diǎn)的回應(yīng)。辨8.財2.3滲角焊縫和高強(qiáng)占度螺栓的極限纏承載力視1)儲角焊縫的抗剪睜強(qiáng)度五,念根據(jù)國內(nèi)外的雁試驗(yàn)助,待都大于母材的桂抗剪強(qiáng)度。掏1998糠年日本發(fā)表的也《鋼結(jié)構(gòu)極限濁狀態(tài)設(shè)計(jì)指針請》采用了在設(shè)落計(jì)中取角焊縫是的強(qiáng)度不大于配母材抗剪強(qiáng)度專的規(guī)定紡,銳這與我國《高思鋼規(guī)程》中過均去參考日本的唱做法采用的規(guī)炸定相同。送贈日本對角焊縫瓜連接的最大承紀(jì)載力斷,帝根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果拆用統(tǒng)計(jì)方法得列出了下列計(jì)算幻公式迎:菜雜抵正面角焊縫華訴啄蚊愧側(cè)面角焊縫喂工堂式中多,漁為被連接構(gòu)件纖母材的抗拉強(qiáng)喘度騰,然為角焊縫的有霉效截面。該《雹指針》還給出黎了其它作者用滑不同方法得出爐的公式。如日夢本仲、加藤、個森田等用應(yīng)力開函數(shù)進(jìn)行應(yīng)力摘分析得出了下稀列承載力公式衣:趕哲湊功蘭A.宇G.Kamt橋ekar惑假定焊腳應(yīng)力險狀態(tài)為平均應(yīng)苗力伸,閥由平衡條件導(dǎo)萍出下列承載力秒公式壘:回面還遼詳以上公式中帳的造Σ在Aw鑒包含正面焊縫揪和側(cè)面焊縫的冬有效截面??赏姴煌瑏碓吹貌コ龅挠?jì)算公式懂是接近的。施免斜角焊縫的最是大承載力屆于捆正面焊縫與側(cè)穴面焊縫承載力存之間侍,板《指針》提出闊了下列計(jì)算公驢式圣:冶右貫鋼取粒絞參考日本的上落述規(guī)定盤,替規(guī)程中取角焊弟縫的最大受剪名承載力為連昏隊(duì)轎技對于正面焊縫脆,辯考慮到承載力村提高幅度較大話,罰予以單列墨,賄根據(jù)我國《鋼嶺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范望》吧GBJ17坑的規(guī)定需,茫承載力乘增大幫系數(shù)歡1.22店。饞2)逼高強(qiáng)度螺栓極猛限受剪承載力微散一個高強(qiáng)螺栓字的極限受剪承釘載力奪,敬根據(jù)哈建大的嬸試驗(yàn)研究盼,民其最小值為極留限受拉承載力胃的加0.59西倍隙,泰日本在條1998酬年的《鋼結(jié)構(gòu)炮極限狀態(tài)設(shè)計(jì)旗指針》中公布喝的試驗(yàn)結(jié)果與矩此完全相同。歐當(dāng)高強(qiáng)螺栓位喝于板疊中攻,預(yù)即在螺栓連接唯中時救,兩日本得出的螺議栓極限受剪承泉載力為喂,多式中饅,畏、潔分別為連接中患的剪切面數(shù)和堤螺栓數(shù)虜,蒼為螺栓螺紋處稻的凈截面面積秒,悼為螺栓鋼材的智抗拉強(qiáng)度。據(jù)艇此黎,仗日本取一個高身強(qiáng)螺栓的極限飼受剪承載力為故氏蛋都式中磁,虹為螺栓桿的截癥面面積。日本兔對在該式中采合用螺栓桿截面聾面積而不是螺集紋處的凈截面奇面積的解釋是授:吐高強(qiáng)螺自身的復(fù)強(qiáng)度很高鉤,聾螺栓剪切破壞藝只有在連接構(gòu)萍件的板厚相當(dāng)?shù)髸r才有可能厚??紤]到螺紋鄉(xiāng)的長度和板疊渠厚度的關(guān)系怕,姻連接的剪切面桶位于螺紋處的翅很少。設(shè)計(jì)上驗(yàn)可取高強(qiáng)螺栓蘆的剪節(jié)破壞出沸現(xiàn)在螺桿上。絲嘩一個高強(qiáng)螺栓慣的屈服承載力痕,查日本根據(jù)試驗(yàn)扎結(jié)果按下式計(jì)支算居:贊柴高壤我國《高鋼規(guī)袋程》編制時覆,燃根據(jù)當(dāng)時得到葡的參考文獻(xiàn)出,片將該式作為螺寒栓受剪時的極時限受剪承載力謎公式村,性現(xiàn)在應(yīng)以日本約1998貍年版《指針》梳的最新解釋為塔準(zhǔn)毒,謀需作更正。根撲據(jù)哈建大的試拒驗(yàn)研究結(jié)果,燒租條癢6雪款取一個高強(qiáng)挨螺栓的受剪承歲載力為譜迷萬眾式中濾,塌為螺栓螺紋處晉的凈截面面積冠。沸規(guī)范用于檢驗(yàn)承的螺栓連接最清大受剪承載力盈,毅應(yīng)取螺栓受剪糾和鋼板承壓二趨者中之較小值活。列6.6似中心支撐設(shè)計(jì)唱支撐框架在兩監(jiān)個方向的布置例宜基本對稱賴,架支撐框架之間遇樓蓋的長寬比路不宜大于脖3,瘋它指導(dǎo)支撐合拖理布置帳,變使它的抗側(cè)力蘋作用能較好地涌發(fā)揮。孕該條還規(guī)定不料超過劇12歪層的鋼結(jié)構(gòu)宜喊采用中心支撐摔,因?yàn)榇藭r地攤震作用一般不運(yùn)大,中心支撐耳較簡單。當(dāng)設(shè)控置門窗要求較旅大孔口時,可借采用人字支撐己。混中心支撐的軸辛線應(yīng)交匯于梁踏柱構(gòu)件軸線的燦交點(diǎn)。偏離交率點(diǎn)不超過支撐冬桿件寬度時,察仍可視為中心橡支撐,但此時泡連接應(yīng)計(jì)入由爺此產(chǎn)生的附加價彎矩。中心支妖撐的計(jì)算圖形廁是兩端鉸接,心但在多層和高眼層建筑中在構(gòu)傍造上一般作成隸剛接。中心支巡撐的抗震計(jì)算窯,應(yīng)考慮在循哭環(huán)荷載下承載腫力的降低林,謠采用與長細(xì)比秧有關(guān)的虛強(qiáng)度降低系數(shù)借,冊與《高鋼規(guī)程接》規(guī)定的方法裂相同。籮2者人字支撐的斜日桿受壓屈曲后定承載力急劇降卷低尖,沫在支撐與橫梁典連接處將出現(xiàn)餅不平衡力。規(guī)錯范規(guī)定,此不飛平衡力可取受澆拉支撐的豎向肌分量減去受壓剝支撐屈曲壓力摸豎向分量的夏30絞%,這是參考涌美國有關(guān)規(guī)定宜采用的。人字嗓支撐在受壓斜魔桿屈曲時樓板淡要下陷,慨V距形支撐斜桿屈胃曲時樓板要向獅上隆起,為了喬防止這種情況榮出現(xiàn)搞,則橫梁設(shè)計(jì)很重飾要。橫梁設(shè)計(jì)瞇除應(yīng)考慮設(shè)計(jì)咽內(nèi)力外,還應(yīng)腹按中間無支座之的簡支梁驗(yàn)算胳在上述不平衡憑力及樓面荷載禍作用下的承載績力。在彈塑性仿階段梁端將出慢現(xiàn)塑性鉸,斜聾桿屈曲后中間安支座將失去支滴承作用。人字炎支撐設(shè)計(jì)時,娘斜桿內(nèi)力應(yīng)乘框增大系數(shù)腐1.5染。耗3惡估中心支撐的節(jié)戒點(diǎn)設(shè)計(jì)倍新規(guī)范規(guī)定雅,艇支撐端部至節(jié)度點(diǎn)板嵌固點(diǎn)在陶沿支撐桿件方允向的距離必(亡由節(jié)點(diǎn)板與框月架件間焊縫的修起點(diǎn)垂直于支病撐桿軸線的直怨線至支撐端部接的距離蕉),您不應(yīng)小于節(jié)點(diǎn)奮板原度的二倍葡(棉圖農(nóng)5),半是參考婆AISC-9予7輔的抗震規(guī)定取挑用的。試驗(yàn)表鳥明,這個不大副的間隙允許節(jié)陰點(diǎn)板在強(qiáng)震時丙有少許屈曲,葬能顯著減少支叮撐連接的破壞遙,有積極作用權(quán)。者莖鳥廉揪圖雀8.4.3駐乎支撐的抗震連滋接二節(jié)6.7葵偏心支撐設(shè)計(jì)撈偏心支撐具有毫在彈性階段接敗近中心支撐框笑架,彈塑性階倍段的的延性和茶消能能力接近山延性框架的特田點(diǎn),是一種良頸好的抗震結(jié)構(gòu)個。按截8政、摧9艦度抗震設(shè)防的桂結(jié)構(gòu)宜采用偏云心支撐。成艘條規(guī)定斑,瓦偏心支撐框架狗的每根支撐應(yīng)適至少有一端與勻框架連接數(shù),綱并在支撐與梁拜交點(diǎn)一柱之間晉或同一跨內(nèi)另冠一支撐與梁交吹點(diǎn)之間形成消扭能梁段。常用即的偏心支撐形底式如圖廁悄所示。機(jī)偏心支撐的設(shè)洲計(jì)原則是強(qiáng)柱會、強(qiáng)支撐和弱耐消能梁段,在憂大震時消能梁賤段屈服形成塑譽(yù)性鉸,支撐斜梁桿、柱和其余擠梁段仍保持彈陰性。消能梁段詞以本身的屈服異耗能保證了結(jié)奪構(gòu)其他部分的過安全,起到了旋保險絲的作用駁。與《高鋼規(guī)嫩程》的規(guī)定相幣比,本章蜜的偏心支撐框紙架設(shè)計(jì)計(jì)算規(guī)遲定,主要參考連AISC器于屆97惰年頒布的《鋼剩結(jié)構(gòu)房屋抗震值規(guī)程》,并根野據(jù)我國情況作富了適當(dāng)調(diào)整。薪偏心支撐框架臣設(shè)計(jì),首先要造確定構(gòu)件的布貧置后,然后計(jì)缺算構(gòu)件內(nèi)力。哨在確定構(gòu)件內(nèi)遲力的設(shè)計(jì)值時丟,要對支撐斜同桿、柱和其余撥梁段的內(nèi)力進(jìn)險行調(diào)整,以確鍛保消能梁段屈押服并進(jìn)入應(yīng)變洪硬化階段后,梢這些構(gòu)件仍能輸保持彈性。例偏心支撐框架姿的側(cè)向剛度,壓主要取決于消賭能梁段的長度他與梁長度之比托。隨著消能梁派段變短,框架扒剛度變大,并詢接近于中心支罰撐框架的剛度拆。隨著消能梁腸段的增長,框攪架柔性增加并傍接近于純剛架遵的剛度。尼1掛偏心支撐框架亂的消能梁段乏設(shè)計(jì)偏心支撐阿框架,首先要旬確定它的形狀禁和消能梁段長領(lǐng)度,后者與其收截面特性有關(guān)倚。偏心支撐框匹架形狀的選擇踢,應(yīng)使消能梁以段能承受較大撕剪力。為使框供架剛度較大,美通常采用較短盾的消能梁段。枕支撐的夾角,禁為了構(gòu)造方便己,通常應(yīng)為喝35縣至給50饒度。夾角太小劉了會使支撐內(nèi)卵力增大,并使創(chuàng)消能梁段產(chǎn)生妻

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