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文檔簡介
今天要講的內(nèi)容上午:多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接設(shè)計中的常見問題。下午:
民用建筑鋼結(jié)構(gòu)的平面表示法和樓層梁的連接設(shè)計及與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)圖的編制和選用。5/27/20231多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接設(shè)計中的常見問題主講人:劉其祥中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院5/27/20232
節(jié)點連接在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性:常用的一般建筑鋼結(jié)構(gòu),都是由若干由加工廠加工好的豎桿、水平桿或斜桿在工地用焊縫或螺栓拼裝成抗側(cè)力的框架、或框架支撐結(jié)構(gòu)。這些由桿件組裝成的結(jié)構(gòu),之所以能承擔(dān)一定的豎向荷載和水平荷載,靠的就是各桿件之間的節(jié)點將這些桿件用各種不同的連接方式和連接件將它們連接成為一個非機(jī)動構(gòu)架。這種由若干桿件系統(tǒng)組成的構(gòu)架,在外荷載作用下,一旦節(jié)點發(fā)生破壞,整個結(jié)構(gòu)就會成為機(jī)動構(gòu)架而失去承載能力。5/27/20233
在以往國外多次地震中,常常發(fā)生鋼框架節(jié)點和豎向支撐節(jié)點破壞的事例,特別是
1994
年發(fā)生在美國的北嶺地震
和
1995
年發(fā)生在日本的阪神地震,有好幾十幢房屋鋼結(jié)構(gòu)倒塌,好幾百幢多、高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的梁柱剛性連接節(jié)點受到嚴(yán)重破壞,引起了世人的極大關(guān)注,促使一些國家的學(xué)者、科技人員加強了這方面的研究,其重要性顯得尤為突出。5/27/20234
我國是世界上遭受地震最嚴(yán)重的國家之一,不論是歷史上還是現(xiàn)代,地震在中國的死亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失在世界上都是居于首位。世界地震史上死亡人數(shù)最多的一次地震是1156年我國的陜西華縣
8級地震,死83萬人(摘自魏璉編著的《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》萬國學(xué)術(shù)出版社,1991)。在世界近代地震史中,死亡人數(shù)最多的一次.地震也發(fā)生在我國,即1976年河北唐山7.8級地震,死
24萬余人。
地震在我國造成的經(jīng)濟(jì)損失十分巨大,據(jù)建國以來十幾次
7
級以上地震的不完全統(tǒng)計房屋倒塌
1億多平方米,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億之多。5/27/20235
就以最近幾年為例,在我國新疆、西藏、云南、內(nèi)蒙古自治區(qū)、江西等地先后就發(fā)生了多起6
級左右的地震。這就說明了地震活動在我國還是相當(dāng)頻繁的,因此正確地認(rèn)識我國地震活動的特點以及我國經(jīng)濟(jì)力量的現(xiàn)狀,充分運用國內(nèi)、國外現(xiàn)代地震科學(xué)技術(shù)的成就,采用合理的,既安全又經(jīng)濟(jì)的抗震設(shè)計方法,來改善建筑物的抗震性能,減輕城鄉(xiāng)地震災(zāi)害,是我們每個結(jié)構(gòu)設(shè)計人員義不容辭的使命。5/27/20236
因此在多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計工作中,連接節(jié)點設(shè)計,在整個設(shè)計工作中應(yīng)將其視為一個非常重要的組成部分。節(jié)點設(shè)計是否恰當(dāng),將直接影響到結(jié)構(gòu)承載力的可靠性和安全性。因此節(jié)點設(shè)計至關(guān)重要,應(yīng)予以足夠的重視。但是,在多、高層房屋鋼結(jié)構(gòu)中,連接節(jié)點很多
(如國家標(biāo)準(zhǔn)圖
所編入的諸多節(jié)點,也只是多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋中一般性的常用節(jié)點),今天只能檢其最主要的、如與梁柱剛性連接的節(jié)點以及與之相關(guān)的一些節(jié)點來談?wù)劊?/27/20237首先談?wù)勗谀壳岸喔邔臃课蒌摻Y(jié)構(gòu)
梁柱剛性連接節(jié)點設(shè)計中所存在的問題
及其正確的設(shè)計方法
按照現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011
2001多層和高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點的抗震設(shè)計應(yīng)分兩個階段進(jìn)行,而各個階段所采用的計算公式分別如下:5/27/20238
一是,當(dāng)遭遇多遇地震作用(小震)時,應(yīng)采用表達(dá)式。即抗震規(guī)范公式()(見下頁)
。注意:該條在規(guī)范中為必須嚴(yán)格執(zhí)行的強制性條文5/27/202395/27/202310式中:S
—
考慮多遇地震作用時,荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的組合設(shè)計值,包括組合的彎矩、軸向和剪力設(shè)計值。R
—
結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的承載力設(shè)計值?!Y(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的承載力抗震調(diào)整系數(shù)(對于框架梁、柱取0.75;連接焊縫取
0.9;連接螺栓、節(jié)點板件取
0.85;支撐取
0.8
等)5/27/202311
二是,當(dāng)遭遇超過多遇地震(小震)作用至基本烈度(中震)設(shè)防,或遭遇罕遇地震作用(大震)時,規(guī)范還要求用公式即《高鋼規(guī)》公式(8.1.3-1)進(jìn)行連接的極限承載力驗算(如下頁所示);5/27/2023125/27/202313
但是,在執(zhí)行上述規(guī)范時,不同的設(shè)計人員,很可能在相同設(shè)計條件下設(shè)計出三種承載力相差非常懸殊的連接作法,這三種不同的作法是:
一是,當(dāng)按設(shè)計表達(dá)式計算時,完全按組合內(nèi)力來設(shè)計節(jié)點連接。
二是,組合內(nèi)力只是作為檢驗構(gòu)件截面的依據(jù)。但在塑性區(qū)的節(jié)點連接設(shè)計時,是取高于構(gòu)件的最大承載力設(shè)計值作為節(jié)點的作用力來對節(jié)點連接進(jìn)行設(shè)計與驗算。
三是,完全拋開以上兩種設(shè)計方法,而是完全按照公式來進(jìn)行連接的極限承載力計算。5/27/202314
以上三種截然不同的設(shè)計方法,將直接影響到設(shè)計的節(jié)點是否滿足“強節(jié)點弱桿桿”的抗震要求。是否能實現(xiàn)“小震不壞,中震可修,大震不倒”
設(shè)計目標(biāo)的根本問題,所以下面將著重討論證明前面所提到的第一種是錯誤的,第三種設(shè)計理念雖然可取,但式中的有關(guān)系數(shù)和強度取值有問題,很不安全。唯第二種設(shè)計計算方法才是比較穩(wěn)妥、正確的。5/27/2023151第一種設(shè)計方法
(即按組合內(nèi)力來設(shè)計的方法)
采用該法的理論根據(jù)是,認(rèn)為在多遇地震作用下,結(jié)構(gòu)處于彈性階段,連接設(shè)計只要根據(jù)組合內(nèi)力,并根據(jù)梁的應(yīng)力強度比
R1(即梁的地震組合彎矩設(shè)計值乘以梁的承載力抗震調(diào)整系數(shù)
0.75
后,在梁截面中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力與梁的鋼材強度設(shè)計值之比)來進(jìn)行設(shè)計即可。且認(rèn)為可按以下三種不同情況分別進(jìn)行處理。為了方便說明問題,在此引用一個具體數(shù)字來說明這一方法的思路。5/27/202316以下是電算結(jié)果的表示方法,摘自《高層建筑
結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計》軟件SATWE5/27/202317
假定梁端有一個的地震組合彎矩,并將表達(dá)式變換為。在驗算梁截面時,要求梁截面抗彎承載力設(shè)計值必須,但在確定梁端的焊縫連接時,其焊縫截面的抗彎承載力設(shè)計值就必須要。即在相同組合彎矩作用下,經(jīng)過規(guī)范采用不同的調(diào)整系數(shù)調(diào)整后,就變成了在設(shè)計焊縫連接與設(shè)計梁截面時,分別采用不同的內(nèi)力設(shè)計值來進(jìn)行設(shè)計。即在設(shè)計連接焊縫時所取的內(nèi)力設(shè)計值,就應(yīng)是梁截面內(nèi)力設(shè)計值的倍。5/27/202318
1)如果所設(shè)計的梁截面剛好等于(即應(yīng)力強度比R1剛好等于時),由于梁端連接焊縫的抗彎承載力設(shè)計值需要此時梁端整個截面即使采用全熔透的對接焊縫,也只能承受的彎矩。怎么辦?
可采用加強式連接來解決(如加蓋板;或局部加寬梁端翼緣板,或在梁端下翼緣加腋板等辦法來增大焊縫的截面積以增大焊縫的抗彎能力)。5/27/202319
2)
如果在梁端不采用加強的作法,而是在工廠采用全焊縫連接的常規(guī)作法。由于焊縫的抗彎承載力最多只能作到與梁截面的抗彎承載等強,此時就必須要改用一個能承受的梁截面,但此時由于梁截面只需用的彎矩值來設(shè)計,梁的承載力有富裕不能充分利用,其應(yīng)力強度比
R1只用到了。5/27/2023203)如果毫在梁噴端仍不采用且加強的岡作法,而由是在盒梁端比采用剃栓焊球連接魄的另在一種常規(guī)作光法(即梁腹腎板與柱蹄之間采唯用只傳非遞剪力耗的螺栓仙連接,紅梁翼緣幼與柱之愿間采用個只傳遞鄉(xiāng)豐彎矩的踩全熔透懂坡口對屯接焊)由栽于焊盡縫的喇抗彎截承載慎力最穿多只怕能作遙到梁嬌截面值抗彎頁承載嶼力設(shè)京計值也的營,此雨時就宋必須淡要改銅用一司個能減承受梁的梁宏截面掠,但階此時傾由于魯梁截植面只逮需用羊的疫彎矩嘉值來鐵設(shè)計集,梁券的承渡載力凳更加宮富裕跳而不董能充貨分利火用,壩其應(yīng)挑力強喬度比R1只用脾到了緒。5/6咳/20湖2321總教結(jié)連接步設(shè)計辱的第一種耽方法,從上稱面的具反體算例室可以看許出,如網(wǎng)果在抗筍震的節(jié)貸點連接蟻設(shè)計中粗,按地震組喇合內(nèi)力來進(jìn)行頂設(shè)計,肚就必然甘出現(xiàn)下立面歸納溫的三種情翻況:5/6構(gòu)/20隱23221)當(dāng)梁的呢應(yīng)力強溝度比大訂于0.8浪3時,斗就應(yīng)挎開始繼在梁療端采振取加仇強措勞施來匪增大政焊縫紐奉的抗梁彎承旨載力轎當(dāng)梁竊的應(yīng)葛力強雹度比礙大到粗等于1.0時,脾其加療強后貨的焊除縫抗福彎承絲式載力點設(shè)計科值就想應(yīng)不緒小于這梁截希面抗聯(lián)彎承策載力質(zhì)設(shè)計澇值的1.舟2倍。(該1.飄2即為焊澤縫的抗鄭震調(diào)整昨系數(shù)與梁呢的抗案震調(diào)麻整系副數(shù)之比約)。如下刊圖所示喉:5/蛾6/共20守2323即當(dāng)膨應(yīng)力遠(yuǎn)強度糠比R1為0.8勸3~1時5/6稀/20序23242)當(dāng)梁的愉應(yīng)力強憲度比R1小于0.8切3時,暖在梁辭端就鼓可以休不必殊加強希,而鼠只需浮采用肢全焊供接連縣接(即截面嚷的抗彎旨等強連碗接)就俯可滿鈔足使械焊縫繁的抗泥彎承罵載力雁設(shè)計杏值大徐于組薪合內(nèi)稿力設(shè)莖計值體的1.柱2倍的造要求苦。如犬下圖我所示裂:5/6針/20盈2325即當(dāng)攤應(yīng)力訓(xùn)強度采比R1為0.8剩3~0哲.73時5/6呼/20虜23263)當(dāng)梁融的應(yīng)便力強阿度比殃小于時,在倉梁端還疼可以采辨用栓焊壟連接的襲作法(截即梁腹鉛板與柱告之間采怕用只傳歇遞剪力梨的螺栓握連接,漸梁翼緣鏡與柱之需間采用轟只傳遞錯彎矩的患全熔透駝坡口對朝接焊)右同樣也廉能使栓稼焊連接錫的承載杠力大于考組合內(nèi)宿力設(shè)計寄值1.2倍的失要求墓。豎如下挖圖所籠示:5/6菊/20弦2327即當(dāng)應(yīng)向力強度完比R1<0.周83所0.追85求=柴0影.7奮0時5/巨6/矩20棄23285/6耳/20情2329按照以也上的思浪維方法銳來設(shè)計笛抗震連貢接節(jié)點史是不是甘就可以備了呢?夫如果單炕從多遇堂地震作狐用效應(yīng)污來進(jìn)行戲以上的顯設(shè)計,石好像是情可行的饒,但從階抗震設(shè)弟計的原舒理和當(dāng)尖地震烈敗度高于性多遇地輪震時來粱看,是看不行的六。因為耐,我們業(yè)的設(shè)計雖目標(biāo)不舟僅僅是乎只滿足充小震不湊壞的強櫻度要求稅,而更觀重要的屑是要實舅現(xiàn)大震輪不倒的匆設(shè)計目捆標(biāo)。如按組宜合內(nèi)力湖來設(shè)計岸連接節(jié)初點,只茄能說,企其連接頌只能抗冷小震而怨不能抗沃大震。嗎這是因公為:5/6蓬/20裕2330當(dāng)?shù)卣鸺S烈度高違于多遇乞地震進(jìn)媽入設(shè)防符烈度的振過程中觀,凡是蹤蝶應(yīng)力菊比較小低(桿即截皇面較區(qū)大)合的抗圈側(cè)力間構(gòu)件予,由范于仍威處于炭彈性球階段臥,其裁構(gòu)件叔內(nèi)力敲仍將描繼續(xù)頁隨地疊震作券用的牲加大枕而加松大(因怠為多歡遇地祥震的解烈度睡要比宋基本疾烈度球低1.5俯5度。伏其地叼面加槳速度鑼和地璃震影亦響系厘數(shù)最信大值裁只陵是設(shè)爹防烈遇度地炒面加嗚速度矛和地巾震影允響系耍數(shù)最后大值卡的0.3液5倍),梁的貢彎曲奏應(yīng)力暫比R1必然也煮將隨之廁增大到1.墓0。5/6滅/20某2331同樣賣,也字需要寬把前她面的第二、儉第三兩種節(jié)庸點連接描形式(或下馬頁的第二、世第三圖)的梁端售截面艙局部給加大劃,使連激接焊繳縫的弄抗彎柜承載祥力設(shè)盲計值息達(dá)到戴不小歉于框家架梁腔抗彎規(guī)承載扮力設(shè)你計值雪的1.伴2倍,才雄能確保都框架梁老在大震團(tuán)時進(jìn)入眼塑性,材使延性杯得到充困分發(fā)揮用。否則奶,只加涼大截面謊而不加斗強連接營,則連鑰接焊縫法的彎曲他應(yīng)力必傘然高于艷梁端截政面的彎在曲應(yīng)力只。當(dāng)?shù)乩舱鹱饔镁洳粩嗉觿俅髸r,愿就很容顏易發(fā)生教當(dāng)梁端扭截面還視未進(jìn)入低塑性之種前,處泛于梁端滔薄弱的榮連接焊曬縫,就即會因彎曲應(yīng)眨力過高汽而發(fā)生路“違脆性破腥壞”掠?,F(xiàn)再疲利用海下圖任來加顯以說盞明。5/脹6/赴20而2332.5/6隊/20筋23332第二種柴設(shè)計方皮法
(訴即按構(gòu)壞件的承葉載力來單設(shè)計的擁方法)從前仁面的疲論述素和結(jié)橫合上政圖足彈以說料明:濕在多床遇地震階段博,按設(shè)懇計表達(dá)嫩式冶對粥構(gòu)件和候節(jié)點連接進(jìn)哀行設(shè)采計驗盾算時寶,結(jié)構(gòu)構(gòu)跨件的地偽震內(nèi)力杯組合設(shè)載計值只歸能作臘為控爛制構(gòu)摔件截我面的憂依據(jù)政。當(dāng)結(jié)案構(gòu)構(gòu)刻件截夫面決定之詢后,只擠要是在還塑性區(qū)殲段,就射應(yīng)改用愚以構(gòu)件的承載蠟力來進(jìn)行伙連接設(shè)犧計。如搶對于框貢架結(jié)構(gòu)擁中的梁澆柱剛性幟連接幟節(jié)點盼,就崗應(yīng)使己梁端焊搏縫的嶄抗彎膠承載箭力設(shè)替計值不得遺小于框吵架梁抗?jié)O彎承載僵力設(shè)計忍值的1.2倍。5/豈6/擱20兔2334即,其實這巡壽就是取來“組合輸內(nèi)力設(shè)廊計法”中,當(dāng)抗震精框架梁箱的地震駝組合內(nèi)墻力設(shè)計旁值正好等于各時易的結(jié)疫果。即。也就是領(lǐng)抗震框最架梁的疫應(yīng)力R1正好捉為時的結(jié)映果。從銳而這就立必須要凡采用“加強躺型”節(jié)點然作法留,才銅能實瘋現(xiàn)這局一計閃算要速求。關(guān)于便這一鞋設(shè)計艷理念脖,我巧在200制1年編澤制的地國家必標(biāo)準(zhǔn)還圖01S紋G51濟(jì)9中就寺已進(jìn)真行了磚闡述(見裝下頁莫)5/6返/20勞233501S艱G51欣9頁45/6康/20頂23365/歡6/駱20沙23375/霧6/雪20滴2338從理論箏上講,耀在梁柱和的連接僑節(jié)點中扶,要是楚連接焊品縫真正弄做到了鮮與被連貍接構(gòu)件革的等強敏連接而又繞無瑕丹疵和簡缺陷淹的話呀,是濤不需愿要采傅取任幕何加糟強措抽施的久。但除事實臨上由那于在熱梁端脫的焊鴿縫連如接處腿存在幣諸多源不利矩因素犬,如焊接每工藝孔軋對梁腹害板截面驕的削弱藍(lán);對接糕焊縫不奶可避免附的存在延某些缺默陷(如焊丈接產(chǎn)生仰的氣孔犧、夾渣尿、熔敷殲金屬未火完全熔架合、弧窮坑、咬欠邊、焊蛛后收縮派產(chǎn)生的均微裂縫軟);熱影狐響區(qū)筋產(chǎn)生根的殘擺余應(yīng)傍力的泉不利萬因素;以及卻還應(yīng)考蜓慮到當(dāng)梁霸截面遵在形扁成塑墊性鉸川時,驢由于吐有的炒鋼材續(xù)屈服優(yōu)強度筆偏高先而加羨大連今接受樹力的遞不利區(qū)因素毫等等促……肌。5/6絲式/20拐2339所以在孕規(guī)范的強制呀性條膜文中分別背將焊吼縫的酷取0.最9將梁的孟取0.7墊5。使焊梢縫連接尾的承載殿力應(yīng)不桂小于構(gòu)畏件承載秒力設(shè)計旗值的1.漆2倍。令此處璃的1.2,可視為連接的瘡加強系材數(shù)。該倚系數(shù)盈正體淋現(xiàn)了強連接勤弱桿件的抗震覺設(shè)計原繁則。以箭保證當(dāng)渡框架梁娛的端部憶出現(xiàn)塑涂性鉸時甲,梁端褲的連接腔基本還擾處于彈附性狀態(tài)啞。確保系框架梁斗在經(jīng)受元從小震錦到大震勒的全過患程中節(jié)兄點不致惕發(fā)生破螞壞,使輝結(jié)構(gòu)的喘整體性蹤蝶自始至倆終得到留保證。5/6熱/20清2340按照晶這一竄原則條設(shè)計濱的連常接,谷就可汁以有獎把握浩地實絡(luò)現(xiàn)以萬下兩造個設(shè)梯計目神標(biāo):一是,可以保頃證結(jié)構(gòu)擴(kuò)在多遇叛地震作批用下,遠(yuǎn)各結(jié)構(gòu)即構(gòu)件都搬具有足帆夠的強今度并使擦連接的列應(yīng)力低逢于框架漆梁的應(yīng)捕力,以彎實現(xiàn)小路震不壞姨的設(shè)計佛目標(biāo)。二是,可以保溉證當(dāng)?shù)仂F震烈度陰高于多摧遇地震仿烈度時姓,可迫宗使處于框高應(yīng)力虎下的框痕架梁率超先發(fā)展固成為塑盆性鉸,凍使鋼結(jié)朝構(gòu)的良愁好延性劉得到充鑄分的發(fā)史揮來耗趟散地震平能量,皆實現(xiàn)大忌震不倒完的設(shè)計損目標(biāo)。圖無疑上姿述第二種晶設(shè)計方辟法才是功正確的說。這一懲設(shè)計蒙理念與目前碰美國自19革94年北嶺愈地震以源后在設(shè)韻計思想鴨方面所愿發(fā)生的剝變化和嶄采用的既設(shè)計方晚法是相賤同的。5/常6/落20朱2341對照現(xiàn)危行規(guī)范項中梁端塵未采取土任何加易強措施還的栓焊父連接節(jié)尊點作法攏和全焊牧連接的提作法,嘆都是不傲滿足連摧接的承洲載力應(yīng)聚大于構(gòu)壞件承載乎力設(shè)計鑒值1.尾2倍要湖求的臘。而只有倘在梁箏端采低用局烤部加濁大截扁面,戰(zhàn)或在意離梁趁端不肺遠(yuǎn)處煤將梁觸的上圈下翼著緣進(jìn)踏行削貿(mào)弱,俯以增皇大焊太縫的禽抗彎豬能力闖(或各降低裕焊縫茫的彎謠曲應(yīng)盤力)弦才可涌以得霸到解惰決。但局部洗加大梁殃端截面映(或削恐弱)后克,就必吳然使塑再性鉸外廚移,出?,F(xiàn)所謂瘦的加強高式連接縱和削弱潔式的狗船骨式連栗接。5/閑6/粒20羨2342盡管這狹些作法達(dá)給加工酸帶來不緩少麻煩核、增加朽造價。瓦但自19糠94年美傳國北裝嶺地驢震和199扶5年日本惰阪神地建震以后縫,在一狹些國家束中都樂堅于采用削這種加堪工都比憑較麻煩朝的加強澆式連接院和骨式停連接,膝也正是驕由于原漁來的焊勉接連接刷節(jié)點抗柴彎能力發(fā)很差,恒即或是棵在梁端費采用全雖焊接連桃接,名或義上等深強,但界實際上娛也并不邁一定等金強,在采地震中藍(lán)照樣也錄遭受到果破壞、董并不十富分可靠星而不得比不采取舌的連接苗加強措鍵施。5/達(dá)6/宴20構(gòu)2343但第浮二種著設(shè)計紡方法鑒在規(guī)種范中貼尚存私在著辜不分按地震蒸烈度績、結(jié)昏構(gòu)類飯型,賤房屋稼高度夢等的鉆不同灰情況優(yōu),通盤通一伍律將士取味為同濫一數(shù)納值欠森妥的紐奉現(xiàn)象旱如鋼桃梁的段為0.7宰5,連接給焊縫忍的買為0.9,則連設(shè)接焊系縫的嘴承載意力,里通通依都應(yīng)嗎是鋼輕梁承這載力敵的1.蠟2倍,宮這對根于設(shè)濤防烈恒度只緩有6、7度的樓房屋陶來說舅顯然脖是不黨合理心的。便同時葛規(guī)范飾還存拒在著封沒有污提供詠當(dāng)梁年端采杯用加赤強式舒連接輝后相嬌應(yīng)的傅連接植計算默方法餅和公即式。秒關(guān)于磚這一煙問題姥,在魯此次衣《高濟(jì)鋼規(guī)景》的秘修訂品中,喪正在衡研究互解決護(hù)。5/幸6/張20沫23443第三掉種設(shè)些計方述法(全極限醒承載凱力設(shè)恒計法粗)即用公踏式進(jìn)行連隆接計算俯的方法采用砌該法棄的理均論根弄據(jù),屑就是墨充分涌利用奏焊縫掛的極制限抗言拉強撞度遠(yuǎn)完高于喘鋼材騾的屈沙服強述度的謝這一詞特性勿。當(dāng)促框架挎梁在暖強震筆作用詞下,炭梁端揀鋼材居屈服完出現(xiàn)蹤蝶塑性匙鉸后辯,只忘要梁藍(lán)端連膀接焊坐縫的極限抗克彎承載懼力能夠抵施抗梁截再面塑性瘦彎矩的1.2倍,即框可認(rèn)為亦滿足強肆震要求美。從概念顆上來講足,這種閉思維方邪法好像餡有些道概理,但歌這里面印要涉及廟兩個問系題。一是,后其計算猾假定是甩否與實雖際應(yīng)力蠻圖形相蹄符,二是念,計凍算公滅式汽中壁所疲隱含灰的烘的取送值是隆否符桂合實晌際。5/6拆/20昌2345為了檢時驗用嘴公式貧是否能扶抗大震鎮(zhèn)的問題得,特取剝《高鋼震規(guī)》中牢、最具裝有代表悔性的梁案柱栓焊上連接節(jié)膚點(見肆下頁)概來加以棵討論。5/6蘇/20喇23465/宋6/伙20裳2347由于圖8.靈3.景3(癥a)這種協(xié)節(jié)點華的計找算假殃定是斃:梁膀腹板灶連接喂只考易慮傳愿遞剪充力,陰不考貫慮傳輕遞彎謀矩。凡梁的理全截婆面塑昂性彎翼矩全翁部通鐮過翼雨緣的米連接吧來傳反遞給譯柱。誦這種齡作法渡,不途但不隊能用廈于抗土震結(jié)予構(gòu),胞就是欣用于化非抗絨震結(jié)戚構(gòu)也尸是很耀不合棄適的王。因末為:5/6賽/20摩2348其一,就憑蠶直覺,橫在這種斃節(jié)點中交,梁端辟翼緣未君作任何串加強,椅梁腹板介與柱的腸連接螺顛栓只考就慮傳遞知剪力、副不考慮侮傳遞彎字矩。則趙其梁端哪栓焊連泥接處翼鬼緣焊縫叨的抗彎欺能力則蹄只有梁席截面彈瘦性抗彎吊能力的85%左右泛(即圈梁翼欠緣截遼面的污彈性難抵抗灑矩與柱全截瘡面彈逮性抵菜抗矩驕之比國)。闊如果省再將拖因高療空施哭焊條截件較品差、貸焊縫譜存在賤缺陷陵以及績焊接油殘余臘應(yīng)力蝕等不意利因異素考爪慮在積內(nèi),喜按鋼囑結(jié)構(gòu)只設(shè)計西規(guī)范棄規(guī)定宵,焊謹(jǐn)縫強竭度的但設(shè)計瘋值尚赴應(yīng)乘鋼以0.絲式9的折減脖系數(shù),孩則焊縫竄的抗彎蘇承載力搜只有框盞架橫梁蠅抗彎承棋載能力款的75%左右煎。5/6坊/20論2349很顯然耗,像這垂種比等原強連接敘還低,友連非抗手震結(jié)構(gòu)浙就很難馬被人接憑受的連敘接節(jié)點隊,卻用裕在本比進(jìn)非抗震鍋結(jié)構(gòu)要波求更高陶的抗震頃結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn),這就違背劃了在黨抗震銜設(shè)計案中必烈須遵孤循的掛強柱圣弱梁辮、強前節(jié)點蓋弱桿誼件的印基本支原則輝。5/6瘦/20朗2350其二,新從理酒論上講葵,其節(jié)守點連接倍的計算此公式犯與井節(jié)點的痕具體作角法,在弱梁腹板早中所產(chǎn)進(jìn)生的應(yīng)毛力圖形凳嚴(yán)重不選符。如磨下圖所窮示:5/嫌6/販20灶23515/6佩/20畜2352其三球即使啦采用這霉一與實懲際彎曲麻應(yīng)力圖舞形嚴(yán)重姻不符的甜公式,亦就以這述種不合尾理的計演算模型瞎來進(jìn)行狼計算,閥其梁端懂翼緣與晶柱的對麻接焊縫姜的極限椅抗彎承統(tǒng)載力也毯大大低孔于梁截歌面1.2倍的永塑性眨彎矩蔽。這漲也就及有力診的證澡明了捐這種蘭連接膠節(jié)點考的作淚法是鐮毫無嬌抗震渣能力頃的。臉以下稈面的妥驗算擴(kuò)為證振:5/6岸/20蹈2353如以Q3甚45鋼,E5公0焊條為砌例梁翼緣鏈坡口焊時縫的極愿限抗彎員承載力后:(抖即式驅(qū)中的退屈服說強度按規(guī)程撿規(guī)定取砍最小值何)。由上式常用拒截面格翼緣塊的宜只脂有全擋截面鋒的70諒%~喚80墨%如考慮瀉高空焊糕接的不油利影響筆后則:5/土6/辟20俘2354事實您上,魯式肥中的語是波動棵的(如下匙表所示視)
不幟應(yīng)采用考最小值5/這6/群20陽2355所以科應(yīng)符孔合下蜘述規(guī)堤范中辭的有移關(guān)規(guī)乏定《高鋼沃規(guī)》的子有關(guān)規(guī)嬸定《抗震骨規(guī)》的穴有關(guān)規(guī)冶定5/6富/20寒2356按最不誼利考慮器,應(yīng)采攏用來計算世梁翼緣氧坡口焊息縫的極襲限抗彎寇承載力,則:如考慮咬高空焊腿接的不艦利影響主后則:5/6括/20僚2357但在絹《高有鋼規(guī)劈燕》中竹對于帶這樣客的弱毛節(jié)點漏不但糧沒有縫作出肌應(yīng)加捐強連叫接方極面的壯有關(guān)筑規(guī)定宰和作雪法。葛相反紫卻作風(fēng)了“在柱勵貫通脊型連猾接中婦,當(dāng)籌梁翼測緣用絕全熔褲透焊蹦縫與咐柱連吧接并饞采用膀引弧匠板時謙,式激將自飼行滿冶足”的規(guī)榨定。事實上麻經(jīng)過前羞面的論探證,這個結(jié)若論是不蝕成立的機(jī),起到了掀誤導(dǎo)的諒作用?;@種節(jié)沈點一旦惡在工程探中使用(事鏟實上桿這種聰節(jié)點閘已在交實際獸工程拴中用鈴了不借少),這就遠(yuǎn)埋下了商在大震老時,當(dāng)虎框架梁趴尚未進(jìn)舞入塑性巾之前,奧其連接淘焊縫就精會過早疏發(fā)生脆鬼性破壞項的隱患獻(xiàn)。5/6備/20顏2358也正是割這種弱繪節(jié)點在19淺94年的美賠國北嶺辭地震和199肝5年的牢日本槽阪神背地震冰中破接壞最精為嚴(yán)龜重,不且破縫壞時買毫無酸塑性專發(fā)展訴的跡調(diào)象。鑼其根賀本原旺因就哥是因每為連剪接焊咐縫的匆抗力舍嚴(yán)重通不足輝、焊高縫所輔受的仆彎曲伸應(yīng)力賣過高語而造湯成的蝦脆性紐奉破壞叨。(透下圖狠為19伸94年,美鍛國北嶺躁地震中財梁柱焊隸接連接譯處的失笑敗模式垂。)5/6攔/20箭23595/6土/20唉2360由此汪也可盾引伸輪到甘“鋼梁與箱形厚柱”登在工頂廠的始全焊惱接節(jié)瞞點,電由于鳴箱形頑柱的敗壁板仆不能雞有效驕的傳頑遞梁踢腹板發(fā)的塑賞性彎貧矩,暴其實虹質(zhì)與惕上述必節(jié)點沙作法需的受羨力情濁況基暮本上渡是差愁不多少的。想因此鑰“鋼帶梁與鹽箱形縮慧柱”竟在宴工廠沿的全帽焊接牲節(jié)點研,應(yīng)旁采用環(huán)梁端討加強粱式的絲式作法加,才喂有利蛇于抗軟大震旱。如李下圖擠所示育:5/6母/20歉2361當(dāng)采用袍如右圖充所示的蜘加強式雁連接后置,其塑鍛性鉸必扶然外移逆,梁腹主板上的杏塑性彎什矩,可廊通過圖愉中所示胡的力線題傳遞給監(jiān)梁的翼拴緣加強睜板。從療而就可碌實現(xiàn)梁遵端腹板桃與柱的堂連接只包考慮傳銹遞剪力甜、不考駐慮傳遞宏彎矩的鞭假定。5/6江/20變2362梁端上曲、下翼乒緣用蓋浪板加強撞后試驗歸的破壞博模式5/6這/20以2363梁端上梁翼緣加挽蓋板下伯翼緣加飲腋后試筋驗的破司壞模式5/6線/20聚2364總結(jié)前迫面的講橫述,在鴉此特為甘以下常日用的三惕類節(jié)點切作法,斤在抗震抽性能方宴面作一慰個評價冰:5/嘉6/羊20劫23655/6叉/20魚2366對比國輩外在這尋方面的批設(shè)計動晝向自美國仰北嶺地膠震以后本,在,Ha蠢nd貴bo芽ok熄o蜓f貪St所ru號ct乞ur帽al臟S絕te當(dāng)el儲C囑on昆st鹿ru妥ct鎖io柳n雄De畏si乖gn茄a擾ndDet材ail許s設(shè)計手沖冊中規(guī)醒定:不減管是采石用加強兔式連接橫還是犬釣骨式連知接,在脾塑性鉸往處的彎贏矩值均鹿一律取唉。為防猶止焊縫振破壞和耀避免柱妨翼緣板遠(yuǎn)層狀撕箱裂,在畜柱面連駐接處其蓬梁端彎部矩在連輝接中的羊受力要快保持彈奶性。其景柱面在碎梁翼緣廉方向的彩彎矩,趕即鞭(式牙中勾)酷。在梁且端所婦產(chǎn)生簽的彎叔曲應(yīng)屢力應(yīng)旅滿足堡公式愁的鹿要求栗。或5/6哪/20勸2367將我國勇(僅指顧第一階吹段)與數(shù)美國設(shè)國計手冊婆的計算倆公式母進(jìn)行素比較:我國,根據(jù)連估接的承打載力設(shè)杰計值應(yīng)胖是框架勸梁抗彎界承載力堆設(shè)計值1.2倍的劈燕關(guān)系給:或也可音表達(dá)關(guān)為:瘋或由于涌焊縫過的汁大媽于梁矮截面屆的針,塑滑性鉸禿必然躬外移還,其輝表達(dá)鳥式必液然為顯:美國方為:取第輸一項利比較談:美劫國/紹我國5/6盛/20湖2368前面曾惹經(jīng)談到疾的“第臺三種設(shè)斬計計算鋤方法”,理念卻雖然可難取,但此如何解面決能使贏塑性階掌段的計反算結(jié)果梳既安全悟又能使偏與彈性飄階段的年計算結(jié)摔果協(xié)調(diào)漁一致?答案是粗肯定的饒,請看閃:1)設(shè)在彈崗性階段它對“捷加強型恨”節(jié)點抖承載力素的表達(dá)辱式為式中:憐—在柱他面處也,連驗接的鐘抗彎男承載督力設(shè)快計值檔?!人徒孛尜惲憾瞬淼目剐睆澇袘B(tài)載力雜設(shè)計匠值瓣?!陬A(yù)計文塑性鉸專處的剪識力設(shè)計卻值?!涸谥卣芰奢d糾代表值希作用下澡,按簡任支梁分態(tài)析的剪力設(shè)慘計值。寒—梁的鴿凈跨蒼?!苄灾胥q至擠柱面軟的距球離。5/扶6/蹦20丈23692)設(shè)在塑來性階段騾,對榮“加強奇型”節(jié)察點承載退力的表蘋達(dá)式為式中澤:—基于極田限強度寺為最小店值時的拼連接受作彎承載辨力?!趯O限焰強度為最小織值,并棍根據(jù)強鴿屈比所對應(yīng)告的屈服強度氧取時的件梁構(gòu)左件全寺塑性遙受彎坊承載幅力?!鶕?jù)歪所選護(hù)鋼材派采用明不同真強屈柳比時滿的連頭接系門數(shù)?!谒苄詨ㄣq處的旺剪力礦。—梁的帖凈跨撕?!涸谥卣奢d廟代表值碌作用下傾,按簡止支梁分衡析的梁頃端剪力聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)值執(zhí)?!苄糟q幫至柱面繡的距離成。5/譽6/畜20射2370a為了士解決堤采用精塑性礙公式和與王采用陡彈性蘭公式所計算凳出來的堅結(jié)果相泡同,當(dāng)嶺節(jié)點采券用焊接艱時,可君利用彈俘性階段他計算公即式求出譜焊縫所芝需的抗彎模查量與塑性鳳階段公式和響所用鋼閥材的不烈同強屈膚比求出勝的焊縫抗彎漿模量彼此相灰同時,脂就可蓬求出擠式中微的連碑接協(xié)信調(diào)值辨。想也敘可將圖連接謠焊縫綠所需纖的彈性抗筐彎模量亮,表達(dá)女為與梁截哈面塑性狐模量的攪倍數(shù)關(guān)抗系。從而抄就可套徹底奸解決逆在兩鈴個階切段采吵用不訴同計取算方浸法時辛,所跡產(chǎn)生氣的“破不協(xié)午調(diào)”啊現(xiàn)象弟。釋同時梯也可戚在焊橡接節(jié)帽點中躁,遙只需屠選用步以上兩種純計算博方法和中的沾任何牙一種來進(jìn)領(lǐng)行計盛算,歡即可熱。5/論6/痛20徹2371b由于因此可蠢將小震民階段的鹿算式變換貌為:或再將橡等式裁兩邊驕同乘勸以1.數(shù)1后可得盲如下的倒塑性公貫式:取則...逗...士...高...象...陶(1錢)5/6牌/20水2372c將鋼售材的表強屈皮比,即代入負(fù)強震辣下的薯公式后得:………胳(2)5/6熱/20撲2373d取彈跟性階原段的=塑性階悶段的即得………桑(3)即在塑類性階段寬,當(dāng)驗傳算連接尺的承載松力時,駛算式中的寸不得馬小于盒所用希鋼材褲強屈轟比的倍。外隔加一項5/6銹/20翠2374如對Q34念5鋼當(dāng)肯中的計用,中的捏用時,則中的應(yīng)為對Q2緒35鋼當(dāng)呼中的夫用,中的件用概時,則中的應(yīng)為所以擴(kuò)在《延高鋼脫規(guī)》屑中將標(biāo)取令為是很留不安浸全的岸.5/6藍(lán)/20典23754為確?;剂憾怂茉糟q的沸形成需痰采取的啄構(gòu)造措組施在這方蛋面,目傘前很多俊國家仍張在不斷門的研究改進(jìn),稱且其主跳攻方向腔可歸納餃為:1)司提高焊抬接工藝閱,提高肉焊縫質(zhì)腿量;2)膏采用加潤強式連編接;3)朋采用削跟弱式連役接;4)庸有食時可舍能三竊者并愧用。這些查都是遲我們款值得掉吸取兵的有提益經(jīng)虹驗。斃由此至少可命以得到纖以下啟燃示:5/帖6/辛20毫2376根據(jù)姜我國藥抗震澇規(guī)范組在多飾遇地灑震階額段節(jié)晶點設(shè)嶺計中暖有關(guān)冠規(guī)定吼和推店論,乘為了題滿足冠連接舉的抗盤彎承本載力括設(shè)計襖值應(yīng)壇是框均架梁想抗彎值承載政力設(shè)息計值1.矛2倍的要損求,前騎面已經(jīng)恩談到必腦需采用朽塑性鉸宜外移的劍梁端增猴強式連螞接(可采選用加蓋磁板,加巴翼板或蔑加腋等睡作法)察,或者采擠用在離電梁端不淹遠(yuǎn)處,苦將梁的巡壽上下翼尾緣進(jìn)行來削弱的安犬骨式樣連接,怕這兩類蜘節(jié)點作旬法較多澆,現(xiàn)擇侮選幾個赤具有代僚表性的蓄節(jié)點,奶示之如唯下:5/距6/帝20季2377梁端加懷強式猾作法們之二5/廢6/恢20陳2378梁端輕加強窗式如作法崗之三5/6仍/20氧2379梁端雅加強鼻式和作法太之四5/6杯/20撿2380梁端慰加強訂式牧作法晉之五5/6巴/20缸2381梁端加張強式桶作埋法之六5/6動/20囑2382梁端趁削弱稠式作法巖之一5/6黑/20狼2383梁端羞削弱敏式作法注之二作法說之三5/獸6/匠20悄23844.1梁端礎(chǔ)加強襲式的巾連接膏計算在采用缸梁端增侵強式塑觀性鉸外熱移的連坡接中,蠅就有條院件可將裂梁腹板私與柱的桌連接采步用只承惰受剪力宴(當(dāng)然衰也可以輝采用同檢時承受惡剪力和憲彎矩)似的假定址。因塑效性鉸外攜移后,埋梁腹板漸上塑性壤彎矩可生由下圖螞的傳力緊途徑來石實現(xiàn)。(但在單廳獨采用丑犬骨式按的連接郊中,梁辰腹板與拌柱的連宇接,只兔宜采用針同時承攪受剪力沿和彎矩融的假定典,不然柴梁端與隨柱的連暢接不等精強,翼臨緣的削含弱寬度輪將很大聯(lián)才能滿凍足設(shè)計宴要求)。5/6貸/20姿2385塑性濃鉸外竄移后婚梁腹訓(xùn)板上含塑性讀彎矩蔥的傳銷力途邪徑5/6蓬/20咸2386圖中蓋場板長度及的由來根據(jù)倡國外楊資料哈介紹溉,在宏非線擺性階役段側(cè)果焊縫峽的性藍(lán)能要命比端慢焊縫慈的性細(xì)能好舅很多腎,故世在板附尾無脹端焊辣縫。對于Q23匪5鋼:當(dāng)時:疼(?。┊?dāng)批時:班(?。┊?dāng)優(yōu)時:禽(取)當(dāng)戶時:廁(?。?/6剖/20系2387對于Q3醫(yī)45鋼當(dāng)欄時:比(取)當(dāng)僅時:鉆(?。┊?dāng)幅時:姑(?。┊?dāng)啞時:術(shù)(?。?/霜6/辟20士2388梁端翼緣加役強板的計珠算簡表圖5/胸6/箱20演2389翼緣板柔加強后霧,其板害寬的計希算公式式中:(式晃中睛見前4頁)1)當(dāng)幣梁腹板萍與柱的由連接只畜抗剪時狠,其加矩強板的眠截面積2)當(dāng)侮梁腹板閣與柱的莊連接既染抗剪又匆抗彎時可,其加侄強板的憶截面積或5/桐6/老20柜2390梁端翼逗緣加強壇板的算棵例設(shè)有一論梁截面伙為H—,柱截面微為□—,梁乎凈跨驅(qū)為翁,物恒帳載活丟載引抄起的浸梁端剪力緣瑞設(shè)計值憂為隊鋼材牌廚號為蠢,車材料被強度為賓:5/通6/塞20筒2391設(shè)塑手性鉸仗距梁剛端的治距離逮:梁截面隙的彈性匙模量:郵(可從如手冊中惡查得)1)如至圖,其詠梁腹板際與柱的躍連接只獅考慮抗資剪其加剪強板的冷截面積5/波6/謊20憲2392設(shè)取蓋緞板寬為厚度濤為毒(催取栗)附:如采悄用加巾寬翼抄緣板礦方案(君)梁翼緣染每側(cè)加獵的板寬組為:(氏取幕)2)當(dāng)引梁腹板截與柱的楚連接既弟抗剪又切抗彎時津,其加鋤強板的疾截面積取蓋抓板寬暮:厚度辭為:5/6鑰/20北2393梁端肌用蓋耳板加烤強時呀的注氣意事言項蓋板端妨部與柱臉翼緣連戶接的坡也口焊縫惠。有兩覆種構(gòu)造雜方案,見如下圖賀所示。第一佛種,跪坡面梢連續(xù)持的大巨坡口君。是嚴(yán)較好日的構(gòu)認(rèn)造。第二種做,分別鄙作坡口詢,先焊勝翼緣后毅焊蓋板饞。雖然抬其焊齡縫金孔屬比墻較少屢,但脾蓋板輔焊縫艇與梁蛇翼緣俯焊縫外呈銳戚角相沃交,探形成予了爽“切狹口”邀效艷應(yīng),乘這是殖不希傭望的麥。從挪斷裂燙力學(xué)侄的角煤度考仿慮,碰第二毀種構(gòu)慮造容銳易出癢現(xiàn)向座柱翼柄緣擴(kuò)泥展的逃水平相裂縫齡。5/級6/掘20脅2394蓋板端讀部與柱娛翼緣連寫接的坡建口焊縫5/6飽/20笨2395設(shè)計人密員無論棋采用哪略一種構(gòu)右造,都超必須考暈慮節(jié)點欲區(qū)的熱改量輸入號和殘余磁應(yīng)力的覽不利影信響。為隙了限制稼節(jié)點區(qū)鬼過度的午熱量輸喪入。其舉焊縫最妙大總厚鋸度必須正控制在2倍梁翼翅緣厚度逐或柱翼孩緣的厚譜度之內(nèi)閣。5/腥6/勤20神2396關(guān)于下慕翼緣蓋恭板:宜水取雁與之較大世者。根半據(jù)地震旦后考察難結(jié)構(gòu)破挪壞的情辛況來看巖,其破梅壞部位這均發(fā)生撒在梁下完翼緣與村柱的焊恭縫連接個處。這排一現(xiàn)象手說明,班混凝土里樓板參運與了梁踐的部分彎工作,巖使鋼梁拳的中和靜軸上移姨,下翼守緣力臂蘆加大,呼受力比半上翼緣氏不利。創(chuàng)故加大堡下翼緣脾蓋板的夏寬度,賓一是可誓使下翼蟻緣的受恥力得到點改善。即二是也陷便于工令地俯焊竭。注:1)所求得撓的蓋板冶厚度不顆宜大于浮梁翼緣尼板的厚洋度;2)其焊縫績最大總賠厚度必恥須控制嫩在2倍梁翼漢緣厚度或柱翼村緣的厚憂度之內(nèi)葡。5/叫6/斃20殼2397抗震設(shè)禽防的抗確側(cè)力體父系中的殿框架柱串在框架膚的任一紋節(jié)點,辟柱截面駐的塑性杰抵抗矩暮和梁截就面的塑靈性抵抗殼矩應(yīng)滿著足下式危的要求現(xiàn)行《抗震揚規(guī)》對采詠用等童截面膠梁的擊標(biāo)準(zhǔn)亡型梁晚柱連括接的計算緩公式式中齒:—強柱母系數(shù)盛,超幫過6層的受鋼框,6度Ⅳ類場地俊和7度時取1;8度時緩取1.0卻5;9度時取1.1隊55/6侍/20艘23982)修訂晝中的杏《高矮鋼規(guī)賢》對采滋用等唐截面倡梁的粒標(biāo)準(zhǔn)搭型梁柱連接擬采慢用的話計算脖公式修訂中局的《高瞞鋼規(guī)》對塑性巷鉸外移獨的加強禁型梁柱鳳連接節(jié)劫點,擬增加追的計悼算公咽式籃)式中?。?.憤1—考慮材豆料的應(yīng)頭變硬化摘效應(yīng)?!紤]夠材料攔實際旁屈服距強度漁的提習(xí)高系物數(shù)。(或1.張2)5/費6/傷20增23994.2梁端削巡壽弱式的姑連接計課算5/6技/20鏈231001)即確定犬鎖骨式連渴接的有毛關(guān)參數(shù)犬骨但式連檔接節(jié)傻點的亮設(shè)計蔬原理軋,就匪是保齡證大沙震下可塑性慨鉸出聾現(xiàn)在塊梁翼脈緣的棒削弱班部位京。并主要求彩梁翼則緣的鍋削弱債對梁翼的剛殘度和樣強度錫影響遲都很拳小,死要實營現(xiàn)這瘦一目帳標(biāo),易關(guān)鍵后是如長何確賣定削熄弱部莊位距輪柱邊減的距含離a,削弱部吸位的長凡度b,以及削勒弱部位邊的深度c這三個醫(yī)尺寸(絞其符號簡意義如萬下圖所塌示)。5/6編/20園23101對于壓對應(yīng)箭于梁灑腹板憂平面鑒內(nèi)有盞柱腹伴板或載設(shè)置桌有豎掛向加殖勁肋借的柱遍截面燒而言侍,a越小筒越好撐,但a越小齊對剛武度和床強度蛛的降涌低也薯就越晝大。蚊一般a取0.蝴25倍梁高柴;對無和柱腹板敵者或梁升腹板與公柱的連孕接只抗荷剪不抗蜻彎時(貌只限于蛙翼緣加引強與削泄弱并用團(tuán)的連接蓮中)a宜取0.5倍梁賢高。削弱長生度b,主要哪由延性刃要求和競剛度要拘求確定趟,從剛姑度角度辰出發(fā),b越短越理好。從液延性出呈發(fā),b越長臘,則蹈同時間進(jìn)入澤塑性墳的區(qū)斥段越幸長。名即延眾性越隙好。廈再根月?lián)与H上滅對塑盾性鉸允相對考轉(zhuǎn)角悟不應(yīng)部小于0.閉03弧度的柄要求,耕綜合考漸慮b宜取0.動8倍梁流高。5/濾6/漢20熄2310脖2最后蟲就是邊確定懂翼緣諷削弱緞部位東的深駁度C,深度C是保證周塑性鉸話出現(xiàn)在業(yè)翼緣削殖弱部位孔和強度忘控制在沾一定范翠圍之內(nèi)驗的關(guān)鍵室。削弱深帶度可由鍋翼緣削晃弱部位息的截面昏塑性抗粉彎承載購力與梁六端連接舉焊縫抗敘彎承載賄力之間制的幾何捧關(guān)系來惕確定。為如下圖里所示:5/6松/20飲23103梁端削凡弱式連比接的計今算簡圖5/日6/醫(yī)20域2310嬸4犬骨割式削辟弱深抄度C的計算良公式削弱處革的彎矩懲設(shè)計值………特……(女1)使柱滅面處耽的彎南矩設(shè)外計值艱為……稈……肉..荷(2刮)式中蠶:將式(2)改為……旁..錦(3寧)取(3)資=(1傘)即可爺?shù)?5/求6/脂20包231054.3梁端弦增強忠式和膀犬骨擋式并閃用的市連接編節(jié)點尤作法自美買國北枕嶺地若震和在日本慘阪神污地震絞以后各,在壟國外含已運艇用得娛比較店多,識近年始來在煩國內(nèi)燃也開亮始運芬用。冒但結(jié)拆合我揀國現(xiàn)萍行《墨建筑嫌抗震京設(shè)計孤規(guī)范梢》強止制性雙條文植的表讀達(dá)式蟻及其克連接布焊縫催的抗銹彎承控載力僅應(yīng)高厘于梁盆截面粥抗彎抬承載顫力設(shè)缸計值參的1.2倍要品求。梳為適瀉應(yīng)現(xiàn)寧有的撥電算挑程序饅,宜寸采用韻梁端撒加強滿式與渠犬骨男式相長結(jié)合沿的作易法,俯其理盾由如盛下:5/6窄/20杜2310金6一是,犬骨卷式節(jié)外點固誕然是聞目前妄公認(rèn)勝的一腦種較牢好的喇抗震幟作法牧。它沙的最糾大優(yōu)狼點是爪:塑蝕性區(qū)棗長,恨有較葛好的抖轉(zhuǎn)動江能力樓。比核較容牧易滿巖足國伐際上譜公認(rèn)拳的轉(zhuǎn)升角不襲小于0.塊03弧度樓的要阻求。驚可以桃真正妹作到毀延性偶設(shè)計舅。但譯是,嫩如采允用單免純的夫犬骨括式節(jié)爆點,琴梁端妥截面姻不加掘強,罩為了躍滿足濱梁端抵的連飽接承消載力喂不應(yīng)炕小于昏梁載胡面承怎載力順設(shè)計綁值1.廈2倍的要頭求。則努梁端的蘇應(yīng)力強遺度比最解大只能設(shè)控制到0.8鐮3。梁截面在的強度獵不能得窮到充分咬發(fā)揮。截如果采稼用梁端昂加強式蔥與犬骨劇式相結(jié)悟合的作以法,不絕但梁截姜面的強公度可以霜得到充堡分發(fā)揮捧,而且潑還可使出梁翼緣鹿上的削栽弱深度C減小。5/戒6/夕20甜2310民7二是巖,如單純嬸采用梁旨端局部產(chǎn)增強式勞連接,例雖然很償容易做儀到梁端蕉的連接委承載力課不小于寶梁截面暖承載力走設(shè)計值搭的1.錯2倍。但迅由于塑獲性鉸的泳外移,跨地震時飄,將會嚷使框架渾柱的計憤算彎矩術(shù)比不加落強時要維大許多濫。為了院不違背洽強柱弱惠梁的基列本原則屋,不得肺不因此并而加大瞎柱的截胳面。當(dāng)毅采用犬婚骨式與碰梁端局是部增強叫式相結(jié)羽合的作制法后,鋪不但不扇需加大歡柱的截他面,而倦且還可國使增強帖式連接桂中的蓋禽板厚度吳減小。舊梁端焊菠縫質(zhì)量售較容易即得到保再證。5/費6/希20悉23108梁端興加強插式與孩犬骨專式相毛結(jié)合挺的作巨法之盼一5/液6/敢20怎2310病9梁端巾加強立式與欠犬骨姑式相局結(jié)合捉的作哈法之救二5/6咳/20仗2311跳0梁端加葡強式與皂犬骨式棄相結(jié)合蓬的作法暗之三5/亮6/鑒20顫23111加強與杰削弱式辦相結(jié)合倘的計算么簡圖5/倒6/肌20鳴2311妥21)加強潤與削曠弱并侍用時希,其煤翼緣諸的削嘴弱深織度披c摔計算5/6若/20養(yǎng)2311插3削弱物處的艦彎矩檔設(shè)計蜓值:……朽……關(guān)…(尼1)使柱面內(nèi)處的彎攻矩設(shè)計辭值為:………汁…..睛(2)式中懇:,將(2)改為棕:……巷….天.(塑3)取(3鳴)=改(1任)即可臨得:5/6怎/20請2311漿42)加強智與削毯弱并便用時因,其璃加強腎板的新計算a)拘當(dāng)梁腹稈板與柱掙的連接依只抗剪銹時,其吹加強板僻的截面積b)爸當(dāng)梁腹胡板與柱捆的連接扭既抗剪普又抗彎悲時,其祖加強板的帶截面戴積或5/6籠/20謀2311來5梁端加矩強式與順犬骨式拒相結(jié)合壓的的算尚例(設(shè)計條納件同前歲例,腹板連研接只抗袖剪時)5/6棗/20枯2311睜61)加強與朗削弱并幸用時,詠梁翼緣受削弱深雙度的苦c值護(hù)計算取塑性余鉸距梁蒜端的距廳離:在可能業(yè)發(fā)生塑聽性鉸處燙的剪力類設(shè)計值彎:附:濫如起梁的期上翼照緣單盈純的驢采用曠削弱析方式絞時5/特6/乞20誦231172)加強狂與削弱屆并用時算,其增那強蓋板劇的截面槳積a)當(dāng)梁腹投板與柱接的連接啊只抗剪魯時,其勻加強板鞠的截面管積取蓋唐板寬潑:源則b)當(dāng)梁眠腹板仆與柱箏的連票接同炸時抗訊剪抗守彎時里,加郵強板幻玉的截倚面積取蓋曉板寬轎:羽則5/6釘/20桑2311溜8梁端與周柱不同獻(xiàn)連接方萄法(加燥強與削救弱)的史結(jié)果比斗較5/6熔/20收231194.策4梁腹板歪與柱間沒采用高踩強度螺碌栓連接具時的計窯算1)在多蕉遇地邪震階取段,其剪夏力公式喜近似取并按下螺式驗算卻連接螺摟栓的抗塔剪承載箏力:式中謊:皮—竭分別殘為連圈接螺道栓的挺行、枕列數(shù)輩;—申為一品個高廣強度或螺栓底摩擦柿型連魂接的戶抗剪承載肌力設(shè)茂計值啄。5/6夜/20狂231202)在大震貍階段,考慮到罷在小震轉(zhuǎn)階段原厚設(shè)計的暴高強度填螺栓摩抄擦型連設(shè)接,可喉能在基份本烈度皺地震或晃大震作披用下蛻吧變?yōu)槌信驂盒瓦B凝接故還麥應(yīng)按下密式進(jìn)行緩復(fù)核:式中:覽為板貓件的極晨限抗壓標(biāo)強度,,藥為憂鋼材灶的抗漫拉強初度最鋸小值糊)為一個蠟高強度鹿螺栓的秤極限抗稍剪承載惜力,其值為5/排6/石20均23121值得到牧進(jìn)一歩腐研究的快問題1)現(xiàn)在降國外券也仍尚處在駁研究批階段臟……變.2)前面餅所提層到的資一些捏節(jié)點需作法歡,其他適用釣范投圍外都有靠它的漿局限液性,脫就拿倘狗骨蹈式的賠作法略來說始,需君特別普注意黃在其婆平面觀外要表加強址支撐然或隅刪撐的撇布置屋。因兩此,惱如將脅其用歸在住員宅鋼搬結(jié)構(gòu)微中,綠就有絞些問根題。5/孤6/妖20繭2312泄2總結(jié):電節(jié)點設(shè)電計的一介般規(guī)律1)在非抗殊震框架燭結(jié)構(gòu)、像帶有懸聾臂段框離架梁的暑工地拼豬接中,若其拼接假宜按梁勁中的實協(xié)際內(nèi)力陰按平面蛙假定進(jìn)躍行設(shè)計模。且拼杯接的抗噴彎承載納力不應(yīng)嚼低于梁環(huán)截面抗隱彎承載限力的50海%。2)在非抗迎震框架立結(jié)構(gòu)的金梁柱剛晃性連接詠節(jié)點中渠,其連慌接宜按努梁截面頓的等強咸度來設(shè)最計,除明非在某臭些構(gòu)造揚截面中芬梁的內(nèi)書力與梁鴿截面的盆內(nèi)力相財差很大士時,才繭按上述撫第1)條的種原則打進(jìn)行厘連接利設(shè)計。如下拳圖所敲示:5/6辮/20乘231235/體6/檔20腸2312驕43)在抗震具結(jié)構(gòu)的尸梁柱剛花性連接概中,不應(yīng)采竹用小于誤等強度問的連接盟。就是澤等強度旱的連接禁,也只拌能用在未低烈度絞地區(qū)的旅抗震結(jié)宰構(gòu)中。濱在高烈緞度此區(qū)粉,一定外要采用旅加強式躲連接或抵犬骨式隙連接。車如下圖餅所示:5/曉6/悉20破231255/6狐/20逮231265/前6/野20春231274)在抗蘇震框庭架結(jié)燥構(gòu)、喘帶有遷懸臂拜段框話架梁勸的工品地拼塑接中擴(kuò),對尸于全栓拼述接的節(jié)點不可置于塑性區(qū)詞段之內(nèi)麗。但對于全焊或摘栓焊拼別接的連接煩節(jié)點應(yīng)悅置于塑性極區(qū)段轉(zhuǎn)之外,但隨為了夾便于蝴運輸賴,其令懸臂及段又替不能加太長秒,故換宜將茂拼接陷點放泳在十遠(yuǎn)分之輪一跨脅長和江兩倍析梁高頓塑性嗚區(qū)段地之外午的附候近,新且此去時,探其拼污接的雅承載龍力宜洽按梁截面雜的等強扭度來設(shè)計張,如下岔圖所示霜。5/6賓/20評23128帶有饒懸臂伯段框缸架梁室的工葛地拼勿接(在共抗震錘結(jié)構(gòu)援中,凳梁端餡應(yīng)局轎部加課寬)5/亡6/慕20朱231295關(guān)于支浪撐與框嬸架的連匹接及支蓮撐的拼膽接現(xiàn)行《削抗震規(guī)暮》給出航的拼(創(chuàng)連)接輩計算公相式為:我認(rèn)搜為該先公式古右邊釀的式邪子從毅概念糟上來鼻講,油是錯菜誤的獲。因粱為中井心支絨撐的宰延性罩,是墳靠支使撐毛憶截面供整根爐長度竄在大攀震時默發(fā)生背屈服猾來完柄成?;鸲慌咽强繘]螺栓吃孔截奪面處拐僅僅套孔徑副長的綿極小勇一段吧屈服涂來實拜現(xiàn)的理。因敞此正孟確的廢計算游公式牌應(yīng)該瘦是:5/6譽/20斷2313探0式中:依—節(jié)點連宜接(或念拼接)尾的安全奇系數(shù),第可根據(jù)嘴采用不葛同的鬧拼(傲連)麥接方腫式而毛異,綠但最奔小不芳應(yīng)小蠢于1.痕2。—支撐昂構(gòu)件灑的毛猴截面攀面積—鋼材的公屈服強珠度,正捆如前面前曾談到衣的,由盈于是波躺動的減,不局應(yīng)取脂最小頭值,猴而應(yīng)忍根據(jù)摔《高犁鋼規(guī)秋》和下《抗更震規(guī)范》中,“鋼材的危抗拉強響度與屈誦服強度肥實測值敞的比值今不應(yīng)小街于1.旋2”,即:沈,由此喉得將其竭代入伙式頸后約則得即:勞當(dāng)用升螺栓臭拼(價連)鉛接時忍的拼城(連教)接盼板當(dāng)用忽焊接勒拼(粥連)惱接時奧的拼熔(連歲)接仗板5/葛6/嫁20否2313強1如采愈用《驅(qū)抗震素規(guī)》挽給出幣的的巨拼(撇連)偷接計蔽算公傷式:來計遵算、競并按瘦規(guī)范蝦的規(guī)串定,貞將式島中的花取鋼菌材屈走服點孩的最井小值逗,必鋒然存皮在著灣弱連渡接的舊問題趣。試嘉看,坦設(shè)儲支撐代斜拉慢桿用Q2鐵35鋼,則,將其睡代入式慶,脹得詞:即:5/腦6/握20清2313棒2結(jié)果表附明,其險支撐連仁接板或誘拼接板但的截面獸積,只諷要有75編%的支餓撐凈霉截面靠面積紐奉就可噴滿足桃抗大線抗震鎖的要群求。他比一唇般人濫們常濁用的飽等強屯連接弱少了25%的截述面積山。這傭太不先可思捆議了沖。再肅對比翼前面的計斃算結(jié)建果就制太不憤安全谷了。5/6旦/20鎖23133再對比蔽在多遇列地震階爆段,按弱表達(dá)式設(shè)計支雙撐拉桿園的連
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