華科建筑鋼結(jié)構(gòu)第四章多層框架鋼結(jié)構(gòu)

第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計多層框架架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)體系多高層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)上的的荷載與與作用鋼構(gòu)件設(shè)設(shè)計樓蓋設(shè)計計節(jié)點設(shè)計計抗震設(shè)計計第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計22022/10/24多層鋼框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)特點荷載的的特點點：多多、高高層建建筑隨隨著高高度的的增加加，結(jié)結(jié)構(gòu)上上的控控制荷荷載由由豎向向荷載載變?yōu)闉樗狡胶奢d載；地地震區(qū)區(qū)的地地震作作用比比風(fēng)荷荷載大大得多多。內(nèi)力特特點：：多、、高層層建筑筑，隨隨著高高度的的增加加，結(jié)結(jié)構(gòu)上上的控控制內(nèi)內(nèi)力，，由軸軸力起起控制制作用用到彎彎矩起起控制制作用用；結(jié)結(jié)構(gòu)的的側(cè)移移隨高高度增增加而而迅速速增加加,故結(jié)構(gòu)構(gòu)側(cè)移移成為為重要要的控控制因因素。。結(jié)構(gòu)特特點：：隨著著高度度增加加，結(jié)結(jié)構(gòu)的的抗側(cè)側(cè)力體體系應(yīng)應(yīng)改進進和加加強。。第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計32022/10/24多高層層框架架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體體系介介紹純框架體系系框架－支撐撐體系ⅰ）中心支撐：：交叉支支撐、單斜斜桿支撐，，人形、V形支撐作用：提高高結(jié)構(gòu)抗側(cè)側(cè)剛度ⅱ）偏心支撐撐作用：提提高抗側(cè)剛剛度，并增增加結(jié)構(gòu)變變形中的耗耗能，用于于8度及以上地地區(qū)4.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計42022/10/24框架體系：：未必所有的的梁柱都剛剛性連接斜撐體系：：少數(shù)柱之間間設(shè)斜撐（梁柱連接接可做成鉸鉸接）少數(shù)柱參與與抗側(cè)力體體系；梁柱剛性連接構(gòu)造復(fù)雜，，應(yīng)該盡量少用；抗側(cè)力體系系也可混合合使用。4.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計52022/10/244.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計62022/10/24多高層框架架鋼結(jié)構(gòu)體體系介紹框架-剪力墻體系系：框架結(jié)構(gòu)上上設(shè)置適當(dāng)當(dāng)剪力墻4.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計72022/10/24鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu):需采采取取構(gòu)構(gòu)造造措措施施鋼板板結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)(8～9mm厚鋼鋼板板)研究究表表明明，，在在側(cè)側(cè)向向剛剛度度相相同同時時，，鋼鋼板板剪剪力力墻墻的的框框剪剪結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)比比框框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)用用鋼鋼量量少少。。剪力力墻墻：：側(cè)向向位位移移模模式式在側(cè)側(cè)向向荷荷載載的的作作用用下下純框框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：剪切切變變形形模模式式抗剪剪結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：彎曲曲變變形形模模式式二者者組組合合（（框框剪剪結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)））：：顯著減少了純純框架結(jié)構(gòu)的的側(cè)向位移4.1多層框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計82022/10/244.1多層框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計92022/10/24鋼結(jié)構(gòu)和有混混凝土剪力墻墻的

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)高層建筑的的適用高度（（m）結(jié)構(gòu)種類

結(jié)構(gòu)體系

非抗震設(shè)防抗震設(shè)防烈度鋼結(jié)構(gòu)

框架-支撐（剪力墻板）各類筒體

110

260

360

110

220

300

90

200

260

50

140

180

鋼框架-混凝土剪力墻220

180

100

70

有混凝土剪力墻的鋼結(jié)構(gòu)

220

180

15070

6,789框架鋼框架-混凝土核心筒鋼框筒-混凝土核心筒第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計102022/10/244.1.1結(jié)構(gòu)連接類型型鉸接：不能承承受彎矩剛接：能承受受全部彎矩，，無抗彎剛度度突變半剛接：能承承受一定彎矩矩，抗彎剛度度會突變4.1多層框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計112022/10/244.1.2結(jié)構(gòu)布置主導(dǎo)思想（P88）抗側(cè)力構(gòu)件布布置具體要求求?。┲尾贾迷谠诙鄬涌蚣艿牡目v橫雙向，，基本與結(jié)構(gòu)構(gòu)主軸方向?qū)ΨQⅱ）在長方形形平面中，長長邊方向支撐撐可少于短邊邊方向支撐4.1多層框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計122022/10/24ⅰ）盡盡可能能避免免結(jié)構(gòu)構(gòu)平面面不規(guī)規(guī)則，，包括括扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)不規(guī)規(guī)則、、凹凸凸不規(guī)規(guī)則和和樓板板局部部不連連續(xù)ⅱ）盡可可能避避免結(jié)結(jié)構(gòu)豎豎向不不規(guī)則則，包包括側(cè)側(cè)向剛剛度不不規(guī)則則、豎豎向抗抗側(cè)力力構(gòu)件件不連連續(xù)和和樓層層承載載力突突變4.1.2結(jié)構(gòu)布布置需抗震震設(shè)防防時平平面尺尺寸關(guān)關(guān)系4.1多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計132022/10/24≤0.5

B'/

Bmax

大洞口寬度比

≥1≤1.5

l'/

Bmax

l/

b凹凸部分的長寬比

≤4≤5L/

Bmax

L/B

平面的長寬比

4.1.2結(jié)構(gòu)布布置抗側(cè)力力構(gòu)件件布置置具體體要求求ⅲ）一般般用中中心支支撐，，強震震區(qū)用用偏心心支撐撐，但但梁上上偏心心支撐撐點要要加側(cè)側(cè)向水水平支支撐，，以防防止此此點失失穩(wěn)ⅳ）中心心支撐撐軸線線應(yīng)交交匯于于梁柱柱軸線線交點點（或或偏離離中心心不超超過支支撐桿桿件寬寬度））。。ⅴ）不宜宜采用用K形支撐撐ⅵ）支撐撐應(yīng)上上下貫貫通4.1多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計142022/10/244.1.3框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的設(shè)設(shè)計計內(nèi)內(nèi)容容和和步步驟驟4.1多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計152022/10/241、、準(zhǔn)準(zhǔn)備備設(shè)設(shè)計計資資料料(1)工工程程性性質(zhì)質(zhì)及及建建筑筑物物安安全全等等級級。。(2)荷荷載載和和作作用用。。①恒恒荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值及及其其分分布布。。②活活荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值及及其其分分布布。。③基基本本風(fēng)風(fēng)壓壓及及地地面面粗粗糙糙度度類類型型。。④地地震震設(shè)設(shè)防防烈烈度度。。⑤環(huán)環(huán)境境溫溫度度變變化化狀狀況況。。⑥基基本本雪雪荷荷載載。。4.1.3框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的設(shè)設(shè)計計內(nèi)內(nèi)容容和和步步驟驟4.1多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計162022/10/24(3)地地質(zhì)條件件。2．確定定結(jié)構(gòu)平平面布置置3．確定定支撐體體系的布布置4．確定定框架梁梁、柱截截面形式式并初估估截面尺尺寸(1)框框架梁的的截面尺尺寸估算算梁的截截面高度度應(yīng)考慮慮建筑高高度、剛剛度條件件和經(jīng)濟濟條件。。確定梁梁的翼緣緣、腹板板尺寸應(yīng)應(yīng)考慮局局部穩(wěn)定定、經(jīng)濟濟條件和和連接構(gòu)構(gòu)造等因因素。(2)框框架柱的的截面尺尺寸柱的的截面尺尺寸可由由一根柱柱所承受受的軸力力乘以1.2倍倍，按軸軸心受壓壓估算所所需柱截截面尺寸寸。5．框架架梁、柱柱線剛度度計算及及梁、柱柱計算長長度的確確定4.1.3框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計計內(nèi)容和和步驟4.1多層框架架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)體系第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計172022/10/246．荷載載計算(1)恒恒荷載。。(2)活荷載載。(3)風(fēng)風(fēng)荷載。。(4)地地震作用用。(5)溫度度作用。。(6)施施工荷載載。注意：對對樓層數(shù)數(shù)較多、、豎向荷荷載較大大的結(jié)構(gòu)構(gòu)，應(yīng)考考慮豎向向構(gòu)件在在豎向靜靜載作用用下發(fā)生生彈性壓壓縮變形形對結(jié)構(gòu)構(gòu)所產(chǎn)生生的不利利作用。。結(jié)構(gòu)在風(fēng)風(fēng)荷載作作用下，，頂點質(zhì)質(zhì)心位置置的側(cè)移移不宜超超過建筑筑高度的的1/500，，各樓層層質(zhì)心位位置的層層間側(cè)移移不宜超超過樓層層高度的的1/400。。4.1.3框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計計內(nèi)容和和步驟4.1多層框架架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)體系第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計182022/10/248．荷載作作用下的框框架內(nèi)力分分析(可采采用任一適適用的結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)方法法)9．荷載組組合和內(nèi)力力組合橫梁內(nèi)力組組合(考慮慮活荷載的的最不利布布置)。柱柱內(nèi)力組合合。10、構(gòu)件件及連接設(shè)設(shè)計(1)框架架梁、柱設(shè)設(shè)計。(2)節(jié)點點設(shè)計。①鉸接柱腳腳。②剛接柱腳腳。4.1.4框架計算方方法傳統(tǒng)分析方方法有限元方法法一般原則：：一般按彈彈性方法分分析，符合合條件的框框架應(yīng)該考考慮二階分分析；對于于不直接承承受動力荷荷載的由實實腹式構(gòu)件件組成的單單層和雙層層框架結(jié)構(gòu)構(gòu)可采用塑塑性分析。。4.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計192022/10/244.1.4框架計算方方法4.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計202022/10/24(1)多層層和高層建建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的分析:分彈性設(shè)計和塑性設(shè)計彈性設(shè)計:結(jié)構(gòu)工作作狀態(tài)僅局局限在理想想彈性范圍圍內(nèi)進行內(nèi)內(nèi)力和變形形分析,用用于一般有有抗震設(shè)防防要求的結(jié)結(jié)構(gòu).塑性設(shè)計:考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)在彈一塑塑性工作狀狀態(tài)時的結(jié)結(jié)構(gòu)分析。。用于罕遇遇地震作用用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析。(2)分析方法:一階理論和二階理論兩種。一階理論:結(jié)構(gòu)受力后后，考慮內(nèi)內(nèi)力和外力力平衡，忽忽略結(jié)構(gòu)變變形對幾何何關(guān)系的影影響；二階理論:將結(jié)構(gòu)變形形對其幾何何關(guān)系的影影響考慮在在力的平衡衡方程中。。一般應(yīng)按二階理論論進行結(jié)構(gòu)分分析。(3)樓蓋:通常采用用鋼與混凝凝土組合樓樓蓋，假定樓蓋在在自身平面面內(nèi)為絕對對剛性。設(shè)計中應(yīng)應(yīng)采取加設(shè)設(shè)板梁抗剪剪件，或非非剛性樓面面加現(xiàn)澆混混凝土疊合合層等措施施加以保證證。4.1.4框架計算方方法4.1多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)體系系第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計212022/10/24(4)多、、高層建筑筑鋼結(jié)構(gòu)計計算模型的的選擇，一一般可采用用平面抗側(cè)力力結(jié)構(gòu)空間間協(xié)調(diào)計算算模型；對筒體結(jié)結(jié)構(gòu)或無法法劃分為平平面抗側(cè)力力單元的不不規(guī)則或復(fù)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)，應(yīng)采用用空間結(jié)構(gòu)計計算模型。(5)多、、高層建筑筑鋼結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)分析析的手段，，一般應(yīng)借借助電子計計算機完成成，在初步步設(shè)計階段段，可參考考有關(guān)資料料和計算手手冊用手算算方法進行行。這些手手算近似計計算方法，，常用的有有分層法、D值法、空間協(xié)調(diào)工工作分析、等效角柱法法和等效截面法法等。(6)多、、高層建筑筑鋼結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力和位位移分析時時，應(yīng)考慮慮梁、柱的的彎曲變形、柱的軸向變變形和梁柱的剪切切變形，梁的軸向向變形隨具具體情況而而定。4.2.1荷載與作用用4.2多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)上的的荷載與作作用第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計222022/10/24地震作用：GB50011-2008多遇地震阻尼尼0.035，罕遇地震震0.051、荷載與作作用：豎向荷載活載、雪載、、積灰荷載水平荷載恒載風(fēng)載:4.2.2荷載效應(yīng)組合合4.2多層框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)上的荷載載與作用第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計232022/10/24設(shè)計應(yīng)滿足非抗震：抗震：變形：變形：4.2.2荷載效應(yīng)組合合承載力組合采采用荷載設(shè)計計值正常使用組合合采用荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值4.2多層框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)上的荷載載與作用第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計242022/10/24①組合1：恒恒載控控制：：1.35×恒恒載效效應(yīng)+1.4××0.7××活載載效應(yīng)應(yīng)②組合合2：：活載載控制制：1.2×恒恒載效效應(yīng)+1.4××活載載效應(yīng)應(yīng)③組合合3：：左風(fēng)風(fēng)組合合：1.2×恒恒載效效應(yīng)+1.4××活載載效應(yīng)應(yīng)+1.4×0.6×左左風(fēng)載載效應(yīng)應(yīng)④組合合4：：右風(fēng)風(fēng)組合合：1.2×恒恒載效效應(yīng)+1.4××活載載效應(yīng)應(yīng)+1.4×0.6×右右風(fēng)載載效應(yīng)應(yīng)⑤組合合5：：左震震組合合：1.2×重重力荷荷載效效應(yīng)+1.3××左震震作用用效應(yīng)應(yīng)⑥組合合6：：右震震組合合：1.2×重重力荷荷載效效應(yīng)+1.3××右震震作用用效應(yīng)應(yīng)⑦組合合7：：左震震組合合：1.0×重重力荷荷載效效應(yīng)+1.3××左震震作用用效應(yīng)應(yīng)⑧組合合8：：右震震組合合：1.0×重重力荷荷載效效應(yīng)+1.3××右震震作用用效應(yīng)應(yīng)4.3.1梁的設(shè)設(shè)計4.3.2柱的設(shè)設(shè)計4.3鋼構(gòu)件件設(shè)計計第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計252022/10/24截面形形式：：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)框架架柱在在兩個個方向向都承承受較較大的的彎矩矩，同同時又又要考考慮強強柱弱弱梁的的要求求；目目前使使用的的焊接接H型鋼或或I字熱軋軋鋼截截面，，強弱弱軸慣慣性性矩之之比3～10，造成成材料料浪費費。但但對平平面受受力結(jié)結(jié)構(gòu)，，選用用H型鋼或或I字鋼在受力力上還還是合合理的的對于軸軸壓比比較大大，雙雙向彎彎矩接接近，，梁截截面較較高的的框架架柱，，可采采用雙軸等等強的的截面面，如箱箱形截截面，，雙肢肢格構(gòu)構(gòu)截面面，鋼鋼管柱柱或方方鋼管管混凝凝土柱柱。方鋼管管混凝凝土柱柱目前缺缺乏相相應(yīng)的的規(guī)范范、規(guī)規(guī)程，，應(yīng)用用還較較少，，尤其其鋼管管砼梁梁、柱柱的連連接較較為復(fù)復(fù)雜，，不利利于工工廠制制作和和現(xiàn)場場施工工4.3.2柱的設(shè)設(shè)計4.3鋼構(gòu)件件設(shè)計計第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計262022/10/24初選選截截面面：：1：經(jīng)經(jīng)驗驗法法：：可按按吊吊車車噸噸位位，，工工作作制制，，柱柱截截面面情情況況查查表表，，并并憑憑經(jīng)經(jīng)驗驗定定2：估估算算法法：：將豎豎向向荷荷載載放放大大20％作作為為軸軸力力，，按按軸軸壓壓構(gòu)構(gòu)件件估估算算柱柱截截面面構(gòu)造造規(guī)規(guī)定定：：1：柱柱端端部部應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)橫橫隔隔，，間間距距不不大大于于9倍柱柱最最大大截截面面寬寬度度和和8m2：柱柱高高厚厚比比大大于于20時，，應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)橫橫向向加加勁勁肋肋，，間間距距不不大大于于3h0框架架柱柱的的計計算算長長度度（（P97）《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》（GB50017-2003）規(guī)規(guī)定定：：4.3鋼構(gòu)構(gòu)件件設(shè)設(shè)計計第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計272022/10/24框架架柱柱整整體體穩(wěn)穩(wěn)定定的的計計算算長長度度2）平平面面內(nèi)內(nèi)計計算算長長度度?。┢矫鎯?nèi)內(nèi)計算長長度取決決于框架架整體側(cè)側(cè)移狀態(tài)態(tài)及柱兩兩端受約約束程度度ⅱ）計算方方法可分分為有支支撐和無無支撐，，有支撐撐又分為為強支撐撐和弱支支撐ⅲ）無支撐純純框架a)當(dāng)采用一一階彈性性方法結(jié)結(jié)算結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力時時,按附表E-5-2確定b)當(dāng)采用二二階彈性性方法結(jié)結(jié)算結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力且且在每層層柱頂附附加假想想水平力力時時,取。。4.3.2柱的設(shè)計計框架柱的的計算長長度（P97）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范》（GB50017-2003）規(guī)定：：4.3鋼構(gòu)件設(shè)設(shè)計第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計282022/10/24框架柱整整體穩(wěn)定定的計算算長度2）平面內(nèi)內(nèi)計算長長度ⅳ）有支撐純純框架a)當(dāng)支撐結(jié)結(jié)構(gòu)的側(cè)側(cè)移剛度度(產(chǎn)生單位位側(cè)傾角角的水平平力)滿足下式式要求時，，按無側(cè)側(cè)移框架架計算（（表E-5-1）。（4－14）4.3.2柱的設(shè)計計框架柱的的計算長長度（P97）4.3鋼構(gòu)件設(shè)設(shè)計第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計292022/10/242）平面內(nèi)計計算長度

ⅴ）梁、柱線剛度比的計算（查表E-5-1,E-5-2時用）

a)上、下端點梁與柱線剛度之比

注：對梁包括該點左右梁，對柱包括該點上下柱

b)梁與柱鉸接，取梁的線剛度為0c)柱與基礎(chǔ)鉸接時,取，柱與基礎(chǔ)剛接時，取

d)遠(yuǎn)端為鉸接，按表E-5-1,E-5-2附注修正4.3.2柱的設(shè)計框架柱的計計算長度（（P97）4.3鋼構(gòu)件設(shè)計計第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計302022/10/24框架柱整體體穩(wěn)定的計計算長度2）平面內(nèi)計計算長度ⅳ）有支撐純框框架a)當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)的側(cè)移剛剛度不不滿足足式（4-14）時，為弱支支撐框架，，其軸壓穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)按按下式計算算：4.3.3中心支撐設(shè)設(shè)計多層房屋鋼鋼結(jié)構(gòu)中多多用中心支支撐中心支撐截截面形式一般采用雙雙軸對稱截截面，如H，I,雙槽槽鋼鋼組組合合截截面面等等支撐撐構(gòu)構(gòu)件件的的長長細(xì)細(xì)比比（（P99)支撐撐構(gòu)構(gòu)件件的的板板件件寬寬厚厚比比、、內(nèi)內(nèi)力力增增大大系系數(shù)數(shù)、、平平面面外外計計算算長長度度支撐撐構(gòu)構(gòu)件件的的計計算算4.3鋼構(gòu)構(gòu)件件設(shè)設(shè)計計第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計312022/10/24自學(xué)學(xué)4.4樓蓋蓋設(shè)設(shè)計計第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計322022/10/24高層層建建筑筑鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)節(jié)節(jié)點點的的類類型型梁———柱梁柱節(jié)點柱———柱柱柱節(jié)點梁———梁梁梁節(jié)點柱———基礎(chǔ)礎(chǔ)柱腳節(jié)點支撐撐—梁柱柱支撐節(jié)點鋼梁梁—鋼砼剪力墻墻梁節(jié)點A、節(jié)點極限承承載力Mu≥1.2MpVu≥1.3(2Mp/l)Mu、Vu—節(jié)點的極限受受彎、受剪承承載力Mp—梁的全塑性彎彎矩承載力l—梁的凈跨度梁柱節(jié)點極限承載力Ru≥1.2An?fyRu—支撐連接的極極限承載力An—支撐桿凈截面面面積fy—支撐桿材料的的屈服強度支撐節(jié)點極限承載力B、構(gòu)件進入塑塑性狀態(tài)時，，板件的局部穩(wěn)穩(wěn)定應(yīng)有保證證框架梁板件7度及以上6度和非抗震設(shè)防工字形梁和箱形梁翼緣懸伸部分b/t911工字形梁和箱形梁腹版h0/tw72-100N/Af85-120N/Af箱形梁翼緣在兩腹板之間的部分b0/t3036框架梁板件寬寬厚比限值注：1、表中，N為梁的軸向力力，A為梁的截面面面積，f為梁的鋼材強強度設(shè)計值；；2、表列值適用用于Q235鋼C、受彎構(gòu)件塑塑性區(qū)應(yīng)設(shè)置置側(cè)向支撐點點避免梁發(fā)生側(cè)側(cè)向的彎扭失失穩(wěn)目的L0兩相鄰支撐點點之間的間距距設(shè)置方法L0/b0≤?(根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)規(guī)范）b0受壓翼翼緣的的寬度度二、節(jié)節(jié)點設(shè)設(shè)計的的構(gòu)造造要求求（總總）1、設(shè)計計時，，應(yīng)使使節(jié)點點構(gòu)造造簡單單，施施工方方便，，便于于就位位和調(diào)調(diào)整2、應(yīng)防防止厚厚鋼板板層狀狀撕裂裂ZYX如圖，，通過過軋制制而成成的鋼鋼板，，三個個方向向的機機械性性能均均不相相同，，其中中Z向（厚厚度方方向））最差差，特特別是是塑性性和韌韌性鋼板受受撕裂裂情況況B、對于于容易易發(fā)生生撕裂裂的部部位，，應(yīng)要要求嚴(yán)嚴(yán)格檢檢查A、盡量量避免免焊縫縫收縮縮方向向垂直直鋼板板板面面方向向C、在滿滿足承承載力力要求求的前前提下下，盡盡量減減少焊焊縫尺尺寸構(gòu)造措措施3、在確確定框框架吊吊裝單單元時時，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)構(gòu)件件重量量、運運輸和和起吊吊設(shè)備備綜合合確定定柱二層或或三層層樓高高一根根（一一、四四層也也可））梁每跨梁梁一根根密柱深深梁的的框筒筒三根柱柱+三根梁梁樹狀柱吊裝單元三根柱柱+二根梁梁6、焊條條應(yīng)與與鋼材材的型型號匹匹配，，盡量量選擇擇強度度低的的，使使節(jié)點點有好好的延延性7、為了了焊透透和滿滿焊，，應(yīng)設(shè)設(shè)置引引弧板板和墊墊板，，且焊焊件應(yīng)應(yīng)加工工成坡坡口8、對于于主要要承重重構(gòu)件件的螺螺栓連連接，，應(yīng)采采用高高強度度螺栓栓位移小、強度高、延性好9、若節(jié)節(jié)點為為栓焊焊混合合連接接，應(yīng)應(yīng)先安安裝螺螺栓，，再施施焊4.5節(jié)點設(shè)設(shè)計第四章章多多層框框架鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計402022/10/24梁與梁梁的連連接1）框架架主梁梁拼接接2）次梁梁與主主梁的的連接接3、梁梁梁節(jié)點點A、主梁梁的拼拼接拼接位位置應(yīng)應(yīng)在框框架節(jié)節(jié)點塑塑性區(qū)區(qū)以外外主梁的的拼接接形式式次梁高高度較較小時時與主主梁的的連接接次梁與與主梁梁的剛剛性連連接B、主次次梁的的相互互連接接為防止止受扭扭，宜宜采用用鉸接接方法法次梁與主梁梁的簡支連連接C、主梁的側(cè)側(cè)向隅撐為防止主梁梁塑性區(qū)側(cè)側(cè)向失穩(wěn)，，設(shè)置隅撐撐距離柱軸線線1/8—1/10梁跨處設(shè)置置設(shè)置在梁的的下翼緣設(shè)置方法梁的側(cè)向隅隅撐4、墻梁節(jié)點點A、鋼梁與砼砼墻的連接接采用鉸接，，承受拉力力和剪力鋼梁與混凝凝土墻連接接鋼鋼梁與混凝凝土墻的簡簡支連接梁若需要現(xiàn)現(xiàn)場接頭，，其位置應(yīng)應(yīng)根據(jù)內(nèi)力、運輸輸、支撐綜合確定一般距離柱柱軸線約0.5-1.5mT型鑄鋼件角鋼T型鑄鋼件和和角鋼可以以在工廠力力先焊在柱柱上，以減減少現(xiàn)場工工作量，但但運輸應(yīng)注注意全栓連接梁-柱T形件連接B、半剛性連連接介于剛性和和鉸接之間間，有較大大的延性和和吸能性能能用于低烈度度地震區(qū)，，層數(shù)不多多的鋼框架架梁-柱端板連接接C、鉸接連接接梁可繞節(jié)點點轉(zhuǎn)動，節(jié)節(jié)點不能傳傳遞彎矩M連接方法簡簡單，施工工方便當(dāng)不考慮鋼鋼框架抵抗抗水平力時時，可以考考慮鉸接梁-柱的柔性連連接柱與柱的連連接4.5節(jié)點設(shè)計第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計572022/10/242、柱柱節(jié)點點寬翼緣工字字型矩型管截面面A、柱截面熱軋寬翼緣緣工字型截截面焊接的工字字型截面四塊鋼板通通過焊接而而成B、柱腹板、、翼緣之間間的焊接構(gòu)構(gòu)造①焊接的工字字型截面角焊縫，承承受腹板、、翼緣之間間的豎向剪剪力②焊接的矩形形管截面a、當(dāng)不考慮慮抗震要求求時部分熔透的的“V”型熔透的“U”型轉(zhuǎn)角處焊縫縫hf≥1/3t;hf≥≥14mm箱形柱角部部組合焊縫縫（a）部分熔透透焊縫；（（b）全熔透焊焊縫③柱的變截面面連接a、盡量不不改變截面面高度而改改變翼緣厚厚度b、若改變截截面高度，，則做法如如圖c、變截面位位置一般位位于接頭部部位柱的變截面面連接（1）柱的變截面面連接（2）柱的工地接接頭一般設(shè)設(shè)置在主梁梁頂面1.0–1.3m高處,以便于安裝裝C、柱接頭做做法①不考慮抗震震要求a、柱上下兩兩段應(yīng)設(shè)置置耳板，厚度大于10mm寬翼緣工字字型矩型管截面面設(shè)于柱翼緣兩相對的翼緣上b、柱接頭處處采用部分分焊透的單單邊“V”“J”型坡口c、柱接頭位位置一般在在梁上1.0-1.3m處，以方便便施工部分焊透焊焊縫工形柱工工地拼接接②考慮抗震震要求a、柱上下下兩段應(yīng)應(yīng)設(shè)置耳耳板，方方法同上上b、柱接頭頭位于塑塑性區(qū)范范圍以外外1/10L和2h(取大值））c、對于工工字型截截面，翼緣熔透透坡口焊焊，承受受彎矩M腹板高強強度螺栓栓，承受受剪力Q軸力由兩兩者共同同承擔(dān)d、矩形管管截面，，采用焊焊透的坡坡口焊箱形柱工工地焊接接梁與柱的的連接設(shè)計要點點：1）柱連續(xù)續(xù)，梁與與柱連2）強節(jié)點點，弱構(gòu)構(gòu)件3）腹板受受剪，翼翼緣抗彎彎4）腹板開開孔保證證下翼緣緣焊縫5）柱設(shè)加加緊肋對對應(yīng)梁翼翼緣6）梁端應(yīng)應(yīng)有一定定變形能能力4.5節(jié)點設(shè)計計第四章多多層框框架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計712022/10/241、梁柱節(jié)點半剛性連接剛性連接鉸接梁柱之間的轉(zhuǎn)動剛度A、剛性連接全焊連接全栓連接栓焊連接工廠中采用，現(xiàn)場不宜采用適合現(xiàn)場安裝現(xiàn)場采用，材料耗費多梁-柱全焊接剛性性節(jié)點梁-柱栓焊混合連連接剛性節(jié)點點B、鋼梁與砼梁梁的連接鋼梁與混凝土土梁的連接支撐與框架的的連接4.5節(jié)點設(shè)計第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計782022/10/24柱腳1）鉸接同平臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)4.5節(jié)點設(shè)計第四章多層層框架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計792022/10/24柱腳剛接?。┞冻鍪揭c：加預(yù)拉力，，抗剪混凝土承壓壓，墊板計算假假定4.5節(jié)點設(shè)計第四章多多層框架鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計802022/10/24柱腳腳2）剛剛接接ⅱ）埋埋入入式式要點點：：埋入入與與縱縱橫橫梁梁鋼筋筋的的關(guān)關(guān)系系b)埋入入深深度度與與柱墩墩豎豎向向配配筋筋的的關(guān)關(guān)系系4.5節(jié)點點設(shè)設(shè)計計第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計812022/10/24柱腳腳剛接接ⅲ）包包腳腳式式要點點：：格構(gòu)構(gòu)柱柱腳腳單肢肢鉸鉸接接與整整體體剛剛接接4.5節(jié)點點設(shè)設(shè)計計第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計822022/10/244.6.1抗震震設(shè)設(shè)防防要要求求4.6抗震震設(shè)設(shè)計計第四四章章多多層層框框架架鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計832022/10/24地震作用用分析方方法根據(jù)“小小震不壞壞，大震震不倒””的抗震震設(shè)計原原則以及及抗震設(shè)設(shè)防三水水準(zhǔn)和二二階段的的設(shè)計要要求，建建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗震設(shè)計計，應(yīng)采采用兩階階段設(shè)計計法。第第一階段段為多遇遇地震作作用下的的彈性分分析，驗驗算構(gòu)件件的承載載力和穩(wěn)穩(wěn)定以及及結(jié)構(gòu)的的層間側(cè)側(cè)移；第第二階段段為罕遇遇地震下下的彈塑塑性分析析，驗算算結(jié)構(gòu)的的層間側(cè)側(cè)移和層層間側(cè)移移延性比比。建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的第第一階段段抗震設(shè)設(shè)計，可可針對不不同情況況，采用用下列方方法計算算地震作作用效應(yīng)應(yīng)：(a)高度不超超過40m且平面和和豎向較較規(guī)則的的以剪切切型變形形為主的的建筑，，可采用用現(xiàn)行國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《建筑抗震震設(shè)計規(guī)規(guī)范》規(guī)定的地地震作用用和底部部剪力法法計算；；(b)高度不超超過60m且平面和和豎向較較規(guī)則的的建筑，，以及高高度超過過60m的建筑預(yù)預(yù)估截面面時，也也可采用用上述地地震作用用和底部部剪力法法計算；；(c)高度超過過60m的建筑，，應(yīng)采用用振型分分解反應(yīng)應(yīng)譜法計計算；(d)豎向特別別不規(guī)則則的建筑筑，宜采采用叫程程分析法法作補充充計算。。(1)第一階段段抗震設(shè)設(shè)計在第一階階段抗震震設(shè)計中中，框架架—支撐(剪力墻板板)體系中總總框架所所承擔(dān)的的地震剪剪力，不不得小于于結(jié)構(gòu)底底部總剪剪力的25%。這類體體系通常常足支撐撐(剪力墻板板)承擔(dān)絕大大部分水水平地震震作用，，但在出出現(xiàn)罕遇遇地震時時、支撐撐斜桿有有可能先先失穩(wěn)，，剪力墻墻也可能能先形成成塑性鉸鉸、從而而使框架架的負(fù)擔(dān)擔(dān)增大。。為此，，框架的的抗水平平作用的的能力不不能太低低。(2)第二階段段抗震設(shè)設(shè)計底部剪力力法和振振型分解解反應(yīng)譜譜法只適適用于結(jié)結(jié)構(gòu)的彈彈性分析析，進行行第二階階段抗震震設(shè)計時時，結(jié)構(gòu)構(gòu)一般進進人彈塑塑性狀態(tài)態(tài)，