多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)_第1頁(yè)
多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)_第2頁(yè)
多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)_第3頁(yè)
多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)_第4頁(yè)
多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)_第5頁(yè)
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PAGEPAGE45第二章多層鋼框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼框架體系類似于混凝土框架體系,不同的是將混凝土梁、柱改為鋼梁、鋼柱。由于鋼柱截面一般比混凝土柱小,且多為H型截面,所以其抗側(cè)移剛度也要小得多。鋼框架體系是一種典型的柔性結(jié)構(gòu)體系,其抗側(cè)力剛度僅由框架提供,一般情況下,若剛度方面滿足抗側(cè)移的要求,則構(gòu)件的強(qiáng)度方面也滿足承載力的要求。計(jì)算表明該體系適用于低烈度區(qū),在高烈度區(qū),由于地震作用的增加,往往因剛度不足的單一因素需加大構(gòu)件的截面尺寸,是十分不經(jīng)濟(jì)的。但這種結(jié)構(gòu)體系由于全部采用鋼構(gòu)件,所以是施工速度最快的一種結(jié)構(gòu)形式。§2.1設(shè)計(jì)基本過(guò)程多層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),一般遵循下列基本過(guò)程:1確定建筑方案。建筑師根據(jù)建筑的功能要求,確定建筑的平面布置、立面布置。結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)參與這一階段建筑方案的確定,以使與之相配的結(jié)構(gòu)方案合理、經(jīng)濟(jì)。2確定結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)建筑方案,確定結(jié)構(gòu)布置及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式,并初步給定結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的材料與尺寸。在確定結(jié)構(gòu)方案時(shí),尚應(yīng)注意設(shè)備及管線布置對(duì)結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件形式和尺寸的影響。3結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)建筑所處的地域環(huán)境及建筑的功能,確定該建筑可能受到各種荷載作用,如風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用、溫度作用、建筑自重,以及建筑的各種使用可變荷載,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力與變形分析。4內(nèi)力組合。確定結(jié)構(gòu)在各種荷載組合作用下的內(nèi)力與變形。5結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。進(jìn)行結(jié)構(gòu)在各種荷載組合作用下的承載力與變形驗(yàn)算。對(duì)于多層建筑鋼結(jié)構(gòu)。目前世界各國(guó)(包括中國(guó))主要驗(yàn)算結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的承載力及結(jié)構(gòu)在風(fēng)和地震作用下的水平位移。如果結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果過(guò)于富余或不滿足,應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸或結(jié)構(gòu)布置。6繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖應(yīng)表達(dá)清楚結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的布置(位置)、各構(gòu)件的材料、截面形式與尺寸,以及結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)的形式(是剛接還是鉸接)與所有不同節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)(節(jié)點(diǎn)詳圖)?!?.2結(jié)構(gòu)布置的基本要求一、結(jié)構(gòu)的平面布置1建筑平面宜簡(jiǎn)單規(guī)則(李國(guó)強(qiáng)p24Fig2-29),建筑的開間、進(jìn)深宜統(tǒng)一。簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑平面有利于結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)與抗震。2為避免地震作用下發(fā)生強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)或水平地震力在建筑平面上的不均勻分布,建筑平面的尺寸關(guān)系應(yīng)符合(李國(guó)強(qiáng)p24tab2-1)和(李國(guó)強(qiáng)p24Fig2-29)的要求3為減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)效率的降低,應(yīng)使結(jié)構(gòu)各層的抗側(cè)力剛度中心與水平作用力合力中心盡量重合,同時(shí)各層接近在同一豎直線上。4當(dāng)結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則時(shí),需要設(shè)置防震縫??蚣芙Y(jié)構(gòu)的防震縫寬度,當(dāng)高度不超過(guò)15米時(shí)可采用105mm,超過(guò)15米時(shí),6度區(qū)每增加5米宜加寬30mm。當(dāng)建筑平面尺寸大于90米時(shí),可考慮設(shè)溫度伸縮縫。二、柱網(wǎng)的布置樓蓋上的豎向荷載的傳力途徑為:樓板-次梁-主梁-柱,因此柱網(wǎng)布置影響整個(gè)樓蓋的布置。布置柱網(wǎng)時(shí),應(yīng)考慮下列因素:1.柱距的確定與建筑的使用功能有關(guān)。住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館建筑空間要求較小,柱網(wǎng)尺寸可較小;而辦公、商場(chǎng)建筑空間要求較大,柱網(wǎng)尺寸需較大。2.柱距的確定與經(jīng)濟(jì)要求有關(guān)。過(guò)小的柱距將導(dǎo)致柱子數(shù)量增加,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)用鋼量增加;而過(guò)大的柱距,將導(dǎo)致需采用較大的梁截面高度,除可能影響設(shè)備管道的通行外,尤其會(huì)增加建筑的層高,從而使建筑的造價(jià)及使用維護(hù)(如空調(diào))費(fèi)用的增加。一般框架結(jié)構(gòu)較適合的柱網(wǎng)尺寸為6~12m。3確定柱距時(shí),還應(yīng)考慮所確定的柱距宜使柱截面不采用特厚的鋼板,一般情況下,宜通過(guò)調(diào)整柱距使柱鋼板厚度小于100mm。4.柱距的確定與結(jié)構(gòu)體系有關(guān),對(duì)于框架-支撐體系,在有支撐跨的柱距不宜太大,以便支撐斜桿與橫梁之間的夾角保持在~之間,以利于支撐的施工及受力性能。圖2-1鋼框架的基本柱網(wǎng)三、主、次梁的布置1.相鄰梁之間的最大間距取決于采用的樓板形式,對(duì)于常用的壓型鋼板組合樓板,梁間距取決于壓型鋼板在施工階段的受彎承載力及撓度值,一般取為2.5~3.5m,如間距過(guò)大,則壓型鋼板的受彎承載力或撓度值難以滿足施工階段的要求,需設(shè)臨時(shí)中間支撐,而影響施工進(jìn)度。2.梁的布置要考慮有利于柱的穩(wěn)定性,以減小柱的長(zhǎng)細(xì)比,提高柱的穩(wěn)定承載力。一般柱的兩個(gè)正交方向均應(yīng)有梁相連,如不設(shè)柱子側(cè)向支撐梁,則柱的側(cè)向支撐將沒有可靠保障,柱子的計(jì)算長(zhǎng)度將可能很大,而易發(fā)生失穩(wěn)破壞。3.梁的布置應(yīng)考慮使柱承載的豎向荷載盡量均勻。四、結(jié)構(gòu)的豎向布置1多層鋼結(jié)構(gòu)房屋,當(dāng)其總高不大于30m,(層數(shù)不超過(guò)12層)高寬比在5以下時(shí),可以鋼框架為主要承重結(jié)構(gòu),其抗側(cè)力體系宜以框架、框架—中心支撐等為主。2.立面布置時(shí)應(yīng)使柱能沿建筑物全高通過(guò)而不致中途切斷,即避免出現(xiàn)懸空柱和高度不一致的錯(cuò)層。當(dāng)房屋縱向高低相差較大或剛度相差較大時(shí),宜設(shè)防震縫分隔為兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元。房屋橫向高差較大時(shí),宜設(shè)置傳遞水平力的體系。3.對(duì)多層鋼結(jié)構(gòu)的變位及振幅的限制,可采用控制水平荷載作用下的位移限值予以保證,當(dāng)為多層民用建筑時(shí),其在風(fēng)荷載組合下的框架柱頂總側(cè)移不宜超過(guò)H/500(H為自基礎(chǔ)頂面至柱頂?shù)目偢叨龋?,層間相對(duì)水平位移不宜超過(guò)h/400(h為層間高度)。當(dāng)室內(nèi)裝飾要求較高時(shí),其層間相對(duì)位移宜適當(dāng)從嚴(yán)限制。4側(cè)向支撐體系的設(shè)置,應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)剛度、傳力直接、平面與豎向布置不產(chǎn)生偏心與突變等要求外,尚須使側(cè)向傳力體系之間樓蓋的長(zhǎng)寬比不宜大于3。五、抗側(cè)力構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則1有利加強(qiáng)抗側(cè)力構(gòu)件抗震性能鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)符合三強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,即“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)焊縫弱鋼材”;水平地震作用下,使構(gòu)件可能出現(xiàn)塑性鉸的部位,具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和耗能容量。2增加結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)越多,能夠依次形成的塑性鉸數(shù)量就越多,結(jié)構(gòu)進(jìn)入倒塌的時(shí)間就越長(zhǎng)。3控制抗震的結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制控制塑性鉸在結(jié)構(gòu)各構(gòu)件中出現(xiàn)的先后順序,對(duì)防止結(jié)構(gòu)倒塌有著重要的影響。結(jié)構(gòu)最佳破壞機(jī)制的判定條件是:結(jié)構(gòu)的塑性鉸發(fā)展,宜從次要構(gòu)件開始,或從主要構(gòu)件的次要部位開始,最后才在主要構(gòu)件的次要部位上出現(xiàn)塑性鉸,從而構(gòu)成多道抗震防線;構(gòu)件的塑性鉸,首先出現(xiàn)在各個(gè)水平構(gòu)件的端部,最后才在豎向構(gòu)件上發(fā)生;結(jié)構(gòu)中所形成的塑性鉸的數(shù)量多,塑性變形發(fā)展的過(guò)程長(zhǎng);構(gòu)件中的塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)量大,整個(gè)結(jié)構(gòu)的塑性變形量大;4盡量使結(jié)構(gòu)豎向等強(qiáng);5設(shè)計(jì)非單一傳力路線一般情況下的靜定結(jié)構(gòu)豎向支撐傳力路線單一(手冊(cè)p61圖),超靜定的X形支撐(手冊(cè)p61圖)或成對(duì)布置的單斜桿支撐(手冊(cè)p61圖)屬多路徑傳力。6使結(jié)構(gòu)形成多道抗震防線,例如框架—支撐體系、框架—剪力墻板體系等就具備多道抗震防線。六、多層鋼結(jié)構(gòu)的樓蓋形式1多層鋼結(jié)構(gòu)房屋中的樓板一般為鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu),樓蓋應(yīng)具有足夠的剛性,以傳遞和分配地震作用。2樓蓋梁的布置宜采用平接方案,即主梁和次梁均布置在同一層平面內(nèi);次梁與主梁的連接一般為鉸接構(gòu)造,有必要時(shí),也可采用次梁端為剛接連接的連續(xù)構(gòu)造。3樓板宜采用壓型鋼板上澆筑混凝土形成的組合樓板和非組合樓板,以方便加快施工,一般少用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋。組合樓板中的壓型鋼板不僅作永久性模板,而且代替混凝土板的下部受拉鋼筋與混凝土一起共同工作,承受包括自重在內(nèi)的樓面荷載;非組合樓板中的壓型鋼板僅用作永久性模板,不考慮與混凝土共同工作?!?.3主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式多層鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件種類有:梁、柱和支撐。下面介紹各種構(gòu)件的主要截面形式。一、梁梁的主要截面形式有:1)焊接H型鋼;2)熱軋H型鋼;3)焊接箱形。一般情況下,梁為單向受彎構(gòu)件,通常采用H型截面。在截面積一定的條件下,為使截面慣性矩、截面模量較大,H型梁的高度宜設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)大于翼緣寬度,而翼緣的厚度遠(yuǎn)大于腹板的厚度;一般要滿足:(為截面高度,為翼緣寬度,為翼緣的厚度,為腹板的厚度)。當(dāng)梁受扭時(shí),或由于梁高的限制,必須通過(guò)加大梁的寬度來(lái)滿足梁的剛度或承載力時(shí)。也可采用箱形截面。二、柱柱的常用截面形式有:1)焊接H型鋼;2)熱軋H型鋼;3)焊接箱形;4)焊接十字形;5)圓鋼管;6)鋼管混凝土;7)型鋼混凝土。一般情況下,多層鋼結(jié)構(gòu)柱為雙向受彎構(gòu)件。采用H型鋼作為柱時(shí),為使截面的兩個(gè)主軸方向均有較好的抗彎性能,截面的翼緣寬度不宜太小,一般取。而柱由于受有較大的軸壓力,與H形梁相比,宜加大H型柱腹板的厚度,有利于抗壓,故一般取。與H型截面相比,箱形截面、十字形截面與圓形截面的雙向抗彎性能接近,一般用于雙向抗彎均較大的柱。箱形截面、十字形截面與圓形截面相比,前者抗彎性能更好。三、支撐支撐的常用截面形式有:1)單角鋼;2)雙角鋼;3)單槽鋼;4)雙槽鋼;5)H型綱(熱軋H型鋼和焊接H形鋼)。當(dāng)支撐受力較小時(shí),可采用單角鋼與單槽鋼;當(dāng)支撐受力較大時(shí),可采用雙角鋼、雙槽鋼或H型鋼;當(dāng)支撐受力再大時(shí)(如結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層處支撐),也可采用箱形截面,但應(yīng)注意與相鄰梁或柱截面相適應(yīng),以使支撐內(nèi)力的傳遞通暢?!?.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼材的基本規(guī)定多高層鋼結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件所采用的鋼材,應(yīng)遵循下列規(guī)定:1應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、環(huán)境溫度以及構(gòu)件所處部位等不同情況,選擇其牌號(hào)和材質(zhì),并應(yīng)保證抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服點(diǎn)、冷彎試驗(yàn)、沖擊韌性合格和硫磷含量符合限值。對(duì)焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)保證碳含量符合限值。2結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于外露情況和低溫環(huán)境時(shí),其鋼材性能尚應(yīng)符合耐大氣腐蝕和避免低溫冷脆的要求。3采用焊接連接的節(jié)點(diǎn),當(dāng)板厚不小于40mm,并承受沿板厚方向的拉力作用時(shí),應(yīng)附加板厚方向的斷面收縮率的要求,其值不得小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》(GB5313)Z15級(jí)規(guī)定的允許值。4多高層鋼結(jié)構(gòu)的鋼材,宜采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB700)Q235等級(jí)B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼,以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T1591)Q345、Q390和Q420等級(jí)B、C、D、E的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,或采用相應(yīng)的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)鋼材。5抗震結(jié)構(gòu)鋼材的強(qiáng)屈比不應(yīng)小于1.2,并應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階,伸長(zhǎng)率應(yīng)大于20%,且應(yīng)有良好的可焊性。6結(jié)構(gòu)鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定取用?!?.5荷載計(jì)算作用于框架結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重及樓(屋)面活荷載,一般為分布荷載,有時(shí)也有集中荷載。水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用,一般均簡(jiǎn)化成作用于框架節(jié)點(diǎn)的水平集中力。一、豎向荷載多高層鋼結(jié)構(gòu)的豎向荷載可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)有關(guān)條文取值。并應(yīng)注意:1屋面活荷載不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合;2由設(shè)備、管道及運(yùn)輸工具等產(chǎn)生的局部荷載,應(yīng)按實(shí)際情況考慮,并根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)有關(guān)條文,采用鄧曉軍捕獲荷載代替。3設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí),屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)第4.1.2條的相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行折減;4高層建筑中,活荷載值與永久荷載值相比是不大的,因此計(jì)算構(gòu)件效應(yīng)時(shí),對(duì)樓層和屋面活荷載一般可不作最不利布置工況的選擇,而均采取滿布活荷載的計(jì)算圖形,以簡(jiǎn)化計(jì)算。但活荷載較大時(shí),需將簡(jiǎn)化算得的框架梁的跨中彎矩乘以1.1~1.2的系數(shù);梁端彎矩乘以1.05~1.1的系數(shù)予以提高。5荷載與實(shí)際情況不符時(shí)(當(dāng)使用荷載較大或情況特殊時(shí)),應(yīng)按實(shí)際情況計(jì)算。二、風(fēng)荷載1作用在高層建筑任意高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算。計(jì)算承重結(jié)構(gòu)時(shí)計(jì)算為骨結(jié)構(gòu)時(shí)式中——任意高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值();——高層建筑基本風(fēng)壓();——風(fēng)荷載體型系數(shù);——風(fēng)壓高度變化系數(shù);——順風(fēng)向高度z處的風(fēng)振系數(shù)?!橈L(fēng)向高度z處的陣風(fēng)系數(shù)。2用于高層建筑的基本風(fēng)壓值,應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)規(guī)定的50年一遇的基本風(fēng)壓值采用,對(duì)于特別重要和有特殊要求的高層建筑則乘以大于1的系數(shù)。3風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)、高度z處的風(fēng)振系數(shù)、高度z處的陣風(fēng)系數(shù)的取值按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用。三、.地震作用1高度不超過(guò)40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法。2沿結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用并進(jìn)行抗震計(jì)算,各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。3當(dāng)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件時(shí)(相交角度大于15°),宜分別考慮各側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。4應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)偏心引起的水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。59度抗震設(shè)防的高層鋼結(jié)構(gòu)以及8度和9度抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)中的大跨度和長(zhǎng)懸臂構(gòu)件,應(yīng)考慮豎向地震作用。6高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜用地震影響系數(shù)曲線表示。值應(yīng)根據(jù)近震、遠(yuǎn)震、場(chǎng)地類別及結(jié)構(gòu)自振周期T計(jì)算,其下限不應(yīng)小于值的20%。及場(chǎng)地特征周期分別按下表的規(guī)定采用。表2-2抗震設(shè)計(jì)水平地震影響系數(shù)最大值烈度6789多遇地震0.040.08(0..12)0.16(0..24)0.32罕遇地震—0.50(0..72)0.90(1..20)1.40注:括號(hào)中數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。表2-3場(chǎng)地特征周期(s)設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢⅣ第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90注:計(jì)算8、9度罕遇地震作用時(shí),設(shè)計(jì)特征周期宜增加0.05s。7結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的范圍6度時(shí)的建筑(建造于Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑除外),以及生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋等,應(yīng)允許不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算,但應(yīng)符合有關(guān)的抗震措施要求;6度時(shí)建造于Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑,7度和7度以上的建筑結(jié)構(gòu)(生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋等除外),應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的截面抗震驗(yàn)算;對(duì)多層框架結(jié)構(gòu),除按規(guī)定進(jìn)行多遇地震作用下的截面抗震驗(yàn)算外,層間彈性位移角應(yīng)小于1/300。8采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用時(shí),各樓層可僅按一個(gè)自由度計(jì)算,結(jié)構(gòu)總水平地震作用等效底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式確定(手冊(cè)p74圖):在質(zhì)量沿高度分布基本均勻,剛度沿高度分布基本均勻或向上均勻減小的結(jié)構(gòu)中,各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為:(1,2,…n)頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為:式中——相當(dāng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù),按第3條的規(guī)定計(jì)算;——結(jié)構(gòu)的等效總重力荷載代表值,取=0.85,地震作用時(shí)的重力荷載代表值按第5條的規(guī)定計(jì)算;、——分別為第、層重力荷載代表值;、——分別為第、層樓蓋距底部固定端的高度;——第層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;——第層(頂層)附加地震作用系數(shù),當(dāng)>0.15時(shí),取=0.15;——第層(頂層)附加加水平地震震作用。采用底部剪力法法時(shí),突出出屋面的塔塔屋的地震震作用效應(yīng)應(yīng)宜乘以增增大系數(shù)33,此增大大影響宜向向下考慮11~2層,但不不再往下傳傳遞。9抗震計(jì)算中重力力荷載代表表值為恒載載(結(jié)構(gòu)和和構(gòu)配件自自重)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和活載載組合值之之和,活載載組合值系系數(shù)按下表表取值:表2-4組合合值系數(shù)活載種類組合值系數(shù)雪荷載0.5屋面積灰荷載0.5屋面活荷載不計(jì)入按實(shí)際情況計(jì)算算的樓面活活荷載1.0按等效均布荷載載計(jì)算的樓樓面活荷載載藏書庫(kù)、檔案庫(kù)庫(kù)0.8其他民用建筑0.5吊車懸吊物重力力硬鉤吊車0.3軟鉤吊車不計(jì)入注:硬鉤吊車的的吊重較大大時(shí),組合合值系數(shù)應(yīng)應(yīng)按實(shí)際情情況采用。10抗震驗(yàn)算時(shí),結(jié)結(jié)構(gòu)任一樓樓層的水平平地震剪力力應(yīng)符合下下式要求::——第層對(duì)應(yīng)于水平地地震作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的樓樓層剪力——剪力系數(shù),不應(yīng)應(yīng)小于表(鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)手冊(cè)p77)規(guī)定的的樓層最小小地震剪力力系數(shù)值,對(duì)對(duì)豎向不規(guī)規(guī)則結(jié)構(gòu)的的薄弱層,尚尚應(yīng)乘以1.15倍的增大大系數(shù)?!趯拥闹亓奢d代代表值11對(duì)于重量及及剛度沿高高度分布比比較均勻的的結(jié)構(gòu),基基本周期可可用下式作作近似計(jì)算算:式中——結(jié)結(jié)構(gòu)頂層假假想位移(m),即假想將將結(jié)構(gòu)各層層的重力荷荷載作為樓樓層集中水水平力,按按彈性靜力力方法計(jì)算算所得的頂頂層側(cè)移值值;——考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件件影響的計(jì)計(jì)算周期修修正系數(shù),取取0.900。上式適用于具有有彎曲型、剪剪切型或彎彎剪變形的的一般結(jié)構(gòu)構(gòu)。(在計(jì)計(jì)算地震作作用時(shí)也可可采用振型型分解反應(yīng)應(yīng)譜法和時(shí)時(shí)程分析法法,具體見見抗震教材材)。初步計(jì)算算時(shí),高層層鋼結(jié)構(gòu)的的基本周期期按經(jīng)驗(yàn)公公式估算,為建建筑物層數(shù)數(shù)(不包括括地下部分分及屋頂塔塔樓)。§2.6框架結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)計(jì)算框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)個(gè)空間受力力體系,如如下圖2--2(a)所示。結(jié)結(jié)構(gòu)分析時(shí)時(shí)有按空間間結(jié)構(gòu)分析析和簡(jiǎn)化成成平面結(jié)構(gòu)構(gòu)分析兩種種方法。在在計(jì)算機(jī)沒沒有普及的的年代,空空間框架常常被簡(jiǎn)化為為平面結(jié)構(gòu)構(gòu)采用手算算的方法進(jìn)進(jìn)行分析,如如一般《結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)》中中所介紹的的彎矩分配配法、無(wú)剪剪力分配法法、迭代法法等,當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)跨數(shù)與與層數(shù)較多多時(shí),用上上述手算法法進(jìn)行計(jì)算算需要耗費(fèi)費(fèi)大量的人人力和時(shí)間間,因此人人們也常采采用一些近近似的分析析方法或采采用更精確確、更省人人力的計(jì)算算機(jī)程序分分析——有限元方方法,而對(duì)對(duì)于土木工工程專業(yè)的的在校大學(xué)學(xué)生應(yīng)掌握握基本的手手算近似方方法,如豎豎向荷載作作用下的分分層法、水水平荷載作作用下的反反彎點(diǎn)法和和D值法,從而而達(dá)到概念念清楚,結(jié)結(jié)果易于分分析和判斷斷的目的。一、計(jì)算簡(jiǎn)圖1.計(jì)算單元的的確定為方便常忽略結(jié)結(jié)構(gòu)縱向和和橫向之間間的空間聯(lián)聯(lián)系,忽略略各構(gòu)件的的抗扭作用用,將縱向向框架和橫橫向框架分分別按平面面框架進(jìn)行行分析計(jì)算算,如圖2-22(c))、(d)所示。一般般工程中通通常橫向框框架的間距距相同,作作用于各橫橫向圖2-2框架架結(jié)構(gòu)計(jì)算算簡(jiǎn)圖框架上的荷載相相同,框架架的抗側(cè)剛剛度相同,因因此,各榀榀橫向框架架都將產(chǎn)生生相同的內(nèi)內(nèi)力與變形形。結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)一般般取中間有有代表性的的一榀橫向向框架進(jìn)行行分析即可可。而作用用于縱向框框架上的荷荷載則各不不相同,設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分分別進(jìn)行計(jì)計(jì)算。取出出的平面框框架所承受受的豎向荷荷載與樓蓋蓋結(jié)構(gòu)的布布置方案有有關(guān),當(dāng)采采用現(xiàn)澆樓樓蓋時(shí),樓樓面分布荷荷載一般可可按角平分分線傳至相相應(yīng)兩側(cè)的的梁上,水水平荷載(如如風(fēng)荷載、地地震荷載)則則簡(jiǎn)化成節(jié)節(jié)點(diǎn)集中力力。2.跨度與層高的確確定在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖中,桿件件用其軸線線來(lái)表示??蚩蚣芰旱目缈缍燃慈≈虞S線之之間的距離離,當(dāng)上下下層柱截面面尺寸變化化時(shí),一般般以最小截截面的形心心線來(lái)確定定??蚣艿牡膶痈呒纯蚩蚣苤拈L(zhǎng)長(zhǎng)度可取相相應(yīng)的建筑筑層高,即即取本層樓樓面至上層層樓面的高高度,但底底層的層高高則應(yīng)取基基礎(chǔ)頂面到到二層樓板板頂面之間間的距離。3.構(gòu)件截面彎曲剛剛度的計(jì)算算在計(jì)算框架梁截截面慣性矩矩時(shí)應(yīng)考慮慮到樓板的的影響。在在框架梁兩兩端節(jié)點(diǎn)附附近,梁承承受負(fù)彎矩矩,頂部的的樓板受拉拉,樓板對(duì)對(duì)梁的截面面彎曲剛度度影響較小小;而在框框架梁的跨跨中,梁承承受正彎矩矩,樓板處處于受壓區(qū)區(qū)形成T形截面梁梁,樓板對(duì)對(duì)梁的截面面彎曲剛度度影響較大大。為方便便設(shè)計(jì),假假定梁的截截面慣性矩矩沿軸線不不變,對(duì)現(xiàn)現(xiàn)澆樓蓋,中中框架取,邊邊框架?。?;對(duì)裝配整整體式樓蓋蓋,中框架架取,邊框框架??;這這里為矩形形截面梁的的截面慣性性矩。對(duì)裝裝配式樓蓋蓋,則按梁梁的實(shí)際截截面計(jì)算慣慣性矩。二、豎向荷載作用用下的分層層法框架結(jié)結(jié)構(gòu)在豎向向荷載作用用下的內(nèi)力力計(jì)算可近近似地采用用分層法。通通常多層多多跨框架在在豎向荷載載作用下的的側(cè)移是不不大的,可可近似地按按無(wú)側(cè)移框框架進(jìn)行分分析,而且且當(dāng)某層梁梁上作用有有豎向荷載載時(shí),在該該層梁及相相鄰柱子中中產(chǎn)生較大大內(nèi)力,而而對(duì)其他樓樓層的梁、柱柱中內(nèi)力的的影響是通通過(guò)節(jié)點(diǎn)處處彎矩分配配給下層柱柱的上端,再再傳遞到下下層柱的下下端,其值值將隨著分分配和傳遞遞次數(shù)的增增加而衰減減,且梁的的線剛度越越大,衰減減越快。因因此,在進(jìn)進(jìn)行豎向荷荷載作用下下的內(nèi)力分分析時(shí),可可假定作用用在某一層層框架梁上上的豎向荷荷載只對(duì)本本樓層的梁梁以及與本本層梁相連連的框架柱柱產(chǎn)生彎矩矩和剪力,而對(duì)其他他樓層的框框架梁和隔隔層的框架架柱都不產(chǎn)產(chǎn)生彎矩和和剪力。按照疊加原理,多多層多跨框框架在多層層豎向荷載載同時(shí)作用用下的內(nèi)力力,可以看看成是各層層豎向荷裁裁單獨(dú)作用用下的內(nèi)力力的疊加,見見圖2-33(a)。又根據(jù)據(jù)上述假定定,當(dāng)各層層梁上單獨(dú)獨(dú)作用豎向向荷載時(shí),僅僅在圖2--3(bb)所示圖2-3分層法計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)的實(shí)線部分分內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)內(nèi)力,虛線線部分中所所產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力可忽略略不計(jì)。這這樣,框架架結(jié)構(gòu)在豎豎向荷載作作用下,可可按圖2--3(c)所示各各個(gè)開口剛剛架單元進(jìn)進(jìn)行計(jì)算。這這里,各個(gè)個(gè)開口剛架架的上下端端均為固定定支承,而而實(shí)際上,除除底層柱的的下端外,其其他各層柱柱端均有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角產(chǎn)生,即即虛線部分分對(duì)實(shí)線部部分的約束束作用應(yīng)為為介于鉸支支承與固定定支承之間間的彈性支支承。為了了改善由此此所引起的的誤差,在在按圖2--3(c)的計(jì)算算簡(jiǎn)圖進(jìn)行行計(jì)算時(shí),應(yīng)應(yīng)做以下修修正:①除底層外外其他各層層柱的線剛剛度均乘以以0.9的折折減系數(shù);;②除底層以以外其他各各層柱的彎彎矩傳遞系系數(shù)取為11/3,底底層柱的彎彎矩傳遞系系數(shù)取為11/2。在在求得圖2-3(c)中各開開口剛架中中的結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力以后,則則可將相鄰鄰兩個(gè)開口口剛架中同同層同柱號(hào)號(hào)的柱內(nèi)力力疊加,作作為原框架架結(jié)構(gòu)中柱柱的內(nèi)力。而而分層計(jì)算算所得的各各層梁的內(nèi)內(nèi)力,即為為原框架結(jié)結(jié)構(gòu)中相應(yīng)應(yīng)層次的梁梁的內(nèi)力。將各層分層法求求得的彎矩矩圖疊加,可可得整個(gè)框框架結(jié)構(gòu)在在恒載作用用下的彎矩矩圖。由分分層法計(jì)算算所得的框框架節(jié)點(diǎn)處處的彎矩之之和常常不不等于零,即即桿端彎矩矩在各節(jié)點(diǎn)點(diǎn)不平衡。這這是由于分分層計(jì)算單單元與實(shí)際際結(jié)構(gòu)不符符所帶來(lái)的的誤差。若若欲提高精精度,可將將節(jié)點(diǎn)不平平衡處彎矩矩再分配一一次進(jìn)行修修正,進(jìn)而而可求得框框架各梁柱柱的剪力和和軸力。必須注意,在求求得梯形或或三角形荷荷載分布轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后的均均布荷載結(jié)結(jié)構(gòu)的梁端端支座彎矩矩后,如欲欲求梁跨中中彎矩,則則需根據(jù)求求得的支座座彎矩和各各跨的實(shí)際際荷載分布布(梯形或或三角形荷荷載分布)按按平衡條件件計(jì)算,而而不能按等等效分布荷荷載計(jì)算。三、水平荷載作用用下的D值法對(duì)比較規(guī)則、層層數(shù)不多的的框架結(jié)構(gòu)構(gòu),可以認(rèn)認(rèn)為柱軸向向變形對(duì)內(nèi)內(nèi)力及位移移影響不大大,可采用用D值法或反反彎點(diǎn)法計(jì)計(jì)算水平荷荷載作用下下內(nèi)力的框框架內(nèi)力及及位移。反反彎點(diǎn)法假假定框架橫橫梁剛度無(wú)無(wú)窮大,與與實(shí)際工程程不符,因因此多層框框架在水平平荷載作用用下的內(nèi)力力和位移計(jì)計(jì)算一般采采用以反彎彎點(diǎn)法為基基礎(chǔ)的D值法,這這兩種分析析方法都是是從尋找構(gòu)構(gòu)件的反彎彎點(diǎn)出發(fā)的的。在僅受受節(jié)點(diǎn)水平平荷載作用用的情況下下,如果梁梁的抗彎剛剛度遠(yuǎn)大于于柱的抗彎彎剛度,則則可以認(rèn)為為柱兩端的的轉(zhuǎn)角為零零,從而柱柱段內(nèi)存在在一個(gè)反彎彎點(diǎn),確定定反彎點(diǎn)位位置,根據(jù)據(jù)反彎點(diǎn)處處彎矩為零零只有剪力力的特點(diǎn),按按照各柱的的D值(抗側(cè)側(cè)移剛度)求求出各柱在在反彎點(diǎn)處處的剪力,進(jìn)進(jìn)而求出柱柱端彎矩,剪剪力,軸力力及梁端彎彎矩。進(jìn)行行內(nèi)力分析析時(shí),水平平荷載(風(fēng)風(fēng)荷載和水水平地震作作用)均簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為作用用在樓層處處的集中力力,框架在在水平荷載載作用下的的內(nèi)力計(jì)算算即可用D值法,計(jì)計(jì)算步驟如如下:①計(jì)算作用在第層層結(jié)構(gòu)上的的總層剪力力(=1,2,……),為第層以上所有有水平荷載載之和;②計(jì)算梁、柱的線線剛度(剛剛度仍考慮慮樓板對(duì)梁梁的截面彎彎曲剛度的的影響)進(jìn)進(jìn)而計(jì)算柱柱的D值,,為剛度修修正系數(shù),為柱的線剛度,為層高;③計(jì)算總剪力在各各柱間的剪剪力分配,第第層第根柱分分配到的剪剪力;④確定柱反彎點(diǎn)高高度系數(shù),——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度度比,——柱上下端端所連接梁梁的線剛度度不等時(shí)的的修正系數(shù)數(shù),、——層高不等時(shí)的修修正系數(shù);;⑤根據(jù)各柱分配到到的剪力和和反彎點(diǎn)位位置計(jì)算各各柱柱端彎彎矩;⑥由柱端彎矩根據(jù)據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡衡計(jì)算梁端端彎矩;⑦計(jì)算梁跨中彎矩矩,柱端剪剪力,軸力力。四、水平荷載作作用下的反反彎點(diǎn)法§2.7多層層框架內(nèi)力力組合一、控制截面框架柱的彎矩、軸軸力和剪力力沿柱高是是線性變化化的,因此此可取各層層柱的上、下下端截面作作為控制截截面。對(duì)于于框架梁,在在水平力和和豎向荷載載共同作用用下,剪力力沿梁軸線線呈現(xiàn)線性性變化,彎彎矩則呈拋拋物線形變變化(指豎豎向分布荷荷栽),因因此,除取取梁的兩端端為控制截截面以外,還還應(yīng)在跨間間取最大正正彎矩的截截面為控制制截面。為為了簡(jiǎn)便,不不再用取極極值的方法法確定最大大正彎矩控控制截面,而而直接以跨跨中截面作作為控制截截面。二、荷載效應(yīng)組組合通常結(jié)構(gòu)在同一一時(shí)刻不僅僅承受一種種荷載(或或作用),而而是同時(shí)承承受幾種荷荷載。因而而需對(duì)幾種種荷載產(chǎn)生生的結(jié)構(gòu)荷荷載效應(yīng)進(jìn)進(jìn)行組合??伎紤]荷載效效應(yīng)組合時(shí)時(shí),應(yīng)區(qū)分分地震區(qū)與與非地震區(qū)區(qū)。對(duì)于非非地震區(qū)的的多高層鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件件,主要考考慮風(fēng)荷載載效應(yīng)與重重力荷載(包包括永久荷荷載與樓面面可變荷載載)效應(yīng)的的組合;而而對(duì)于地震震區(qū)的多高高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件,除除應(yīng)考慮風(fēng)風(fēng)荷載效應(yīng)應(yīng)與重力荷荷載效應(yīng)組組合外,還還應(yīng)考慮地地震作用效效應(yīng)與重力力荷載效應(yīng)應(yīng)的組合。另外,考慮荷載載效應(yīng)組合合時(shí),還應(yīng)應(yīng)區(qū)分是用用于承載力力極限狀態(tài)態(tài)驗(yàn)算還是是用于正常常使用極限限狀態(tài)驗(yàn)算算。當(dāng)用于于承載力極極限狀態(tài)驗(yàn)驗(yàn)算時(shí),為為保證安全全,荷載效效應(yīng)組合時(shí)時(shí)應(yīng)考慮所所有可能同同時(shí)出現(xiàn)的的荷載效應(yīng)應(yīng)。而當(dāng)用用于正常使使用極限狀狀態(tài)時(shí)一般般只考慮特特定的荷載載效應(yīng),如如重力下結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的撓度驗(yàn)算算,只考慮慮重力荷載載效應(yīng);風(fēng)風(fēng)荷載下結(jié)結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)驗(yàn)算,只考考慮風(fēng)荷載載效應(yīng);地地震作用下下結(jié)構(gòu)側(cè)移移驗(yàn)算,只只考慮地震震作用效應(yīng)應(yīng)。三、活荷載的最最不利位置置(出處??)考慮活荷載最不不利布置有有分跨計(jì)算算組合法、最最不利荷載載位置法、分分層組合法法和滿布荷荷載法四種種方法。1分跨計(jì)算組合法法該方法是將活荷載載逐層逐跨跨單獨(dú)地作作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)上,分別別計(jì)算出整整個(gè)結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力,根根據(jù)不同的的構(gòu)件、不不同的截面面、不同的的內(nèi)力種類類,組合出出最不利內(nèi)內(nèi)力。因此此,對(duì)于一一個(gè)多層多多跨框架,共共有(跨數(shù)×層數(shù))種不同的的活荷載布布置方式,亦亦即需要計(jì)計(jì)算(跨數(shù)×層數(shù))次結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力,其其計(jì)算工作作量是很大大的。但求求得了這些些內(nèi)力以后后,即可求求得任意截截面上的最最大內(nèi)力,其其過(guò)程較為為簡(jiǎn)單。在在運(yùn)用電腦腦進(jìn)行內(nèi)力力組合時(shí),常常采用這一一方法。為為減少計(jì)算算工作量,可可不考慮屋屋面活荷載載的最不利利分布而按按滿布考慮慮。2最不利荷載位置置法為求某一指定截截面的最不不利內(nèi)力,可可以根據(jù)影影響線方法法,直接確確定產(chǎn)生此此最不利內(nèi)內(nèi)力的活荷荷載布置。以圖2-4(a)的四層四跨框架為例,欲求某跨梁AB的跨中C截面最大正彎矩Mc的活荷載最不利布置,可先作Mc的影響線,即解除Mc相應(yīng)的約束(將C點(diǎn)改為鉸),代之以正向約束力,使結(jié)構(gòu)沿約束力的正向產(chǎn)生單位虛位移,由此可得到整個(gè)結(jié)構(gòu)的虛位移圖,如圖2-4(b)所示。根據(jù)虛位移原理理,為求梁梁AB跨中最大大正彎矩,則則須在圖22-4((b)中,凡凡產(chǎn)生正向向虛位移的的跨間均布布置活荷載載亦即除該該跨必須布布置活荷載載外,其他他各跨應(yīng)相相間布置,同同時(shí)在豎向向亦相間布布置,形成成棋盤形間間隔布置,如如圖2-4(c)所所示??梢砸钥闯觯?dāng)當(dāng)AB跨達(dá)到到跨中彎矩矩最大時(shí)的的活荷載最最不利布置置,也正好好使其他布布置活荷載載跨的跨中中彎矩達(dá)到到最大值。因因此,只要要進(jìn)行二次次棋盤形活活荷載布置置,便可求求得整個(gè)框框架中所有有梁的跨中中最大正彎彎矩。圖2-4最不利荷荷載的布置置梁端最大負(fù)彎矩矩或柱端最最大彎矩的的活荷載最最不利布置置,亦可用用上述方法法得到。但但對(duì)于各跨跨各層梁柱柱線剛度均均不一致的的多層多跨跨框架結(jié)構(gòu)構(gòu),要準(zhǔn)確確地做出其其影響線是是十分困難難的。對(duì)于于遠(yuǎn)離計(jì)算算截面的框框架節(jié)點(diǎn)往往往難以準(zhǔn)準(zhǔn)確地判斷斷其虛位移移(轉(zhuǎn)角)的方向,好好在遠(yuǎn)離計(jì)計(jì)算截面處處的荷載,對(duì)對(duì)于計(jì)算截截面的內(nèi)力力影響很小小,在實(shí)用用中往往可可以忽略不不計(jì)。顯然,柱柱最大軸向向力的活荷荷載最不利利布置,是是在該柱以以上的各層層中與該柱柱相鄰的梁梁跨內(nèi)都布布滿活荷載載。3分層層組合法不論用用分跨計(jì)算算組合法還還是用最不不利荷載位位置法求活活荷載最不不利布置時(shí)時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力,都是是非常煩冗冗的。分層層組合法是是以分層法法為依據(jù)的的,比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單,對(duì)活活荷載的最最不利布置置作如下簡(jiǎn)簡(jiǎn)化:1)對(duì)對(duì)于梁,只只考慮本層層活荷載的的不利布置置,而不考考慮其他層層活荷載的的影響。因因此,其布布置方法和和連續(xù)梁的的活荷載最最不利布置置方法相同同。2)對(duì)對(duì)于柱端彎彎矩,只考考慮柱相鄰鄰上下層的的活荷載的的影響,而而不考慮其其他層活荷荷載的影響響。3)對(duì)對(duì)于柱最大大軸力,則則考慮在該該層以上所所有層中與與該柱相鄰鄰的梁上滿滿布活荷載載的情況,但但對(duì)于與柱柱不相鄰的的上層活荷荷載,僅考考慮其軸向向力的傳遞遞而不考慮慮其彎矩的的作用。4滿布荷載法當(dāng)活荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力遠(yuǎn)小小于恒荷載載及水平力力所產(chǎn)生的的內(nèi)力時(shí),可可不考慮活活荷載的最最不利布置置,而把活活荷載同時(shí)時(shí)作用于所所有的框架架梁上,這這樣求得的的內(nèi)力在支支座處與按按最不利荷荷載位置法法求得的內(nèi)內(nèi)力極為相相近,可直直接進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力組合。但但求得的梁梁的跨中彎彎矩卻比最最不利荷載載位置法的的計(jì)算結(jié)果果要小,因因此對(duì)梁跨跨中彎矩逐逐個(gè)乘以11.1~1.2的系系數(shù)予以增增大?!?.8梁柱截截面驗(yàn)算根據(jù)內(nèi)力組合的的結(jié)果,即即可選擇各各截面的最最不利內(nèi)力力進(jìn)行截面面驗(yàn)算。一、梁的驗(yàn)算梁的截面驗(yàn)算要要符合下列列要求抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算::抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算::———扣除扇形形切角和螺螺栓孔后腹腹板受剪面面積;復(fù)合應(yīng)力驗(yàn)算::撓度驗(yàn)算:根據(jù)據(jù)受力圖按按結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)中的撓度度公式計(jì)算算。穩(wěn)定驗(yàn)算:由于于樓蓋為壓壓型鋼板上上現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土的的組合樓板板和非組合合樓板,對(duì)對(duì)框架梁構(gòu)構(gòu)成連續(xù)的的側(cè)向支撐撐,可以保保證梁的整整體穩(wěn)定,故故整體穩(wěn)定定不用計(jì)算算。梁的板件寬厚比比驗(yàn)算:梁梁截面上板板件寬厚比比應(yīng)滿足表表(手冊(cè)p116)的規(guī)定定。二、框架柱的驗(yàn)驗(yàn)算框架柱屬于壓彎彎構(gòu)件,其其截面驗(yàn)算算要符合下下列要求柱的計(jì)算長(zhǎng)度::查《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》可得得各柱的計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度系系數(shù);強(qiáng)度驗(yàn)算:強(qiáng)軸平面內(nèi)穩(wěn)定定驗(yàn)算:弱軸平面外穩(wěn)定定驗(yàn)算:強(qiáng)柱弱梁驗(yàn)算::(手冊(cè)P118)柱節(jié)點(diǎn)域的腹板板厚度驗(yàn)算算:(手冊(cè)冊(cè)P118)框架柱的板件寬寬厚比驗(yàn)算算:(手冊(cè)P118)框架柱的長(zhǎng)細(xì)比比驗(yàn)算:(手冊(cè)P118)§2.9框架節(jié)節(jié)點(diǎn)及構(gòu)件件連接設(shè)計(jì)計(jì)一、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一一般要求1.多、高層鋼鋼結(jié)構(gòu)框架架梁、柱節(jié)節(jié)點(diǎn)連接設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足足受力明確確,傳力可可靠,構(gòu)造造合理,具具有抗震延延性,施工工方便等要要求。2.多多、高層建建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連連接當(dāng)為非非抗震設(shè)計(jì)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)受風(fēng)荷載載控制,其其節(jié)點(diǎn)連接接均處于彈彈性受力狀狀態(tài)。按抗抗震設(shè)計(jì)時(shí)時(shí),為了滿滿足“小震不壞壞、大震不不倒”的要求,應(yīng)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)入彈塑塑性階段,此此時(shí)節(jié)點(diǎn)連連接的承載載力應(yīng)高于于構(gòu)件截面面的承載力力。要求抗抗震設(shè)防的的結(jié)構(gòu),當(dāng)當(dāng)風(fēng)荷載起起控制作用用時(shí),仍應(yīng)應(yīng)滿足抗震震構(gòu)造要求求。從受力特性來(lái)說(shuō)說(shuō),連接節(jié)節(jié)點(diǎn)可分為為柔性連接接(鉸接),半半剛性連接接和剛性連連接三種。其其中半剛性性連接受力力特性較復(fù)復(fù)雜,往往往要通過(guò)試試驗(yàn)來(lái)取得得較準(zhǔn)確的的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)據(jù)。在多、高高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)中,主要要是梁、柱柱的節(jié)點(diǎn)連連接。3.按抗震設(shè)計(jì)計(jì)的多、高高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)框架,在在強(qiáng)震作用用下,塑性性區(qū)一般將將出現(xiàn)在距距梁端或柱柱端(自構(gòu)構(gòu)件端面算算起)十分分之一跨長(zhǎng)長(zhǎng)或兩倍截截面高度范范圍內(nèi)??伎紤]構(gòu)件進(jìn)進(jìn)入全塑性性狀態(tài)仍能能正常工作作,節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)保證證構(gòu)件直至至發(fā)生充分分變形時(shí)節(jié)節(jié)點(diǎn)不致被被破壞,即即采用強(qiáng)連連接弱構(gòu)件件的原則。為為此,應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算下列各各項(xiàng):節(jié)點(diǎn)連接的極限限承載力;;構(gòu)件塑性區(qū)的局局部穩(wěn)定;;受彎構(gòu)件塑性區(qū)區(qū)側(cè)向支撐撐點(diǎn)間的距距離。4.高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連連接,可采采用焊接,高高強(qiáng)度螺栓栓連接或栓栓焊混合連連接。焊接連接的傳力力最充分,有有足夠的延延性,但焊焊接連接存存在較大的的殘余應(yīng)力力,對(duì)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的受力不不利。高強(qiáng)度螺栓連接接施工比較較方便,但但構(gòu)件的節(jié)節(jié)點(diǎn)連接全全部采用高高強(qiáng)度螺栓栓會(huì)使連接接尺寸過(guò)大大,且材料料消耗較多多,因而造造價(jià)較高。栓焊混合連接的的應(yīng)用比較較普通,一一般受力比比較大的翼翼緣部分采采用焊接,腹腹板采用高高強(qiáng)度螺栓栓連接,可可兼顧兩者者的優(yōu)點(diǎn)。5.節(jié)點(diǎn)的焊接接連接根據(jù)據(jù)受力情況況可采用全全焊透或部部分焊透的的焊縫,但但在下列情情況下應(yīng)采采用全焊透透焊縫:要求與母材等強(qiáng)強(qiáng)的焊接連連接;構(gòu)件受圍繞焊縫縫作用的彎彎矩;框架節(jié)點(diǎn)塑性區(qū)區(qū)段的焊接接連接;構(gòu)件受反復(fù)荷載載作用處的的連接。6.焊縫的坡口口型式和尺尺寸,可按按GB9885-888和GB9886-888的規(guī)定或或其它適用用的方法采采用。為了了焊透和焊焊滿,焊接接時(shí)均應(yīng)設(shè)設(shè)置焊接墊墊板和引弧弧板。焊縫縫金屬應(yīng)與與母材強(qiáng)度度相匹配,在在滿足承載載力要求的的前提下,應(yīng)應(yīng)采用屈服服強(qiáng)度較低低的焊條,使使焊縫有較較好的延性性。根據(jù)不不同的連接接部位確定定質(zhì)量檢查查要求。7.高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)要承受風(fēng)風(fēng)荷載和地地震荷載的的反復(fù)作用用,其主要要承重構(gòu)件件當(dāng)采用螺螺栓連接時(shí)時(shí),應(yīng)選用用摩擦型高高強(qiáng)度螺栓栓,以避免免在使用荷荷載下發(fā)生生滑移,增增大節(jié)點(diǎn)的的變形。8.當(dāng)梁與柱的的連接中同同時(shí)采用翼翼緣板焊接接和高強(qiáng)度度螺栓腹板板連接的栓栓焊混合連連接時(shí),應(yīng)應(yīng)考慮焊接接熱影響所所造成的高高強(qiáng)度螺栓栓預(yù)拉力損損失,而將將高強(qiáng)度螺螺栓連接抗抗剪強(qiáng)度降降低10%%后采用。9.鋼框架安裝裝單元的劃劃分,應(yīng)根根據(jù)構(gòu)件重重量以及運(yùn)運(yùn)輸和起吊吊設(shè)備條件件確定。在在采用柱貫貫通連接形形式時(shí),柱柱的安裝單單元一般采采用三層一一根,根據(jù)據(jù)具體情況況也可一層層或數(shù)層一一根。梁的的安裝單元元為每跨一一根。采用用懸臂型梁梁與柱連接接時(shí),梁的的懸臂段可可預(yù)先在工工廠焊于柱柱的安裝單單元上。懸懸臂梁段的的長(zhǎng)度一般般距離柱軸軸線0.7~1.6mm。10.柱的工地地接頭一般般設(shè)于主梁梁頂面以上上1.0~1.3mm處,以便便安裝。梁梁的接頭位位置根據(jù)內(nèi)內(nèi)力較小并并能滿足設(shè)設(shè)置支撐的的需要和運(yùn)運(yùn)輸方便等等條件確定定。密排柱柱深梁的框框筒結(jié)構(gòu),當(dāng)當(dāng)采用帶懸懸臂段的柱柱安裝單元元時(shí),梁可可在跨中拼拼接。11.在節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)中應(yīng)注注意節(jié)點(diǎn)的的合理構(gòu)造造,避免采采用約束度度大和易產(chǎn)產(chǎn)生層狀撕撕裂的連接接形式。二、梁與柱的連連接梁與柱連接節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的構(gòu)造形形式在框架中梁與柱柱的連接宜宜采用柱貫貫通型,在在互相垂直直的兩個(gè)方方向都與梁梁剛性連接接的柱宜采采用箱型截截面。當(dāng)框框架梁與柱柱翼緣剛性性連接時(shí),梁梁翼緣與柱柱應(yīng)采用全全熔透焊縫縫連接,梁梁腹板與柱柱宜采用摩摩擦型高強(qiáng)強(qiáng)螺栓連接接,如圖22-5(a),懸臂梁梁段與柱應(yīng)應(yīng)采用全焊焊接連接,如如圖2-5(b)。圖2-5框架梁與與柱翼緣的的剛性連接接(a)框架梁與柱栓焊焊混合連接接(b)框架梁與與柱全焊接接連接當(dāng)框架梁端垂直直于工字形形柱腹板與與柱剛接時(shí)時(shí),應(yīng)在梁梁翼緣的對(duì)對(duì)應(yīng)位置設(shè)設(shè)置柱的橫橫向加勁肋肋,在梁高高范圍內(nèi)設(shè)設(shè)置柱的豎豎向連接板板。梁與柱柱的現(xiàn)場(chǎng)連連接中,梁梁翼緣與柱柱橫向加勁勁肋用全熔熔透焊縫連連接,并應(yīng)應(yīng)避免連接接處板件寬寬度的突變變,腹板與與柱連接板板用高強(qiáng)度度螺栓連接接(圖2-6a)。當(dāng)采用用懸臂梁段段時(shí),梁段段與柱全部部焊接(圖圖2-6bb)。圖2-6梁端端垂直于工工字形柱腹腹板與柱的的剛性連接接梁翼緣與柱焊接接時(shí),應(yīng)全全部采用全全熔透坡口口焊縫,并并按規(guī)定設(shè)設(shè)置襯板,翼翼緣坡口兩兩側(cè)設(shè)置引引弧板(圖圖2-7a)。在在梁腹板上上下端應(yīng)作作扇形切角角,其半徑徑r宜取35mmm(圖2-77b)。扇扇形切角端端部與梁翼翼緣連接處處,應(yīng)以rr=10mmm的圓弧弧過(guò)渡,襯襯板反面與與柱翼緣相相接處宜適適當(dāng)焊接??蚣芰号c柱剛性性連接時(shí),應(yīng)應(yīng)在梁翼緣緣的對(duì)應(yīng)位位置設(shè)置柱柱的水平加加勁肋(或隔板)。對(duì)于抗抗震設(shè)防的的結(jié)構(gòu),水水平加勁肋肋應(yīng)與梁翼翼緣等厚。對(duì)對(duì)非抗震設(shè)設(shè)防的結(jié)構(gòu)構(gòu),水平加加勁肋應(yīng)能能傳遞梁翼翼緣的集中中力,其厚厚度不得小小于梁翼緣緣厚度的l/2,并應(yīng)符符合板件寬寬厚比限值值。水平加加勁肋的中中心線應(yīng)與與梁翼緣的的中心線對(duì)對(duì)準(zhǔn)。圖2-7梁與柱剛剛接細(xì)部構(gòu)構(gòu)造在抗震震設(shè)防的結(jié)結(jié)構(gòu)中,工工字形柱水水平加勁肋肋與柱翼緣緣焊接時(shí),宜宜采用坡口口全熔透焊焊縫,與柱柱腹板連接接時(shí)可采用用角焊縫。當(dāng)當(dāng)梁端垂直直于工字形形柱腹板平平面焊接時(shí)時(shí),水平加加勁肋與柱柱腹板的焊焊接則應(yīng)采采用坡口全全熔透焊縫縫。箱型柱柱隔板與柱柱的焊接,應(yīng)應(yīng)采用坡口口全熔透焊焊縫;對(duì)無(wú)無(wú)法進(jìn)行手手工焊接的的焊縫,應(yīng)應(yīng)采用熔化化嘴電渣焊焊,并應(yīng)對(duì)對(duì)稱布置,同同時(shí)施焊。當(dāng)柱兩兩側(cè)的梁高高不等時(shí),每每個(gè)梁翼緣緣對(duì)應(yīng)位置置均應(yīng)設(shè)置置柱的水平平加勁肋。加加勁肋間距距不應(yīng)小于于150mmm,且不不應(yīng)小于水水平加勁肋肋的寬度((圖2-8a)。當(dāng)不能能滿足此要要求時(shí),應(yīng)應(yīng)調(diào)整梁的的端部寬度度,此時(shí)可可將截面高高度較小的的梁腹板高高度局部加加大,腋部部翼緣的坡坡度不得大大于l∶3(圖2-8bb)。當(dāng)與柱柱相連的梁梁在柱的兩兩個(gè)互相垂垂直的方向向高度不等等時(shí),同樣樣也應(yīng)分別別設(shè)置柱的的水平加勁勁肋(圖2-8c)。圖2-8柱兩兩側(cè)梁高不不等時(shí)的水水平加勁肋肋2.梁與柱的連接接承載力驗(yàn)驗(yàn)算工字形梁與工字字形柱采用用全焊接連連接時(shí),可可按簡(jiǎn)化設(shè)設(shè)計(jì)法或精精確設(shè)計(jì)法法進(jìn)行計(jì)算算。當(dāng)主梁梁翼緣的抗抗彎承載力力大于主梁梁整個(gè)截面面全塑性抗抗彎承載力力的70%%時(shí),即,可可采用簡(jiǎn)化化設(shè)計(jì)法進(jìn)進(jìn)行連接承承載力設(shè)計(jì)計(jì);當(dāng)小于于70%時(shí),應(yīng)應(yīng)考慮按精精確設(shè)計(jì)法法設(shè)計(jì)。(1)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)法它是采用梁翼緣緣的連接承承受梁端全全部彎矩,梁梁腹板的連連接承受梁梁端全部剪剪力的原則則,計(jì)算比比較簡(jiǎn)便,對(duì)對(duì)跨高比適適中或較大大的情況是是偏于安全全的。1)當(dāng)采用全焊接接連接時(shí),梁梁翼緣與柱柱翼緣對(duì)接接焊縫的抗抗拉強(qiáng)度應(yīng)應(yīng)滿足:梁腹板角焊縫的的抗剪強(qiáng)度度應(yīng)滿足::式中,———分別為梁梁端的彎矩矩設(shè)計(jì)值和和剪力設(shè)計(jì)計(jì)值;、——分別為梁的截面面高度和翼翼緣厚度;;——梁的翼緣寬度,等等于對(duì)接焊焊縫的有效效長(zhǎng)度;、——角焊縫的有效厚厚度和計(jì)算算長(zhǎng)度;——對(duì)接焊縫的抗拉拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值;——角焊縫的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值。2)當(dāng)采用栓焊混混合連接時(shí)時(shí),翼緣焊焊縫的計(jì)算算用全焊接接連接,梁梁腹板高強(qiáng)強(qiáng)度螺栓的的抗剪強(qiáng)度度應(yīng)滿足::式中——梁腹板板高強(qiáng)度螺螺栓的數(shù)目目;——一個(gè)高強(qiáng)度螺栓栓抗剪承載載力的設(shè)計(jì)計(jì)值;0.9——考慮慮焊接熱影影響高強(qiáng)度度螺栓預(yù)拉拉力損失系系數(shù)。(2)精確設(shè)計(jì)法當(dāng)梁翼緣的抗彎彎承載力小小于主梁整整個(gè)截面全全塑性抗彎彎承載力的的70%時(shí),梁梁端彎矩可可按梁翼緣緣和腹板的的剛度比進(jìn)進(jìn)行分配,梁梁端剪力仍仍全部由梁梁腹板與柱柱的連接承承擔(dān):式中、——分分別為梁翼翼緣和腹板板分擔(dān)的彎彎矩;——梁全截面的慣性性矩;、——分別為梁翼緣和和腹板對(duì)梁梁截面形心心軸的慣性性矩。梁翼緣對(duì)接焊縫縫的正應(yīng)力力應(yīng)滿足::梁腹板與柱翼緣緣采用角焊焊縫連接時(shí)時(shí),角焊縫縫的正應(yīng)力力和剪應(yīng)力力應(yīng)滿足::梁腹板與柱翼緣緣采用摩擦擦型高強(qiáng)度度螺栓連接接時(shí),最外外側(cè)螺栓承承受的剪力力應(yīng)滿足下下式要求::式中——螺栓群群中心至每每個(gè)螺栓的的距離;——螺栓群中心至最最外側(cè)螺栓栓的距離。當(dāng)工字形柱在弱弱軸方向與與梁連接時(shí)時(shí),其計(jì)算算方法與柱柱在強(qiáng)軸方方向連接相相同,梁端端彎矩通過(guò)過(guò)柱水平加加勁肋傳遞遞,梁端剪剪力由與梁梁腹板連接接的高強(qiáng)度度螺栓承擔(dān)擔(dān)。(3)對(duì)抗震設(shè)防的高高層建筑鋼鋼框架,其其節(jié)點(diǎn)連接接的最大承承載力應(yīng)滿滿足下列公公式要求::VVu≥1.3(2)式中——梁上下下翼緣全熔熔透坡口焊焊縫的極限限受彎承載載力;——梁腹腹板連接的的極限受剪剪承載力;;——梁構(gòu)件件(梁貫通通時(shí)為柱)的的全塑性受受彎承載力力;——梁的的凈跨(梁梁貫通時(shí)取取該樓層柱柱的凈高)。3.梁柱節(jié)點(diǎn)域域的計(jì)算由上下水平加勁勁肋和柱翼翼緣所包圍圍的柱腹板板稱為節(jié)點(diǎn)點(diǎn)域,在周周邊彎矩和和剪力的作作用下,根根據(jù)《建筑筑抗震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)工字形截面柱和箱形截面柱的節(jié)點(diǎn)域應(yīng)按下式驗(yàn)算:工字形截面柱::;箱形截截面柱:其中、——分別別為節(jié)點(diǎn)域域兩側(cè)梁的的全塑性受受彎承載力力;——節(jié)點(diǎn)域的體積;;——鋼材的抗剪強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值;;——折減系數(shù),6度度Ⅳ類場(chǎng)地和7度時(shí)可取0.6,8、9度時(shí)可取0.7;、——分別為梁腹板高高度和柱腹腹板高度;;——柱在節(jié)點(diǎn)域的腹腹板厚度;;Mb1,Mb2———分別為節(jié)節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)側(cè)梁的彎矩矩設(shè)計(jì)值;;——節(jié)點(diǎn)域承載力抗抗震調(diào)整系系數(shù),取0.85。當(dāng)節(jié)點(diǎn)域厚度不不滿足上式式要求時(shí),對(duì)對(duì)工字形組組合柱宜將將柱腹板在在節(jié)點(diǎn)域局局部加厚。對(duì)H型鋼柱,可在節(jié)點(diǎn)域加焊貼板,貼板上下邊緣應(yīng)伸出加勁肋以外不小于150mm,并用焊腳尺寸不小于5mm的角焊縫連接,貼板與柱翼緣可用角焊縫或?qū)雍缚p連接。當(dāng)在節(jié)點(diǎn)域的垂直方向有連接板時(shí),貼板應(yīng)采用塞焊與節(jié)點(diǎn)域連接。對(duì)于梁與柱采用用鉸接連接接時(shí),與梁梁腹板相連連的高強(qiáng)度度螺栓,除除應(yīng)承受梁梁端剪力外外,尚應(yīng)承承受偏心彎彎矩的作用用。偏心彎彎矩應(yīng)按下下列公式計(jì)計(jì)算:式中——支承點(diǎn)點(diǎn)至螺栓合合力作用線線的距離。(a)與與柱強(qiáng)軸連連接(b))與柱弱軸軸連接圖2-9梁與柱的的鉸接三、柱與柱的連連接1.柱的形式鋼框架柱宜采用用工字形(H形)柱或或箱形截面面柱,鋼骨骨混凝土框框架部分宜宜采用工字字形柱或十十字形柱。由四塊鋼板焊接接組成的箱箱形截面柱柱,在其兩兩個(gè)主軸方方向均具有有較大的剛剛度,箱形形柱通常是是在工廠自自動(dòng)焊接組組裝而成,其其角部的組組裝焊縫采采用部分熔熔透的V形或U形焊縫,焊焊縫厚度不不應(yīng)小于板板厚的1/3,并不應(yīng)應(yīng)小于144mm,抗抗震設(shè)防時(shí)時(shí)不應(yīng)小于于板厚的11/2(如如圖2-110)。當(dāng)當(dāng)梁與柱為為剛性連接接時(shí),在框框架梁的上上、下6000mm范范圍內(nèi),應(yīng)應(yīng)采用全熔熔透焊縫。十字形柱可由鋼鋼板或H型鋼焊接接而成(如如圖2-111),組組裝的焊縫縫均采用部部分熔透的的K形坡口焊焊縫,每邊邊焊接深度度不應(yīng)小于于1/3板厚厚。圖2-100箱形柱的的組裝焊縫縫圖2-111十字形柱柱的組裝焊焊縫2.柱的拼接形式柱常用的工地拼拼接形式是是對(duì)齊坡口口焊接。為為了保證施施工時(shí)能抗抗彎以及便便于校正上上下翼緣的的錯(cuò)位,應(yīng)應(yīng)預(yù)先設(shè)置置安裝耳板板,耳板厚厚度應(yīng)根據(jù)據(jù)陣風(fēng)和其其他的施工工荷載確定定,并不得得小于100mm,柱柱焊接好后后用火焰將將耳板切除除,耳板宜宜設(shè)置于柱柱的一個(gè)方方向的兩側(cè)側(cè),或柱接接頭截面受受彎應(yīng)力最最大處,箱箱形柱有時(shí)時(shí)在兩個(gè)相相鄰的互相相垂直的柱柱面上設(shè)置置安裝耳板板。柱需要改變截面面時(shí),應(yīng)優(yōu)優(yōu)先采用保保持柱截面面高度不變變而只改變變翼緣厚度度的方法。當(dāng)當(dāng)必須改變變截面高度度時(shí),對(duì)邊邊柱宜采用用圖2-12aa的做法,不不影響貼掛掛外墻板,但但應(yīng)考慮上上下柱偏心心所產(chǎn)生的的附加彎矩矩;對(duì)內(nèi)柱柱宜采用圖圖2-122b的做法法。當(dāng)變截截面段位于于梁柱接頭頭位置時(shí),可可采用圖22-12cc所示的做做法,柱變變截面段的的兩端距梁梁的上下翼翼緣均不宜宜小于1550mm。所所有變截面面段的坡度度都不宜超超過(guò)1∶6。圖2-122柱的變截截面連接四、梁與梁的連連接1.主梁的工地地拼接主梁的工地拼接接主要用于于柱外帶懸懸臂梁段與與梁的連接接,可采用用以下接頭頭形式:(1)翼緣采用全熔熔透焊縫連連接,腹板板用摩擦型型高強(qiáng)度螺螺栓連接;;(2)翼緣和腹板均均采用摩擦擦型高強(qiáng)螺螺栓連接;;(3)翼緣和腹板均均采用全熔熔透焊縫連連接。主梁的拼接應(yīng)位位于框架節(jié)節(jié)點(diǎn)塑性區(qū)區(qū)段以外,即即離開從梁梁端算起的的1/100跨長(zhǎng)并應(yīng)應(yīng)大于1..6m。當(dāng)當(dāng)用于抗震震設(shè)防時(shí),梁梁的翼緣和和腹板都有有相應(yīng)的拼拼接材料和和連接件,它它們所能傳傳遞的力不不低于翼緣緣和腹板所所能傳遞的的最大內(nèi)力力。當(dāng)用于于非抗震設(shè)設(shè)防時(shí),梁梁的接頭應(yīng)應(yīng)按內(nèi)力設(shè)設(shè)計(jì),此時(shí)時(shí),腹板連連接按受全全部剪力和和所分配的的彎矩共同同作用計(jì)算算,翼緣連連接按所分分配的彎矩矩設(shè)計(jì)。當(dāng)當(dāng)接頭處的的內(nèi)力較小小時(shí),接頭頭承載力不不應(yīng)小于梁梁截面承載載力的500%。2.次梁與主梁的連連接次梁與主梁的連連接一般采采用簡(jiǎn)支連連接(圖22-13)。次梁腹腹板與主梁梁上的加勁勁肋(或連接角角鋼)用高強(qiáng)度度螺栓相連連,按次梁的的剪力設(shè)計(jì)計(jì),并應(yīng)考慮慮連接偏心心產(chǎn)生的附附加彎矩設(shè)設(shè)計(jì)連接螺螺栓。當(dāng)次次梁高度小小于主梁高高度的1//2時(shí),可在主梁梁翼緣受壓壓區(qū)段的次次梁端部設(shè)設(shè)置角撐(圖2-14aa)或?qū)⒅髁毫旱募觿虐灏寮訌?qiáng)(圖2-144b),用以阻止止主梁受壓壓下翼緣側(cè)側(cè)移,起到側(cè)向向支撐的作作用。圖2-13主主梁與次梁梁的簡(jiǎn)支連連接圖2-144次梁高度度較小時(shí)與與主梁的連連接當(dāng)次梁跨度較大大,跨數(shù)較多多或荷載較較大時(shí),為了減小小次梁底撓撓度,次梁與主主梁可采用用剛性連接接(圖1-211).次梁的支支座壓力傳傳給主梁,支座彎矩矩則在兩相相鄰跨的次次梁之間傳傳遞,次梁上翼翼緣用拼接接板跨過(guò)主主梁相互連連接(圖2-15a),或次梁上上翼緣與主主梁上翼緣緣垂直相交交焊接(圖2-155b),由于剛性性連接構(gòu)造造復(fù)雜,且易使主主梁受扭,故較少采采用.圖2-155次梁與主主梁的剛性性連接3.主主梁的側(cè)向向隅撐按抗震設(shè)計(jì)的框框架梁,為防止框框架橫梁的的側(cè)向屈曲曲,在節(jié)點(diǎn)塑塑性區(qū)段應(yīng)應(yīng)設(shè)置側(cè)向向支撐構(gòu)件件,由于梁上上翼緣和樓樓板連在一一起,所以只需需在橫梁下下翼緣在距距柱軸線11/8~1/100梁跨處設(shè)設(shè)置側(cè)向隅隅撐(圖1-222),并應(yīng)滿足足《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》(GGB500017—20033)第9.3..2條的要要求,側(cè)向向隅撐的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比不得得大于。此此時(shí)隅撐可可起到支承承兩根橫梁梁的作用。側(cè)向隅撐的軸向向力N值按下式式計(jì)算:式中——梁受受壓翼緣的的截面面積積;——梁翼緣抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值;;——隅撐與梁軸線的的夾角,當(dāng)當(dāng)梁互相垂垂直時(shí)可取取。注:分母的600為偏于安安全地參照照CECSS102∶200226.11.6節(jié)而而確定的。圖2-166梁的側(cè)向向隅撐§3.0柱腳高層鋼結(jié)構(gòu)柱與與基礎(chǔ)的連連接一般采采用剛接柱柱腳,對(duì)非非框架的軸軸心受壓柱柱可設(shè)計(jì)為為鉸接柱腳腳。剛接柱柱腳分為埋埋入式、外外包式和外外露式三種種,前兩種種較適用于于底層為型型鋼混凝土土結(jié)構(gòu)的情情況??拐鹫鹪O(shè)計(jì)時(shí),柱柱的下端在在形成塑性性鉸之前,不不允許錨栓栓和底板發(fā)發(fā)生屈服或或基礎(chǔ)混凝凝土被壓壞壞,因此,柱柱腳的最大大抗彎承載載力應(yīng)按柱柱全塑性彎彎矩的1..2倍進(jìn)行行設(shè)計(jì),即即:式中——柱腳腳的極限抗抗彎承載力力;——考慮柱軸軸力時(shí)柱的的全塑性受受彎承載力力。工字形截面(繞繞強(qiáng)軸)和和箱形截面面:當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),工字形截面(繞繞弱軸)::當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),——柱軸力;——柱軸向屈服承載載力,取;;——柱腹板截面面積積;——柱截面面面積;——無(wú)軸力時(shí)的全塑塑性受彎承承載力,在地震或風(fēng)荷載載的作用下下,驗(yàn)算柱柱腳的抗拉拉強(qiáng)度時(shí),不不考慮上部部活荷載產(chǎn)產(chǎn)生的軸力力。一、埋入式柱腳腳1.埋入式柱腳的構(gòu)構(gòu)造(1)埋埋入式柱腳腳是將鋼柱柱腳直接埋埋入鋼筋混混凝土基礎(chǔ)礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁

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