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PAGEPAGE28第二章多層鋼框架房屋結構設計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構體系,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,則構件的強度方面也滿足承載力的要求。計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件的截面尺寸,是十分不經(jīng)濟的。但這種結構體系由于全部采用鋼構件,所以是施工速度最快的一種結構形式?!?.1設計基本過程多層建筑鋼結構的設計,一般遵循下列基本過程: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。結構工程師應參與這一階段建筑方案的確定,以使與之相配的結構方案合理、經(jīng)濟。2確定結構方案。根據(jù)建筑方案,確定結構布置及相應的結構形式,并初步給定結構各構件的材料與尺寸。在確定結構方案時,尚應注意設備及管線布置對結構布置及構件形式和尺寸的影響。3結構分析。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,然后進行結構在各種荷載作用下的內(nèi)力與變形分析。4內(nèi)力組合。確定結構在各種荷載組合作用下的內(nèi)力與變形。5結構驗算。進行結構在各種荷載組合作用下的承載力與變形驗算。對于多層建筑鋼結構。目前世界各國(包括中國)主要驗算結構各構件的承載力及結構在風和地震作用下的水平位移。如果結構驗算結果過于富余或不滿足,應調(diào)整結構構件尺寸或結構布置。6繪制結構設計圖。結構設計圖應表達清楚結構各構件的布置(位置)、各構件的材料、截面形式與尺寸,以及結構各節(jié)點的形式(是剛接還是鉸接)與所有不同節(jié)點的細節(jié)(節(jié)點詳圖)?!?.2結構布置的基本要求一、結構的平面布置1建筑平面宜簡單規(guī)則(李國強p24Fig2-29),建筑的開間、進深宜統(tǒng)一。簡單規(guī)則的建筑平面有利于結構的抗風與抗震。2為避免地震作用下發(fā)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動或水平地震力在建筑平面上的不均勻分布,建筑平面的尺寸關系應符合(李國強p24tab2-1)和(李國強p24Fig2-29)的要求3為減少結構的扭轉(zhuǎn)導致的結構效率的降低,應使結構各層的抗側(cè)力剛度中心與水平作用力合力中心盡量重合,同時各層接近在同一豎直線上。4當結構平面特別不規(guī)則時,需要設置防震縫。框架結構的防震縫寬度,當高度不超過15米時可采用105mm,超過15米時,6度區(qū)每增加5米宜加寬30mm。當建筑平面尺寸大于90米時,可考慮設溫度伸縮縫。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)布置影響整個樓蓋的布置。布置柱網(wǎng)時,應考慮下列因素:1.柱距的確定與建筑的使用功能有關。住宅、學校、醫(yī)院、旅館建筑空間要求較小,柱網(wǎng)尺寸可較小;而辦公、商場建筑空間要求較大,柱網(wǎng)尺寸需較大。寶2鬧.蘭柱距的確定與靠經(jīng)濟要求有關焦。過小的柱距竿將導致柱子數(shù)粒量增加,導致狀結構用鋼量增私加;而過大的馳柱距,將導致叨需采用較大的災梁截面高度,糟除可能影響設獻備管道的通行填外,尤其會增熱加建筑的層高嚼,從而使建筑降的造價及使用帶維護(如空調(diào)矩)費用的增加勿。一般框架結婦構較適合的柱系網(wǎng)尺寸芽為君6糧~茄12利m痰。稀3誤確定柱距時,活還應考慮所確夫定的柱距宜使主柱截面不采用愛特厚的鋼板,旬一般情況下,奶宜通過調(diào)整柱懶距使柱鋼板厚翁度小于臭100mm古。筍4桶.班柱距的確定與識結構體系有關殖,對于框架-跡支撐體系,在應有支撐跨的柱變距不宜太大,精以便支撐斜桿健與橫梁之間的躺夾角保持在處~咸之間,以利于區(qū)支撐的施工及陜受力性能。臘雹糕惠跳圾喪圖業(yè)2-1慨鋼框架的基本獎柱網(wǎng)簡三、主、次梁挑的布置涼1歉.屆相鄰梁之間的那最大間距取決趣于采用的樓板位形式,對于常出用的壓型鋼板怠組合樓板,梁宜間距取決于壓房型鋼板在施工苗階段的受彎承溫載力及撓度值險,一般取奪為巾2殺.5杰~搖3劑.5應m員,如間距過大焰,則壓型鋼板夜的受彎承載力舉或撓度值難以績滿足施工階段糊的要求,需設緒臨時中間支撐報,而影響施工炎進度。踩2虧.殼梁的布置要考趙慮有利于柱的兩穩(wěn)定性,以減知小柱的長細比礙,提高柱的穩(wěn)傘定承載力。一彈般柱的兩個正尤交方向均應有眉梁相連,如不疤設柱子側(cè)向支合撐梁,則柱的澆側(cè)向支撐將沒竟有可靠保障,庭柱子的計算長系度將可能很大套,而易發(fā)生失月穩(wěn)破壞。犬3牲.貝梁的布置應考姐慮使柱承載的遞豎向荷載盡量霧均勻。順四召、結構隙的點豎向布置諷1盤多層鋼結構房番屋,當其總高跪不大講于孩30足m換,(層數(shù)不超鋪過干1借2割層)高寬比座在哨5松以下時,可以吉鋼框架為主要掘承重結構,其好抗側(cè)力體系宜講以框架、框樹架糾—素中心支撐等為開主。拍2退.行立面布置時應娘使柱能沿建筑嶄物全高通過而效不致中途切斷砍,即避免出現(xiàn)爛懸空柱和高度天不一致的錯層斗。當房屋縱向掠高低相差較大坐或剛度相差較怎大時,宜設防棕震縫分隔為兩勇個結構單元。倦房屋橫向高差覆較大時,宜設扒置傳遞水平力輕的體系。憤3皇.披對多層鋼結構云的變位及振幅遣的限制,可采洲用控制水平荷熔載作用下的位事移限值予以保是證,當為多層顧民用建筑時,棉其在風荷載組飄合下的框架柱林頂總側(cè)移不宜隔超板過協(xié)H/50荷0如(飾H澇為自基礎頂面版至柱頂?shù)目偢邔佣龋瑢娱g相難對水平位移不否宜超漲過酷h/40植0榜(杠h妹為層間高度)止。當室內(nèi)裝飾友要求較高時,抽其層間相對位育移宜適當從嚴鼠限制。儀4蘇側(cè)向支撐體系頃的設置,應考集慮結構剛度、尤傳力直接、平非面與豎向布置唱不產(chǎn)生偏心與雹突變等要求外攔,尚須使側(cè)向那傳力體系之間墨樓蓋的長寬比牛不宜大于同3晴。揀五、抗側(cè)力構糟件的設計原則霜1襯有利加強抗側(cè)索力構件抗震性昨能味鋼構件的設計律應符合三強抗莫震設計準則,砌即爭“截強節(jié)點弱構件逢、強柱弱梁、片強焊縫弱鋼圍材糕”騰;水平地震作踢用下,使構件挎可能出現(xiàn)塑性呀鉸的部位,具刮有足夠的轉(zhuǎn)動擊能力和耗能容仁量。鎖2肺增加結構的超呈靜定次數(shù)吩結構的超靜定盯次數(shù)越多,能足夠依次形成的潛塑性鉸數(shù)量就蠅越多,藏結構進入倒塌死的時間就越長皆。單3搶控制抗震的結增構屈服機制殲控制塑性鉸在庭結構各構件中敞出現(xiàn)的先后順敬序,對防止結夠構倒塌有著重遇要的影響。結獎構最佳破壞機撇制的判定條件掛是:極結構的塑性鉸德發(fā)展,宜從次峽要構件開始,狠或從主要構件超的次要部位開雜始,最后才在障主要構件的次廢要部位上出現(xiàn)納塑性鉸,從而砍構成多道抗震遙防線貫;拼構件的塑性鉸甲,首先出現(xiàn)在譽各個水平構件跡的端部,最后積才在豎向構件媽上發(fā)生;互結構中所形成站的塑性鉸的數(shù)犁量多,塑性變訪形發(fā)展的過程床長;寬構件中的塑性虧鉸的塑性轉(zhuǎn)動那量大,整個結效構的塑性變形太量大;腳4摸盡量使結構豎課向等強;團5盒設計非單一傳耕力路線狹一般情況下的鬧靜定結構豎向嬸支撐傳力路線宵單一包(急手群冊買p6懇1珍圖蒜)暑,超靜定送的拉X蝕形支撐英(烤手新冊魔p6詞1麗圖兆)我或成對布置的厚單斜桿支撐率(映手平冊勸p6叛1難圖陪)恭屬多路徑傳力佳。省6摟使結構形成多趕道抗震防線塞,連例如框式架赤—蜻支撐體系、框法架蘆—寨剪力墻板體系盯等就具備多道斗抗震防線。握六賓、瞇多層鋼結構的囑樓蓋形式頂1與多層鋼結構房勵屋中的樓板銜一般為鋼與混挨凝土組合結構健,放樓蓋應具有足勿夠的剛性,以享傳遞和分配地級震作用。泥2時樓蓋梁的布置扇宜采用平接方孔案,即主梁和戶次梁均布置在閉同一層平面內(nèi)害;次梁與主梁搬的連接一般為眼鉸接構造,有帥必要時,也可側(cè)采用次梁端為駱剛接連接的連乓續(xù)構造。礙3然樓板宜采用碑壓型鋼板上澆怠筑混凝土形成隊的組合樓板和鴨非組合樓板閘,以方便加快蹦施工,一般少抓用現(xiàn)澆鋼筋混諸凝土樓蓋駝。組合樓板中民的壓型鋼板不些僅作永久性模販板,而且代替枯混凝土板的下坡部受拉鋼筋與摸混凝土好一起共同工作圍,承受包括自婦重在內(nèi)的樓面朗荷載;非組合泛樓板中的壓型騰鋼板僅用作永汪久性模板,不巡考慮與混凝土詞共同工作。烘§2.3散主要稅結構構件釀形式析多層鋼結構的設主要構件種類寄有:梁、柱和鞠支撐。下面介躺紹各種構件的訊主要截面形式哭。一、梁褲梁的主要截面陶形式有裕:飾1慚)焊墾接待H畫型鋼息;乏2崖)熱蝶軋北H銷型鋼哲;奏3據(jù))焊接箱形。吉一般情況下,珍梁為單向受彎續(xù)構件,通常采利用太H伴型截面。在截學面積一定的條送件下,為使截觀面慣性矩、截奧面模量較大嫂,蘭H差型梁的高度宜頓設計成遠大于襯翼緣寬度,而椒翼緣的厚度遠膨大于腹板的厚犯度;一般要滿釀足:曉(舍為截面高度,種為翼緣寬度,扮為翼緣的厚度吩,院為腹板的厚度覽)。當梁受扭周時,或由于梁液高的限制,必隸須通過加大梁打的寬度來滿足該梁的剛度或承燭載力時。也可否采用箱形截面程。二、柱擋柱的常用截面耳形式有蘋:煤1概)焊哨接喉H夸型鋼泛;郵2利)熱孔軋宗H酒型鋼腦;群3稻)焊接箱形過;糞4咸)焊接十字形爐;鉆5宜)圓鋼管羨;廣6?。╀摴芑炷涟瘢槐?餃)型鋼混凝土負。爬一般情況下,催多層鋼結構柱歇為雙向受彎構決件。采虛用竄H的型鋼作為柱時皺,為使截面的獅兩個主軸方向蠶均有較好的抗厲彎性能,截面糠的翼緣寬度不朋宜太小,一般聾取榨。而柱由于受齊有較大的軸壓配力,插與國H閉形梁相比,宜偵加叼大麥H例型柱腹板的厚植度,有利于抗拜壓,故一般取詞。私與懲H宿型截面相比,隆箱形截面、十公字形截面與圓顛形截面的雙向?qū)懣箯澬阅芙咏颍话阌糜陔p完向抗彎均較大保的柱。箱形截臺面、十字形截隱面與圓形截面武相比,前者抗淹彎性能更好。三、支撐微支儀撐的常用截面浴形式有黨:雷1貍)單角鋼晚;拖2侮)雙角鋼暈;雁3查)單槽鋼巧;秋4舒)雙槽鋼蘋;悲5秧)學H玻型綱(熱佳軋去H祥型鋼和焊憂接隊H覽形鋼)?;螽斨问芰^遵小時,可采用雀單角鋼與單槽擇鋼;當支撐受熊力較大時,可哀采用雙角鋼、鎖雙槽鋼餃或澤H棒型鋼;當支撐疊受力再大時(依如結構轉(zhuǎn)換層菌處支撐),也答可采用箱形截責面,但應注意嫩與相鄰梁或柱定截面相適應,套以使支撐內(nèi)力寇的傳遞通暢。煙§2.冬4踐結構構件鋼材絹的基本規(guī)定加多高層鋼結構駛受力構件所采何用的鋼材,應按遵循下列規(guī)定羊:械嘆1的應根據(jù)結構的絹重要性、荷載優(yōu)特征、連接方糾法、環(huán)境溫度臣以及構件所處亮部位等不同情畏況,選擇其牌屑號和材質(zhì),并蠢應保證抗拉強強度、伸長率、倡屈服點、冷彎衣試驗、沖擊韌挽性合格和硫磷座含量符合限值歪。對焊接結構哨尚應保證碳含途量符合限值。海儀2怪結構構件處于霧外露情況和低狼溫環(huán)境時,其后鋼材性能尚應陸符合耐大氣腐替蝕和避免低溫鏈冷脆的要求。察描3誤采用焊接連接含的節(jié)點,當板選厚不小于車40mm其,并承受沿板犯厚方向的拉力煤作用時,應附航加板厚方向的漏斷面收縮率的聯(lián)要求,其值不押得小于國家標妖準《厚度方向驚性能鋼板恥》采(GB53戶13)Z1重5村級規(guī)定的允許凳值。山拜4齡多高層鋼結構姑的鋼材,宜采芳用國家標敢準牲(GB70而0)Q23陜5薯等甜級潑B零、鴨C邁、奪D器的碳素結構鋼被,以及國家標纏準扔(G吸B暈/易T1591)擺Q34垂5院、頁Q39誕0莊和趨Q42灘0糊等丘級價B堤、道C幫、抵D到、愛E素的低合金高強鳴度結構鋼,或鋒采用相應的國餐外標準鋼材。掀偷5??拐鸾Y構鋼材擾的強屈比不應壽小筍于叨1紐.蹲2存,并應有明顯左的屈服臺階,塌伸長率應大絞于導2裹0渾%,且應有良董好的可焊性。遮釘6驗結構鋼材強度證設計值合按相關規(guī)范菌的規(guī)定尾取用到。膊§2.僅5刺荷載計算爹作用于框架結處構上的荷載有暗豎向荷載和水殘平荷載兩種。功豎向荷載包括閑結構自重及樓澤(屋)面活荷削載,一般為分雕布荷載,有時澆也有集中荷載佳。水平荷載包殊括風荷載和水霧平地震作用,擦一般均簡化成賽作用于框架節(jié)垃點的水平集中彼力。一、豎向荷載蓬多炭高層鋼結構的富豎向荷載可按蛙《建筑結構荷起載規(guī)范》(帥GB5000祖9水-鷹2001蠟)有關條文取拋值。果并應注意:稍1坑屋面活荷載不身應與雪荷載同絹時組合;詢2常由設備、管道息及運輸工具等也產(chǎn)生的局部荷漫載,應按實際拒情況考慮,并清根據(jù)糊《建筑結構荷遍載規(guī)范》(秩GB5000梁9蘭-侄2001誼)有關條文,謎采用鄧曉軍捕當獲荷載代替。遲3陵設計樓面梁、傻墻、柱及基礎謊時,屋面活荷古載標準值按《憐建筑結構荷載楚規(guī)范》(朝GB5000礦9歉-考2001托)第挨頌條的相應規(guī)定蓮進行折減;蓄4驗高層建筑中,勒活荷載值與永狠久荷載值相比腹是不大的,因治此計算構件效戒應時,對樓層著和屋面活荷載鳥一般可不作最控不利布置工況勿的選擇,而均這采取滿布活荷末載的計算圖形列,以簡化計算壯。但活荷載較院大時,需將簡至化算得的框架直梁的跨中彎矩評乘以廳1.甲1錢~鈴1.2養(yǎng)的系數(shù);梁端領彎矩乘以級1.0崇5鍛~哄1.1講的系數(shù)予以提麥高。聾5扁荷載與實際情梁況不符時(當萬使用荷載較大政或情況特殊時啟),應按實際瞎情況計算。二、風荷載片1獎作用在高層建燕筑任意高度處匯的風荷載標準鼓值壩應按下式計算覆。新計算承重結構楚時假挖月璃白計算為骨結構音時吼飾臘值饅式中游—址—武任意高度處的即風荷載標準值符(棚);披—鼓—癢高層建筑基本耳風壓(梁);騙蟲—界—千風荷載體型系京數(shù);煩株—敏—趟風壓高度變化妹系數(shù);吳—棉—童順風向高輩度拴z凱處的風振系數(shù)尿。戴—續(xù)—浪順風向高罰度字z灘處的陣風系數(shù)壓。曲2山用于高層建筑屈的基本風壓睡值,應按《建歉筑結構荷載規(guī)宜范》(達GB5000胖9鋪-妨2001摩)規(guī)定的蹄5是0房年一遇的鼓基本風壓坡值動采用,盡對于特別重要沖和有特殊要求蔑的高層建筑則揭乘以長大鄰于效1滾的菠系數(shù)。牧3風壓高度變贈化系數(shù)砍、風荷載體型勢系數(shù)兆、高圾度痕z筋處的風振系數(shù)絹、高絹度確z鞋處的陣風系數(shù)榮的取值按《建重筑結構荷載規(guī)困范》(著GB5000謝9諸-曾2001顫)的規(guī)定采用很。漂三、伏.援地震作用新1傭高度不超過貢40m匹,蛋以剪切變形為匪主且質(zhì)量和剛徐度沿高度分布吊比較均勻的結域構,可采用底愁部剪力法。藝2飛沿結構的兩個蜘主軸方向分別賄考慮水平地震配作用并進行抗狀震計算,各方灑向的水平地震歐作用應全部由裳該方向的抗側(cè)佛力構件承擔。痕3蔥當有斜交抗側(cè)止力構件時稿(相交角度大說于趨15窮°炕)夢,宜分別考慮亞各側(cè)力構件方胳向的水平地震慶作用。破4華應考慮結構偏辜心引起的水平韻地震作用的扭溉轉(zhuǎn)影響???分9疾度抗震設防的葡高層鋼結構以篩及費8棍度和宗9捉度抗震設防結酸構中的大跨度桶和長懸臂構件鼻,應考慮豎向艦地震作用。嚷6發(fā)高層建筑鋼結慣構的設計反應茶譜用地震影響央系數(shù)澆曲線表示。孕值應根據(jù)近震蒼、遠震、場地利類別及結咬構自振周驟期迎T墳計算,其下限故不應小于娃值的我20%頸。百及場地特征周密期墊分別按下表的乖規(guī)定采用。夏表光2-2奔扯賄寫拆抗震設計水平壤地震影響系數(shù)懶最大值艱烈度詳6危7消8由9瘦多遇地震柱0.04哄0.0緣8姻(窗0.1鎖2熄)丸0.1牌6或(俗0.2伯4悉)渾0.32若罕遇地震威—握0.5純0底(謎0.7愉2網(wǎng))剩0.9布0允(梯1.2圖0擦)律1.40匙注:括號中數(shù)燃值分別用于設莖計基本地震加襪速度為叼0.15g信和機0.30g彎的地區(qū)。冤表忙2-3規(guī)幫啦浩炎死場地特征周期特(送s頁)占設計地震分組玻場地類別攤Ⅰ險Ⅱ炮Ⅲ門Ⅳ磨第一組葡0.25察0.35同0.45陰0.65蘿第二組盜0.30少0.40膀0.55梁0.75譜第三組伴0.35餃0.45盾0.65慰0.90先注:計算廳8組、薦9朋度蜂罕遇地震作用腐時,設計特征催周期宜增加幸0.05豬s刃。緒膠7駁遠結構抗震驗算片的范圍俱6捏度時的建博筑燈(洗建造尸于感Ⅳ國類場地上較高筋的高層建筑除它外剩)女,姑以賓及生土房屋和億木結構房屋等頃,應允許不進皆行截面抗震驗催算,但應符合般有關的抗震措曲施要求榮;屢6醬度時建造揉于闊Ⅳ鬧類場地上較高峽的高層建筑激,預7屋度籌和況7形度以上的建筑栽結吳構宇(楚生土房屋和木揚結構房屋等除預外支)懷,應進行多遇劇地震作用下的借截面抗震驗算廁;恥對多層框架結蒙構劍,除按規(guī)定進劫行多遇地震作抹用下的截面抗斧震驗算外,孩層間彈性位移植角應小統(tǒng)于創(chuàng)1/30避0楚。雄8券采用底部剪力劣法計算水平地扮震作用時,各擱樓層可僅按一繭個自由度計算鑄,結構總水平互地震作用等效寧底部剪力標準獸值可按下式確析定啦(手士冊滿p7燦4僻圖)學:交餅悄豎在質(zhì)量沿高度矛分布基本均勻拖,剛度沿高度鹿分布基本均勻敬或向上均勻減點小的結構中,字各層水平地震此作用框標準值為:燥臥羊毛(卻1,2拍,萬…旁n碌)陪頂部附加水平競地震作用標準牽值為:瞧拆需幣流萬握式中卵—午—飾相當于結構基釘本周期逆的水平地震影混響系數(shù),按第秘3得條的規(guī)定計算成;蜓予—稿—交結構的等效總誤重力荷載代表再值,取遺=魚0.85勵,地震作用時免的重力荷載代均表值膚按第希5刑條的規(guī)定計算牌;擴砌、纖—街—宰分別為第逃、暖層重力荷載代農(nóng)表值;膀、寇—孕—鞏分別為第攤、夜層樓蓋距底部闖固定端的高度菠;鑒—美—泳第堪層的水平地震興作用標準值;柜撕—娃—維第鎮(zhèn)層(頂層)附便加地震作用系美數(shù),弄當柴>0.1央5煩時,取南=0.1私5防;爆賢—載—藥第佩層(頂層)附催加水平地震作命用。疑采用底部剪力濃法時,突出屋費面的塔屋的地學震作用效應宜典乘以增大系數(shù)戲3分,此增大影響迎宜向下考慮邊1宗~魯2觀層,但不再往逝下傳遞。把9陣抗震計算中重鴨力荷載代表值秀為恒載(結構鉛和構配件自重庸)標準值和活義載組合值之和烏,活載組合值債系數(shù)按下表取攀值:窩表駁2-4篩幣委辜交阿槳組合值系數(shù)妥活載種類林組合值系數(shù)滿雪荷載探0.5般屋面積灰荷載培0.5震屋面活荷載挎不計入惹按實際情況計科算的樓面活荷吐載朗1.0玉按等效均布荷羊載計算的樓面抗活荷載身藏書庫、檔案咳庫咬0.8閣其他民用建筑腎0.5擾吊車懸吊物重掀力萄硬鉤吊車盈0.3晚軟鉤吊車捐不計入腦注:硬鉤吊車斗的吊重較大時艦,組合值系數(shù)跨應按實際情況肌采用。冠1死0抵抗震驗算時,延結構任一樓層頂?shù)乃降卣鸺粞嗔舷率叫右螅河巍睢獥椀谥畬訉谒揭训卣鹱饔脴藴始贾档臉菍蛹袅汀獞洝獔D剪力系數(shù),不崖應小于表(鋼寧結構設計手祖冊伐p7絹7復)規(guī)定的樓層歉最小地震剪力奶系數(shù)值,對豎字向不規(guī)則結構雕的薄弱層,尚欣應乘府以句1.1箭5偏倍的增大系數(shù)呢。沃—款—植第建層的重力荷載駱代表值血11泛對于重量及剛屆度沿高度分布掩比較均勻的結隊構,基本周期狀可用下式作近句似計算:麥圓封鬼式中項—逐—偽結構頂層假想咳位移痛(中m寺)撓,占即假想將結構足各層的重力荷螞載作為樓層集滅中水平力,按罩彈性靜力方法辱計算所得的頂荒層側(cè)移值;娘—踩—荷考慮非結構構怪件影響的計算紅周期修正系數(shù)醒,取黎0.90浙。乎上式適用于具醉有彎曲型、剪左切型或彎剪變戶形的一般結構搜。(在計算地然震作用時也可超采用振型分解診反應譜法和時揀程分析法,具式體見抗震教材三)。稱樹猛初步計算時,賓高層鋼結構的糕基本周期按經(jīng)罰驗公式執(zhí)估算,挽為建筑物層數(shù)宋(不包括地下曾部分及屋頂塔將樓)。蜻§2.時6皆框架結構內(nèi)力召計算忠框架結構是一堆個空間受力體借系,番如下圖畝2-吧2坦(額a粱)觀所示。結構分黃析時有按空間殘結構分析和簡圖化成平面結構忍分析兩種方法懸。在計算機沒那有普及的年代壩,空間框架常攻被簡化為平面途結構采用手算鍵的方法進行分坊析,如一般《伏結構力學》中展所介紹的彎矩夏分配法、無剪班力分配法、迭興代法等,當結疏構跨數(shù)與層數(shù)斗較多時,用上肆述手算法進行萬計算需要耗費脹大量的人力和走時間,因此人劫們也常采用一愿些近似的分析經(jīng)方法或采用更偷精確、更省人緣力的計算機程貪序分咐析展—鍬—侮有限元方法,壞而潑對于土木工程搜專業(yè)的在校大皂學生應社掌握基本的手陪算近似方法葵,如豎向荷載膊作用下的分層鳴法、水平荷載平作用下的反彎約點法槳和鄙D晴值法,券從而達到概念殃清楚,結果易紀于分析和判斷癥的目的。一、計算簡圖驟1.泊計算單元的確霉定送為方便常忽略續(xù)結構縱向和橫姨向之間的空間芝聯(lián)系,忽略各之構件的抗扭作浪用,將縱向框兆架和橫向框架劣分別按平面框父架進行分析計化算,畝如圖方2-2斷(c)衣、襲(d禮)善所示領。一般工程中舊通常橫向框架果的間距相同,基作用于各橫向蜓糟器混摧頓竟圖矮2-2頭框架結構計算米簡圖影框架上的荷載陽相同,框架的李抗側(cè)剛度相同臂,因此,各榀導橫向框架都將嗚產(chǎn)生相同的內(nèi)待力與變形。結耍構設計時一般烤取中間有代表刻性的一榀橫向杜框架進行分析調(diào)即可。而作用箭于縱向框架上海的荷載則各不而相同,設計時馳應分別進行計狀算。取出的平菜面框架所承受緩的豎向荷載與研樓蓋結構的布勉置方案有關,趨當采用現(xiàn)澆樓估蓋時,樓面分蟻布荷載一般可辯按角平分線傳矛至相應兩側(cè)的禁梁上,水平荷煉載(如風荷載席、地震荷載)映則簡化成節(jié)點含集中力。億2針.宿跨度與層高的巡確定童在結構計算簡輸圖中,桿件用栽其軸線來表示拖??蚣芰旱目鐝V度即取柱子軸儀線之間的距離惹,當上下層柱周截面尺寸變化柿時,一般以最許小截面的形心禿線來確定??虼艿膶痈呒纯蜃蛹苤拈L度可攀取相應的建筑識層高,即取本煙層樓面至上層貝樓面的高度,恰但底層的層高驅(qū)則應取基礎頂笑面到二層樓板泥頂面之間的距匪離。蜻3造.扎構件截面彎曲傘剛度的計算妄在計算框架梁束截面慣性矩時爐應考慮到樓板今的影響。在框倚架梁兩端節(jié)點票附近,梁承受夏負彎矩,頂部連的樓板受拉,粒樓板對梁的截邁面彎曲剛度影接響較?。欢隈偪蚣芰旱目缰性L,梁承受正彎賴矩,樓板處于建受壓區(qū)形屢成灑T下形截面梁,樓顫板對梁的截面棋彎曲剛度影響甚較大。為方便浴設計,假定梁汁的截面慣性矩桂沿軸線不變,皺對現(xiàn)澆樓蓋,刷中框架取態(tài),邊框架取疫;對裝配整體喇式樓蓋,中框崖架取掉,邊框架取頓;這里唯為矩形截面梁陸的截面慣性矩等。對裝配式樓允蓋,則按梁的曠實際截面計算臂慣性矩。窄二廣、豎向荷載作梨用下的分層法速盛電框架結構在豎轟向荷載作用下跡的內(nèi)力計算可頑近似地采用分偵層法。通常多盛層多跨框架在漸豎向荷載作用唉下的側(cè)移是不母大的,可近似偽地按無側(cè)移框吧架進行分析,椅而且當某層梁竿上作用有豎向莖荷載時,在該堤層梁及相鄰柱盜子中產(chǎn)生較大盼內(nèi)力,而對其霧他樓層的梁、亦柱中內(nèi)力的影索響是通過節(jié)點鍋處彎矩分配給煩下層柱的上端膀,再傳遞到下盈層柱的下端,薯其值將隨著分穿配和傳遞次數(shù)墻的增加而衰減況,且梁的線剛永度越大,衰減鞋越快。因此,資在進行豎向荷鄭載作用下的內(nèi)柿力分析時,可酷假定作用在某債一層框架梁上里的豎向荷載只銜對本樓層的梁負以及與本層梁越相連的框架柱蹈產(chǎn)生彎矩和剪職力辱,深而對其他樓層每的框架梁和隔殊層的框架柱都慚不產(chǎn)生彎矩和勉剪力。桑按照疊加原理屆,多層多跨框忘架在多層豎向畏荷載同時作用螺下的內(nèi)力,可雀以看成是各層漠豎向荷裁單獨短作用下的內(nèi)力市的疊加,見圖棍2-3外(a擇)午。又根據(jù)上述蔥假定,當各層糊梁上單獨作用寄豎向荷載時,盜僅在圖唉2-3極(b頓)寸所示寫頑桂毛炎兆運派圖逃2-3曾胃分層法計算簡帆圖采結構的實線部冬分內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力駕,虛線部分中絹所產(chǎn)生的內(nèi)力卷可忽略不計。攝這樣,框架結體構在豎向荷載宮作用下,可按光圖鑰2-3仗(壩c脂)所示各個開餡口剛架單元進升行計算。這里渣,各個開口剛少架的上下端均溉為固定支承,竹而實際上,除拖底層柱的下端丘外,其他各層尊柱端均有轉(zhuǎn)角趨產(chǎn)生,即虛線崇部分對實線部膽分的約束作用恨應為介于鉸支營承與固定支承揀之間的彈性支觸承。為了改善培由此所引起的稅誤差,在按圖涼2-3熄(陷c意)的計算簡圖輛進行計算時,挺應做以下修正搬:厚①艙除底層外其他戀各層柱的線剛立度均乘以絹0.9濁的折減系數(shù)深;灌②僑除底層以外其跑他各層柱的彎穿矩傳遞系數(shù)取媽為外1/3炊,底層柱的彎式矩傳遞系數(shù)取攜為截1/2狀。在求得蛛圖睡2澆-3感(趴c解)中各開口剛旁架中的結構內(nèi)艇力以后,則可馬將相鄰兩個開溉口剛架中同層址同柱號的柱內(nèi)寸力疊加,作為煉原框架結構中框柱的內(nèi)力。而瓦分層計算所得壓的各層梁的內(nèi)殲力,即為原框條架結構中相應名層次的梁的內(nèi)霸力。孩將各層分層法偏求得的彎矩圖反疊加,可得整自個框架結構在窄恒載作用下的造彎矩圖。由分舒層法計算所得頌的框架節(jié)點處豎的彎矩之和常奉常不等于零,廣即桿端彎矩在絮各節(jié)點不平衡搭。這是由于分貝層計算單元與適實際結構不符溉所帶來的誤差穴。若欲提高精聲度,可將節(jié)點駁不平衡處彎矩怖再分配一次進原行修正,進而蝦可求得框架各磁梁柱的剪力和勵軸力。箏必須注意,在閥求得梯形或三健角形荷載分布園轉(zhuǎn)換后的均布絹荷載結構的梁單端支座彎矩后肆,如欲求梁跨揮中彎矩,則需調(diào)根據(jù)求得的支冶座彎矩和各跨曾的實際荷載分死布(梯形或三裕角形荷載分布隊)按平衡條件叔計算,而不能憲按等效分布荷勢載計算。訴三船、水平荷載作為用下盒的賞D航值法成對比較規(guī)則、途層數(shù)不多的框課架結構,可以線認為柱軸向變媽形對內(nèi)力及位譜移影響不大,捧可采破用餡D燙值法或反彎點備法計算水平荷配載作用下內(nèi)力少的框架內(nèi)力及制位移。反彎點煌法假定框架橫航梁剛度無窮大局,與實際工程幻不符,因此多令層框架在水平岸荷載作用下的濤內(nèi)力和位移計統(tǒng)算一般采用以慘反彎點法為基衡礎驚的纖D悄值法,這兩種蘆分析方法都是蘇從尋找構件的砍反彎點出發(fā)的默。在僅受節(jié)點幟水平荷載作用樹的情況下,如邊果梁的抗彎剛禽度遠大于柱的曠抗彎剛度,則蚊可以認為柱兩順端的轉(zhuǎn)角為零嚼,從而柱段內(nèi)別存在一個反彎恨點,確定反彎隙點位置,根據(jù)失反彎點處彎矩如為零只有剪力采的特點,按照掌各柱誓的華D育值(抗側(cè)移剛冊度)求出各柱謀在反彎點處的賓剪力,進而求爽出柱端彎矩,身剪力,軸力及向梁端彎矩。進黎行內(nèi)力分析時睛,水平荷載(妥風荷載和水平鼻地震作用)均陰簡化為作用在設樓層處的集中搶力,框架在水掛平荷載作用下奧的內(nèi)力計算即塘可期用斧D趣值法,計算步煉驟如下:革①河計算作用在第仍層結構上的總略層剪力很(傘=碌1快,探2柜,鋪……丹),亦為第孫層以上所有水送平荷載之和;綱②拖計算梁、柱的土線剛度(剛度做仍考慮樓板對費梁的截面彎曲效剛度的影響)痕進而計算柱擔的薄D睛甲值,枯,斬為剛度修正系籃數(shù),孫為柱的線剛度旗,休為層高;隱③及計算總剪力在的各柱間的剪力嬸分配,第怠層第鴨根柱分配到的孤剪力地;祝④幸確定柱反彎點槐高度系數(shù)臉,況—菜—李標準反彎點高希度比,棍—泉—店柱上下端所連紀接梁的線剛度麥不等時的修正蹈系數(shù),物、販—辣—燕層高不等時的掉修正系數(shù);船⑤野根據(jù)各柱分配確到的剪力倍和反彎點位置蒼計算各柱柱端勇彎矩;慮⑥包由柱端彎矩根抱據(jù)節(jié)點平衡計句算梁端彎矩;州⑦壘計算梁跨中彎刻矩,柱端剪力倦,軸力。顧四、水平荷載健作用下的反彎扮點法總§2.民7霞拉多層框架內(nèi)力禍組合一、控制截面壩框架柱的彎矩禾、軸力和剪力燙沿柱高是線性顯變化的,因此月可取各層柱的唱上、下端截面念作為控制截面鑼。對于框架梁跑,在水平力和寧豎向荷載共同辭作用下,剪力腰沿梁軸線呈現(xiàn)魯線性變化,彎健矩則呈拋物線滅形變化(指豎寫向分布荷栽)潔,因此,除取南梁的兩端為控乞制截面以外,京還應在跨間取艦最大正彎矩的膠截面為控制截渠面。為了簡便絮,不再用取極俱值的方法確定嘆最大正彎矩控章制截面,而直竭接以跨中截面氏作為控制截面園。徑二、缺荷載效應組合潤通常結構在同講一時刻不僅承曲受一種荷載(手或作用),而廳是同時承受幾屋種荷載。因而兆需對幾種荷載拼產(chǎn)生的結構荷屆載效應進行組芳合。考慮荷載印效應組合時,泉應區(qū)分地震區(qū)百與非地震區(qū)。瘋對于非地震區(qū)彎的多高層鋼結職構構件,主要館考慮風荷載效晝應與重力荷載與(包括永久荷嚼載與樓面可變糊荷載)效應的明組合;而對于界地震區(qū)的多高蝦層鋼結構構件準,除應考慮風燕荷載效應與重攜力荷載效應組捏合外,還應考擦慮地震作用效歷應與重力荷載私效應的組合。騾另外,考慮荷附載效應組合時炒,還應區(qū)分是恒用于承載力極錢限狀態(tài)驗算還歷是用于正常使判用極限狀態(tài)驗禮算。當用于承號載力極限狀態(tài)載驗算時,為保師證安全,荷載惠效應組合時應揀考慮所有可能伐同時出現(xiàn)的荷爬載效應。而當稠用于正常使用湖極限狀態(tài)時一惜般只考慮特定泄的荷載效應,潑如重力下結構忙構件的撓度驗涉算,只考慮重坑力荷載效應;濟風荷載下結構誘側(cè)移驗算,只陜考慮風荷載效寄應;地震作用之下結構側(cè)移驗己算,只考慮地學震作用效應。堂三、沃活荷載的最不范利位置緊(出處?)君考慮活荷載最糖不利布置有分此跨計算組合法妖、最不利荷載跌位置法、分層鞭組合法和滿布激荷載法四種方險法。掏1玩分跨計算組合響法爸該絮方法是將活荷壓載逐層逐跨單貼獨地作用在結滅構上,分別計伯算出整個結構右的內(nèi)力,根據(jù)拋不同的構件、借不同的截面、還不同的內(nèi)力種顛類,組合出最蜂不利內(nèi)力。因卡此,對于一個而多層多跨框架母,共賺有豪(壽跨鴨數(shù)暑×晃層免數(shù)仰)羞種不同的活荷么載布置方式,巖亦即需要計服算慎(冷跨兇數(shù)刑×旦層唇數(shù)累)榨次結構的內(nèi)力有,其計算工作個量是很大的。御但求得了這些斜內(nèi)力以后,即館可求得任意截碧面上的最大內(nèi)直力,其過程較另為簡單。在運月用電腦進行內(nèi)詠力組合時,常停采用這一方法碌。為減少計算創(chuàng)工作量,可不弟考慮屋面活荷筆載的最不利分通布而按滿布考臘慮。圓2盒最不利荷載位握置法順為求某一指定凡截面的最不利至內(nèi)力,可以根鴨據(jù)影響線方法港,直接確定產(chǎn)父生此最不利內(nèi)緊力的活荷載布壘置。權以鎮(zhèn)圖鐘2-4(a幅)腎的四層四跨框利架為例,欲求爺某跨鹽梁虎A庸B逗的跨陸中盾C顫截面最大正彎本矩痛M遙c表的活荷載最不急利布置,可先首作泛M芝c糞的影響線,即以解線除鑼M訓c銀相應的約皺束椅(弓將嘆C微點改為亮鉸協(xié))發(fā),代之以正向麻約束力,使結箏構沿約束力的舅正向產(chǎn)生第單位虛位移略,由此可得到劍整個結構的虛椅位移圖,如受圖杯2-4(b脂)睜所示。虜根據(jù)虛位移原副理,為求決梁玩A寧B描跨中最大正彎保矩,則須在圖隊2-4(b控)懷中,凡產(chǎn)生正峽向虛位移的跨背間均布置活荷鮮載亦即除該跨獵必須布置活荷魔載外,其他各睛跨應相間布置都,同時在豎向脂亦相間布置,總形成棋盤形間搏隔布置,如穿圖雙2-4(c練)辛所示??梢钥次瓿觯斝B義跨達到跨中彎灰矩最大時的活爪荷載最不利布障置,也正好使籮其他布置活荷起載跨的跨中彎買矩達到最大值決。因此,只要孝進行二次棋盤潤形活荷載布置姨,便可求得整迎個框架中所有陰梁的跨中最大脾正彎矩。誤么語警蔑真圖跟2-4椒文最不利荷載的燥布置蹤梁端最大負彎鐮矩或柱端最大宿彎矩的活荷載液最不利布置,蜓亦可用上述方姥法得到。但對崖于各跨各層梁廊柱線剛度均不包一致的多層多燈跨框架結構,咽要準確地做出茅其影響線是十疲分困難的。對藏于遠離計算截拋面的框架節(jié)點座往往難以準確叫地判斷其虛位盜移吼(拜轉(zhuǎn)燙角推)虛的方向,好在起遠離計算截面補處的荷載,對瓶于計算截面的戰(zhàn)內(nèi)力影響很小且,在實用中往眾往可以忽略不陡計。膚塌破顯然,柱最大鐵軸向力的活荷扛載最不利布置端,是在該柱以嗽上的各層中與遭該柱相鄰的梁燈跨內(nèi)都布滿活與荷載。保秧3濟分層組合法模刮幫不論用分跨計帶算組合法還是巖用最不利荷載洞位置法求活荷扶載最不利布置果時的結構內(nèi)力饅,都是非常煩巖冗的。分層組步合法是以分層副法為依據(jù)的,攏比較簡單,對望活荷載的最不榆利布置作如下什簡化:積哀1剛)對于梁,只答考慮本層活荷枝載的不利布置附,而不考慮其酒他層活荷載的臉影響。因此,唱其布置方法和儲連續(xù)梁的活荷晝載最不利布置強方法相同。牌2登)營對于柱端彎矩恩,只考慮柱相捆鄰上下層的活趟荷載的影響,蕉而不考慮其他惑層活荷載的影飼響。滋3乞)桑對于柱最大軸還力,則考慮在教該層以上所有炭層中與該柱相繞鄰的梁上滿布貧活荷載的情況默,但對于與柱浙不相鄰的上層支活荷載,僅考腦慮其軸向力的貿(mào)傳遞而不考慮月其彎矩的作用咬。4滿布荷載法湖當活荷載產(chǎn)生誰的內(nèi)力遠小于我恒荷載及水平槽力所產(chǎn)生的內(nèi)苦力時,可不考于慮活荷載的最輛不利布置,而帥把活荷載同時妨作用于所有的泉框架梁上,這巖樣求得的內(nèi)力鳥在支座處與按帝最不利荷載位淋置法求得的內(nèi)登力極為相近,暫可直接進行內(nèi)索力組合。但求低得的梁的跨中載彎矩卻比最不津利荷載位置法懼的計算結果要悉小,因此對梁神跨中彎矩逐個盾乘以炊1.綁1周~煮1.2福的系數(shù)予以增袋大。董§2.敏8偵梁柱截面驗算阻根據(jù)內(nèi)力組合湖的結果,即可諒選擇各截面的芳最不利內(nèi)力進加行截面驗算。一、梁的驗算糕梁的截面驗算性要符合下列要懷求??箯潖姸闰炈愀祝哄N確俊袋抗剪強度驗算翠:座揪跌梨嚴服節(jié)裝—潑—林扣除扇形切角益和螺栓孔后腹挨板受剪面積;醬復合應力驗算嗓:吵蕩吸撓度驗算:根敞據(jù)受力圖按結艇構力學中的撓貨度公式計算。需穩(wěn)定驗算:由擾于樓蓋為壓型陽鋼板上現(xiàn)澆鋼庭筋混凝土的組灌合樓板和非組爸合樓板,探對框架梁構成材連續(xù)的側(cè)向支持撐,可以保證已梁的整體穩(wěn)定扣,故整體穩(wěn)定固不用計算。蔥梁的板件寬厚協(xié)比驗算:梁截劃面上板件寬厚燙比應滿足表(腹手屯冊罰p11網(wǎng)6借)的規(guī)定。榜二、維框架謝柱焦的驗算艙框架柱屬于壓減彎構件,其稿截面驗算要符允合下列要求珠柱的計算長度憂:查《鋼結構冤設計規(guī)范》可劍得各柱的計算煎長度系數(shù);賤強度驗算盾:俯燭垮脂強軸廉平面內(nèi)穩(wěn)定驗析算皂:騰斑弱軸遲平面外穩(wěn)定驗積算臨:墓憲強柱弱梁驗算和:賓(手掩冊您P11工8絮)側(cè)柱節(jié)點域的腹?jié)嘲搴穸闰炈悖翰保ㄊ旨蚤wP11我8床)朋框架柱的板件澤寬厚比驗算溉:甜烏(手臟冊冠P11菊8息)碗員肌鍛括辮框架柱的長細廚比驗算廉:葡潮(手寬冊某P11挖8謹)走佳§2.滿9盡框架節(jié)點及構脂件連接設計燃一、節(jié)點設計圖一般要求逗1.絡多、高層鋼結寒構框架梁、柱武節(jié)點連接設計漆應滿足受力明肚確,傳力可靠篇,構造合理,稱具有抗震延性自,施工方便等環(huán)要求。翅況2浮.嘩多、高層建筑財鋼結構的節(jié)點兄連接當為非抗鵲震設計時,結淚構受風荷載控今制,其節(jié)點連耍接均處于彈性傅受力狀態(tài)。按攤抗震設計時,干為了滿盈足障“貓小震不壞、大桌震不推倒扒”船的要求,應考卡慮結構進入彈齒塑性階段,此示時節(jié)點連接的傾承載力應高于鼻構件截面的承最載力。要求抗織震設防的結構墾,當風荷載起笑控制作用時,春仍應滿足抗震膜構造要求。冊從受力特性來原說,連接節(jié)點??煞譃槿嵝赃B之接(鉸接),勁半剛性連接和這剛性連接三種妥。其中半剛性渡連接受力特性架較復雜,往往否要通過試驗來床取得較準確的賣設計數(shù)據(jù)。在仁多、高層鋼結丙構中,主要是像梁、柱的節(jié)點鐵連接。釘3.旁按抗震設計的爆多、高層鋼結滋構框架,在強點震作用下,塑綿性區(qū)一般將出逼現(xiàn)在距梁端或艘柱端(自構件擠端面算起)十室分之一跨長或轉(zhuǎn)兩倍截面高度菜范圍內(nèi)。考慮進構件進入全塑周性狀態(tài)仍能正厚常工作,節(jié)點擱設計應保證構懸件直至發(fā)生充愉分變形時節(jié)點婚不致被破壞,巨即采用強連接宣弱構件的原則圖。為此,應驗敲算下列各項:誰節(jié)點連接的極茶限承載力;舟構件塑性區(qū)的于局部穩(wěn)定;伍受彎構件塑性洋區(qū)側(cè)向支撐點逗間的距離。皮4.圣高層鋼結構的擁節(jié)點連接,可繁采用焊接,高役強度螺栓連接盾或栓焊混合連比接。題焊接連接的傳挨力最充分,有層足夠的延性,闖但焊接連接存喜在較大的殘余曾應力,對節(jié)點郵的受力不利。屠高強度螺栓連春接施工比較方崗便,但構件的音節(jié)點連接全部規(guī)采用高強度螺臘栓會使連接尺證寸過大,且材進料消耗較多,說因而造價較高節(jié)。醫(yī)栓焊混合連接矛的應用比較普屑通,一般受力隱比較大的翼緣嶺部分采用焊接丘,腹板采用高出強度螺栓連接沈,可兼顧兩者立的優(yōu)點。惱5.瑞節(jié)點的焊接連茂接根據(jù)受力情孝況可采用全焊鳴透或部分焊透孤的焊縫,但在野下列情況下應明采用全焊透焊妙縫:浩要求與母材等盛強的焊接連接豪;遲構件受圍繞焊打縫作用的彎矩桶;賞框架節(jié)點塑性扛區(qū)段的焊接連命接;均構件受反復荷塔載作用處的連盟接。殼6.泄焊縫的坡口型匯式和尺寸,可竟按者GB985-壁88輕和秒GB986-滅88登的規(guī)定或其它老適用的方法采販用。為了焊透桌和焊滿,焊接角時均應設置焊書接墊板和引弧正板。焊縫金屬外應與母材強度右相匹配,在滿愁足承載力要求藝的前提下,應下采用屈服強度少較低的焊條,毀使焊縫有較好狹的延性。根據(jù)功不同的連接部辜位確定質(zhì)量檢癥查要求。米7.昨高層鋼結構要榴承受風荷載和疾地震荷載的反挨復作用,其主調(diào)要承重構件當飛采用螺栓連接齒時,應選用摩遺擦型高強度螺摩栓,以避免在縣使用荷載下發(fā)略生滑移,增大稅節(jié)點的變形。浪8.宿當梁與柱的連卵接中同時采用跑翼緣板焊接和趣高強度螺栓腹嚷板連接的栓焊衛(wèi)混合連接時,眼應考慮焊接熱晴影響所造成的槳高強度螺栓預根拉力損失,而蚊將高強度螺栓幕連接抗剪強度浪降低饞10%招后采用。呀9.菌鋼框架安裝單讓元的劃分,應艱根據(jù)構件重量擱以及運輸和起跡吊設備條件確頁定。在采用柱厘貫通連接形式坡時,柱的安裝剖單元一般采用似三層一根,根腹據(jù)具體情況也例可一層或數(shù)層麥一根。梁的安脫裝單元為每跨習一根。采用懸峰臂型梁與柱連反接時,梁的懸笛臂段可預先在尿工廠焊于柱的禮安裝單元上。涼懸臂梁段的長拔度一般距離柱設軸線筐0.雖7河~英1.6m柱。捆10.輩柱的工地接頭憂一般設于主梁培頂面以上宇1.翅0睛~張1.3m慣處,以便安裝尸。梁的接頭位胞置根據(jù)內(nèi)力較存小并能滿足設侄置支撐的需要爆和運輸方便等勉條件確定。密努排柱深梁的框式筒結構,當采廣用帶懸臂段的役柱安裝單元時業(yè),梁三可在跨中拼接豐。斧11躍.愈在節(jié)點設計中陽應注意節(jié)點的壤合理構造,避抬免采用約束度民大和易產(chǎn)生層必狀撕裂的連接靜形式。愛二、梁與柱的另連接四梁與柱連接節(jié)店點的構造形式覆在框架中梁與沈柱的連接宜采倦用柱貫通型,訊在互相垂直的鞏兩個方向都與教梁剛性連接的竹柱宜采用箱型慰截面。當框架他梁與柱翼緣剛某性連接時,梁枯翼緣與柱應采券用全熔透焊縫錄連接,梁腹板旱與柱宜采用摩闖擦型高強螺栓兼連接,如圖濕2-銅5紡(存a比)亮,懸臂梁段與迫柱應采用全焊爽接連接,如圖肅2-溪5套(蔥b疼)層。讀圖俯2-5錦框架梁與柱翼公緣的剛性連接膨(北a忽)導框架梁與柱栓他焊混合連霧接惠桌(b稀)杏框架梁與柱全工焊接連接虛當框架梁端垂帳直于工字形柱幟腹板與柱剛接測時,應在梁翼脊緣的對應位置羞設置柱的橫向例加勁肋,在梁憐高范圍內(nèi)設置曾柱的豎向連接乏板。梁與柱的菊現(xiàn)場連接中,帳梁翼緣與柱橫藏向加勁肋用全送熔透焊縫連接丘,并應避免連業(yè)接處板件寬度驢的突變,腹板葛與柱連接板用纏高強度螺栓連艦接(誼圖麥2效-6a寨)卻。當采用懸臂讀梁段時,梁段此與柱全部焊接姜(時圖敗2-6b灶)子。乳魂斑爬漁圖割2-6調(diào)梁端垂直于工慶字形柱腹板與醬柱的剛性連接步梁翼緣與柱焊拼接時,應全部葛采用全熔透坡食口焊縫,并按腫規(guī)定設置襯板熱,翼緣坡口兩營側(cè)設置引弧板犬(圖貸2肉-7a善)。在梁腹板派上下端應作扇辰形切角,其半垃徑欲r他宜取碑35mm寫(圖尸2-7b盈)。扇形切角乞端部與梁翼緣著連接處,應以江r=耗10mm噴的圓弧過渡,木襯板反面與柱掩翼緣相接處宜浸適當焊接。沉框架梁與柱剛離性連接時,應寧在梁翼緣的對躺應位置設置柱昆的水平加勁具肋租(陡或隔撫板蚊)碼。對于抗震設蕩防的結構,水喝平加勁肋應與溉梁翼緣等厚。曲對非抗震設防輪的結構,水平邀加勁肋應能傳脂遞梁翼緣的集踩中力,其厚度汗不得小魂于梁翼緣厚度貝的開l及/慮2暈,并應符合板能件寬厚比限值攔。水平加勁肋聾的中心線應與撈梁翼緣的中心漏線對準。古圖甚2-7斷梁與柱剛接細廈部構造嫌衰圍在抗震設防的者結構中,工字梨形柱水平加勁因肋與柱翼緣焊易接時,宜采用槍坡口全熔透焊煤縫,與柱腹板警連接時可采用衡角焊縫。當梁展端垂直于工字步形柱腹板平面芬焊接時,水平敏加勁肋與柱腹育板的焊接則應室采用坡口全熔毅透焊縫。箱型雕柱隔板與柱的侮焊接,應采用壩坡口全熔透焊玩縫;對無法進芝行手工焊接的選焊縫,應采用講熔化嘴電渣焊植,并應對稱布表置,同時施焊糟。飄碌冤當柱兩側(cè)的梁冤高不等時,每木個梁翼緣對應跪位置均應設置導柱的水平加勁豬肋。加勁肋間窗距不應小于止150mm音,且不應小于慕水平加勁肋的宿寬度濕(油圖秋2噸-8a輸)扔。當不能滿足殺此要求時,應狼調(diào)整梁的端部癢寬度,此時可除將截面高度較梁小的梁腹板高稍度局部加大,倘腋部翼緣的坡刻度不得大于蛾l噸∶踩3篩(粉圖捐2-8b鏟)腫。當與柱相連友的梁在柱的兩攔個互相垂直的紗方向高度不等拳時,同樣也應販分別設置柱的互水平加勁辮肋絨(膽圖掙2示-8c婆)采。告朽擦尤服憂圖胞2-8扔柱兩側(cè)梁高不撿等時的水平加粉勁肋蠻2踏.梁與柱的連聾接承載力驗算植工字形梁與工掏字形柱采用全歸焊接連接時,師可按簡化設計殊法或精確設計養(yǎng)法進行計算。排當主梁翼緣的度抗彎承載力大孕于主梁整個截辜面全塑性抗彎掃承載力的寬70%稿時,即姥,可采用簡化射設計法進行連湖接承載力設計幻;當小于惹70%訴時,應考慮按酬精確設計法設暢計。三(烈1蹈)簡化設計法例它是采用梁翼尸緣的連接承受帥梁端全部彎矩臘,梁腹板的連家接承受梁端全艦部剪力的原則騙,計算比較簡往便,對跨高比穴適中或較大的蝶情況是偏于安岸全的。廢1曠)當采用全焊慌接連接時,梁賊翼緣與柱翼緣聽對接焊縫的抗蓮拉強度應滿足蘋:睡名猜縮榜培濟梁腹板角焊縫要的抗剪強度應頃滿足:委反龜俯奴忌露式析中瞇里,臉—討—寶分別為梁端的識彎矩設計值和免剪力設計值;渾、奔撒—齒—嚇分別為梁的截饑面高度和翼緣雀厚度;心—繡—遲梁的翼緣寬度念,等于對接焊垮縫的有效長度時;丘、昏—牙—楊角焊縫的有效椅厚度和計算長餓度;士—薯—銳對接焊縫的抗觀拉強度設計值誘;俗—灣—間角焊縫的抗剪隊強度設計值。征2熱)當采用栓焊許混合連接時,將翼緣焊縫的計躁算用全焊接連腳接,梁腹板高布強度螺栓的抗廳剪強度應滿足站:榜非械虧永來較節(jié)宴港青式中拒—香—勢梁腹板高強度森螺栓的數(shù)目;臣—意—包一個高強度螺蕩栓抗剪承載力郵的設計值;封0.9厭—午—狹考慮焊接熱影容響高強度螺栓宏預拉力損失系劣數(shù)。定(繩2飄)菌精確設計法斤當梁翼緣的抗牽彎承載力小于遮主梁整個截面駁全塑性抗彎承邀載力的猾70%薄時,梁端彎矩滿可按梁翼緣和暗腹板的剛度比中進行分配,梁胖端剪力仍全部累由梁腹板與柱錢的連接承擔:蘭爬裂傾色文野桐慧在宮厚腔式溫中刑燕、飼—噸—恨分別為梁翼緣排和腹板分擔的擺彎矩;亦—藏—笑梁全截面的慣色性矩;技、循—酸—系分別為梁翼緣響和腹板對梁截非面形心軸的慣撓性矩。查梁翼緣對接焊倒縫的正應力應蠻滿足:編紡遞餅楚取梁腹板與柱翼籮緣采用角焊縫堪連接時,角焊冒縫的正應力和跨剪應力應滿足靈:耽駛攻鄉(xiāng)皺篩臥桐戀繪遣墳圾梁腹板與柱翼址緣采用摩擦型役高強度螺栓連激接時,最外側(cè)密螺栓承受的剪演力應滿足下式乘要求:把兩罩供雀式蕉中染肚—悔—漸螺栓群中心至減每個螺栓的距驗離;百—建—編螺栓群中心至孔最外側(cè)螺栓的魂距離。偵當工字形柱在氣弱軸方向與梁錦連接時,其計局算方法與柱在獲強軸方向連接凈相同,梁端彎尋矩通過柱水平盲加勁肋傳遞,品梁端剪力由與杯梁腹板連接的票高強度螺栓承丹擔。蹦(棚3帶)姨對抗震設防的剖高層建筑鋼框伸架,其節(jié)點連氧接的最大承載拔力應滿足下列樂公式要求:竊掉富隙謊畜罩栽裹候跡V綿u哲≥崖1.3爭(免2犯)名式灶中懸魂—迫—羞梁上下翼緣全慨熔透坡口焊縫接的極限受彎承嘴載力;放敘—違—擋梁腹板連接的或極限受剪承載抓力;塘跑—便—肆梁構件(梁貫訴通時為柱)的師全塑性受彎承脊載力;攤狀—勁—礎梁的凈跨(梁淺貫通時取該樓共層柱的凈高)樂。仆3.朋梁柱節(jié)點域的胃計算槳由上下水平加虹勁肋和柱翼緣錦所包圍的柱腹嶺板稱為節(jié)點域世,在周邊彎矩泉和剪力的作用痕下,膏根據(jù)《建筑抗鑼震設計規(guī)范》乖(廢GB5001頁1耀—質(zhì)2001頃)撐工字形截面柱款和箱形截面柱惡的籍節(jié)點域應按下舍式驗算:疏乳袋來工字形截面柱銅:辱;箱形截面柱母:道戚始姓客逼舞技勸靈迅其壩中鋼鬧、岸—搬—需分別為節(jié)點域噴兩側(cè)梁的全塑菌性受彎承載力漿;慕—否—代節(jié)點域的體積弱;抱—密—灌鋼材的抗剪強鏡度設計值;墊—夫—榆折減系數(shù)笨,推6講度獵Ⅳ吐類場地快和弱7餓度時可丹取懇0.慰6啄,榮8破、訓9楊度時可多取砌0.肉7嚼;妙、桶—撈—度分別為梁腹板憑高度和柱腹板膠高度;業(yè)—盛—故柱在節(jié)點域的餅腹板厚度;潤M卷b1擇,據(jù)M棟b2欄—威—孔分別為節(jié)點域末兩側(cè)梁的彎矩默設計值;棚—米—乎節(jié)點域承載力蜓抗震調(diào)整系數(shù)三,駱取向0.8焦5細。違當節(jié)點域厚度策不滿足上式要門求時,對工字垂形組合柱宜將威柱腹板在節(jié)點腫域局部加厚。耀對庸H肝型鋼柱,可授在節(jié)點域加焊桿貼板,貼板上鐵下邊緣應伸出悅加勁肋以外不嘴小于薄150mm獎,并用焊腳尺農(nóng)寸不小于吸5mm數(shù)的角焊縫連接覺,貼板與柱翼做緣可用角焊縫喂或?qū)雍缚p連渴接。當在節(jié)點躍域的垂直方向鏡有連接板時,歪貼板應采用塞氣焊與節(jié)點域連現(xiàn)接。虜對于梁與柱采仗用鉸接連接時饒,與梁腹板相毛連的高強度螺貪栓,除應承受談梁端剪力外,若尚應承受偏心壞彎矩的作用。慈偏心彎矩撈應按下列公式踏計算:同粘害翁飽式塞中論隔—榜—厚支承點至螺栓針合力作用線的駝距離。豐(a)械鉛與柱強軸連于接海抽風(蔑b)泳載與柱弱軸連接餐圖維2-9破梁與柱的鉸接漆三、柱與柱的灌連接1.柱的形式瓣鋼框架柱宜采敵用工字形戶(罪H庭形)柱或箱形嚇截面柱,鋼骨精混凝土框架部速分宜采用工字絮形柱或十字形想柱。瞇由四塊鋼板焊掌接組成的箱形雪截面柱,在其省兩個主軸方向憶均具有較大的阿剛度,箱形柱尚通常是在工廠菌自動焊接組裝跨而成,其角部婚的組裝焊縫采每用部分熔透何的甘V暈形抹或貫U名形焊縫,焊縫磨厚度不應小于功板厚鉆的悅1/嘩3急,并不應小于肢14mm示,抗震設防時倡不應小于板厚宗的幅1/2披(如圖爭2-10勾)。當梁與柱女為剛性連接時遵,在框架梁的外上、下福600mm形范圍內(nèi),應采霉用全熔透焊縫緣。也十字形柱可由客鋼板薦或墳H見型鋼焊接而成留(如圖既2-11差),組裝的焊蒼縫均采用部分挖熔透匠的屑K跌形坡口焊縫,患每邊焊接深度都不應小于火1/3致板厚。董停接轎圖艷2-10遼某脊箱形柱的組裝尾焊啟縫續(xù)蛇尤陸圖腿2-11庭十字形柱的組能裝焊縫重2娃.幻柱的拼接形式枝柱常用的工地探拼接形式是對中齊坡口焊接。修為了保證施工宗時能抗彎以及篩便于校正上下歐翼緣的錯位,頑應預先設置安鄭裝耳板,耳板粱厚度應根據(jù)陣妄風和其他的施噴工荷載確定,牛并不得小于續(xù)10mm福,柱焊接好后省用火焰將耳板愉切除,耳板宜耳設置于柱的一蛇個方向的兩側(cè)盜,或柱接頭截遍面受彎應力最舌大處,箱形柱妄有時在兩個相琴鄰的互相垂直的的柱面上設置含安裝耳板。址柱需要改變截強面時,應優(yōu)先鎖采用保持柱截莊面高度不變而御只改變翼緣厚段度的方法。當猜必須改變截面罩高度時,對邊塌柱宜采用圖捷2形-12a貸的做法,不影的響貼掛外墻板街,但應考慮上很下柱偏心所產(chǎn)蛙生的附加彎矩前;對內(nèi)柱宜采虎用圖扁2-12b舟的做法。當變厘截面段位于梁殺柱接頭位置時文,可采用圖嘴2興-12c嗎所示的做法,患柱變截面段的逮兩端距梁的上即下翼緣均不宜悼小于勿150mm慈。所有變截面乓段的坡度都不但宜超過摘1樓∶疑6諸。征崗農(nóng)限倆沈圖崇2-12千紐柱的變截面連恭接騎四、梁與梁的版連接霧1.岡主梁的工地拼困接乎主梁的工地拼忠接主要用于柱協(xié)外帶懸臂梁段死與梁的連接,戴可采用以下接師頭形式:不(詢1塑)翼緣采用全乖熔透焊縫連接勒,腹板用摩擦賓型高強度螺栓辭連接;題(形2會)翼緣和腹板及均采用摩擦型取高強螺栓連接址;否(涼3濃)翼緣和腹板擺均采用全熔透愁焊縫連接。闊主梁的拼接應濫位于框架節(jié)點賣塑性區(qū)段以外賊,即離開從梁尸端算起的則1/10啟跨長并應大于娃1.6m馳。當用于抗震垂設防時,梁的賺翼緣和腹板都凝有相應的拼接育材料和連接件北,它們所能傳飽遞的力不低于礦翼緣和腹板所坦能傳遞的最大消內(nèi)力。當用于梯非抗震設防時吉,梁的接頭應骨按內(nèi)力設計,通此時,腹板連仁接按受全部剪憤力和所分配的尚彎矩共同作用蒙計算,翼緣連屢接按所分配的賊彎矩設計。當顆接頭處的內(nèi)力渡較小時,接頭絲承載力不應小掃于梁截面承載爹力的舊50%陸。竊2婚.鴉次梁與主梁的棄連接街次梁與主梁的啊連接一般采用哨簡支連接(圖火2-1反3肥)篩。次梁腹板與艘主梁上的加勁威肋港(梨或連接角廟鋼線)幼用高強度螺栓村相鬼連立,數(shù)按次梁的剪力耐設記計滴,浴并應考慮連接約偏心產(chǎn)生的附絮加彎矩設計連至接螺栓。當次科梁高度小于主惜梁高度的粥1/2菠時紙,牧可在主梁翼緣胸受壓區(qū)段的次寇梁端部設置角戲撐煩(繼圖芽2疏-14a君)扮或?qū)⒅髁旱募佑饎虐寮用姕?銜圖香2-14b顛)種,獻用以阻止主梁全受壓下翼緣側(cè)換移宋,挪起到側(cè)向支撐攜的作用。矮圖糖2-13葉卻紫主梁與次梁的勇簡支連接炊密他吩交度圖粉2-14焰蠢次梁高度較小奴時與主梁的連拆接濟當次梁跨度較討大射,逗跨數(shù)較多或荷蝕載較大期時雹,奇為了減小次梁榜底撓閘度混,晝次梁與主梁可宿采用剛性連完接先(權圖冠1-21綱)幫.惠次梁的支座壓沉力傳給主休梁遣,駁支座彎矩則在競兩相鄰跨的次高梁之間傳偏遞移,冶次梁上翼緣用環(huán)拼接板跨過主功梁相互連珠接細(萬圖摧2俱-15托a傲)來,揀或次梁上翼緣金與主梁上翼緣游垂直相交焊蚊接圍(嘆圖革2-15鳴b)比,獵由于剛性連接魂構造復渾雜榜,國且易使主梁受援扭潔,掙故較少采彩用混.刮葛銳領紙弓捕圖護2-15緩悲臥次梁與主梁的叛剛性連接鋸3致.祝主梁的側(cè)向隅拴撐謊按抗震設計的峰框架購梁爺,狼為防止框架橫猾梁的側(cè)向屈決曲薯,柿在節(jié)點塑性區(qū)狂段應設置側(cè)向榴支撐構站件胳,抹由于梁上翼緣橋和樓板連在一醬起刪,跑所以只需在橫眨梁下翼緣在距屯柱軸線潛1/添8不~辯1/10軌梁跨處設置側(cè)給向隅者撐歪(瓶圖墊1-22斑)躬,搜并應滿足《鋼職結構設計規(guī)范火》扣(GB50播01粥7漫—盲2003)誰第舒鍵條的要求,側(cè)財向隅撐的長細俯比不得大于牽。此時翻隅撐可起到支免承兩根橫梁的饅作用。豈側(cè)向隅撐的軸椒向力番N黨值按下式計算付:招駛槽臨辰邪式管中座鼓—劃—芽梁受壓翼緣的站截面面積;旋—恒—火梁翼緣抗壓強捉度設計值;序—通—螺隅撐與梁軸線適的夾角,當梁躍互相垂直時可過取丑。潤注:分母的老6己0酒為偏于安全地駝參置照糟CECS10屆2透∶額2002疑順節(jié)而確定的。抽從島武圖階2-16知孕梁的側(cè)向隅撐§3.0柱腳刻高層鋼結構柱薦與基礎的連接鞏一般采用剛接迎柱腳,對非框買架的軸心受壓鏡柱可設計為鉸豈接柱腳。剛接鑄柱腳分為埋入不式、外包式和典外露式三種,追前兩種較適用蕩于底層為型鋼興混凝土結構的統(tǒng)情況??拐鹪O自計時,柱的下宋端在形成塑性皮鉸之前,不允點許錨栓和底板巨發(fā)生屈服或基子礎混凝土被壓撲壞,因此,柱紙腳的最大抗彎黨承載力應按柱香全塑性彎矩的源1.2扁倍進行設計,矛即:課式拼中駝傅—獻—委柱腳的極限抗居彎承載力;國陸佳—型—眠考慮柱軸力時竟柱的全塑性受綁彎承載力。膛工字形截面(登繞強軸)和箱醒形截面:當時,當時,彩工字形截面(恒繞弱軸):當時,當時,——柱軸力;梳—暮—鼻柱軸向屈服承他載力,取墨;艦—棗—貞柱腹板截面面兆積;時—男—踩柱截面面積;益—羞—摘無軸力時的全吸塑性受彎承

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