17 钢结构抗震性能化设计
17.1 一般规定
17.1.1 本章适用于抗震设防烈度不高于8度(0.20g)，结构高度不高于100m的框架结构、支撑结构和框架-支撑结构的构件和节点的抗震性能化设计。地震动参数和性能化设计原则应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。
17.1.2 钢结构建筑的抗震设防类别应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定采用。
17.1.3 钢结构构件的抗震性能化设计应根据建筑的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性，结构构件在整个结构中的作用、使用功能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等，经综合分析比较选定其抗震性能目标。构件塑性耗能区的抗震承载性能等级及其在不同地震动水准下的性能目标可按表17.1.3划分。
表17.1.3 构件塑性耗能区的抗震承载性能等级和目标
注：性能1～性能7性能目标依次降低，性能系数的高、低取值见本标准第17.2节。
17.1.4 钢结构构件的抗震性能化设计可采用下列基本步骤和方法：
1 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定进行多遇地震作用验算，结构承载力及侧移应满足其规定，位于塑性耗能区的构件进行承载力计算时，可考虑将该构件刚度折减形成等效弹性模型。
2 抗震设防类别为标准设防类(丙类)的建筑，可按表17.1.4-1初步选择塑性耗能区的承载性能等级。
表17.1.4-1 塑性耗能区承载性能等级参考选用表
注：H为钢结构房屋的高度，即室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋面的部分)。
3 按本标准第17.2节的有关规定进行设防地震下的承载力抗震验算：
1)建立合适的结构计算模型进行结构分析；
2)设定塑性耗能区的性能系数、选择塑性耗能区截面，使其实际承载性能等级与设定的性能系数尽量接近；
3)其他构件承载力标准值应进行计入性能系数的内力组合效应验算，当结构构件承载力满足延性等级为Ⅴ级的内力组合效应验算时，可忽略机构控制验算；
4)必要时可调整截面或重新设定塑性耗能区的性能系数。
4 构件和节点的延性等级应根据设防类别及塑性耗能区最低承载性能等级按表17.1.4-2确定，并按本标准第17.3节的规定对不同延性等级的相应要求采取抗震措施。
表17.1.4-2 结构构件最低延性等级
注：Ⅰ级至Ⅴ级，结构构件延性等级依次降低。
5 当塑性耗能区的最低承载性能等级为性能5、性能6或性能7时，通过罕遇地震下结构的弹塑性分析或按构件工作状态形成新的结构等效弹性分析模型，进行竖向构件的弹塑性层间位移角验算，应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的弹塑性层间位移角限值；当所有构造要求均满足结构构件延性等级为Ⅰ级的要求时，弹塑性层间位移角限值可增加25％。
17.1.5 钢结构构件的性能系数应符合下列规定：
1 整个结构中不同部位的构件、同一部位的水平构件和竖向构件，可有不同的性能系数；塑性耗能区及其连接的承载力应符合强节点弱杆件的要求；
2 对框架结构，同层框架柱的性能系数宜高于框架梁；
3 对支撑结构和框架-中心支撑结构的支撑系统，同层框架柱的性能系数宜高于框架梁，框架梁的性能系数宜高于支撑；
4 框架-偏心支撑结构的支撑系统，同层框架柱的性能系数宜高于支撑，支撑的性能系数宜高于框架梁，框架梁的性能系数应高于消能梁段；
5 关键构件的性能系数不应低于一般构件。
17.1.6 采用抗震性能化设计的钢结构构件，其材料应符合下列规定：
1 钢材的质量等级应符合下列规定：
1)当工作温度高于0℃时，其质量等级不应低于B级；
2)当工作温度不高于0℃但高于—20℃时，Q235、Q345钢不应低于B级，Q390、Q420及Q460钢不应低于C级；
3)当工作温度不高于—20℃时，Q235、Q345钢不应低于C级，Q390、Q420及Q460钢不应低于D级。
2 构件塑性耗能区采用的钢材尚应符合下列规定：
1)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；
2)钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20％；
3)钢材应满足屈服强度实测值不高于上一级钢材屈服强度规定值的条件；
4)钢材工作温度时夏比冲击韧性不宜低于27J。
3 钢结构构件关键性焊缝的填充金属应检验Ⅴ形切口的冲击韧性，其工作温度时夏比冲击韧性不应低于27J。
17.1.7 钢结构布置应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。