,
,
8.2 计算!要点
】
8?.,。2.1 钢—结构构件按地震【组合内力设计值进】行,抗震验算时钢材的各!种,。强度设计值》需除以本规范规定的!承载力抗震调整系】数γ:RE以体现钢—材动静?强度和抗震设计与】非,抗震设计可》靠指标的不同—国外采用许用—应力设?计的规范中》考,虑地震组《合时钢材的强—度通常规定提高1】/3或30》%与本规《范γRE的作用【类似
8!.2.2《 :2001规范的钢结!构阻尼比偏严本次修!订依据试验》结果适?当放宽采用》屈曲:约,束支撑?的钢结构阻尼比按】本规范第12章消能!减震结构的规—定采:。用
】 ?采用该阻尼比后地】震影响系数均按本】规范第?。5章的规定采—用
:
,
8.2.3! 本条规定—了钢结构内力和变形!分,析,。的一些原则》要求
《
《 ,。 1 钢【结构考虑二阶效应】的计算?钢,结构设计规范GB !50:017-2003】第3.?2.8?条的规定应计入构】件初始?缺陷(初倾斜、初】弯曲、残余应力等】)对内力《的影响其影响程【度可通过《在框架每层柱顶【作用有附加的—假想水平《力来体现
】
2 】 对工字形截面柱美!国NEHRP抗震】设计手册(第二版)!2000年节点域】考虑剪切《变形的?方,法,如下可供参考
【
?
》 考虑节《点域:剪切变?。形对层间位移角的影!响可近似将所得【层间位移角与由节】。点,域在:相应楼层设计弯矩下!的剪切?变形角平均值—相加求得节点域【。剪切变形角的楼【层平均?值可按下式》计算
】
式中】。△γi?一一:第i层钢框架在【所考虑的受弯平面内!节点域剪《切变:形引起的变》形角平均值;
!
【 :Mji一一》第i层框《架的第j个节点域】在所考虑《的受弯平面内—的,不平衡弯矩由—框架分析《。得出即Mji=M】b1+?Mb2 ;
—
》。 《 V?p,eji一《一第i层框架—的第j个节点域【的有效体积》;
】 》Mb1、M》b,。2一一分别》。为受弯平面》内第i层《第j个?节,点左、?。右梁端?同方向地震作用组】合下的弯矩设计值】
?
? 对》箱形截面柱节—。点域变形较小其对】。框架位移的影—响可略去不计—
— 3 【本款修订依》据,。。多道:。防线的概念设—计框架-支撑—体系中支撑框架是第!一道:防线:在强烈地震中—支撑先屈服》内力重分布》使框架部分承担的地!震剪力必需》增大二者《之和:应大:于弹性计算》的总剪力;如—果调整的结》果框架部《分承担的地震剪力】不,。。适当增大《。则不是“《双重体系”而是按】刚度分配《的结构?体系美国IBC规】范中这两种》体系的延《性折减?系数:是不同的适用高度】也不同?日本在钢《支撑-框架结构【设计中去掉支撑的纯!框架按总剪》。力的40%设—。。计,远大:于25%总》剪力这?一规定?。体,。现了多道设防—的原:则抗震分析时可通过!框架:部分的楼层剪力调整!系,数来实现也可—采用删去《支撑框?架进行计算来实【现
:
【。 4 《 为:使,偏心支撑《框架仅在耗能梁段屈!服,支撑斜杆、柱和非耗!能梁段的内力—设计值应根据耗能梁!段屈服时的内力确】定并考虑《。耗能梁段的实际有效!超强:系数再根据各构件】的承载力抗震调整系!数确定斜杆》、,柱和非?耗能梁段保持弹【性所需的《承载力2005【A,ISC?抗震规程规定—位于消?能梁:段,同一跨的《框,架梁:和框架?柱的内?。力设计值增大—。系数不?小于1.1支撑斜杆!的内力增《大系数不小于1.2!5,据此对2《001规范的—规定适当《调整梁和《柱,由原来的8度不小于!1.5和9度不小于!1.6调整为二【级不小于1》.2和一级不小于】1.3支撑斜—杆由原来的8度不小!于1.4和9度不小!于1.5调》整为二级不小于【。1.3和一级不【小于1.4
】
8.》2.5 本条是实!现“强柱弱梁”抗】震,概念设计的基本【要求
》
,
1【 轴压比较小时可!不验算强柱弱—梁条文所要求的是】按2倍的小》震地震作用的—地震组合得出—的内力?设计值而不》。。是取小震地震组【合轴向力的2倍
!
《 《参考美?国规定?增加了梁端塑性铰】外移的?强柱弱梁验》算公式?骨形连?接(RB《S)连接的塑性铰至!柱面距离参考FEM!A350的》规,定取(0.5~0.!。75)?bf:+(0.65~0.!85)hb/2(】其中:bf和h《。b分别?为梁翼缘宽度和梁】截面高度);梁端扩!大型:。和加盖板的》连接按?日本规定取》净跨的1/1—0和梁?高二者的较大值强】柱系数?建,议以7度(》0.10《g):作为低烈《。度区分界大致相【当于A?ISC的等》级C按AIS—C抗震规程等级B、!C是低烈度区可不执!行该标准《规定的抗震构造【措施强?柱,系数实际上已隐含】系,数1.15本次修】订只是将强柱—。系数按?。抗震等级《作了相应的划分基】。本维持了2》001规范的数值】。
! 2 ? 关于节点》域日本规定节点【板域尺寸自梁柱【翼缘中心线算起A】ISC的《节点域稳定公式规定!自翼缘内侧算起本次!修订拟取《自翼缘中心线算起】
《。
《 美国节点—板域稳定公式为高度!。和宽度之和除以【90:历,次,修订此式未变—;我国同《济大学和《哈,尔滨:工业大学做过试【验结果都是》1/70考虑到试件!板厚有一《定限制过《去对高层《用1/90对多层用!1/7?0板的初始缺—陷对平?面内稳?定影:响较大特别是板【厚有限时一次试验也!难以得出可靠结果考!虑到:该式一般不控制本次!修订拟统一采用【。美国:。的参数1/90
!
?
》研究表明节点域既】不能太?厚也不?能太薄太厚了—使节点域不能发挥】其耗:能作用太薄了将使】。框架侧向位移—太大规范《。使用折减系数来设】。计取0.7》。是参考日《本研究结果》采用高层民用—建筑钢结构技术规】程JG?J 99-》98规定在7度【。时改用?0.:6是考虑到我国7度!地区较大可减少【节点域加厚日本【第一阶段《设计相当于我国8度!;考:虑7度可适当降低】要求:所以按?抗震等级划》分,拟,就了系?数
》
? 当两》侧梁不?等高时节点域—剪应:力计算公式可参阅】钢,结构:设计规?范管理组编著的【钢结构设计计—算示例p582【页中国?。。。。计划:出版社2007年3!月
?
8.2.】6 本条》。规定了支撑框—架的验算
—
:
: 1 — 考虑循环荷—。载时的强度降低系数!是高:钢,规,编制时陈《绍蕃教授提出的【考虑:中,心支撑长细比限【值改动较《大,拟保留此系数
【
?。
2 】 ,当人字支撑的腹杆在!大震下受压屈曲【后,其承载?力将下降《导致横梁在支撑处】出,现向下的不平衡集中!力可能引起横梁【破坏和楼板下陷并】在横梁两《端出现塑性铰—;此不平衡集中力取!。受拉支撑的竖—向分量减《去受压支撑》屈曲压?力竖向分量的3【0%V?形支撑情况》类似:仅当斜杆失》稳时:楼板不是下陷而是】向上隆起不平衡力与!前种情况相》反设计单位》反映:。考,。虑不平衡力后梁截】面过大条《文中:的建议是《AISC《抗震规?程中针对此》情,况,提出:的具有?实用性参见图—20
?
》
:
8.2【.7 偏心支撑】框架的设计计—算主:要参考AISC于1!99:7年颁布《的钢结构房屋—抗震规程并根据【我国:情况作了适当调整】
》
《 当:消能梁段的》轴力设计值不—超过0.15—Af时按AI—SC规?定忽略轴力影响消】能梁段的《受剪承载力取腹【板,。屈服:时的剪力和梁段两】端形成塑性铰—时,的剪力?两者的较小值本规】范根据我国钢结构】设计规范关于钢材拉!、压:、弯强度设计值【与屈服强度的关【系取承载力抗—震调整系数为—1.0计算结果与】AI:SC相当;当轴力】设计值?超过0.15Af】时则降低梁》段的:受剪承载力以—保证该梁段具有稳】定,的滞回性能
】
》 为使支》撑斜杆能承受消【。能梁段的梁端弯矩支!撑与梁段的连接【应设计成刚接(【图21)
!
【8.2.8 — 构件的连接需符合!强,连接弱构件》的原:则
:
】 1 ? 需要对连接作二阶!段设:计第一阶段要求【按构件承载》力而不是设计内力】。进行连接计算是考】虑设计?内力较小时》将导致连《接件型号和》数量:偏少或焊缝的有效截!面尺寸?偏小给第《二阶段连接(—极限承载力)设计】带来困难另外—高强度螺栓滑移对】钢,结构连接的弹性设】。计是不允许》的
! 2 框架梁】一般为弯矩控制剪力!控制的情况很少其设!计剪力应采用与梁】屈,服弯:矩,相应的剪力》2001规范—规定采用腹板全截】面屈服时的剪力【过于保守另》一方面?20:01规范用1—.3代替《1.2考虑竖向荷】载往往偏小故—作了相?应修:改,采用系数1.2【是考虑梁腹板的【塑性:变形小于翼》缘的变形《要求较多当梁—截面受剪力控—制时该系《数宜适当加大
【
》 3 钢】结构连接系数修【订系参考日本建【筑学会钢结构—连接设计指南(20!。01/2006)的!下列:规定拟?定
?。
》。
— 表中的连接】系数包?括了超强系》数和应变硬化系数;!SS是碳《素结:构,钢SM是焊接—结构钢?SN是抗震结构钢】。其性:能是逐步提高的【连接:系数随钢种的—性能提高而》递减也随《钢,材的强度等级递增】而递减?是以钢材超强系数】统计数据为依据的】而应变硬化系—数各国普遍取—1.1该文献说【明梁端?连接的塑性变形要求!最高连?。接系数也最高而支】撑,连,接和构件拼接的【塑性变形相》对较小故连接—系,。数可取较低值—。螺栓连接受》滑移的?影响:且钉孔使《截面减弱影响了承载!力美国和欧》盟规范中连接—系数都?没有这样细致—的划分和规定—我国目前对建筑【钢材的超强系数还】没有作过统计本规】范表8.2.8【是按上述文献2【006版列出的它】。比2001规—范对螺栓破断的规定!降,。低了0?.05借鉴日本【上述规定将构—件承载力《抗震调整系数—中的焊接连接和螺栓!连接都取《0,.75连接系—数在连接承》载力计算表》达式中统一考虑有】利,于按不?同情况区别对待也有!利于提高连》接系数的《直观性对于Q3【。。45钢材连接系数1!.3:0<fu/fy【=4:70/345=1.!36解?决了20《01规范所规定综合!连接系数偏高—材料强度不能—充分利用《的,问题另外《对于外露式柱脚考虑!在我:国应用较多适—当提高抗震设—计时的承载力是必要!的采:用了1.1系—数本:规,。。范表:。8.2.8与—日本规定《相当接近
—