8.2【 计算要点—
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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γRE【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γR》E,的,作,用,类似
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8.《2,.2 20—0,1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
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:。 1 钢【结构考虑二阶效应】的计算钢结构设【。计规范GB 50】017-2》00:3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NEHR—P抗震?设计手册(》第二版)《200?0年节点域考—虑剪切变形的方【法如下可供参考
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】。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;:
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】 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=Mb1!+Mb?2 ;
【
》 :。 Vpej》i一一第《i层框?架的第j个节—点域的有效体积;】
:
,
《 , : Mb1、M【b2一一分别为受】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
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, , 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2—5%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2005A!。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,1.25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
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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
》
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【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(RBS)!连,接的塑性《铰至柱?面,。距离参考FEMA3!50:的规定?取(0.5~0.】75)bf》。+(0.65—~0.85)hb】/2:(其中bf》和hb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】.10g)作为低】烈度区分界大—致相当于AI—。SC的等级C按A】I,SC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1.1》5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2001—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AISC】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9?0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,。/70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
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? 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JGJ 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
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》。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2?007年3月
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8《.2.6 本【。。条规定了支撑—框架的验算
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《 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》30%?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A—ISC抗震规程中】针对此情况提出的具!有实用性参》见图:20
》
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8.2!.,7 偏心支撑框架!的,设计计?算主要参考AI【SC于1997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
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】当,消能梁段的》轴力设?。计值不超过0.【15Af《时按AISC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A】ISC?相当;当《轴力设计《值超过0.15【Af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2!1)
】
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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(2001!/2:0,06)的下列规定】拟,定,
》
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!。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S?。M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:。0.7?5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Q】345钢材连—接,系数:1.30《<f:u/fy=470】/345=1.36!解决了200—1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
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