鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)抗震設計一般規(guī)定.課件

1、鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、傳力明確，側(cè)移剛度沿高度分布均勻，結(jié)構(gòu)整體側(cè)向變形為剪切型(多層)或彎剪型(高層)，抗側(cè)移能力主要取決于框架梁、柱的抗彎能力。 重力荷載及P-效應對結(jié)構(gòu)的抗震能力和結(jié)構(gòu)的延性有較大影響，當層數(shù)較多時，控制結(jié)構(gòu)性能的設計參數(shù)不再是構(gòu)件的抗彎能力，而是結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度和延性。因此，從經(jīng)濟角度看，這種結(jié)構(gòu)體系適合于建造20層以下的中低層房屋。 鋼框架-支撐體系可分為中心支撐類型和偏心支撐類型。 6.1.2 鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能第1頁，共14頁。帶有偏心支撐的框架-支撐結(jié)構(gòu)，具備中心支撐體系側(cè)向剛度大、具有多道抗震防線的優(yōu)點，還適當減小了支撐構(gòu)件的軸向力，進而減小了支撐失穩(wěn)的可能性

2、。 鋼框架-抗震墻板結(jié)構(gòu)，使用帶豎縫剪力墻板或帶水平縫剪力墻板、內(nèi)藏支撐混凝土墻板、鋼抗震墻板等，提供需要的側(cè)向剛度。 第2頁，共14頁。 6.2鋼結(jié)構(gòu)抗震概念設計 6.2.1 結(jié)構(gòu)平、立面布置以及防震縫的設置 6.2.2 鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型的選擇及所適用的結(jié)構(gòu)尺寸 第3頁，共14頁。表6-2 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度(m) 設 防 烈 度6度、7度8度9度最大高寬比6.5 6.0 5.5 表6-3 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高寬比結(jié)構(gòu)類型 設 防 烈 度6度、7度8度9度框架 11090 50 框架-支撐(抗震墻板) 220 200 140 筒體(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒)和巨型框架 300 2

3、60 180 第4頁，共14頁。對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)宜采用中心支撐，有條件時也可采用偏心支撐等消能支撐；超過12層的鋼結(jié)構(gòu)，宜采用偏心支撐，但在頂層可采用中心支撐。 (a) 交叉支撐； (b) 單斜桿支撐； (c) 人字支撐； (d) K形支撐 6.2.3 鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型的選擇及所適用的結(jié)構(gòu)尺寸 第5頁，共14頁。(a) D形偏心支撐；(b) K形偏心支；(c) V形偏心支撐；(d) 人字支撐 偏心支撐框架的設計原則是強柱、強支撐和弱消能梁段，即在大震時消能梁段屈服形成塑性鉸，且具有穩(wěn)定的滯回性能，即使消能梁段進入應變硬化階段，支撐斜桿、柱和其余梁段仍保持彈性。 第6頁，共14頁。6.2

4、.4 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋中樓蓋的形式 我國建筑抗震設計規(guī)范建議鋼結(jié)構(gòu)的樓蓋宜采用壓型鋼板現(xiàn)澆鋼筋混凝土組合樓板或非組合樓板。 對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)，尚可采用裝配整體式鋼筋混凝土樓板，亦可采用裝配式樓板或其它輕型樓蓋； 對超過12層的鋼結(jié)構(gòu)，當樓蓋不能形成一個剛性的水平隔板以傳遞水平力時，須加設水平支撐，一般每二至三層加設一道。 第7頁，共14頁。6.2.5地下室 多、高層鋼結(jié)構(gòu)設置地下室對于提高上部結(jié)構(gòu)抗震穩(wěn)定性、提高結(jié)構(gòu)抗傾覆能力、增加結(jié)構(gòu)下部整體性、減小結(jié)構(gòu)沉降起有利作用。 地下室及其基礎(chǔ)作為上部結(jié)構(gòu)連續(xù)的錨連部分，應具有可靠的埋置深度和足夠的承載力及剛度。因此，建筑抗震設計規(guī)范規(guī)定，

5、對于超過12層的鋼結(jié)構(gòu)應設置地下室,其基礎(chǔ)埋置深度，當采用天然地基時不宜小于房屋高度的1/15；當采用樁基時，樁承臺埋深不宜小于房屋總高度的1/20。 支撐桁架沿豎向連續(xù)布置，可使層間剛度變化較均勻。當設置地下室時，框架-支撐(抗震墻板)結(jié)構(gòu)中豎向連續(xù)布置的支撐(抗震墻板)應延伸至基礎(chǔ)；框架柱應至少延伸至地下一層。不可因建筑方面的要求而在地下室移動支撐的位置。第8頁，共14頁。6.2.6鋼結(jié)構(gòu)材料選擇1） 鋼結(jié)構(gòu)的鋼材應符合下列規(guī)定： （1）鋼材的抗拉強 度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.2；（2）鋼材應有明顯的屈服臺階，且伸長率應大于20%；（3）鋼材應有良好的可焊性和合格的沖擊韌性

6、。2） 鋼結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結(jié)構(gòu) 鋼及Q345等級B、C、D、E的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼；當有可靠依據(jù)時，尚可采用其他鋼種和鋼號。3） 采用焊接連接的鋼結(jié)構(gòu)，當鋼板厚不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力時，受拉試件板厚方向截面收縮率，不應小于國家標準厚度方向性能鋼板GB50313關(guān)于Z15級規(guī)定的容許 第9頁，共14頁。 6.3鋼結(jié)構(gòu)抗震計算 6.3.1 結(jié)構(gòu)計算模型的技術(shù)要點 1.阻尼比的取值 2.構(gòu)件、支撐、連接的模型 3.對樓蓋作用的考慮 4.質(zhì)量模型 第10頁，共14頁。6. 3.2 結(jié)構(gòu)抗震設計要點 1.承載力抗震調(diào)整系數(shù) 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 RE柱，梁0.75 支撐0

7、.80 節(jié)點板件，連接螺栓0.85連接焊縫 0.90 2.地震作用效應的調(diào)整 3.結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形驗算 4.承載力和穩(wěn)定性驗算 第11頁，共14頁。6.4鋼結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施 表6-5 超過12層的框架柱的長細比限值 烈度6度7度8度9度長細比120806060板件名稱7度8度9度柱工字形截面翼緣外伸部分箱形截面壁板工字形截面腹板134052123648113644梁工字形截面和箱形截面翼緣外伸部分箱形截翼緣在腹板間的部分1136 1132930 表6-6 不超過12層框架的梁柱板件寬厚比限值 第12頁，共14頁。板件名稱6度7度8度9度柱工字形截面翼緣外伸部分工字形截面腹板箱形截面壁板13433911433710433394333梁工字形截面和箱形截面翼緣外伸