高層4-高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計(修改后)_357809005

1、 表表4-1 非抗震設防或非抗震設防或6度設防簡支實腹鋼梁的最大側(cè)向長細比度設防簡支實腹鋼梁的最大側(cè)向長細比鋼號鋼號工字形截面（含工字形截面（含H型鋼）梁型鋼）梁箱型截面梁箱型截面梁跨中無側(cè)向支撐跨中無側(cè)向支撐跨中受壓翼緣有側(cè)跨中受壓翼緣有側(cè)向支撐向支撐荷載于上荷載于上翼緣翼緣荷載于下荷載于下翼緣翼緣荷載于任何部位荷載于任何部位Q23513201695Q34510.516.51365Q3901015.512.557Q4209.51512-表表4-2 按按7度及以上設防實腹鋼梁的最大側(cè)向長細比度及以上設防實腹鋼梁的最大側(cè)向長細比 11.00.5pxMWf1235(6040)ypxayMWff10

2、.51.0pxMWf1235(45 10)ypxayMWff應力比值應力比值側(cè)向支承點間的構(gòu)件長細比側(cè)向支承點間的構(gòu)件長細比y1MpxWayff鋼梁彎矩平面外的長細比；側(cè)向支承點之間的最大彎矩；鋼梁截面對x軸的塑性截面模量；分別為鋼材屈服點與設計強度值。 2222221170()4wtyhKEIGIEIllhK1,l h,wtyII I壓型鋼板每個波槽均與梁相連時板面內(nèi)的抗剪剛度； 鋼梁的自由長度和高度； 鋼梁的翹曲常數(shù)，自由扭轉(zhuǎn)常數(shù)，繞弱軸的慣性矩。 表表43 框架梁的板件寬厚比限值框架梁的板件寬厚比限值 yfftb/235300（1）變截面框架梁的截面變化，宜改變梁翼緣的寬度和厚度，）變截

3、面框架梁的截面變化，宜改變梁翼緣的寬度和厚度，而保持梁的腹板高度不變；而保持梁的腹板高度不變；（2）當梁的上翼緣采用抗剪連接件與組合樓板相連時，可不驗）當梁的上翼緣采用抗剪連接件與組合樓板相連時，可不驗算組合梁的整體穩(wěn)定，但仍應根據(jù)條件在其下翼緣設置隅撐；算組合梁的整體穩(wěn)定，但仍應根據(jù)條件在其下翼緣設置隅撐；（3）框架梁的端部以及有集中荷載作用點等可能出現(xiàn)塑性鉸的）框架梁的端部以及有集中荷載作用點等可能出現(xiàn)塑性鉸的部位，梁的受壓翼緣應設置側(cè)向支撐（部位，梁的受壓翼緣應設置側(cè)向支撐（7度及以上抗震設防度及以上抗震設防的結(jié)構(gòu)，上、下翼緣均應該設置側(cè)向支撐），且實腹鋼梁相的結(jié)構(gòu)，上、下翼緣均應該設置

4、側(cè)向支撐），且實腹鋼梁相鄰側(cè)向支撐點鄰側(cè)向支撐點 之間的長細比應滿足之間的長細比應滿足表表4-2要求；要求；（4）焊接梁的翼緣一般用一層鋼板組成；當跨度大采用兩層鋼）焊接梁的翼緣一般用一層鋼板組成；當跨度大采用兩層鋼板時，外內(nèi)層厚度比宜為板時，外內(nèi)層厚度比宜為0.51.0，外層斷點應符合，外層斷點應符合鋼結(jié)鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范構(gòu)設計規(guī)范（GB50017-2003）要求；橫向加勁肋切角應）要求；橫向加勁肋切角應滿足附圖要求；滿足附圖要求； （5）采用高強度螺栓摩擦型連接拼合的大跨度鋼梁，其翼緣）采用高強度螺栓摩擦型連接拼合的大跨度鋼梁，其翼緣板不宜超過三層；其外層鋼板的理論斷點處的外伸長度內(nèi)板不宜超過

5、三層；其外層鋼板的理論斷點處的外伸長度內(nèi)的高強度螺栓數(shù)目，應按該層鋼板的的高強度螺栓數(shù)目，應按該層鋼板的1/2凈截面面積的承凈截面面積的承載力進行驗算；鋼梁翼緣角鋼截面面積不宜少于整個翼緣載力進行驗算；鋼梁翼緣角鋼截面面積不宜少于整個翼緣截面面積的截面面積的30，當最大型號的角鋼不能滿足條件時，可，當最大型號的角鋼不能滿足條件時，可增設腋板，參見附圖，此時，角鋼與腋板截面積之和不應增設腋板，參見附圖，此時，角鋼與腋板截面積之和不應少于翼緣總截面面積的少于翼緣總截面面積的30。橫向加勁肋切角橫向加勁肋切角高強螺栓連接高強螺栓連接（6）鋼梁的端部支座應該滿足下圖要求。）鋼梁的端部支座應該滿足下圖要

6、求。 平板支座平板支座突緣支座突緣支座 對于對于H形、工字形、箱形截面的受壓構(gòu)件，若其腹板的高厚比形、工字形、箱形截面的受壓構(gòu)件，若其腹板的高厚比不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求時，可采用下列措施之一：不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求時，可采用下列措施之一： （1）采用有效截面法驗算構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性。）采用有效截面法驗算構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性。 （2）配置縱向加勁肋）配置縱向加勁肋 （3）配置橫向加勁肋）配置橫向加勁肋當實腹柱的腹板計算高度與其厚度之比當實腹柱的腹板計算高度與其厚度之比 時，應時，應采用橫向加勁肋加強，加勁肋的間距不得大于采用橫向加勁肋加強，加勁肋的間距不得大于3h0，如附圖。，如附圖。受壓構(gòu)件腹板的補

7、強受壓構(gòu)件腹板的補強(a)腹板有效截面；腹板有效截面；(b)腹板縱向加勁肋；腹板縱向加勁肋；(c)腹板橫向加勁肋腹板橫向加勁肋ywfth/23570/04.3.1 框架柱的截面形式框架柱的截面形式 對于僅沿一個方向與梁剛性連接的框架住，宜采用對于僅沿一個方向與梁剛性連接的框架住，宜采用H形截形截面面，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)。，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)。 對于在相互垂直的兩個方向均與梁剛性連接的框架住，宜對于在相互垂直的兩個方向均與梁剛性連接的框架住，宜采用采用箱形截面箱形截面或或十字形截面十字形截面。箱形截面框架柱角部的拼裝焊縫，應采用部分熔透的箱形截面框架柱角部的拼裝焊縫，應采用部

8、分熔透的V形或形或U形形焊縫，其焊縫厚度不應小于板厚的焊縫，其焊縫厚度不應小于板厚的1/3，且不應小于，且不應小于14mm；對；對于抗震設防結(jié)構(gòu)，焊縫厚度不應小于板厚的于抗震設防結(jié)構(gòu)，焊縫厚度不應小于板厚的1/2，附圖（，附圖（a）；）； 當鋼梁與柱剛性連接時，當鋼梁與柱剛性連接時，H形截面形截面框架柱與腹板的連接焊縫和箱形截框架柱與腹板的連接焊縫和箱形截面框架柱的角部拼裝焊縫，在鋼梁面框架柱的角部拼裝焊縫，在鋼梁上、下翼緣的上、下各上、下翼緣的上、下各500mm的的區(qū)段內(nèi)，應采用坡口全熔透焊縫，區(qū)段內(nèi)，應采用坡口全熔透焊縫，附圖（附圖（b），以保證地震時該范圍柱），以保證地震時該范圍柱段進入

9、塑性狀態(tài)時不破壞。段進入塑性狀態(tài)時不破壞。 十字形截面框架柱可采用厚鋼板拼接焊接而成，如附十字形截面框架柱可采用厚鋼板拼接焊接而成，如附圖（圖（a），或者一個），或者一個H型鋼和兩個剖分型鋼和兩個剖分T型鋼焊接而成，如型鋼焊接而成，如附圖（附圖（b）。其拼接焊縫均應采用部分熔透的）。其拼接焊縫均應采用部分熔透的K形剖口焊形剖口焊縫，每條焊縫深度不應小于板厚的縫，每條焊縫深度不應小于板厚的1/3。4.3.2 4.3.2 框架柱的強度驗算框架柱的強度驗算 與梁剛接的框架柱，在軸向力和彎矩的共同作用下，它兼有與梁剛接的框架柱，在軸向力和彎矩的共同作用下，它兼有壓桿和梁的特點，屬壓彎或拉彎構(gòu)件。其強度

10、驗算可按壓桿和梁的特點，屬壓彎或拉彎構(gòu)件。其強度驗算可按鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)（1）的相關公式）的相關公式進行。進行。 其整體穩(wěn)定驗算按其整體穩(wěn)定驗算按鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)（1）的相關公式）的相關公式進行。進行。4.3.3 4.3.3 框架柱的整體穩(wěn)定驗算框架柱的整體穩(wěn)定驗算4.3.4 4.3.4 框架柱的計算長度框架柱的計算長度 現(xiàn)行的國內(nèi)、外結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，基本都不直接計算結(jié)構(gòu)的整現(xiàn)行的國內(nèi)、外結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，基本都不直接計算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，而是通過對組成結(jié)構(gòu)的框架柱的穩(wěn)定分析來間接控制結(jié)體穩(wěn)定，而是通過對組成結(jié)構(gòu)的框架柱的穩(wěn)定分析來間接控制結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，即先按一階彈性分析方法計算結(jié)構(gòu)由多種荷載產(chǎn)構(gòu)的整體穩(wěn)定

11、，即先按一階彈性分析方法計算結(jié)構(gòu)由多種荷載產(chǎn)生的內(nèi)力設計值，然后把框架柱作為單獨的壓彎構(gòu)件來設計。由生的內(nèi)力設計值，然后把框架柱作為單獨的壓彎構(gòu)件來設計。由于該法在設計框架柱是應用了計算長度的概念，因此常被稱為于該法在設計框架柱是應用了計算長度的概念，因此常被稱為計計算長度法或有效長度法算長度法或有效長度法。其計算長度等于該層柱的高度乘以計算。其計算長度等于該層柱的高度乘以計算長度系數(shù)。等截面框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度系數(shù)，按下列長度系數(shù)。等截面框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度系數(shù)，按下列規(guī)定確定：規(guī)定確定： 1. 當計算框架柱在重力作用下的穩(wěn)定性時當計算框架柱在重力作用下的穩(wěn)定性時（1）無支撐

12、純框架體系）無支撐純框架體系 1）當采用一階彈性分析方法計算框架內(nèi)力時，框架柱的計算）當采用一階彈性分析方法計算框架內(nèi)力時，框架柱的計算長度系數(shù)長度系數(shù)應按應按鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)（1）有側(cè)移框架確定。有側(cè)移框架確定。 2）當采用二階彈性分析方法計算框架內(nèi)力、且在每層柱頂附）當采用二階彈性分析方法計算框架內(nèi)力、且在每層柱頂附加考慮按加考慮按式式4-2計算的假想水平力時，框架柱的計算長度系數(shù)取計算的假想水平力時，框架柱的計算長度系數(shù)取1.0。 10.2250yinisQHniQsn10.2sny第i層及以上總重力荷載設計值； 框架的總層數(shù)，當1.0時取1.0； 鋼材強度影響系數(shù)，Q235取1.0；Q34

13、5取1.1：Q390取1.2：Q420取1.25。 0100()3(1.2)bbiiSNN01框架柱按無側(cè)移框架和有側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)算得的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)。 抗震設防烈度6度7度8度9度12層12層12層12層12層12層12層H形柱翼緣外伸部分131311121011910*9*腹板4352434843444340*36*36*箱型柱壁板39403736353633注：1.表中數(shù)值適用于Q235鋼，其它鋼號應乘以235/ayf2.角注*用于“強柱弱梁”設計原則不能得到保證的框架柱。 )/(cycpcANfWybpbfW NfAc6 . 0(e) 注意注意：當采用只能受拉的：當采用只能

14、受拉的單斜桿體系單斜桿體系時，必須設置兩組不同傾時，必須設置兩組不同傾斜方向的支撐，即單斜桿對稱布置，如附圖，且每層中不同方斜方向的支撐，即單斜桿對稱布置，如附圖，且每層中不同方向斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不得大于向斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不得大于10%，以保證結(jié)構(gòu)在兩個方向具有大致相同的抗側(cè)力的能力。以保證結(jié)構(gòu)在兩個方向具有大致相同的抗側(cè)力的能力。 應用應用：宜采用：十字交叉（宜采用：十字交叉（X X形）支撐、單斜桿支撐、人字形或形）支撐、單斜桿支撐、人字形或V V形支撐。十字交叉（形支撐。十字交叉（X X形）支撐、人字形或形）支撐、人字形或V V形支撐在抗震高層鋼

15、形支撐在抗震高層鋼結(jié)構(gòu)中最常應用。結(jié)構(gòu)中最常應用。在抗震結(jié)構(gòu)中，不得采用在抗震結(jié)構(gòu)中，不得采用K K形支撐體系。形支撐體系。 支撐斜桿宜采用雙軸對稱截面。通常，當樓房超過支撐斜桿宜采用雙軸對稱截面。通常，當樓房超過12層時，層時，宜采用軋制宜采用軋制H型鋼，其兩端與框架剛性連接；當樓房不超過型鋼，其兩端與框架剛性連接；當樓房不超過12層層時，可采用單軸對稱截面時，可采用單軸對稱截面(如雙角鋼組合的如雙角鋼組合的T形截面形截面)，但應采取，但應采取防止繞對稱軸屈曲的構(gòu)造措施。防止繞對稱軸屈曲的構(gòu)造措施。4.4.2 4.4.2 支撐斜桿截面選擇支撐斜桿截面選擇注：注：（1）設防烈度為）設防烈度為8

16、、9度時，若支撐斜桿采用焊接工字形度時，若支撐斜桿采用焊接工字形截面，其翼緣與腹板的連接宜采用全熔透連續(xù)焊縫；截面，其翼緣與腹板的連接宜采用全熔透連續(xù)焊縫； （2）雙角鋼組合的）雙角鋼組合的T形截面，不宜用于設防烈度為形截面，不宜用于設防烈度為7度及度及以上的中心支撐。以上的中心支撐。 計算原則計算原則：中心支撐斜桿可按兩端鉸接桿件計算，并應考慮施工：中心支撐斜桿可按兩端鉸接桿件計算，并應考慮施工過程逐層加載及各受力構(gòu)件的變形對支撐內(nèi)力的影響。過程逐層加載及各受力構(gòu)件的變形對支撐內(nèi)力的影響。注意注意：在多遇地震效應組合作用下，人字形支撐和：在多遇地震效應組合作用下，人字形支撐和V形支撐的斜形支

17、撐的斜桿內(nèi)力應乘以增大系數(shù)桿內(nèi)力應乘以增大系數(shù)1.5，十字交叉支撐和單斜桿支撐的斜桿，十字交叉支撐和單斜桿支撐的斜桿內(nèi)力應乘以增大系數(shù)內(nèi)力應乘以增大系數(shù)1.3，以提高支撐斜桿的承載力，避免在大，以提高支撐斜桿的承載力，避免在大震時出現(xiàn)過大的塑性變形。震時出現(xiàn)過大的塑性變形。4.4.3 4.4.3 支撐桿件的內(nèi)力支撐桿件的內(nèi)力 在初步設計階段，計算桿件所受內(nèi)力時，可分別按在初步設計階段，計算桿件所受內(nèi)力時，可分別按式（式（4-5）和（和（4-64-7）計算附加剪力和附加壓應力。附加剪力計算：計算附加剪力和附加壓應力。附加剪力計算： 1.2iiiiuVGh ihiGiu計算樓層的高度； 計算樓層以

18、上的全部重力； 計算樓層的層間位移。 十字交叉支撐斜桿： 2322cbrbrbrbrbrcbrblAAhbhlAl hA人字形和V形支撐斜桿 ： 2324cbrbrbrbrblAbhlIc斜桿端部連接固定后，該樓層以上各層增加的恒荷載和活荷載產(chǎn)生的柱壓應力； brlbbIhbrAcAbA支撐斜桿長度；支撐所在跨梁的長度、繞水平主軸的慣性矩和樓層高度；計算樓層的支撐斜桿、支撐跨的柱和梁的截面面積。 與支撐斜桿一起組成支撐系統(tǒng)的橫梁、柱及其連接，應具與支撐斜桿一起組成支撐系統(tǒng)的橫梁、柱及其連接，應具有承受支撐斜桿傳來內(nèi)力的能力；在計算人字形支撐體系中的有承受支撐斜桿傳來內(nèi)力的能力；在計算人字形支撐

19、體系中的橫梁截面時，尚應滿足在不考慮支撐的支點作用情況下，按簡橫梁截面時，尚應滿足在不考慮支撐的支點作用情況下，按簡支梁跨中承受豎向集中荷載時的承載力要求。支梁跨中承受豎向集中荷載時的承載力要求。4.4.4 4.4.4 支撐桿件的承載力支撐桿件的承載力（1 1）組成支撐系統(tǒng)的橫梁和柱）組成支撐系統(tǒng)的橫梁和柱brbrANREf/n35. 011 中心支撐的斜桿長細比限值 表4.4.6 支撐斜桿的板件寬厚比支撐斜桿的板件寬厚比 4.5 偏心支撐偏心支撐llpVM/6 . 1 /0.3wAA1.6/l plaMV當時，當時，/0.3wAA1.150.5/1.6/wl plaAAMV /N VNVAw

20、A耗能梁段承受的軸力和剪力設計值； 耗能梁段軸力和剪力設計值的比值； 耗能梁段的截面面積和腹板截面面積。 yf/235/brREbrNfA,lcc comlbVMMV,pccc comlbMMMM,lcc comlbVNNV,pccc comlbMNNM , c comM, c comN偏心支撐框架柱在豎向荷載和水平地震作用最不利組合下和彎矩設計值和軸力設計值 偏心支撐桿件內(nèi)力增大系數(shù)，按表表4-10取值。 表表4-10 偏心支撐桿件內(nèi)力增大系數(shù)偏心支撐桿件內(nèi)力增大系數(shù) 烈度烈度7度度8度度9度度支撐斜桿支撐斜桿1.41.41.5支撐橫梁支撐橫梁1.51.51.6支撐柱支撐柱1.51.51.6

21、4.6.1 鋼板剪力墻的設計要點鋼板剪力墻的設計要點（1）鋼板剪力墻是用鋼板或帶加勁肋的鋼板制成。）鋼板剪力墻是用鋼板或帶加勁肋的鋼板制成。（2）鋼板剪力墻嵌置鋼板剪力墻嵌置于鋼框架的梁、柱框格于鋼框架的梁、柱框格內(nèi)內(nèi)，如，如圖。圖。（3）鋼）鋼板剪力墻與鋼板剪力墻與鋼框架的連接構(gòu)造，應能框架的連接構(gòu)造，應能保證鋼板剪力墻僅參與保證鋼板剪力墻僅參與承擔水平剪力，而不參承擔水平剪力，而不參與承擔重力荷載及柱壓與承擔重力荷載及柱壓縮變形引起的壓力。縮變形引起的壓力。 4.6 鋼板剪力墻鋼板剪力墻4.6.2 鋼板剪力墻的承載力驗算鋼板剪力墻的承載力驗算 鋼板剪力墻的承載力驗算，應根據(jù)無肋和有肋分別按

22、進行其鋼板剪力墻的承載力驗算，應根據(jù)無肋和有肋分別按進行其強度和穩(wěn)定性驗算。強度和穩(wěn)定性驗算。 4.6.3 樓層傾斜率計算樓層傾斜率計算 內(nèi)藏鋼板支內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻是以鋼撐剪力墻是以鋼板為基本支撐，板為基本支撐，外包鋼筋混凝土外包鋼筋混凝土墻板所形成的預墻板所形成的預制裝配式抗側(cè)力制裝配式抗側(cè)力構(gòu)件，如圖。構(gòu)件，如圖。beGc 4.7 內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻 采用鋼板剪力墻的鋼框架結(jié)構(gòu)，其樓層傾斜率可按下式計算：采用鋼板剪力墻的鋼框架結(jié)構(gòu)，其樓層傾斜率可按下式計算： （1）內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻）內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻僅在內(nèi)藏鋼板支撐的節(jié)點處與鋼框架僅在內(nèi)藏鋼板支撐的節(jié)點處與鋼框架相連，外包混凝土墻板周邊與框架梁、柱間應留有間隙。相連，外包混凝土墻板周邊與框架梁、柱間應留有間隙