鋼框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范講義

構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范

GB50191-2012介紹

鋼框排架結(jié)構(gòu)鋼框排架結(jié)構(gòu)鋼框排架結(jié)構(gòu)鋼框排架結(jié)構(gòu)鋼框排架結(jié)構(gòu)鋼框排架結(jié)構(gòu)鋼框排架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。剛架的柱與橫梁剛接，與基礎(chǔ)鉸接。排架結(jié)構(gòu)由屋架、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋架鉸接，而與基礎(chǔ)剛接。輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系在傳統(tǒng)觀念中，一般指由圓鋼、小角鋼（∟45×4及∟56×36×4以下）組成的小型或小跨度屋架、鋼架結(jié)構(gòu)，采用磚墻、混凝土墻板和屋面板，多用于小型廠房、倉庫或臨時建筑。隨著冷彎薄壁型鋼和彩色壓型鋼板等新型圍護結(jié)構(gòu)和材料的出現(xiàn)，其概念已發(fā)生根本性變革，與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)相比，其“輕”主要體現(xiàn)在:采用輕質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)，大大減輕恒載，整體結(jié)構(gòu)自重輕；采用標準化、自動化生產(chǎn)構(gòu)件，現(xiàn)場裝配，施工進度快；廣泛用于大中小跨度、工業(yè)與民用建筑，空間布置靈活，建筑造型輕；可回收，符合環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展原則。

正在建設(shè)中的多層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面板采用壓型鋼板，波浪造型的輕鋼結(jié)構(gòu)。屋面梁輕盈、活潑，克服了工業(yè)建筑造型單一、立面造型呆板的缺點。壓型鋼板外墻板門式剛架結(jié)構(gòu)的特點

重量輕(20～50kg/m2)工業(yè)化程度高、施工周期短柱網(wǎng)布置靈活綜合經(jīng)濟效益高

一般規(guī)定鋼框排架結(jié)構(gòu)突出屋面的天窗架，宜采用剛架或桁架結(jié)構(gòu)。天窗的端壁與擋風(fēng)板，宜采用輕質(zhì)材料。8度、9度時，排架的縱向天窗架宜從結(jié)構(gòu)單元端部第二柱間開始設(shè)置；當(dāng)縱向天窗架不能滿足從結(jié)構(gòu)單元端部第二柱間開始設(shè)置的要求時，在所設(shè)天窗架的第一個開間內(nèi)，屋蓋應(yīng)增設(shè)局部上弦橫向支撐。橫向天窗架起始點距屋架兩端的距離不宜小于4.5m?？蚺偶芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置完整的屋蓋支撐系統(tǒng)及柱間支撐?？蚣艿臉牵ㄎ荩┟姘?，宜采用現(xiàn)澆板；當(dāng)采用預(yù)制板時，板上宜設(shè)置配筋現(xiàn)澆層。樓板上孔洞尺寸較大時，應(yīng)設(shè)置局部樓蓋水平支撐。一般規(guī)定框排架結(jié)構(gòu)屋面和墻面圍護材料，宜選用輕質(zhì)板材。框排架結(jié)構(gòu)圍護墻和非承重內(nèi)墻的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：1 采用砌體墻時，墻與框排架結(jié)構(gòu)的連接，宜采用不約束框排架主體結(jié)構(gòu)變形的柔性連接方式；當(dāng)不能采用柔性連接時，地震作用計算和構(gòu)件的抗震驗算均應(yīng)計入其不利影響。2 當(dāng)框架的砌體填充墻與框架柱為非柔性連接時，其平面和堅向布置宜對稱、均勻，并宜上下連續(xù)。一般規(guī)定支承在樓（屋）面、平臺上，并伸出屋面的質(zhì)量較大的煙囪、放散管等，宜作為結(jié)構(gòu)的一部分進行整體結(jié)構(gòu)地震作用計算；與結(jié)構(gòu)的連接部位，應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施。框排架結(jié)構(gòu)采用規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)方案時，可不設(shè)防震縫；需設(shè)置防震縫時，縫寬不應(yīng)小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的1.5倍。計算框排架結(jié)構(gòu)，應(yīng)按《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》第5章多遇地震確定地震影響系數(shù)，并進行水平地震作用和作用效應(yīng)計算，其水平地震影響系數(shù)應(yīng)乘以阻尼調(diào)整系數(shù)。鋼框排架結(jié)構(gòu)的阻尼比可取0.03。當(dāng)結(jié)構(gòu)布置規(guī)則時，可分別沿框排架結(jié)構(gòu)橫向和縱向進行驗算。其他情況，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析。計算框排架結(jié)構(gòu)地震作用計算時，模型中柱、梁（或桁架）、支撐的剛度的計算，應(yīng)符合下列規(guī)定：1 采用實腹柱時，其側(cè)移剛度應(yīng)計入彎曲變形的影響；采用格構(gòu)式柱時，其側(cè)移剛度可采用下列方法計算：1) 按格構(gòu)式柱的柱肢與腹桿為鉸接的實際幾何圖形作為計算簡圖進行計算；2) 按等剛度實腹截面進行計算，但應(yīng)計入腹桿變形的影響，乘以0.9的折減系數(shù)。計算2 采用實腹梁時，應(yīng)計入其彎曲變形影響；采用桁架且與柱剛接時，可采用下列方法計算：1) 按鉸接桿件桁架的實際幾何圖形作為計算簡圖進行計算；2) 按桁架上下弦桿形成的等剛度實腹梁進行計算，應(yīng)計及腹桿的變形和桁架上下弦桿之間的坡度等影響，并乘以下表的桁架剛度折減系數(shù)（按跨中處最高截面計算）桁架上下弦相對坡度0.070.060.050.040.00桁架剛度折減系數(shù)0.650.700.750.800.90計算3支撐的側(cè)懶移剛?cè)荻?，墳可按《?gòu)筑廣物抗樓震設(shè)蜘計規(guī)恭范》附錄F的規(guī)題定確味定。4框排思架結(jié)晴構(gòu)計銅算確市定柱獅列支續(xù)撐系畏統(tǒng)的選側(cè)移鐘剛度促時，荷應(yīng)按術(shù)其在茶柱列袍中的栗道數(shù)貿(mào)和榀主數(shù)計駁算其幟組合裂剛度疤。計斤算縱養(yǎng)向天罵窗架榴兩側(cè)厲豎向魄支撐算的地佩震作不用及爛其效團應(yīng)時振，應(yīng)隔將柱滅列上盜梯形糾屋架廁的端間部豎握向支脆撐列鍵入計陜算模蓮型；果若中區(qū)列柱犬兩側(cè)甲屋架禾各自飲成為蹈獨立蜻體系勞，應(yīng)裹分別再設(shè)置常端部行豎向闊支撐通，并膀應(yīng)列泊入計揮算模面型。計算進行框架地爸震作用頁計算時顛，模型邪中的柱烏、梁及票支撐桿計件的變墻形和剛總度的計毀算，應(yīng)索符合下圈列規(guī)定么：1對實怠腹柱梁，應(yīng)側(cè)計入狀彎曲欲變形假；對料于永≤4的短雅柱（朽為哲柱凈譽高度草，爸為沿互驗算它平面栗的柱筑截面伐高度士），良尚應(yīng)飄計入翼剪切羅變形朵。對舉實腹持梁，哀應(yīng)計吊入彎梅曲變谷形；諸對于搶≤4的短存梁，冒（下為梁忠凈跨策長，旗為內(nèi)梁的饅截面蹄高度這），揪亦應(yīng)渣計入轎剪切掉變形悶。2地震作管用計算徐時框架燥梁的截臉面慣性膠矩，可釣按下列餃規(guī)定計暑算：1)樓板為宏鋼鋪板醒時，可扔直接采兼用鋼梁國截面慣勞性矩吵；2)樓板為焰壓型鋼誘板上設(shè)童混凝土省現(xiàn)澆層趨，且與界框架梁跑有可靠竟連接時婆，框架廣主梁可曾采用2；計算進行框架地陜震作用字計算時往，模型剩中的柱融、梁及證支撐桿具件的變?yōu)承魏蛣傆涠鹊挠嫹袼?，?yīng)填符合下縣列規(guī)定尤：1對實腹刮柱，應(yīng)卻計入彎脅曲變形判；對于滴≤4的短柱吩（為巨柱凈高渴度，信為沿驗非算平面原的柱截粗面高度尺），尚袍應(yīng)計入觀剪切變燙形。對些實腹梁彎，應(yīng)計糟入彎曲蹈變形；鄭對于杯≤4的短梁統(tǒng)，（祖為梁凈息跨長，際為梁菜的截面竿高度）馬，亦應(yīng)凡計入剪勉切變形赴。計算3)對鋼-混凝各土組固合樓雷蓋，胃可采久用梁好板組們合截質(zhì)面的幟慣性餃矩喜，其淹現(xiàn)澆狹混凝熔土板厚的有熊效寬桃度，萬可按件下列袋公式屈中的血最小該值采棍用：計算排架分析吵時，蛇柱的甜計算饑長度那可按妖下列蹲規(guī)定蚊采用報：1屋架蕩和排堂架柱旋鉸接猜時，氣可取眨至柱稅頂。2屋架和時排架柱傳剛接時侍，可取屢至屋架撲下弦桿講軸線處喪。結(jié)構(gòu)地震作菜用效應(yīng)吐的調(diào)整突出屋面的廳天窗架覺縱向支堅撐抗震纖驗算，綠當(dāng)采用稅底部剪顫力法計密算地震模作用時錫，其天度窗架地穴震作用帶效應(yīng)應(yīng)殲乘以效鉗應(yīng)增大婆系數(shù)，斥效應(yīng)增雪大系數(shù)暮計算應(yīng)殺符合下號列要求針：1單跨、遇邊跨屋鐮蓋或有瞧約束框盤排架結(jié)滅構(gòu)變形郵的內(nèi)縱沉墻的中蜻間跨屋赤蓋上部施天窗架狡兩側(cè)的貍豎向支金撐，效贈應(yīng)增大時系數(shù)應(yīng)眾按下式鞋計算：結(jié)構(gòu)地瓦震作用畏效應(yīng)的突調(diào)整屬于下抬表所列的代結(jié)構(gòu)亡構(gòu)件橫及其微連接乒的地完震作搜用效回應(yīng)，拍應(yīng)乘琴以表牧中規(guī)零定的級增大狐系數(shù)剖進行脂調(diào)整證。序號結(jié)構(gòu)或構(gòu)件增大系數(shù)1框架的角柱，兩個方向均設(shè)支撐的共用柱1.32框架中的轉(zhuǎn)換梁1.23框排架結(jié)構(gòu)的柱間支撐交叉形支撐、單斜桿支撐

1.2人字形支撐、門形支撐1.34支承于屋面或平臺上且按雙質(zhì)點體系底部剪力法計算時煙囪、放散管3.0管道及其支架1.5抗震驗軟算包含：梁、柱盛及其節(jié)泰點抗震偶驗算；構(gòu)件狹連接擋抗震食驗算炒；支撐?？拐饦嗽O(shè)計鞋?？拐鹜を炈惴忌婕坝业膬?nèi)湊容很抗多只符是公左式化擊，涉拒及內(nèi)讓容要貫在具足體構(gòu)社件的境計算險時查典閱便回可，辛此處仍不再抄累贅直公式幸內(nèi)容營，僅掙提出桿部分閘講解遵，公真式請術(shù)參閱《構(gòu)筑物劍抗震設(shè)渡計規(guī)范》，如有焰不理解丘之處可迫提出來膏討論?？拐痱炴溗憧蚣芰荷弦褬牵ㄎ魑荩┪缑姘迥獙儆诒铝懈Z情況嫂之一返時，稱可不陸進行驗框架品梁的陣整體駕穩(wěn)定咐性驗歇算：1鋼梁與陸混凝土士板按組雕合結(jié)構(gòu)貓設(shè)計。2鋼梁楚上有絲式抗剪廚連接嶺件的面混凝跌土現(xiàn)涼澆板圾。3在梁焦的受步壓翼貧緣上江密鋪后鋼板遷且與閥其牢私固連聰接。7度~9度時痰，框戰(zhàn)排架張結(jié)構(gòu)奮主要景構(gòu)件映與節(jié)莫點的緩連接賞可采感用焊杰接、攜摩擦深型高忍強度輕螺栓翻連接憶或栓澇焊混趟合連納接。寶采用策焊接端時,對框架名節(jié)點構(gòu)眾件板件陽的對接賊連接應(yīng)誕采用全蝴焊透的道焊接連捆接。抗震驗邀算7度~9度時懲，框褲排架但結(jié)構(gòu)濫構(gòu)件吼節(jié)點裹連接縫的抗壯震驗凳算，串應(yīng)符軋合下伯列規(guī)遣定：1對可寨能出姨現(xiàn)塑裳性鉸階的下善列主糾要節(jié)向點，歐應(yīng)按粥節(jié)點源連接也的最鍬大承注載力受不小講于構(gòu)趁件的就塑性劇承載愈力進躬行設(shè)義計：1)框架輕梁柱錢節(jié)點替連接旗；2)排架和工框架的腥柱間支腸撐與排墊架、框顧架的節(jié)救點連接籠；3)重要的膝多層框胞排架柱演與基礎(chǔ)哭的剛接霞節(jié)點連猴接。2主要幸的傳磁遞或依承受滴地震兆作用乖的構(gòu)糾件拼課接，向當(dāng)不信位于天構(gòu)件鹿塑性反區(qū)時遍，其慘承載預(yù)力不棒應(yīng)小墾于該沒處作賤用效武應(yīng)值麥的1.1倍；悼同時可，梁悼、柱拜拼接尚的受缺彎承辯載力泉尚不兩得低峰于0.異5，和服分別喉為梁柱乘截面的能彈性截忽面模量豪和鋼材樹屈服強謝度?？拐痱炏锼闩偶苤g支勺撐，宜染采用中井心支撐唯。支撐天的設(shè)置孔，應(yīng)符購合下列兆規(guī)定：1每一個他結(jié)構(gòu)單扯元的各家柱列，乞應(yīng)在其汽中部或宇接近中耽部的開件間內(nèi)沿帽柱全高毫設(shè)置一慎道柱間幻玉支撐[圖（a）]。7度時，拾結(jié)構(gòu)單攪元長度限超過12召0m（重屋壞蓋）或15棚0m（輕屋嫌蓋）；8度、9度時，象結(jié)構(gòu)單違元長度徒超過90雜m（重考屋蓋衰）或12艙0m（輕屋農(nóng)蓋）時忌，宜在伙單元長川度的1/灰3處的真開間漫內(nèi)設(shè)僚置兩箭道柱牢間支俘撐[圖（b）]。有胡吊車運的廠鳥房，飲尚應(yīng)蘇在結(jié)五構(gòu)單爪元的喇兩端擾開間澤內(nèi)的漂上柱普范圍悠內(nèi)設(shè)牧置上探柱支疾撐。2結(jié)構(gòu)單景元內(nèi)，替沿各柱販列的柱升頂宜設(shè)脖置通長刷的受壓貪系桿，梯受壓系搬桿可與悶屋架端有部系桿卻合并設(shè)抗置?？拐痱灪炈?結(jié)構(gòu)單蠶元內(nèi)，棍各柱列及柱間支莊撐的側(cè)竹移剛度紗應(yīng)按下阻列規(guī)定靈確定：1)同列柱擾內(nèi)上段植柱的柱絞間支撐片側(cè)移剛哀度，不死宜大于授下段柱熄的柱間發(fā)支撐側(cè)憐移剛度賢；2)同一恢柱間天采用棟雙片摸支撐總時，返其側(cè)書移剛是度宜瘡相同聾；3)結(jié)構(gòu)謠單元然內(nèi)，灘設(shè)有綱不約魚束結(jié)陸構(gòu)變懶形的百縱向頃側(cè)墻慈時，碑各柱贏列柱渡間支吹撐的餓側(cè)移均剛度百宜相照接近濱，但么邊列共柱的猜柱間誓支撐角的側(cè)鈔移剛離度不遷宜大皆于中子列柱庫柱間貍支撐裕的側(cè)枕移剛剖度；晶當(dāng)兩怪側(cè)邊霧列柱碼有約罵束結(jié)儲構(gòu)變蛛形的零縱向催側(cè)墻促時，步中列瀉柱柱筆間支蹈撐的卷側(cè)移臭剛度正應(yīng)大好于邊煙列柱停間支智撐的木側(cè)移支剛度中。抗震棍驗算支撐桿件平隆面外長吉細比，叢宜小于騙平面內(nèi)檢的長細只比。排架交叉形渾柱間支堤撐，應(yīng)輛符合下通列規(guī)定羨：1交叉形午支撐斜銅桿的長刑細比，律不應(yīng)超伍過表的宅規(guī)定。支撐位置烈

度6789上柱支撐250250200150下柱支撐200200150150抗震壁驗算排架的人鑒字形老和門深形柱絨間支赤撐，腰應(yīng)符秘合下陵列規(guī)流定：1上柱佛、下崖柱支津撐斜拒桿的弟長細砍比，賤均不沃應(yīng)超墳過表7.6后.3中對下駛柱支撐饞的規(guī)定供。2壓桿木強度彎設(shè)計粉值應(yīng)紐奉乘以充承載遵力折戲減系輸數(shù)，肥其值畢可按斧表取古用。

長細比鋼材牌號60708090100120150200Q2350.8160.7920.7690.7470.7270.6890.6390.571Q3450.7850.7580.7330.7090.6870.6460.5940.523抗震驗埋算框架縱向彩柱間現(xiàn)支撐畢布置抗，應(yīng)業(yè)符合匙下列淘規(guī)定霞：1柱間支泥撐宜設(shè)己置于柱概列中部慣附近，夢當(dāng)縱向喚柱數(shù)較秧少時，輔亦可在寇兩端設(shè)咸置。多堡層多跨金框架縱順向柱間陜支撐宜雨布置在以質(zhì)心附重近，且辰宜減小滿上下層山間剛心削的偏移響。2縱向支篇撐宜設(shè)互置在同育一開間粘內(nèi)，無顧法滿足呼時，可抄局部設(shè)挎置在相寺鄰的開橋間內(nèi)?？蚺偶芸私Y(jié)構(gòu)五中排樸架屋蓄蓋支碼撐的承布置,可按《構(gòu)筑物凱抗震設(shè)柄計規(guī)范》第6.5節(jié)的覽有關(guān)牛規(guī)定腐采用誕；框該架結(jié)助構(gòu)部領(lǐng)分各筋柱列撈側(cè)移老剛度扎相差誤較大館或各嚷層質(zhì)咽量分公布不濃均勻更，且騾可能道造成獎結(jié)構(gòu)粥扭轉(zhuǎn)兇時，辯應(yīng)在善單層攻與多感層相鳴連部煙位沿載全長腸設(shè)置規(guī)縱向遭支撐蘋。抗震驗售算框架中心積支撐藍，應(yīng)歌符合科下列鍋規(guī)定爭：1支撐電形式便應(yīng)符針合《構(gòu)筑貨物抗卻震設(shè)搶計規(guī)琴范》第條涼的規(guī)舌定。2支撐壓庸桿由組切合截面英構(gòu)成時貸，其板顯件寬厚而比不應(yīng)悔超過現(xiàn)炸行國家百標準《建筑抗君震設(shè)計強規(guī)范》G高B5央00濤11的有關(guān)類規(guī)定。3支撐米桿件拼的長絞細比敬，應(yīng)鋸符合恐現(xiàn)行按國家蟻標準《建筑抗渴震設(shè)計胡規(guī)范》G壁B5纏00刊11的有關(guān)鍋規(guī)定。4人字形住支撐的稍水平桿破兼作框舌架橫梁談時，構(gòu)小造上應(yīng)哲保持節(jié)但點處梁曲的連續(xù)載貫通，勉計算框臂架梁在度重力荷穴載下的右內(nèi)力時姐，不應(yīng)風(fēng)計入支奶撐的支讀承作用港；但在回支撐計膽算時，授應(yīng)計入熱由框架紗梁傳來喊的重力徒荷載。5框架各梁柱列的悠縱向側(cè)飯移剛度秋宜相等車或接近亭。上層套支撐的象側(cè)移剛末度不得傭大于與軟其相連際的下層章支撐的秒側(cè)移剛化度。同寨一層內(nèi)欠設(shè)置數(shù)譽道支撐患時，其慮側(cè)移剛刺度亦應(yīng)娛相接近頃?？拐饦?gòu)在造措施傳遞地震作罷用的主棗要節(jié)點怒及其構(gòu)與件的連榨接，宜吳采用高己強度螺襖栓連接略，亦可伯采用焊以接連接數(shù)。8度、9度時框俊排架結(jié)每構(gòu)主要珠承重構(gòu)廁件的連伙接，不眾應(yīng)采用勞普通螺駕栓連接撞?？蚣艿牧阂m、柱骨剛接迫時，銅梁翼植緣與述柱應(yīng)召采用摩全焊蘿透焊品接，文梁腹菜板與曠柱宜篇采用永高強遵度螺荒栓連破接。構(gòu)件的焊接在連接，溜應(yīng)符合各下列規(guī)巨定：1所有傳努力的焊夫接連接倡，不得襪采用間