6-4 多高层钢结构抗震构造要求方案策划.ppt

§6-4 多高层钢结构抗震构造要求 6.4.1纯框架结构 6.4.2 中心支撑框架 6.4.3偏心支撑框架 6.4.1纯框架结构 1) 纯框架宜设计成强柱弱梁型，为此框架柱在框架的任一节点处需要满足下列公式要求： （6-11a） （6-11b） 式中 Wpc、Wpb——分别为柱和梁的塑性截面模量； Mbpl、Mpb2——分别为节点域两侧梁的全塑性受弯承载力； N——柱轴向压力设计值； Ac——柱截面面积； Vp——节点域的体积； fyc、fyb——分别为柱和梁的钢材屈服强度； fV——钢材抗剪强度设计值； η——强度系数：6度Ⅳ类场地和7度时可取1.0；8度时可取1.05；9度时可取1.15； ψ——折减系数：6度Ⅳ类场地和7度时可取0.6；8、9度时可取0.7。 6.4.1纯框架结构 2) 工字形截面柱和箱形截面柱的节点域(见图6-17)应按下列公式计算： （6-12a） （6-12b） 式中 hb、hc——分别为梁腹板高度和柱腹板高度； tw——柱在节点域的腹板厚度； Mbl、Mb2——分别为节点域两侧梁的弯矩设计值； Vp——节点域的体积； γRE——节点域承载力抗震调整系数，可采用0.85。 6.4.1纯框架结构 3）为保证框架梁柱在罕遇地震下有较大的塑性变形能力，高层钢结构和多层钢结构框架梁柱板件宽厚比分别不应超过表6-6和6-7规定的限值。（参见图6-18 ）。 高层（超过12层）钢结构框架梁柱板件宽厚比限值 表6-6 板 件 6 度 7 度 8 度 9 度 柱 工字形柱翼缘外伸部分 13 11 10 9 工字形柱腹板 43 43 43 43 箱形柱壁板 39 37 35 33 梁 工字形梁和箱形梁翼缘外伸部分 11 10 9 9 箱形梁翼缘在两腹板间部分 36 32 30 30 工字形梁和箱形梁腹板 85~120N/Af 80~120N/Af 72~120 N/Af 72~120 N/Af 6.4.1纯框架结构 多层钢结构框架梁柱板件宽厚比限值 表6-7 注：1、表中数值适用于Q235钢，其他钢号应乘于√235/fy。 2、表中，N为梁的轴力，A为梁的截面积，f为梁的钢材抗拉强度设计值。 3、ρ指Nb/Af。 6.4.1纯框架结构 4) 高层框架柱长细比，6度时不宜大于 ， 7度时不宜大于 ，8度和9度时不应大于 ；多层框架柱长细比，6~8度时不宜大于 ，9度时不应大于 。 5) 在柱与梁连接处，柱应设置与上下翼缘位置对应的加劲肋(参见图6-17)。 6) 梁与柱连接的抗弯承载力，不得小于梁的塑性弯矩和节点域屈服时的梁端弯矩的较小值。 7) 为预防框架梁柱连接脆性断裂，可以采用如下措施： 6.4.1纯框架结构 ①严格控制焊接工艺操作，重要的部位由技术等级高的工人施焊，减少梁柱连接中的焊接缺陷； ②适当加大梁腹板下部的割槽口(位于垫板上面，用于梁下翼缘与柱翼缘的施焊)，以便于工人操作，提高焊缝质量； ③补充腹板与抗剪连接板之间的焊缝； ④采用梁端加盖板和加腋(图6—19)，或梁柱采用全焊方式来加强连接的强度； ⑤利用节点域的塑性变形能力，为此节点域可设计成先于梁端屈服，但仍需要满足式(6-12)要求。 6.4.1纯框架结构 8) 为防止梁端与柱的连接处发生脆性破坏，可利用“强节点弱杆件”的抗震设计概念，将梁端附近截面局部削弱。试验证明，基于上述思想的梁端狗骨式设计(图6-20)具有优越的抗震性能，可将框架的屈服控制在削弱的梁端截面处。为进一步提高梁端的变形延性，可根据梁端附近的弯矩分布，对梁端截面的削弱进行适当设计，使得梁在一个较长的区段(同步塑性区)能同步地进行塑性耗能(图6-21)。建议梁的同步塑性区L3的长度取为梁高的一半，使墚的同步塑性区各截面的塑性抗弯承载力比设计值同等的低5％~10％，在同步