17、2,計算要點,為保證結(jié)構(gòu)按設(shè)計預(yù)定的破壞路徑進行。應(yīng)滿足本節(jié)各條文的規(guī)定.在進行各構(gòu)件承載力計算時,抗彎強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按屈服強度fy采用、抗剪強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按0。58fy采用、γxWx。γyWy可根據(jù)截面寬厚比等級按表17.2。2,2中WE采用,計算重力荷載代表值產(chǎn)生的效應(yīng)時、可采用本標(biāo)準(zhǔn)第10章塑性及彎矩調(diào)幅設(shè)計,17。2,1.本條第5款的規(guī)定原因如下、構(gòu)成支撐系統(tǒng)的支撐實際會承擔(dān)豎向荷載,但地震作用下這些抗側(cè)力構(gòu)件將首先達到極限狀態(tài),隨著地震的往復(fù)作用,這些構(gòu)件承載力將出現(xiàn)退化。導(dǎo)致原先承受的豎向力重新轉(zhuǎn)移到相鄰柱子 采用彈性計算模型進行彈塑性設(shè)計時,需要選用合適的計算模型 采用合理的計算假定,另外 由于允許結(jié)構(gòu)進入塑性.因此阻尼比可采用0.05,17,2,2,所有構(gòu)件性能系數(shù)均根據(jù)本條要求采用,1,本款采用非塑性耗能區(qū)內(nèi)力調(diào)整系數(shù)βe區(qū)分結(jié)構(gòu)中不同構(gòu)件的差異化要求。對于關(guān)鍵構(gòu)件和節(jié)點 非塑性耗能區(qū)內(nèi)力調(diào)整系數(shù)需要適當(dāng)增大 2。由于塑性耗能區(qū)即為設(shè)計預(yù)定的屈服部位。其性能系數(shù)依據(jù)塑性耗能區(qū)的實際承載力確定、即結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震作用下,按彈性設(shè)計所需屈服強度的折減系數(shù) 由此可知.當(dāng)性能系數(shù)符合表17 2。2。1的規(guī)定時、塑性耗能區(qū)無需進行承載力驗算,在.建筑抗震設(shè)計規(guī)范、GB,50011.2010第3。4節(jié)中,對建筑的規(guī)則性作了具體的規(guī)定。當(dāng)結(jié)構(gòu)布置不符合抗震規(guī)范規(guī)定的要求時。結(jié)構(gòu)延性將受到不利影響。承載力要求必須提高,在歐洲抗震設(shè)計規(guī)范EC8,Design,of。structures、for。earthquack、re、sistance中 不規(guī)則系數(shù)一般取為1。25、由于機構(gòu)控制即控制結(jié)構(gòu)的破壞路徑,所以非塑性耗能區(qū)的性能系數(shù)必須高于塑性耗能區(qū).本標(biāo)準(zhǔn)非塑性耗能區(qū)內(nèi)力調(diào)整系數(shù)采用1.1ηy.1 1是考慮材料硬化、ηy是考慮實際屈服強度超出設(shè)計屈服強度、當(dāng)超強系數(shù)取值太高,將增加結(jié)構(gòu)的用鋼量,太低.則現(xiàn)有鋼材合格率太低、綜合權(quán)衡。本標(biāo)準(zhǔn)采用了結(jié)合鋼號考慮的系數(shù),由于普通支撐結(jié)構(gòu)延性較差,因此計算支撐結(jié)構(gòu)的性能系數(shù)時除以1,5的系數(shù).框架,中心支撐結(jié)構(gòu)中、為了接近框架結(jié)構(gòu)的能量吸收能力 支撐系統(tǒng)的承載力根據(jù)其剪力分擔(dān)率的不同乘以相應(yīng)的增大系數(shù),結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計具有循環(huán)論證,自我實現(xiàn)的性質(zhì),即塑性耗能區(qū)構(gòu)件承載力越高.則結(jié)構(gòu)的地震作用越大,當(dāng)取某一性能系數(shù)乘以設(shè)防地震作用作為地震作用、進行內(nèi)力分析并據(jù)此驗證塑性耗能區(qū)構(gòu)件滿足承載力要求時、則塑性耗能區(qū)構(gòu)件的性能系數(shù)將不低于事先設(shè)定的性能系數(shù).這種性質(zhì)可極大地簡化性能化設(shè)計方法.17.2、4??蚣?,中心支撐結(jié)構(gòu)中非支撐系統(tǒng)的框架梁計算與框架結(jié)構(gòu)的框架梁相同 此時可采用支撐屈曲后的計算模型,支撐斜桿應(yīng)在支撐與梁柱連接節(jié)點失效,支撐系統(tǒng)梁柱屈服或屈曲前發(fā)生屈服 根據(jù)研究,受壓支撐的卸載系數(shù)與長細(xì)比有關(guān) 如圖48所示、圖48,受壓支撐卸載系數(shù)與支撐正則化長細(xì)比的關(guān)系.為了保證屈曲約束支撐在預(yù)期的樓層側(cè)移下 拉壓支撐均達到屈服、梁應(yīng)有足夠的剛度、梁在恒載和支撐最大拉壓力組合下的變形要求參考了美國抗震規(guī)范FEMA450、2003,8,6,3.4.1、2款的規(guī)定 本條第4款是考慮支撐桿件屈曲后壓桿卸載情況的影響,與。建筑抗震設(shè)計規(guī)范.GB 50011 2010第9,2、10條的規(guī)定基本一致,17。2,5、強柱弱梁免除驗算條款的說明如下、1,多層框架的頂層柱頂不會隨著側(cè)移的增加而出現(xiàn)二階彎矩。彎矩不會增大。而按照塑性屈服面的規(guī)則,彎矩不增大.軸力就無需減小。因此在頂層的柱頂形成塑性鉸.沒有不利影響,單層框架柱頂形成塑性鉸,只是演變?yōu)樗^的排架,結(jié)構(gòu)不喪失穩(wěn)定性,2。當(dāng)規(guī)則框架層受剪承載力比相鄰上一層的受剪承載力高出25。時 表明本層非薄弱層、因此層間側(cè)移發(fā)展有限.無需滿足強柱弱梁的要求,3,當(dāng)柱子提供的受剪承載力之和不超過總受剪承載力的20,時,此類柱子承擔(dān)的剪力有限 因此無需滿足強柱弱梁的要求。4,非耗能梁端、柱子和斜撐形成了一個幾何不變的三角形,梁柱節(jié)點不會發(fā)生相對的塑性轉(zhuǎn)動,因此無需滿足強柱弱梁的要求 17,2。6.本條為鋼構(gòu)件的延性要求。目的是避免構(gòu)件在凈截面處斷裂.17,2,9,本條與,建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB。50011,2010第8,2,8條第2款、第5款的規(guī)定基本一致、但未包括梁的拼接.塑性耗能區(qū)最好不設(shè)拼接區(qū)、當(dāng)無法避免時。應(yīng)考慮剪應(yīng)力集中于腹板中央?yún)^(qū)、栓焊混合節(jié)點,因為腹板采用螺栓連接,螺栓孔孔徑比栓徑大1,5mm、2、5mm,在罕遇地震作用下、螺栓克服摩擦力滑動、滑動過程也是剪應(yīng)力重分布過程,滑移后 上.下翼緣的焊縫承擔(dān)了不該承擔(dān)的剪應(yīng)力.導(dǎo)致上,下翼緣。特別是下翼緣焊縫的開裂,因此應(yīng)優(yōu)先采用能夠把塑性變形分布在更長長度上的延性較好的改進型工藝孔 另外.考慮到極限狀態(tài)時高強螺栓一般已滑移。因此計算高強螺栓的極限承載力應(yīng)按螺桿剪斷或連接板拉斷作為其極限破壞的判別 可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程,JGJ.99計算。17、2,10 參考日本相關(guān)規(guī)定.一般要求節(jié)點域不先于梁柱進入塑性 如果節(jié)點域先于梁柱屈服。則在框架二次設(shè)計的保有承載力.水平受剪承載力、驗算時必須考慮節(jié)點域屈服帶來的影響 考慮到我國規(guī)范體系尚未引入這類計算。因此當(dāng)框架梁采用S1、S2級截面時、仍要求節(jié)點域不先于框架梁端屈服.公式表達為梁端全截面塑性彎矩的形式,中柱采用0、85的系數(shù)系考慮了H形截面梁全截面塑性彎矩一般為邊緣屈服彎矩的1,15倍左右,柱軸壓比較小時一般無需考慮軸力對節(jié)點域承載力的影響,參考日本的相關(guān)規(guī)定。在軸壓比超過0。4時.需進行節(jié)點域受剪承載力的修正。本條節(jié)點域驗算是基于節(jié)點驗算滿足強柱弱梁要求、當(dāng)不滿足強柱弱梁驗算時。梁端的受彎承載力替換為柱端的受彎承載力即可,17.2、11,交叉支撐的節(jié)點豎向不平衡剪力示意見圖49。圖49 交叉支撐節(jié)點不平衡力示意17,2.12.外露式柱腳是鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點。也是震害多發(fā)部位。其表現(xiàn)形式是錨栓剪斷.拉斷或拔出 原因就是錨栓的承載力不足.條文根據(jù)一般鋼結(jié)構(gòu)的連續(xù)性要求、結(jié)合抗震鋼結(jié)構(gòu)考慮結(jié)構(gòu)延性采用折減的地震作用.或者小震,分析得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行錨栓設(shè)計的特征,規(guī)定了柱腳錨栓群的最小截面積、最小抗拉承載力,