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8,2.計(jì)算要點(diǎn)8，2 1.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件按地震組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值進(jìn)行抗震驗(yàn)算時(shí)、鋼材的各種強(qiáng)度設(shè)計(jì)值需除以本規(guī)范規(guī)定的承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE.以體現(xiàn)鋼材動(dòng)靜強(qiáng)度和抗震設(shè)計(jì)與非抗震設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)的不同 國(guó)外采用許用應(yīng)力設(shè)計(jì)的規(guī)范中,考慮地震組合時(shí)鋼材的強(qiáng)度通常規(guī)定提高1。3或30，與本規(guī)范γRE的作用類似 8。2.2、2001規(guī)范的鋼結(jié)構(gòu)阻尼比偏嚴(yán)。本次修訂依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)放寬.采用屈曲約束支撐的鋼結(jié)構(gòu),阻尼比按本規(guī)范第12章消能減震結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用.采用該阻尼比后、地震影響系數(shù)均按本規(guī)范第5章的規(guī)定采用、8，2、3、本條規(guī)定了鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形分析的一些原則要求、1 鋼結(jié)構(gòu)考慮二階效應(yīng)的計(jì)算 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB、50017、2003第3 2.8條的規(guī)定，應(yīng)計(jì)入構(gòu)件初始缺陷。初傾斜、初彎曲.殘余應(yīng)力等。對(duì)內(nèi)力的影響,其影響程度可通過在框架每層柱頂作用有附加的假想水平力來體現(xiàn)。2。對(duì)工字形截面柱.美國(guó)NEHRP抗震設(shè)計(jì)手冊(cè)，第二版,2000年節(jié)點(diǎn)域考慮剪切變形的方法如下.可供參考.考慮節(jié)點(diǎn)域剪切變形對(duì)層間位移角的影響。可近似將所得層間位移角與由節(jié)點(diǎn)域在相應(yīng)樓層設(shè)計(jì)彎矩下的剪切變形角平均值相加求得 節(jié)點(diǎn)域剪切變形角的樓層平均值可按下式計(jì)算，式中.γi一一第i層鋼框架在所考慮的受彎平面內(nèi)節(jié)點(diǎn)域剪切變形引起的變形角平均值、Mj i一一第i層框架的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)域在所考慮的受彎平面內(nèi)的不平衡彎矩.由框架分析得出 即Mji。Mb1，Mb2.Vpe ji一一第i層框架的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)域的有效體積、Mb1,Mb2一一分別為受彎平面內(nèi)第i層第j個(gè)節(jié)點(diǎn)左、右梁端同方向地震作用組合下的彎矩設(shè)計(jì)值 對(duì)箱形截面柱節(jié)點(diǎn)域變形較小 其對(duì)框架位移的影響可略去不計(jì)。3，本款修訂依據(jù)多道防線的概念設(shè)計(jì)?？蚣?支撐體系中，支撐框架是第一道防線 在強(qiáng)烈地震中支撐先屈服 內(nèi)力重分布使框架部分承擔(dān)的地震剪力必需增大。二者之和應(yīng)大于彈性計(jì)算的總剪力,如果調(diào)整的結(jié)果框架部分承擔(dān)的地震剪力不適當(dāng)增大.則不是 雙重體系，而是按剛度分配的結(jié)構(gòu)體系。美國(guó)IBC規(guī)范中，這兩種體系的延性折減系數(shù)是不同的，適用高度也不同,日本在鋼支撐。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中.去掉支撐的純框架按總剪力的40 設(shè)計(jì).遠(yuǎn)大于25 總剪力 這一規(guī)定體現(xiàn)了多道設(shè)防的原則 抗震分析時(shí)可通過框架部分的樓層剪力調(diào)整系數(shù)來實(shí)現(xiàn)。也可采用刪去支撐框架進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn).4。為使偏心支撐框架僅在耗能梁段屈服 支撐斜桿,柱和非耗能梁段的內(nèi)力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)耗能梁段屈服時(shí)的內(nèi)力確定并考慮耗能梁段的實(shí)際有效超強(qiáng)系數(shù)、再根據(jù)各構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)，確定斜桿,柱和非耗能梁段保持彈性所需的承載力，2005AISC抗震規(guī)程規(guī)定，位于消能梁段同一跨的框架梁和框架柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)值增大系數(shù)不小于1、1。支撐斜桿的內(nèi)力增大系數(shù)不小于1、25，據(jù)此.對(duì)2001規(guī)范的規(guī)定適當(dāng)調(diào)整 梁和柱由原來的8度不小于1,5和9度不小于1.6調(diào)整為二級(jí)不小于1，2和一級(jí)不小于1、3。支撐斜桿由原來的8度不小于1、4和9度不小于1.5調(diào)整為二級(jí)不小于1 3和一級(jí)不小于1 4,8、2.5.本條是實(shí)現(xiàn)、強(qiáng)柱弱梁。抗震概念設(shè)計(jì)的基本要求 1。軸壓比較小時(shí)可不驗(yàn)算強(qiáng)柱弱梁，條文所要求的是按2倍的小震地震作用的地震組合得出的內(nèi)力設(shè)計(jì)值 而不是取小震地震組合軸向力的2倍。參考美國(guó)規(guī)定增加了梁端塑性鉸外移的強(qiáng)柱弱梁驗(yàn)算公式,骨形連接 RBS、連接的塑性鉸至柱面距離，參考FEMA350的規(guī)定.取.0，5,0.75。bf.0、65.0、85 hb 2.其中。bf和hb分別為梁翼緣寬度和梁截面高度.梁端擴(kuò)大型和加蓋板的連接按日本規(guī)定.取凈跨的1,10和梁高二者的較大值。強(qiáng)柱系數(shù)建議以7度 0 10g,作為低烈度區(qū)分界 大致相當(dāng)于AISC的等級(jí)C，按AISC抗震規(guī)程.等級(jí)B,C是低烈度區(qū)、可不執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗震構(gòu)造措施 強(qiáng)柱系數(shù)實(shí)際上已隱含系數(shù)1。15，本次修訂。只是將強(qiáng)柱系數(shù)、按抗震等級(jí)作了相應(yīng)的劃分,基本維持了2001規(guī)范的數(shù)值、2 關(guān)于節(jié)點(diǎn)域,日本規(guī)定節(jié)點(diǎn)板域尺寸自梁柱翼緣中心線算起、AISC的節(jié)點(diǎn)域穩(wěn)定公式規(guī)定自翼緣內(nèi)側(cè)算起。本次修訂，擬取自翼緣中心線算起，美國(guó)節(jié)點(diǎn)板域穩(wěn)定公式為高度和寬度之和除以90、歷次修訂此式未變.我國(guó)同濟(jì)大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)做過試驗(yàn) 結(jié)果都是1 70 考慮到試件板厚有一定限制 過去對(duì)高層用1，90，對(duì)多層用1 70 板的初始缺陷對(duì)平面內(nèi)穩(wěn)定影響較大。特別是板厚有限時(shí)。一次試驗(yàn)也難以得出可靠結(jié)果、考慮到該式一般不控制,本次修訂擬統(tǒng)一采用美國(guó)的參數(shù)1 90，研究表明.節(jié)點(diǎn)域既不能太厚,也不能太薄、太厚了使節(jié)點(diǎn)域不能發(fā)揮其耗能作用 太薄了將使框架側(cè)向位移太大、規(guī)范使用折減系數(shù)來設(shè)計(jì)。取0，7是參考日本研究結(jié)果采用。高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。JGJ 99 98規(guī)定在7度時(shí)改用0。6.是考慮到我國(guó)7度地區(qū)較大?？蓽p少節(jié)點(diǎn)域加厚、日本第一階段設(shè)計(jì)相當(dāng)于我國(guó)8度，考慮7度可適當(dāng)降低要求.所以按抗震等級(jí)劃分?jǐn)M就了系數(shù)、當(dāng)兩側(cè)梁不等高時(shí),節(jié)點(diǎn)域剪應(yīng)力計(jì)算公式可參閱，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,管理組編著的,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算示例.p582頁、中國(guó)計(jì)劃出版社、2007年3月，8 2，6。本條規(guī)定了支撐框架的驗(yàn)算,1 考慮循環(huán)荷載時(shí)的強(qiáng)度降低系數(shù) 是高鋼規(guī)編制時(shí)陳紹蕃教授提出的 考慮中心支撐長(zhǎng)細(xì)比限值改動(dòng)較大.擬保留此系數(shù).2、當(dāng)人字支撐的腹桿在大震下受壓屈曲后，其承載力將下降.導(dǎo)致橫梁在支撐處出現(xiàn)向下的不平衡集中力、可能引起橫梁破壞和樓板下陷.并在橫梁兩端出現(xiàn)塑性鉸,此不平衡集中力取受拉支撐的豎向分量減去受壓支撐屈曲壓力豎向分量的30、V形支撐情況類似、僅當(dāng)斜桿失穩(wěn)時(shí)樓板不是下陷而是向上隆起 不平衡力與前種情況相反,設(shè)計(jì)單位反映,考慮不平衡力后梁截面過大、條文中的建議是AISC抗震規(guī)程中針對(duì)此情況提出的、具有實(shí)用性,參見圖20 8.2 7 偏心支撐框架的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要參考AISC于1997年頒布的，鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震規(guī)程.并根據(jù)我國(guó)情況作了適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)消能梁段的軸力設(shè)計(jì)值不超過0,15Af時(shí)。按AISC規(guī)定，忽略軸力影響。消能梁段的受剪承載力取腹板屈服時(shí)的剪力和梁段兩端形成塑性鉸時(shí)的剪力兩者的較小值 本規(guī)范根據(jù)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于鋼材拉,壓,彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與屈服強(qiáng)度的關(guān)系 取承載力抗震調(diào)整系數(shù)為1 0，計(jì)算結(jié)果與AISC相當(dāng),當(dāng)軸力設(shè)計(jì)值超過0、15Af時(shí),則降低梁段的受剪承載力 以保證該梁段具有穩(wěn)定的滯回性能,為使支撐斜桿能承受消能梁段的梁端彎矩,支撐與梁段的連接應(yīng)設(shè)計(jì)成剛接.圖21。8。2。8.構(gòu)件的連接、需符合強(qiáng)連接弱構(gòu)件的原則.1、需要對(duì)連接作二階段設(shè)計(jì)。第一階段，要求按構(gòu)件承載力而不是設(shè)計(jì)內(nèi)力進(jìn)行連接計(jì)算。是考慮設(shè)計(jì)內(nèi)力較小時(shí)將導(dǎo)致連接件型號(hào)和數(shù)量偏少.或焊縫的有效截面尺寸偏小 給第二階段連接,極限承載力，設(shè)計(jì)帶來困難,另外 高強(qiáng)度螺栓滑移對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接的彈性設(shè)計(jì)是不允許的。2，框架梁一般為彎矩控制。剪力控制的情況很少，其設(shè)計(jì)剪力應(yīng)采用與梁屈服彎矩相應(yīng)的剪力。2001規(guī)范規(guī)定采用腹板全截面屈服時(shí)的剪力。過于保守.另一方面、2001規(guī)范用1 3代替1。2考慮豎向荷載往往偏小、故作了相應(yīng)修改.采用系數(shù)1,2,是考慮梁腹板的塑性變形小于翼緣的變形要求較多 當(dāng)梁截面受剪力控制時(shí)，該系數(shù)宜適當(dāng)加大 3。鋼結(jié)構(gòu)連接系數(shù)修訂,系參考日本建筑學(xué)會(huì),鋼結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)指南，2001、2006，的下列規(guī)定擬定.表中的連接系數(shù)包括了超強(qiáng)系數(shù)和應(yīng)變硬化系數(shù).SS是碳素結(jié)構(gòu)鋼,SM是焊接結(jié)構(gòu)鋼，SN是抗震結(jié)構(gòu)鋼 其性能是逐步提高的.連接系數(shù)隨鋼種的性能提高而遞減,也隨鋼材的強(qiáng)度等級(jí)遞增而遞減、是以鋼材超強(qiáng)系數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)的 而應(yīng)變硬化系數(shù)各國(guó)普遍取1,1、該文獻(xiàn)說明、梁端連接的塑性變形要求最高.連接系數(shù)也最高 而支撐連接和構(gòu)件拼接的塑性變形相對(duì)較小、故連接系數(shù)可取較低值，螺栓連接受滑移的影響 且釘孔使截面減弱、影響了承載力.美國(guó)和歐盟規(guī)范中.連接系數(shù)都沒有這樣細(xì)致的劃分和規(guī)定，我國(guó)目前對(duì)建筑鋼材的超強(qiáng)系數(shù)還沒有作過統(tǒng)計(jì) 本規(guī)范表8。2。8是按上述文獻(xiàn)2006版列出的，它比2001規(guī)范對(duì)螺栓破斷的規(guī)定降低了0，05,借鑒日本上述規(guī)定,將構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)中的焊接連接和螺栓連接都取0、75，連接系數(shù)在連接承載力計(jì)算表達(dá)式中統(tǒng)一考慮 有利于按不同情況區(qū)別對(duì)待.也有利于提高連接系數(shù)的直觀性，對(duì)于Q345鋼材,連接系數(shù)1.30、fu。fy 470、345。1 36，解決了2001規(guī)范所規(guī)定綜合連接系數(shù)偏高 材料強(qiáng)度不能充分利用的問題，另外。對(duì)于外露式柱腳，考慮在我國(guó)應(yīng)用較多。適當(dāng)提高抗震設(shè)計(jì)時(shí)的承載力是必要的.采用了1,1系數(shù) 本規(guī)范表8,2，8與日本規(guī)定相當(dāng)接近、