8.多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋8、1.一般規(guī)定8 1。1.本章主要適用于民用建筑,多層工業(yè)建筑不同于民用建筑的部分.由附錄H予以規(guī)定、用冷彎薄壁型鋼作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋、構(gòu)件截面較小.自重較輕,可不執(zhí)行本章的規(guī)定,本章不適用于上層為鋼結(jié)構(gòu)下層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混合型結(jié)構(gòu)。對于混凝土核心筒,鋼框架混合結(jié)構(gòu),在美國主要用于非抗震設(shè)防區(qū)。且認(rèn)為不宜大于150m 在日本 1992年建了兩幢。其高度分別為78m和107m,結(jié)合這兩項(xiàng)工程開展了一些研究、但并未推廣、據(jù)報(bào)道.日本規(guī)定采用這類體系要經(jīng)建筑中心評定和建設(shè)大臣批準(zhǔn)。我國自20世紀(jì)80年代在當(dāng)時(shí)不設(shè)防的上海希爾頓酒店采用混合結(jié)構(gòu)以來。應(yīng)用較多。除大量應(yīng)用于7度和6度地區(qū)外,也用于8度地區(qū),由于這種體系主要由混凝土核心筒承擔(dān)地震作用,鋼框架和混凝土筒的側(cè)向剛度差異較大.國內(nèi)對其抗震性能雖有一些研究.尚不夠完善 本次修訂。將混凝土核心筒,鋼框架結(jié)構(gòu)做了一些原則性的規(guī)定,列入附錄G第G。2節(jié)中.本次修訂,將框架,偏心支撐.延性墻板 單列。有利于促進(jìn)它的推廣應(yīng)用,筒體和巨型框架以及框架 偏心支撐的適用最大高度,與國內(nèi)現(xiàn)有建筑已達(dá)到的高度相比是保守的 需結(jié)合超限審查要求確定.AISC抗震規(guī)程對B、C等級.大致相當(dāng)于我國0、10g及以下,的結(jié)構(gòu)、不要求執(zhí)行規(guī)定的抗震構(gòu)造措施、明顯放寬,據(jù)此 對7度按設(shè)計(jì)基本地震加速度劃分,對8度也按設(shè)計(jì)基本地震加速度作了劃分 8.1 2,國外20世紀(jì)70年代及以前建造的高層鋼結(jié)構(gòu),高寬比較大的,如紐約世界貿(mào)易中心雙塔.為6。6,其他建筑很少超過此值的。注意到美國東部的地震烈度很小、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、JGJ.99據(jù)此對高寬比作了規(guī)定,本規(guī)范考慮到市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí).在合理的前提下比高層鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程適當(dāng)放寬高寬比要求、本次修訂 按.高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.JGJ,99增加了表注。規(guī)定了底部有大底盤的房屋高度的取法、8。1,3.將2001規(guī)范對不同烈度。不同層數(shù)所規(guī)定的,作用效應(yīng)調(diào)整系數(shù)。和??拐饦?gòu)造措施、共7種,調(diào)整。歸納.整理為四個(gè)不同的要求,稱之為抗震等級,2001規(guī)范以12層為界區(qū)分改為50m為界,對6度高度不超過50m的鋼結(jié)構(gòu),與2001規(guī)范相同.其。作用效應(yīng)調(diào)整系數(shù),和.抗震構(gòu)造措施??砂捶强拐鹪O(shè)計(jì)執(zhí)行、不同的抗震等級、體現(xiàn)不同的延性要求,可借鑒國外相應(yīng)的抗震規(guī)范、如歐洲Eurocode8。美國AISC.日本BCJ的高,中.低等延性要求的規(guī)定 而且,按抗震設(shè)計(jì)等能量的概念,當(dāng)構(gòu)件的承載力明顯提高,能滿足烈度高一度的地震作用的要求時(shí) 延性要求可適當(dāng)降低,故允許降低其抗震等級,甲.乙類設(shè)防的建筑結(jié)構(gòu)、其抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的確定,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)。GB,50223的規(guī)定處理。不再重復(fù),8.1。5。本次修訂、將2001規(guī)范的12層和烈度的劃分方法改為抗震等級劃分.所以本章對鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震措施、一般以抗震等級區(qū)分。凡未注明的規(guī)定。則各種高度,各種烈度的鋼結(jié)構(gòu)房屋均要遵守 本次修訂 補(bǔ)充了控制單跨框架結(jié)構(gòu)適用范圍的要求 8,1。6 三,四級且高度不大于50m的鋼結(jié)構(gòu)房屋宜優(yōu)先采用交叉支撐 它可按拉桿設(shè)計(jì)。較經(jīng)濟(jì).若采用受壓支撐 其長細(xì)比及板件寬厚比應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定,大量研究表明、偏心支撐具有彈性階段剛度接近中心支撐框架,彈塑性階段的延性和消能能力接近于延性框架的特點(diǎn),是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)。常用的偏心支撐形式如圖19所示.偏心支撐框架的設(shè)計(jì)原則是強(qiáng)柱.強(qiáng)支撐和弱消能梁段 即在大震時(shí)消能梁段屈服形成塑性鉸。且具有穩(wěn)定的滯回性能.即使消能梁段進(jìn)入應(yīng)變硬化階段。支撐斜桿,柱和其余梁段仍保持彈性.因此、每根斜桿只能在一端與消能梁段連接.若兩端均與消能梁段相連.則可能一端的消能梁段屈服,另一端消能梁段不屈服 使偏心支撐的承載力和消能能力降低,本次修訂 考慮了設(shè)置屈曲約束支撐框架的情況、屈曲約束支撐是由芯材、約束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管間的無粘結(jié)材料及填充材料組成的一種支撐構(gòu)件,這是一種受拉時(shí)同普通支撐而受壓時(shí)承載力與受拉時(shí)相當(dāng)且具有某種消能機(jī)制的支撐,采用單斜桿布置時(shí)宜成對設(shè)置 屈曲約束支撐在多遇地震下不發(fā)生屈曲。可按中心支撐設(shè)計(jì) 與。形 形支撐相連的框架梁可不考慮支撐屈曲引起的豎向不平衡力,此時(shí),需要控制屈曲約束支撐軸力設(shè)計(jì)值,式中.N,屈曲約束支撐軸力設(shè)計(jì)值,Nysc、芯板的受拉或受壓屈服承載力,根據(jù)芯材約束屈服段的截面面積來計(jì)算、A1一一約束屈服段的鋼材截面面積.fay 芯板鋼材的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,ηy。芯板鋼材的超強(qiáng)系數(shù),Q235取1,25.Q195 取1,15、低屈服點(diǎn)鋼材.fay。160,取1 1、其實(shí)測值不應(yīng)大于上述數(shù)值的15.作為消能構(gòu)件時(shí)。其設(shè)計(jì)參數(shù)。性能檢驗(yàn)。計(jì)算方法的具體要求需按專門的規(guī)定執(zhí)行.主要內(nèi)容如下.1 屈曲約束支撐的性能要求、1。芯材鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階 屈服強(qiáng)度不宜大于235kN,mm2.伸長率不應(yīng)小于25,2.鋼套管的彈性屈曲承載力不宜小于屈曲約束支撐極限承載力計(jì)算值的1。2倍、3 屈曲約束支撐應(yīng)能在2倍設(shè)計(jì)層間位移角的情況下,限制芯材的局部和整體屈曲。2,屈曲約束支撐應(yīng)按照同一工程中支撐的構(gòu)造形式.約束屈服段材料和屈服承載力分類進(jìn)行抽樣試驗(yàn)檢驗(yàn)、構(gòu)造形式和約束屈服段材料相同且屈服承載力在50,至150、范圍內(nèi)的屈曲約束支撐劃分為同一類別,每種類別抽樣比例為2 且不少于一根,試驗(yàn)時(shí) 依次在1。300、1.200 1,150,1 100支撐長度的拉伸和壓縮往復(fù)各3次變形,試驗(yàn)得到的滯回曲線應(yīng)穩(wěn)定 飽滿,具有正的增量剛度,且最后一級變形第3次循環(huán)的承載力不低于歷經(jīng)最大承載力的85。歷經(jīng)最大承載力不高于屈曲約束支撐極限承載力計(jì)算值的1.1倍。3 計(jì)算方法可按照位移型阻尼器的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,8 1 9,支撐桁架沿豎向連續(xù)布置。可使層間剛度變化較均勻,支撐桁架需延伸到地下室,不可因建筑方面的要求而在地下室移動(dòng)位置、支撐在地下室是否改為混凝土抗震墻形式 與是否設(shè)置鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)層有關(guān)、設(shè)置鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)層時(shí)采用混凝土墻較協(xié)調(diào).該抗震墻是否由鋼支撐外包混凝土構(gòu)成還是采用混凝土墻。由設(shè)計(jì)確定 日本在高層鋼結(jié)構(gòu)的下部、地下室,設(shè)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)層。目的是使內(nèi)力傳遞平穩(wěn)、保證柱腳的嵌固性.增加建筑底部剛性,整體性和抗傾覆穩(wěn)定性,而美國無此要求.本規(guī)范對此不作規(guī)定。多層鋼結(jié)構(gòu)與高層鋼結(jié)構(gòu)不同。根據(jù)工程情況可設(shè)置或不設(shè)置地下室.當(dāng)設(shè)置地下室時(shí)、房屋一般較高、鋼框架柱宜伸至地下一層,鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)埋置深度 參照高層混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)定和上海的工程經(jīng)驗(yàn)確定,