鋼結構柱和支撐的設計
發布時間2020-09-28 17:38:39
摘要:一、框架柱設計概要★柱截面形式: 箱形、焊接工字形、H型鋼、圓管等★截面估計:按1.2N的軸心受壓構件,3~4層作一次截面變化,厚度不宜超過100mm★板件寬厚比,見下表★長細比:多層(£12層)框架柱在6~8度設防時不應大于120,9度設防時不應
一、 框架柱設計概要
★ 柱截面形式: 箱形、焊接工字形、H型鋼、圓管等
★ 截面估計:按1.2N的軸心受壓構件,3~4層作一次截面變化,厚度不宜超過100mm
★ 板件寬厚比,見下表
★ 長細比:多層(£12層)框架柱在6~8度設防時不應大于120,9度設防時不應大于100。高層(>12層)框架柱在設防烈度為6,7以及8和9度時,分別為120,80以及60
★ 《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)規定:計算在重力和風力或多遇地震荷載作用組合下的穩定性時,如果層間位移標準值不超過層高的1/250,則帶支撐(或剪力墻)框架柱的計算長度系數可取為m=1.0;層間位移標準值不超過層高的1/1000時,純框架柱的計算長度系數亦可由吳側移公式計算確定。
★ GB50017對有支撐框架分為強支撐框架和弱支撐框架。
二、 柱與梁的連接
★ 常見形式:剛性連接
★ 做法:
★ 完全焊接
★ 完全栓接
★ 栓焊混合
★ 改進形式完全焊接
1】 骨形連接(Dog bone)
2】 梁端部加腋
3】 懸臂梁段
★ 柔性連接形式:
1】 連接角鋼
2】 端板
3】 支托
★ 半剛性連接 :
1】 端板-高強螺栓連接方式
2】 上、下角鋼和高強螺栓方式
三、 水平支撐布置
★ 類型:橫向水平支撐、縱向水平支撐
★ 作用:
★ 臨時水平支撐:為建造和安裝的安全而設置,在施工完畢后拆除;
★ **水平支撐:水平構件(如樓蓋或屋蓋構件)不能構成水平剛度大的隔板時設置
1】 形式:平面桁架
四、 豎向支撐設計
★ 構成:
通常為貫通整個建筑物高度的平面桁架形式,通過在兩根柱構件間設置一系列斜腹桿 ★ 構成
分類:
豎向中心支撐、豎向偏心支撐
★ 布置:
可以在建筑物縱向的一部分柱間布置,也可以在橫向或縱橫兩向布置;其在平面上的位置既可沿外墻布置,也可沿內墻布置
五、 中心支撐
★ 形式:
★ 十字交叉斜桿(圖a),單斜桿(圖b),人字形斜桿(或V形斜桿,圖c)或K形斜桿(圖d)體系
★ 抗震設防的結構不得采用K形斜桿體系
★ 支撐體系都可以跨層跨柱設置
★ 長細比:
1】 非抗震設防結構:受拉的桿件長細比不應大于300 ,受拉、受壓桿件的長細比不應大于150
2】 抗震設防結構:
★ 板件寬厚比:
1】 6度抗震設防和非抗震設防:按《鋼結構設計規范》(GB50017)
2】 抗震設防結構:
★ 截面形式:
1】 雙軸對稱截面
2】 單軸對稱截面,采取防止繞對稱軸屈曲的構造措施
★ P- △ 效應導致的附加效應:
1】 在重力和水平力下,承受水平荷載引起的剪力外,還承受水平位移和重力荷載產生的附加彎曲效應,樓層附加剪力為:
人字形和V形支撐尚應考慮支撐跨梁傳來的樓面垂直荷載。
2】 十字交叉支撐,人字形支撐和V形支撐的斜桿,應計入柱在重力下的彈性壓縮變形在斜桿中引起的附加壓應力:
對十字交叉支撐的斜桿
對于人字形和V形支撐的斜桿
3】 在多遇地震效應組合作用下,人字形支撐和V形支撐的斜桿內力應乘以增大系數1.5
★ 支撐斜桿按受壓桿驗算
對于帶有消能裝置的中心支撐體系,支撐斜桿的承載力應為消能裝置滑動或屈服時承載力的1.5倍。
★ 中心支撐節點構造
設計團隊:圖鑒建筑規劃工程設計事務所
tujiansheji.com
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