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          鋼結構設計之柱和支撐的設計
          瀏覽:232 發布日期:2018-12-22


          建筑業有句俗語叫“建筑要設計先行”足以看出設計對建筑業的重要性,以及它不可撼動的地位。公司的設計院一定要走到行業發展前列,因為只有我們做了以后產業鏈上的企業才能跟上。

          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

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          ★ 《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

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          ★ 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

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          ★ 柔性連接形式:

          1】連接角鋼

          2】端板

          3】支托

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          ★ 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

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          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;

          ★ 永久水平支撐: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

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          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  

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          ★ 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:

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          ★ 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:

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          ★ 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:    

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          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

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          對于人字形和V形支撐的斜桿

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          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

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          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

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          六、偏心支撐

          ★ 形式:

                門架式(圖a),單斜桿式 (圖b),人字形(圖c)或V字形 (圖d)

          ★ 特征:

          ★ 支撐斜桿不交于梁柱節點

          ★ 耗能梁段:正常的荷載狀態下,偏心支撐框架具有足夠水平剛度;在遭遇強烈地震作用時,耗能梁段首先屈服吸收能量

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          ★ 長細比:不應大于120

          ★ 板件寬厚比:不應超過GB50017規定的軸心受壓構件在彈性設計時的寬厚比限值

          ★ 耗能梁段的局部穩定性

          1】翼緣板自由外伸寬度b1與其厚度tf比:

          17A

          2】腹板計算高度h0與其厚度tw之比: 17



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