1、 1、柱子長(zhǎng)細(xì)比 2、梁柱中板件寬厚比 3、梁柱構(gòu)件的側(cè)向支承 4、框架支撐結(jié)構(gòu)中的支撐桿件 5、框架偏心支撐結(jié)構(gòu)中的消能梁段六、 抗震設(shè)計(jì)對(duì)桿件的構(gòu)造要求11、柱子長(zhǎng)細(xì)比框架柱的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)符合表8.3的規(guī)定。表中數(shù)值適用于Q235鋼，柱子采用其他牌號(hào)鋼材時(shí)，應(yīng)乘以烈度6度7度8度9度不超過(guò)12層的鋼框架柱的最大長(zhǎng)細(xì)比120120120100超過(guò)12層的鋼框架柱的最大長(zhǎng)細(xì)比120806060鋼結(jié)構(gòu)框架柱的長(zhǎng)細(xì)比限值 表8.322、梁柱中板件寬厚比 （1）不超過(guò)12層框架的梁、柱板件寬厚比應(yīng)符合表8.4的要求。表中數(shù)值適用于Q235鋼，梁柱桿件采用其他牌號(hào)鋼材時(shí)，應(yīng)乘以板件名稱 7度 8度 9度

2、柱工字形截面翼緣外伸部分 131211箱形截面壁板 403636工字形截面腹板 524844梁工字形截面和箱形截面翼緣外伸部分 11109箱形截面翼緣在兩腹板間的部分 363230工字形截面和箱形截面腹板 (Nb/Af0.16Af時(shí)，消能段長(zhǎng)度應(yīng)滿足式（8.10a）、（8.10b）的要求。 (8.10a)(8.10b)式中： a消能梁段的長(zhǎng)度（消能段長(zhǎng)度參見(jiàn)圖8.10）； 10 （4）消能梁段腹板不得焊補(bǔ)強(qiáng)鋼板，因?yàn)檠a(bǔ)強(qiáng)后腹板難以進(jìn)入塑性。 （5）消能梁段腹板不得開(kāi)孔，腹板開(kāi)孔將降低梁段的塑性變形能力。 (6) 消能梁段與支撐斜桿的連接處，應(yīng)在腹板兩側(cè)設(shè)置與腹板高度相等的加勁肋（參見(jiàn)圖8.10

3、），以傳遞梁段的剪力并防止在支撐斜桿集中力作用下發(fā)生梁腹板的屈曲。一側(cè)加勁肋的寬度不應(yīng)小于（bf/2-tw），厚度不應(yīng)小于0.75 tw 和10mm中的較大值， bf 、 tw分別為消能梁段的翼緣寬度和腹板厚度。 11圖8.17 偏心支撐與消能梁段的局部構(gòu)造 12 （7）消能梁段為防止剪切或彎曲引起的局部失穩(wěn)，應(yīng)按要求在其腹板上設(shè)置中間加勁肋13 （8）消能梁段兩端構(gòu)造上下翼緣均應(yīng)有平面外支承，以防止梁段的扭轉(zhuǎn)。各支承桿件的軸力設(shè)計(jì)值不得小于消能梁段翼緣面積和設(shè)計(jì)強(qiáng)度值乘積的6，即0.06bftff 。與消能梁段同跨的非消能梁段為保持整體穩(wěn)定，設(shè)置平面外支承時(shí)桿件的軸力設(shè)計(jì)值不得小于梁翼緣軸向

4、承載力的2，即0.02bftff。 14 1、框架梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的抗震驗(yàn)算 2、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的驗(yàn)算 3、鋼框架結(jié)構(gòu)梁柱連接的構(gòu)造要求 八、 節(jié)點(diǎn)和連接的抗震驗(yàn)算及構(gòu)造要求151、框架梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的抗震驗(yàn)算 節(jié)點(diǎn)域的屈服承載力符合式（8.11）的要求。其目的是要保證節(jié)點(diǎn)域的屈服承載力保持合適的數(shù)值，使節(jié)點(diǎn)域的屈服先于梁端屈服發(fā)生，但又不能因節(jié)點(diǎn)域腹板太薄而增大節(jié)點(diǎn)域變形對(duì)框架側(cè)移的不利影響，滿足以下條件： 工字形截面柱 箱形截面柱 （8.11）（8.12a）（8.12b）節(jié)點(diǎn)域的抗震驗(yàn)算要求（8.13a）（8.13b）16當(dāng)上式要求不能滿足時(shí)，節(jié)點(diǎn)域部位可采用較厚的鋼板制作，或貼焊補(bǔ)強(qiáng)板。 Mp

5、b1, Mpb2 -分別為節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)梁的全塑性受彎承載力Vp -節(jié)點(diǎn)域的體積, fv -鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,-折減系數(shù)hb, hc -分別為梁柱腹板高度,tw -柱在節(jié)點(diǎn)域的腹板厚度,Mb1, Mb2 -分別為節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)梁的彎矩設(shè)計(jì)值172、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的驗(yàn)算 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接進(jìn)行極限承載力驗(yàn)算的基本原則，是保證連接的強(qiáng)度高于桿件的極限承載強(qiáng)度。公式中不等式右端項(xiàng)的系數(shù)1.2、1.3為考慮實(shí)際鋼材屈服點(diǎn)比標(biāo)準(zhǔn)值會(huì)有提高，連接的極限承載力應(yīng)高于這種情況下桿件的極限承載力。 （1）梁與柱連接的極限受彎承載力Mu、受剪承載力Vu應(yīng)符合下式的要求:Mp -為梁的全塑性受彎承載力18（2）梁、柱構(gòu)件拼接

6、連接時(shí)，腹板應(yīng)考慮承受彎矩，腹板的設(shè)計(jì)剪力不得小于構(gòu)件截面受剪承載力的50%，拼接的極限承載力符合下式要求。 （8.16a）（8.16b）無(wú)軸向力時(shí)：（8.16c）有軸向力時(shí)：19 拼接連接可采用螺栓連接或焊接連接。采用螺栓連接時(shí)，螺栓的連接承載力應(yīng)滿足下式要求。 翼緣（8.17） 腹板（8.18） 一個(gè)螺栓的極限受剪承載力和板件的承壓力；Af翼緣的有效截面積；腹板拼接彎矩引起的一個(gè)螺栓的最大剪力nf翼緣或腹板拼接一側(cè)的螺栓數(shù)20 其中高強(qiáng)度螺栓的極限受剪承載力，取以下兩式計(jì)算的較小值。 nf螺栓連接的剪切面數(shù)；Aeb螺栓螺紋處有效剪切面積；fub螺栓鋼材抗拉強(qiáng)度最小值；d螺栓桿直徑；fcub

7、螺栓連接板的極限承壓強(qiáng)度，取1.5 fu ；t鋼板厚度；21焊縫的極限承載力按以下公式計(jì)算。 對(duì)接焊縫受拉角焊縫受剪式中 焊縫的有效受力面積； 構(gòu)件母材的抗拉強(qiáng)度最小值。 （3）支撐與框架的連接以及支撐構(gòu)件拼接的極限承載力要求 式中 Nubr螺栓連接和節(jié)點(diǎn)板連接在支撐軸線方向的極限承載力； An支撐的截面凈面積； fay 支撐鋼材的屈服強(qiáng)度。 （8.21）（8.20）22 3、鋼框架結(jié)構(gòu)梁柱連接的構(gòu)造要求 梁柱連接宜采用柱貫通型，也可采用設(shè)置節(jié)點(diǎn)段使柱子分開(kāi)的方式，稱為梁貫通型（圖8.18）。柱僅在一個(gè)方向與梁剛接時(shí)，若柱子為工字形截面，則柱子腹板應(yīng)置于剛接框架的平面內(nèi)（參見(jiàn)圖8.18a）。

8、a)柱貫通型的梁柱節(jié)點(diǎn) b) 梁貫通型的梁柱節(jié)點(diǎn) 圖8.18 梁柱連接的不同型式 23柱貫通型的剛性連接注意如下構(gòu)造措施：（1）梁翼緣與柱翼緣間應(yīng)采用全熔透坡口焊縫；8度乙類建筑和9度時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)V形切口的沖擊韌性，其恰帕沖擊韌性在20時(shí)不低于27J;（2）柱在梁翼緣對(duì)應(yīng)位置設(shè)置橫向加勁肋，且加勁肋厚度不小于梁翼緣的厚度；柱子為箱形截面時(shí)，加勁肋在柱身內(nèi)部，應(yīng)采用全熔透對(duì)接焊縫與板壁相連；柱子為工字形截面時(shí)，加勁肋與柱子翼緣采用全熔透對(duì)接焊縫，與腹板可采用角焊縫連接；（3）梁腹板宜采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓通過(guò)連接板與柱連接；腹板角部宜設(shè)置扇形切角，其端部與梁翼緣的全熔透焊縫應(yīng)隔開(kāi)；（4）當(dāng)梁翼緣的塑

9、性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70%時(shí)，梁腹板與柱的連接螺栓不得少于二列；當(dāng)計(jì)算僅需一列時(shí)，仍應(yīng)布置二列，且此時(shí)螺栓總數(shù)不得少于計(jì)算值的1.5倍；24 圖8.19 梁柱剛性節(jié)點(diǎn)工地連接的構(gòu)造（5）梁與柱子剛接時(shí)，柱在梁上下翼緣外側(cè)各500mm的范圍內(nèi)，柱翼緣與腹板間的連接焊縫應(yīng)為坡口全熔透焊縫。（6）框架柱的拼接接頭宜位于框架梁上方1.3m左右。25 為了便于工地安裝，梁柱的剛性連接，也可在工廠焊接一懸臂梁段在柱子上，在工地現(xiàn)場(chǎng)安裝柱子后，在懸臂梁段端部與梁主體拼接。拼接可以采用全高強(qiáng)度螺栓連接或焊接螺栓的混合連接（圖8.20）圖8.20 框架柱與梁通過(guò)懸臂梁段的連接 268.3 單層鋼

10、結(jié)構(gòu)廠房 一、抗震設(shè)計(jì)對(duì)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房體系的要求 二、 地震作用計(jì)算三、桿件驗(yàn)算和構(gòu)造措施27 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)體系一般可以分為橫向結(jié)構(gòu)（跨度方向）與縱向結(jié)構(gòu)（柱距方向）兩個(gè)方向。橫向結(jié)構(gòu)一般是柱梁體系或柱屋架體系 ；縱向結(jié)構(gòu)一般是柱聯(lián)系梁支撐體系 。一、 抗震設(shè)計(jì)對(duì)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房體系的要求28單跨橫向結(jié)構(gòu)按跨數(shù)區(qū)分多跨（有等高和不等高之分 ）按結(jié)構(gòu)形式區(qū)分排架體系剛架體系1.橫向結(jié)構(gòu)排架體系中，柱腳剛接，屋架則與柱頂采用鉸接連接。剛架體系中，柱腳可以剛接或鉸接，屋架或?qū)嵏故戒摿簞t與柱頂剛接。多跨結(jié)構(gòu)采用實(shí)腹式鋼梁時(shí)，鋼梁和柱頂?shù)倪B接則允許部分剛接，部分鉸接，但是至少其中的2根柱子應(yīng)在柱頂

11、和梁剛性連接。 29圖8.21 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的橫向結(jié)構(gòu) c) 多跨等高廠房 d) 多跨不等高廠房 a) 單跨排架結(jié)構(gòu) b) 單跨剛架結(jié)構(gòu)302.縱向結(jié)構(gòu)圖8.22 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的縱向結(jié)構(gòu)示意 縱向結(jié)構(gòu)一般處理成支撐鉸接框架形式，柱腳與基礎(chǔ)按鉸接連接設(shè)計(jì)，柱子與縱向聯(lián)系梁、吊車梁、支撐構(gòu)件之間也按鉸接連接設(shè)計(jì)。在大柱距廠房中，通?？v向還有托架結(jié)構(gòu)。 31屋蓋結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)目前無(wú)檁體系 ：屋架支撐鋼筋混凝土大型屋面板體系 有檁體系 ：屋架（或?qū)嵏故戒摿海┲螜_條壓型鋼板 現(xiàn)代工業(yè)廠房越來(lái)越多地采用壓型鋼板 ，但是也有的廠房仍采用砌塊作墻體，即使在采用壓型鋼板作圍護(hù)的廠房中，從基礎(chǔ)梁上方至相對(duì)標(biāo)高11

12、.5m范圍內(nèi)采用砌塊，以及車間內(nèi)防火墻等采用砌塊的也不在少數(shù)。 3. 屋蓋結(jié)構(gòu) 4. 墻體材料 32(1）多跨廠房可以做到按等高布置的，盡可能按等高布置考慮。當(dāng)因工藝需要設(shè)置高低跨、或設(shè)置高低跨可以較大幅度降低建造費(fèi)用（減少維護(hù)材料）和使用費(fèi)用（節(jié)約采暖費(fèi)用）等，廠房可以采用各跨不等高。對(duì)地震中低跨屋蓋高度處的慣性力給連接高低跨的柱子施加橫向力的問(wèn)題，鋼柱設(shè)計(jì)時(shí)需予以考慮。 (2）結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系的車間，其平面宜規(guī)整。圖8.23所示廠房平面，相鄰兩跨在縱向長(zhǎng)度不一樣，可能產(chǎn)生的問(wèn)題是，當(dāng)跨度方向受到地震作用時(shí)，4軸框架和5軸框架的結(jié)構(gòu)橫向剛度、質(zhì)量都不相同，同一時(shí)刻的振動(dòng)加速度、位移也不相同，平

13、面突然改變處易遭受破壞。5.抗震設(shè)計(jì)時(shí)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)布置需注意的問(wèn)題33(3)廠房體型復(fù)雜時(shí)，宜設(shè)防震縫。在廠房縱橫跨交界處（參見(jiàn)圖8.24）、大柱網(wǎng)廠房或不設(shè)柱間支撐的廠房，防震縫寬度可采用100150mm，其他情況可采用50 90mm。 (4)廠房?jī)?nèi)上吊車的爬梯不應(yīng)靠近在防震縫設(shè)置；多跨廠房各跨上吊車的爬梯不應(yīng)布置在同一橫向軸線附近。設(shè)置爬梯處決定了吊車的?？课恢茫蝗绻嗫鐝S房的吊車集中?？吭谀骋惠S線附近，則受到地震作用時(shí)，該處的慣性力將顯著高于其他軸線處的框架，這是抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)避免的。(5)廠房各柱列的側(cè)移剛度宜均勻。34圖8.24 縱橫跨相垂直的廠房平面 圖8.23 不規(guī)整的廠房

14、平面35(6)屋蓋平面內(nèi)，應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。屋蓋平面內(nèi)的橫向水平支撐可減少實(shí)腹式鋼梁或鋼屋架弦桿平面外計(jì)算長(zhǎng)度所必需的；將屋蓋平面內(nèi)的水平地震作用有效地傳遞至鋼柱所必需的。 采用鋼屋架的結(jié)構(gòu)中，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置豎向支撐，豎向支撐保持屋架高度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，同時(shí)將屋架上弦的地震水平作用傳遞至柱子。 36采用鋼屋架的屋蓋結(jié)構(gòu)，如遇下列情況，還需要布置縱向水平支撐：1）屋架間距大于或等于12m時(shí)；2）廠房?jī)?nèi)有特重級(jí)橋式吊車、壁行吊車或雙層橋式吊車時(shí)；3）有起重量較大的中級(jí)或重級(jí)工作制吊車時(shí)；4）廠房?jī)?nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備時(shí)；5）要求廠房具有較大空間剛度時(shí)；6）設(shè)有托架時(shí)，在托架處局部設(shè)置縱向支撐。一般情況下

15、，縱向水平支撐布置在屋架下弦平面內(nèi)。單跨結(jié)構(gòu)沿廠房縱向兩側(cè)各布置一道；多跨結(jié)構(gòu)則布置數(shù)道。 屋蓋支撐的布置，可以參考第九章中鋼筋混凝土柱廠房結(jié)構(gòu)對(duì)屋蓋支撐的要求。37(7)縱向結(jié)構(gòu)平面布置：無(wú)特殊原因的應(yīng)設(shè)置柱間支撐縱向平面長(zhǎng)度大，可能有較大噸位的吊車運(yùn)行，為減少不均勻沉降等引起的不利影響，設(shè)計(jì)時(shí)力圖減少超靜定次數(shù)，縱向桿件如吊車梁、聯(lián)系梁等與柱的連接多采用鉸接連接；廠房柱的強(qiáng)軸彎曲方向一般在橫向框架平面內(nèi)，縱向是抗彎剛度的弱軸方向，該方向柱腳也就通常按鉸接處理支撐系統(tǒng)是該方向有效抵抗水平地震作用所必需的。只有當(dāng)條件限制確實(shí)無(wú)法采用支撐時(shí)，才考慮通過(guò)剛性框架的方式抵抗地震作用。38柱間支撐設(shè)置

16、有吊車的廠房，應(yīng)在廠房縱向結(jié)構(gòu)的單元中部設(shè)置 上下柱間支撐，并應(yīng)在單元兩端設(shè)上柱支撐； 采用輕質(zhì)屋蓋和墻板的廠房，溫度應(yīng)力一般不會(huì)成為控制因素，如有需要，端部單元也可設(shè)置下柱支撐。 7度時(shí)，結(jié)構(gòu)單元長(zhǎng)度大于120m，或8、9度時(shí)單元長(zhǎng)度大于90m時(shí)，宜在單元中部1/3區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道上下柱支撐。39 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房體系是超靜定次數(shù)不高的結(jié)構(gòu)體系，其桿件驗(yàn)算，原則上與靜力設(shè)計(jì)的要求相同；但是在罕遇地震作用下，也會(huì)發(fā)生桿件進(jìn)入塑性的情況，因此桿件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)都應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)抗震的構(gòu)造要求。1、鋼柱的長(zhǎng)細(xì)比限制柱子長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大，容易因失穩(wěn)導(dǎo)致承載力提前下降，并阻礙塑性變形能力發(fā)展。抗震規(guī)范規(guī)定單層鋼結(jié)構(gòu)廠

17、房柱柱子長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于120 ，其中為鋼材的屈服點(diǎn)。三、 桿件驗(yàn)算和構(gòu)造措施 40 2、梁與柱的板件寬厚比限制 抗震規(guī)范對(duì)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房梁、柱桿件的寬厚比作出了比彈性靜力設(shè)計(jì)更為嚴(yán)格一些規(guī)定，詳見(jiàn)表8.9。板件名稱 7度 8度 9度 柱工字形截面翼緣外伸部分 131110箱形截面兩腹板間翼緣 383636箱形截面腹板 Nc/Af0.25 706560Nc/Af0.25 585248圓管外徑與壁比 605550梁工字形截面翼緣外伸部分 11109箱形截面兩腹板間翼緣 363230箱形截面腹板 (Nb/Af0.37) 85-12080-11072-100箱形截面腹板 (Nb/Af0.37) 403

18、935 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房板件寬厚比限值 表8.9 41 3、柱間支撐及節(jié)點(diǎn)的抗震驗(yàn)算和構(gòu)造要求 1）有吊車廠房的下柱柱間支撐應(yīng)采用型鋼，上柱支撐可以采用型鋼或圓鋼。2）支撐形式宜采用交叉式，支撐斜桿與水平面交角不宜大于55；3）重型廠房中的下柱支撐因工藝限制無(wú)法使用交叉式時(shí)，可以使用門式支撐或人形支撐。交叉式柱間支撐的長(zhǎng)細(xì)比，不宜超過(guò)表8.10的規(guī)定。位置烈度6度和7度 、類場(chǎng)地7度、類場(chǎng)地和8度、類場(chǎng)地8度、類場(chǎng)地和9度、類場(chǎng)地9度、類場(chǎng)地上柱支撐250250200150下柱支撐200200150150交叉式柱間支撐斜桿的最大長(zhǎng)細(xì)比 表8.1042 壓桿卸載系數(shù)，壓桿長(zhǎng)細(xì)比為60、100和20

19、0時(shí)，可分別采用0.70、0.6和0.5； 長(zhǎng)細(xì)比不大于200的交叉支撐承受地震作用時(shí)可按受拉桿件計(jì)算。其軸向拉力設(shè)計(jì)值Nt按下式確定。 （8.23） 柱間支撐應(yīng)采用整根型鋼。超過(guò)材料最大長(zhǎng)度規(guī)格時(shí)，可采用對(duì)接焊縫等強(qiáng)拼接。 式中 Nt 節(jié)間支撐斜桿抗拉驗(yàn)算時(shí)的軸向拉力設(shè)計(jì)值 li節(jié)間斜桿的全長(zhǎng)； Vbi節(jié)間支撐承受的地震剪力設(shè)計(jì)值； sc 支撐所在柱間的凈距。 i節(jié)間斜桿的軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)； 43 交叉式支撐在交叉點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，其厚度不應(yīng)小于10mm。斜桿與交叉節(jié)點(diǎn)板應(yīng)焊接，與端節(jié)點(diǎn)板宜焊接。交叉支撐中有一桿中斷時(shí)，交叉節(jié)點(diǎn)板應(yīng)加強(qiáng)，使其承載力大于1.1倍桿件承載力。交叉支撐的端部連接，對(duì)單角鋼支撐應(yīng)考慮強(qiáng)度折減系數(shù)，對(duì)按拉桿設(shè)計(jì)的支撐桿件，其強(qiáng)度折減系數(shù)取0.85；在8、9度時(shí)，不得采用單面偏心連接。支撐和構(gòu)件的連接，不應(yīng)小于支撐桿件塑性承載力的1.2倍。4、屋蓋支撐及節(jié)點(diǎn)的抗震驗(yàn)算和構(gòu)造要求屋蓋