第六章多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計

第一節(jié)多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑主要震害現(xiàn)象及其分析

一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的主要震害特征

在同等場地、同等條件下，鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害要小。

1.節(jié)點連接破壞

(1)框架梁柱節(jié)點破壞

第六章多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計第一節(jié)多高層鋼1(2)支撐連接破壞

支撐是框架-支撐結(jié)構(gòu)中最主要的抗側(cè)力部分，一旦地震發(fā)生它將首當(dāng)其沖承受水平地震作用，如果某層的支撐發(fā)生破壞，將使該層成為薄弱樓層，造成嚴(yán)重后果。2.構(gòu)件破壞

(1)支撐壓屈

地震時支撐所受的壓力超過其屈曲臨界力時，即發(fā)生壓屈破壞。(2)支撐連接破壞支撐是框架-支撐結(jié)構(gòu)中最主要的抗2(2)梁柱局部失穩(wěn)梁或柱在地震作用下反復(fù)受彎，在彎矩最大截面處附近由于過度彎曲可能發(fā)生翼緣局部失穩(wěn)現(xiàn)象，進而引發(fā)低周疲勞和斷裂破壞。(3)鋼柱脆性斷裂

(2)梁柱局部失穩(wěn)梁或柱在地震作用下反復(fù)受彎，在彎33.結(jié)構(gòu)倒塌

規(guī)則對稱的結(jié)構(gòu)體系對抗震將十分有利。3.結(jié)構(gòu)倒塌規(guī)則對稱的結(jié)構(gòu)體系對抗震將十分有利。4二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、傳力明確，側(cè)移剛度沿高度分布均勻，結(jié)構(gòu)延性好，但抗側(cè)力剛度差。這種結(jié)構(gòu)體系適合于建造20層以下的中低層房屋。

鋼框架-支撐體系可分為中心支撐體系和偏心支撐體系。地震作用下中心支撐的變形偏心支撐框架的消能機制二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、傳力明5中心支撐結(jié)構(gòu)使用中心支撐構(gòu)件，增加了結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度，可更有效地利用構(gòu)件的強度，提高抗震能力，適合于建造更高的房屋結(jié)構(gòu)。在強烈地震作用下，支撐結(jié)構(gòu)率先進入屈服，可以保護或者延緩主體結(jié)構(gòu)的破壞，這種結(jié)構(gòu)具有多道抗震防線。中心支撐框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡單，實際工程應(yīng)用較多。但是由于支撐構(gòu)件剛度大，受力較大，容易發(fā)生整體或者局部失穩(wěn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)總體剛度和強度降低較快，不利于結(jié)構(gòu)抗震能力的發(fā)揮，必須注意其構(gòu)造設(shè)計。中心支撐結(jié)構(gòu)使用中心支撐構(gòu)件，增加了結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度，6

帶有偏心支撐的框架-支撐結(jié)構(gòu)，具備中心支撐體系側(cè)向剛度大、具有多道抗震防線的優(yōu)點，還適當(dāng)減少了支撐構(gòu)件的軸向力，進而減小了支撐失穩(wěn)的可能性。由于支撐點位置偏離框架接點，便于在橫梁內(nèi)設(shè)計用于消耗地震能量的消能梁段。強震發(fā)生時，消能梁段率先屈服，消耗大量地震能量，保護支撐斜桿不屈曲或屈曲在后，形成了新的抗震防線，使得結(jié)構(gòu)整體抗震性能，特別是結(jié)構(gòu)延性大大加強。這種結(jié)構(gòu)體系適合于在高烈度地區(qū)建造高層建筑。

帶有偏心支撐的框架-支撐結(jié)構(gòu)，具備中心支撐體系側(cè)向剛7第二節(jié)抗震設(shè)計的一般規(guī)定一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的體系與結(jié)構(gòu)布置我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)的抗震措施，一般以12層為界區(qū)分。有抗震要求的多高層鋼結(jié)構(gòu)的體系主要有框架體系、框架-支撐(抗震墻板)體系、筒體體系(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等)或巨型框架體系。1.框架體系

第二節(jié)抗震設(shè)計的一般規(guī)定一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的體系與結(jié)構(gòu)布82.框架-支撐體系

框架-支撐體系是在框架體系中沿結(jié)構(gòu)的縱、橫兩個方向均勻布置一定數(shù)量的支撐所形成的結(jié)構(gòu)體系。

(1)中心支撐

中心支撐是指斜桿與橫梁及柱匯交于一點，或兩根斜桿與橫桿匯交于一點，也可與柱子匯交于一點，但匯交時均無偏心距。2.框架-支撐體系框架-支撐體系是在框架體系中沿結(jié)9中心支撐是常用的支撐類型之一，因具有較大的側(cè)向剛度，對減小結(jié)構(gòu)的水平位移和改善結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布是有效的，但在往復(fù)的水平地震作用下，會產(chǎn)生下列后果：①支撐斜桿重復(fù)壓曲后，其抗壓承載力急劇降低；②支撐的兩側(cè)柱子產(chǎn)生壓縮變形和拉伸變形時，由于支撐的端節(jié)點實際構(gòu)造做法并非鉸接，引發(fā)支撐產(chǎn)生很大的內(nèi)力和應(yīng)力；③斜桿從受壓的壓曲狀態(tài)變?yōu)槭芾鞝顟B(tài)，將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊作用力，使支撐及其節(jié)點和相鄰的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力。

中心支撐是常用的支撐類型之一，因具有較大的側(cè)向剛度，10(2)偏心支撐

偏心支撐是指支撐斜桿的兩端，至少有一端與梁相交(不在柱節(jié)點處)，另一端可在梁與柱交點處連接，或偏離另一根支撐斜桿一段長度與梁連接，并在支撐斜桿桿端與柱子之間構(gòu)成一消能梁段，或在兩根支撐斜桿之間構(gòu)成一消能梁段的支撐。

偏心支撐改變支撐斜桿與梁(消能梁段)的先后屈服順序，罕遇地震時，消能梁段在支撐失穩(wěn)之前就進入彈塑性階段以利用非彈性變形進行消能，從而保護支撐斜桿不屈曲或屈曲在后。因此，偏心支撐與中心支撐相比具有較大的延性，它適用于高烈度地區(qū)。(2)偏心支撐偏心支撐是指支撐斜桿的兩端，至少有一113.框架-抗震墻板體系

框架-抗震墻板體系是以鋼框架為主體，并配置一定數(shù)量的抗震墻板。由于抗震墻板可以根據(jù)需要布置在任何位置上，布置靈活。另外抗震墻板可以分開布置，兩片以上抗震墻并聯(lián)體較寬，從而可減小抗側(cè)力體系等效高寬比，提高結(jié)構(gòu)的抗推和抗傾覆能力?？拐饓Π逯饕幸韵氯N類型：(1)鋼抗震墻板

(2)內(nèi)藏鋼板支撐抗震墻板

(3)帶豎縫混凝土抗震墻板

3.框架-抗震墻板體系框架-抗震墻板體系是以鋼框架12內(nèi)藏鋼板剪力墻與框架連接帶豎縫剪力墻與框架連接內(nèi)藏鋼板剪力墻與框架連接帶豎縫剪力墻與框架連接134.筒體體系

根據(jù)筒體的布置、組成、數(shù)量的不同，筒體結(jié)構(gòu)體系可分為框架筒、桁架筒、筒中筒以及束筒等。

4.筒體體系根據(jù)筒體的布置、組成、數(shù)量的不同，筒體145.巨型框架體系

一般高層鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、支撐為一個樓層和一個開間內(nèi)的構(gòu)件，如果將梁、柱、支撐的概念擴展到數(shù)個樓層和數(shù)個開間，則可構(gòu)成巨型框架結(jié)構(gòu)。其由柱距較大的立體桁架柱及立體桁架梁構(gòu)成。立體桁架梁應(yīng)沿縱橫向布置，并形成一個空間桁架層，在兩層空間桁架層之間設(shè)置次框架結(jié)構(gòu)，以承擔(dān)空間桁架層之間的各層樓面荷載，并將其通過此框架結(jié)構(gòu)的柱子傳遞給立體桁架梁及立體桁架柱。這種體系能在建筑中提供特大空間，具有很大的剛度和強度。

5.巨型框架體系一般高層鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、支撐為一個樓15二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)選型

鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度(m)結(jié)構(gòu)類型6、7度8度9度框架1109050框架-支撐(抗震墻板)220200140筒體(框筒、筒中筒、衍架筒、束筒)和巨型框架300260180注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?不包括局部突出屋頂部分)；2.超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進行專門研究和論證，采取有效的加強措施。烈度6、789最大高寬比6.56.05.5鋼結(jié)構(gòu)民用房屋適用的最大高寬比注：計算高寬比的高度應(yīng)從室外地面算起。

對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋可采用框架結(jié)構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)類型；超12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋，8度、9度時，宜采用偏心支撐、帶豎縫鋼筋混凝土抗震墻板、內(nèi)藏鋼支撐鋼筋混凝土墻板或其他消能支撐及筒體結(jié)構(gòu)。二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)選型鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度(m)結(jié)16三、結(jié)構(gòu)的平、立面布置

1.平面布置

多高層鋼結(jié)構(gòu)的平面布置宜符合下列要求：

(1)建筑平面宜簡單規(guī)則，并使結(jié)構(gòu)各層的抗側(cè)力剛度中心與質(zhì)量中心接近或重合，同時各層剛心和質(zhì)心接近在同一豎直線上；建筑的開間、進深宜統(tǒng)一。

(2)為避免地震作用下發(fā)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動或水平地震力在建筑平面上的不均勻分布，建筑平面的尺寸關(guān)系應(yīng)符合下表和下圖。當(dāng)鋼框筒結(jié)構(gòu)采用矩形平面時，其長寬比不宜大于1.5：1，不能滿足此項要求時，宜采用多束筒結(jié)構(gòu)。三、結(jié)構(gòu)的平、立面布置1.平面布置多高層鋼結(jié)構(gòu)的17L/BL/Bmaxl/bl′/BmaxB′/Bmax≤5≤4≤1.5≥1≤0.5L，l，l′，B′的限值

L/BL/Bmaxl/bl′/BmaxB′/Bmax≤518(3)由于鋼結(jié)構(gòu)可承受的結(jié)構(gòu)變形比混凝土結(jié)構(gòu)大，故高層建筑鋼結(jié)構(gòu)不宜設(shè)置防震縫，但薄弱部位應(yīng)采取措施提高抗震能力。當(dāng)建筑平面尺寸大于90米時，可考慮設(shè)溫度伸縮縫，抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)伸縮縫應(yīng)同時滿足防震縫要求。需要設(shè)置防震縫時，縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍，框架-支撐體系結(jié)構(gòu)的防震縫寬度可取此數(shù)值的70%；筒體體系及巨型結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的防震縫寬度可取此數(shù)值的50%，但均不宜小于70毫米。(4)結(jié)構(gòu)平面應(yīng)盡量避免扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)等布置形式。在平面布置上具有下列情況之一者，也屬平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)：

(3)由于鋼結(jié)構(gòu)可承受的結(jié)構(gòu)變形比混凝土結(jié)構(gòu)大，故高19①任一層的偏心率大于0.15。偏心率可按下列公式計算；

式中εx、εy——分別為所計算樓層在x和y方向的偏心率；ex、ey——分別為x和y方向水平作用合力線到結(jié)構(gòu)剛心的距離；rex、rey——分別為x和y方向的彈性半徑；∑Kx、∑Ky——分別為所計算樓層各抗側(cè)力構(gòu)件在x和y方向的側(cè)向剛度之和；KT——所計算樓層的扭轉(zhuǎn)剛度；x、y——以剛心為原點的抗側(cè)力構(gòu)件坐標(biāo)。

①任一層的偏心率大于0.15。偏心率可按下列公式計算20②結(jié)構(gòu)平面形狀有凹角，凹角的伸出部分在一個方向的長度，超過該方向建筑總尺寸的25%；③樓面不連續(xù)或剛度突變，包括開洞面積超過該層總面積的50%；④抗水平力構(gòu)件既不平行于又不對稱于抗側(cè)力體系的兩個互相垂直的主軸。屬于上述情況第①、④項者應(yīng)計算結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的影響，屬于第③項者應(yīng)采用相應(yīng)的計算模型，屬于第②項者應(yīng)采用相應(yīng)的構(gòu)造措施。

②結(jié)構(gòu)平面形狀有凹角，凹角的伸出部分在一個方向的長度，超212.豎向布置

抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，宜采用豎向規(guī)則的結(jié)構(gòu)。在豎向布置上具有下列情況之一者，為豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)：(1)樓層剛度小于其相鄰上層剛度的70%，且連續(xù)三層總的剛度降低超過50%。

(2)相鄰樓層質(zhì)量之比超過1.5(建筑為輕屋蓋時，頂層除外)。

(3)立面收進尺寸的比例為L1/L＜0.75（右圖）。(4)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)。(5)任一樓層抗側(cè)力構(gòu)件的總受剪承載力，小于其相鄰上層的80%。2.豎向布置抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，宜采用豎向223.支撐的設(shè)計要求

在框架-支撐體系中，可使用中心支撐或偏心支撐。不論是哪一種支撐，均可提供較大的抗側(cè)移剛度。中心支撐框架宜采用交叉支撐、人字支撐、斜桿支撐，不宜采用K形支撐，因為后者對柱子易形成抗剪集中現(xiàn)象。支撐的軸線應(yīng)交匯于梁柱構(gòu)件軸線的焦點，確有困難時偏離中心不應(yīng)超過支撐桿件的寬度，并計入由此產(chǎn)生的附加彎矩。偏心支撐框架的每根支撐至少有一根與框架梁相連接，消能梁段應(yīng)設(shè)計成具有飽滿滯回能力的塑性鉸消能機構(gòu)。3.支撐的設(shè)計要求在框架-支撐體系中，可使用中心支撐或23四、結(jié)構(gòu)布置的其他要求

1.鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓板

鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓板主要有在壓型鋼板上現(xiàn)澆混凝土形成的組合樓板和非組合樓板、裝配整體式鋼筋混凝土樓板、裝配式樓板等。一般宜采用組合樓板或者非組合樓板；對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)尚可采用裝配整體式鋼筋混凝土樓板，亦可采用裝配式樓板或者其他輕型樓蓋。壓型鋼板組合樓板四、結(jié)構(gòu)布置的其他要求1.鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓板鋼結(jié)構(gòu)242.鋼結(jié)構(gòu)房屋的地基、基礎(chǔ)和地下室

(1)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)條件、施工條件等因素綜合確定，宜選用筏基、箱基、樁基或復(fù)合基礎(chǔ)。當(dāng)基巖較淺、基礎(chǔ)埋深不符合要求時，應(yīng)采用巖石錨桿基礎(chǔ)。(2)鋼結(jié)構(gòu)高層建筑宜設(shè)地下室?？拐鹪O(shè)防建筑的高層結(jié)構(gòu)部分，基礎(chǔ)埋深宜一致，不宜采用局部地下室。設(shè)置地下室時，框架-支撐(抗震墻板)結(jié)構(gòu)中豎向連續(xù)布置的支撐(抗震墻板)應(yīng)延伸至基礎(chǔ)；框架柱應(yīng)至少延伸至地下一層。(3)設(shè)置地下室的鋼結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)埋置深度，當(dāng)采用天然地基時不宜小于房屋總高度的1/15；當(dāng)采用樁基時，樁承臺埋深不宜小于房屋總高度的1/20。(4)當(dāng)主樓與裙房之間設(shè)置沉降縫時，應(yīng)采用粗砂等松散材料將沉降縫地面以下部分填實，以確保主樓基礎(chǔ)四周的可靠側(cè)向約束；當(dāng)不設(shè)沉降縫時，在施工中宜預(yù)留后澆帶。(5)在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)或地下室的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層之間，宜設(shè)置鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)層。2.鋼結(jié)構(gòu)房屋的地基、基礎(chǔ)和地下室(1)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)25第三節(jié)多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計

一、一般計算原則

多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計采用兩階段設(shè)計方法，即第一階段設(shè)計應(yīng)按多遇地震計算地震作用，第二階段設(shè)計應(yīng)按罕遇地震計算地震作用。第一階段設(shè)計時，地震作用應(yīng)考慮下列原則：(1)通常情況下，應(yīng)在結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計入水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。(2)當(dāng)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件時，宜分別計入各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。(3)質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。(4)按9度抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，或者按8度和9度抗震設(shè)防的大跨度和長懸臂構(gòu)件，應(yīng)計入豎向地震作用。第三節(jié)多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計一、一般計算原則261.結(jié)構(gòu)自震周期

鋼結(jié)構(gòu)的計算周期，應(yīng)采用按主體結(jié)構(gòu)彈性剛度計算所得的周期，對于重量及剛度沿高度分布比較均與的高層鋼結(jié)構(gòu)，基本自震周期可按頂點位移法計算：

式中un——結(jié)構(gòu)頂層假想側(cè)移(m)，即假想將結(jié)構(gòu)各層的重力荷載作為樓層的集中水平力，按彈性靜力方法計算所得到的頂層側(cè)移值；ξT——考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響的周期修正系數(shù)，可取0.9。初步設(shè)計時，基本周期可按經(jīng)驗公式T1＝0.1n估算，n為建筑物層數(shù)，不包括地下室部分及屋頂小塔樓。1.結(jié)構(gòu)自震周期鋼結(jié)構(gòu)的計算周期，應(yīng)采用按主體結(jié)構(gòu)彈性272.多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計反應(yīng)譜

多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較小，按反應(yīng)譜法計算多遇地震下的地震作用時，超過12層的鋼結(jié)構(gòu)建筑的阻尼比可取為0.02，不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)建筑的阻尼比可取為0.035。但計算罕遇地震下的地震作用時，考慮結(jié)構(gòu)進入彈塑性，多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比均可取為0.05。3.水平地震作用計算

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)采用底部剪力法時，可按下式計算頂部附加地震作用系數(shù)：

不符合底部剪力法適用條件的其他高層鋼結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。豎向特別不規(guī)則的建筑及高度較大的建筑，宜采用時程分析法進行補充驗算，2.多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計反應(yīng)譜多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較28二、地震作用下鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移計算

鋼結(jié)構(gòu)在進行內(nèi)力和位移計算時，對于框架-支撐、框架-抗震墻板以及框筒等結(jié)構(gòu)常采用矩陣位移法。對于工字形截面柱，宜計入梁柱節(jié)點域剪切變形對結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響；對中心支撐框架和不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)，其層間位移計算可不計入梁柱節(jié)點域剪切變形的影響。框架-支撐結(jié)構(gòu)的斜桿可按端部鉸接桿計算；中心支撐框架的斜桿軸線偏離梁柱軸線交點不超過支撐桿件的寬度時，仍可按中心支撐框架分析，但應(yīng)計及由此產(chǎn)生的附加彎矩。對于筒體結(jié)構(gòu)，可將其按位移相等原則轉(zhuǎn)化為連續(xù)的豎向懸臂筒體，采用有限條法對其進行計算。1.地震作用下的內(nèi)力與位移計算

(1)多遇地震作用下二、地震作用下鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移計算鋼結(jié)構(gòu)在進行內(nèi)力和29在預(yù)估桿截面時，內(nèi)力和位移的分析可采用近似方法。在水平荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)可采用D值法進行簡化計算；框架-支撐(抗震墻)可簡化為平面抗側(cè)力體系，分析時將所有框架合并為總框架，所有豎向支撐(抗震墻)合并為總支撐(抗震墻)，然后進行協(xié)同工作分析。此時，可將總支撐(抗震墻)當(dāng)作一懸臂梁。如下圖所示。

框架-支撐結(jié)構(gòu)的協(xié)同分析模型

在預(yù)估桿截面時，內(nèi)力和位移的分析可采用近似方法。在水平荷30高層鋼結(jié)構(gòu)第二階段的抗震驗算應(yīng)采用時程分析法對結(jié)構(gòu)進行彈塑性時程分析，其結(jié)構(gòu)計算模型可以采用桿系模型、剪切型層模型、剪彎型模型或剪彎協(xié)同工作模型。在采用桿系模型分析時，柱、梁的恢復(fù)力模型可采用二折線型，其滯回模型可不考慮剛度退化。對新型、特殊的桿件和結(jié)構(gòu)，其恢復(fù)力模型宜通過試驗確定。分析時結(jié)構(gòu)的阻尼比可取0.05，并應(yīng)考慮二階段效應(yīng)對側(cè)移的影響。

(2)罕遇地震作用下高層鋼結(jié)構(gòu)第二階段的抗震驗算應(yīng)采用時程分析法對結(jié)構(gòu)進行彈31(1)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)范規(guī)定計入重力二階效應(yīng)。對框架梁，可不按柱軸線處的內(nèi)力而按梁端內(nèi)力設(shè)計。對工字形截面柱，宜計入梁柱節(jié)點域剪切變形對結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響；中心支撐框架和不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)，其層間位移計算可不計入梁柱節(jié)點域剪切變形的影響；(2)框架-支撐結(jié)構(gòu)中，框架部分按計算得到的地震剪力不小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%和框架部分地震剪力最大值1.8倍二者的較小者；(3)中心支撐框架的斜桿軸線偏離梁柱軸線交點不超過支撐桿件的寬度時，仍可按中心支撐框架分析，但應(yīng)計及由此產(chǎn)生的附加彎矩；人字形和V形支撐組合的內(nèi)力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)，其值可采用1.5。2.作用效應(yīng)組合及調(diào)整

抗震設(shè)計時，構(gòu)件截面組合的內(nèi)力設(shè)計值應(yīng)按下述要求進行調(diào)整：

(1)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)范規(guī)定計入重力二階效應(yīng)。對框架梁，可不32(4)支撐斜桿的軸力設(shè)計值，應(yīng)取與支撐斜桿相連接的消能梁段達到受剪隨載力時支撐斜桿軸力與增大系數(shù)的乘積，其值在8度及以下時不應(yīng)小于1.4，9度時不應(yīng)小于1.5；位于消能梁段同一跨的框架梁內(nèi)力設(shè)計值，應(yīng)取消能梁段達到受剪承載力與增大系數(shù)的乘積，其值在8度及以下時不應(yīng)小于1.5，9度時不應(yīng)小于1.6；框架柱的內(nèi)力設(shè)計值，應(yīng)取消能段達到受剪承載力時柱內(nèi)力與增大系數(shù)的面積，其值在8度及以下時不應(yīng)小于1.5，9度時不應(yīng)小于1.6。(5)內(nèi)藏鋼支撐鋼筋混凝土墻板和帶豎縫鋼筋混凝土墻板應(yīng)按有關(guān)規(guī)定計算，帶豎縫鋼筋混凝土墻板可僅承受水平荷載產(chǎn)生的剪力，不承受豎向荷載產(chǎn)生的壓力。(6)鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層下的鋼框架柱，地震內(nèi)力應(yīng)乘以1.5的增大系數(shù)。(7)在抗震設(shè)計中，一般高層鋼結(jié)構(gòu)可不考慮風(fēng)荷載及豎向地震的作用，但對于高度大于60m的高層鋼結(jié)構(gòu)須考慮風(fēng)荷載的作用，在9度區(qū)尚需考慮豎向地震的作用。

(4)支撐斜桿的軸力設(shè)計值，應(yīng)取與支撐斜桿相連接的消能333.側(cè)移控制

在多遇地震下，鋼結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角應(yīng)小于1/300。結(jié)構(gòu)平面端部構(gòu)件的最大側(cè)移不得超過質(zhì)心側(cè)移的1.3倍；在罕遇地震下，鋼結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角應(yīng)小于1/50。同時結(jié)構(gòu)層間側(cè)移的延性比對于純框架、偏心支撐框架、中心支撐框架、有混凝土抗震墻的鋼框架應(yīng)分別大于3.5、3.0、2.5和2.0。4.鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定

高層鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定分為傾覆穩(wěn)定和壓屈穩(wěn)定兩種類型。傾覆穩(wěn)定可通過限制高寬比來滿足，壓屈穩(wěn)定又分為整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。當(dāng)鋼框架梁的上翼緣采用抗剪連接件與組合樓板連接時，可不驗算地震作用下的整體穩(wěn)定。3.側(cè)移控制在多遇地震下，鋼結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角應(yīng)小于34三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與連接的抗震承載力驗算

驗算的主要內(nèi)容有：框架梁柱承載力和穩(wěn)定驗算、節(jié)點承載力與穩(wěn)定性驗算、支撐構(gòu)件的承載力驗算、偏心支撐框架構(gòu)件的抗震承載力驗算、構(gòu)件及其連接的極限承載力驗算。

1.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其節(jié)點的抗震承載力計算

鋼梁在反復(fù)荷載下的極限荷載比靜力單向荷載下小，但由于與鋼梁整體連接的樓板的約束作用，鋼框架梁的實際承載力不低于其靜承載力。故鋼梁抗震承載力計算與靜荷載作用下的相同，計算時取截面塑性發(fā)展系數(shù)γx＝1，承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE＝0.75。

(1)鋼框架梁三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與連接的抗震承載力驗算驗算的主要內(nèi)容有：35柱端應(yīng)比梁端有更大的承載能力儲備。節(jié)點左右梁端和上下柱端的全塑性承載力應(yīng)符合下式要求：(2)鋼框架柱

≥

式中Wpc、Wpb——分別為柱和梁的塑性截面模量；N——柱軸向壓力設(shè)計值；Ac——柱截面面積；fyc、fyb——分別為柱和梁的鋼材屈服強度；η——強柱系數(shù)，超過6層的鋼框架，6度Ⅳ類場地和7度時可取1.0，8度時可取1.05，9度時可取1.15。柱端應(yīng)比梁端有更大的承載能力儲備。節(jié)點左右梁端和上下柱端36

在罕遇地震作用下，為了較好的發(fā)揮節(jié)點域的消能作用，節(jié)點域應(yīng)首先屈服，其次是梁段屈服。因此節(jié)點域的屈服承載力應(yīng)滿足下式的要求：

(3)節(jié)點域設(shè)計

為保證工字形截面柱和箱形截面柱節(jié)點域的穩(wěn)定，節(jié)點域腹板的厚度應(yīng)滿足下式要求：

≥≥在罕遇地震作用下，為了較好的發(fā)揮節(jié)點域的消能作用，節(jié)37在梁柱剛性連接中，柱受到不平衡的梁端彎矩時，在節(jié)點域會產(chǎn)生相當(dāng)大的剪力。工字形截面柱和箱形截面柱的節(jié)點域的受剪承載力應(yīng)滿足下式要求：

≥式中Vp——節(jié)點域的體積；對工字形截面柱，Vp＝hbhctw；箱形截面柱，Vp＝1.8hbhctw；Mpb1、Mpb2——分別為節(jié)點域兩側(cè)梁的全塑性受彎承載力；fv——鋼材的抗剪強度設(shè)計值；ψ——折減系數(shù)，6度Ⅳ類場地和7度時可取0.6，8、9度時可取0.7；hb、hc——分別為梁腹板高度和柱腹板高度；tw——柱在節(jié)點域的腹板厚度；Mb1、Mb2——分別為節(jié)點域兩側(cè)梁的彎矩設(shè)計值；γRE——節(jié)點域承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取0.85。在梁柱剛性連接中，柱受到不平衡的梁端彎矩時，在節(jié)點域會產(chǎn)382.中心支撐框架構(gòu)件的抗震承載力驗算

(1)中心支撐框架支撐斜桿的受壓承載力應(yīng)按下式驗算：≥式中N——支撐斜桿的軸向力設(shè)計值；Abr——支撐斜桿的截面面積；φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；ψ——受循環(huán)荷載時的強度降低系數(shù)；λn——支撐斜桿的正則化長細(xì)比；fay——鋼材屈服強度；E——支撐斜桿材料的彈性模量；γRE——支撐承載力抗震調(diào)整系數(shù)；λ——構(gòu)件長細(xì)比。2.中心支撐框架構(gòu)件的抗震承載力驗算(1)中心支撐框架支39(2)支撐橫梁承載力驗算

對人字形支撐，當(dāng)支撐腹桿在大震下受壓屈曲后，其承載力將下降，導(dǎo)致橫梁在支撐連接處出現(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；V形支撐的情況類似，只是斜桿失穩(wěn)時樓板不是下陷而是向上隆起，不平衡力方向相反。因此，設(shè)計時要求人字形支撐和V形支撐的橫梁在支撐連接處應(yīng)保持連續(xù)。驗算橫梁時，除應(yīng)承受支撐斜桿傳來的內(nèi)力外，尚應(yīng)滿足在不考慮支撐的支點作用將橫梁視為簡支梁時在豎向荷載和受壓支撐屈曲后產(chǎn)生的不平衡力作用下的承載力要求。(2)支撐橫梁承載力驗算對人字形支撐，當(dāng)支撐腹桿在403.偏心支撐框架構(gòu)件的抗震承載力驗算偏心支撐框架的每根支撐應(yīng)至少一端與梁連接，并在支撐與梁交點和柱之間或同一跨內(nèi)另一支撐與梁交點之間形成消能梁段。消能梁段的受剪承載力應(yīng)按下列規(guī)定驗算：

偏心支撐框架的設(shè)計原則是強柱、強支撐和弱消能梁段，即在大地震時消能梁段屈服形成塑性鉸，且具有穩(wěn)定的滯回性能，即使消能梁段進入應(yīng)變硬化階段，支撐斜桿、柱和其余梁段仍保持彈性。設(shè)計良好的偏心支撐框架，除柱腳有可能出現(xiàn)塑性鉸外，其他塑性鉸均出現(xiàn)在梁段上。3.偏心支撐框架構(gòu)件的抗震承載力驗算偏心支撐框架的41當(dāng)N≤0.15Af時

V

≥當(dāng)N＞0.15Af時V

≥式中Vl——消能梁段的受剪承載力，取0.58Awfay和2Mlp/a的較小值，Aw＝(h－2tf)tw；Mlp＝Wpf；Vlc——消能梁段計入軸力影響的受剪承載力，可取0.58Awfay{1－[N/(Af)2]}0.5和2.4Mlp[1－N/(Af)]/a的較小值。φ——系數(shù)，可取0.9；V、N——分別為消能梁段的剪力設(shè)計值和軸力設(shè)計值；Mlp——消能梁段的全塑性受彎承載力；a、h、tw、tf——分別為消能梁段的長度、截面高度、腹板厚度和翼緣厚度；A、Aw——分別為消能梁段的截面面積和腹板截面面積；Wp——消能梁段的塑性截面模量；f、fay——分別為消能梁段鋼材的抗拉強度設(shè)計值和屈服強度；γRE——消能梁段承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取0.85。當(dāng)N≤0.15Af時V≥當(dāng)N＞0.15Af時V≥式中424.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的抗震承載力驗算

式中Mu——梁上下翼緣全熔透坡口焊縫的極限受彎承載力；Vu——梁腹板連接的極限受剪承載力；垂直于角焊縫受剪時，可提高1.22倍；Mp——梁(梁貫通時為柱)的全塑性受彎承載力；ln——梁的凈跨(梁貫通時取該樓層柱的凈高)；hw、tw——梁腹板的高度和厚度；fay——鋼材屈服強度。Vu＞1.3(2Mp/ln)且Vu≥0.58hwtwfay

梁與柱連接的極限受彎、受剪承載力，應(yīng)符合下列要求：(1)梁與柱連接的承載力驗算Mu≥1.2Mp

4.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的抗震承載力驗算式中Mu——梁上下翼43(2)支撐與框架的連接及支撐拼連的承載力計算

式中Nubr——螺栓連接和節(jié)點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——支撐鋼材的屈服強度。

支撐與框架的連接及支撐拼接，須采用螺栓連接，其極限承載力，應(yīng)符合下式要求：Nubr≥1.2Anfay

(2)支撐與框架的連接及支撐拼連的承載力計算式中Nub44(3)梁、柱構(gòu)件拼接處的承載力驗算

式中Mu、Vu——分別為構(gòu)件拼接的極限受彎、受剪承載力；hw、tw——拼接構(gòu)件截面腹板的高度和厚度；fay——被拼接構(gòu)件的鋼材屈服強度。Mpc——構(gòu)件有軸向力時的全截面受彎承載力，應(yīng)按下列原則計算：梁、柱構(gòu)件拼接處，除少數(shù)情況外，在大震時都進入塑性區(qū)，故拼接按承受構(gòu)件全截面屈服時的內(nèi)力設(shè)計，且受剪承載力不應(yīng)小于構(gòu)件截面受剪承載力的50%。拼接的極限承載力，應(yīng)符合下列要求。Vu≥0.58hwtwfay

Mu≥1.2Mp

Mu≥1.2Mpc

無軸向力時：有軸向力時：

(3)梁、柱構(gòu)件拼接處的承載力驗算式中Mu、Vu——分45①工字形截面(繞強軸)和箱形截面當(dāng)N/Ny≤0.13時，Mpc＝Mp；當(dāng)N/Ny＞0.13時，Mpc＝1.15(1－N/Ny)Mp；②工字形截面(繞弱軸)

當(dāng)N/Ny≤Aw/A時，Mpc＝Mp；當(dāng)N/Ny＞Aw/A時，Mpc＝{1－[(N－Awfay)/(Ny－Awfay)]2}Mp式中，N、Ny——為構(gòu)件的軸向力和軸向屈服承受力，

Ny＝Anfay；

A，Aw——為構(gòu)件截面的面積和腹板截面的積。①工字形截面(繞強軸)和箱形截面46拼接采用螺栓連接時，尚應(yīng)符合下列要求：焊縫的極限承載力應(yīng)按下列各式計算：≥

≥

且≥

≥

且對高強度螺栓，其連接的極限受剪承載力，應(yīng)取下列二式計算的較小者：對接焊接受拉：角焊縫受剪：拼接采用螺栓連接時，尚應(yīng)符合下列要求：焊縫的極限承載力應(yīng)按47第四節(jié)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震構(gòu)造要求

一、鋼框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施

(1)框架柱的長細(xì)比烈度6度7度8度9度長細(xì)比不超過12層120120120100超過12層120806060框架柱長細(xì)比限制注：表中所列值適用于Q235鋼，其他鋼號應(yīng)乘(235/fay)1/2。(2)梁柱板件的寬厚比總高度不超過12層框架的梁、柱板件寬厚比應(yīng)符合表6-5的要求；超過12層框架的梁、柱板件寬厚比應(yīng)符合表6-6要求。表中Nb為梁的軸向力，A為梁的截面面積，f為鋼材抗拉強度設(shè)計值。第四節(jié)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震構(gòu)造要求一、鋼框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)48板件7度8度9度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/Af＜0.3785－120Nb/Af80－110Nb/Af72－100Nb/AfNb/Af≥0.37403935表6-5不超過12層框架的梁柱板件寬厚比限值注：表中所列值適用于Q235鋼，其他鋼號應(yīng)乘(235/fay)1/2。板件7度8度9度柱工字形截面翼緣外伸部分131211箱形截面49板件6度7度8度9度柱工字型截面翼緣外伸部分1311109工字型截面腹板43434343箱形截面壁板39373533梁工字型截面和箱型截面翼緣外伸部分111099箱型截面翼緣在兩腹板間部分36323030工字型截面和箱型截面腹板85－120Nb/Af80－110Nb/Af72－100Nb/Af72－100Nb/Af表6-6超過12層框架的梁柱板件寬厚比限值注：表中所列值適用于Q235鋼，其他鋼號應(yīng)乘(235/fay)1/2。板件6度7度8度9度柱工字型截面1311109工字型截面腹板50(3)梁柱連接的構(gòu)造要求為防止大震作用下柱和梁連接的節(jié)點域腹板局部失穩(wěn)，在柱與梁連接處，柱應(yīng)設(shè)置與梁上下翼緣位置對應(yīng)的加勁肋，使之與柱翼緣相包圍處形成梁柱節(jié)點域。節(jié)點域柱腹板的厚度，一方面要滿足腹板局部穩(wěn)定要求，另一方面還應(yīng)滿足節(jié)點域的抗剪要求。(3)梁柱連接的構(gòu)造要求為防止大震作用下柱和梁51梁與柱的連接宜采用柱貫通型連接方式。柱在兩個互相垂直的方向都與梁剛接時，宜采用箱形截面。當(dāng)僅在一個方向剛接時，宜采用工字形截面，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)。梁與柱的連接應(yīng)采用剛性連接，也可根據(jù)需要采用半剛性連接。梁與柱的剛性連接，可將梁與柱翼緣在現(xiàn)場直接連接，也可通過預(yù)先焊在柱上的梁懸臂段在現(xiàn)場進行梁的拼接?？蚣芰号c柱的現(xiàn)場連接

梁與柱的連接宜采用柱貫通型連接方式。柱在兩個互相垂直52工字形截面柱(翼緣)和箱形截面柱與梁剛接時，應(yīng)符合下列要求：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，應(yīng)檢驗V形切口的沖擊韌性，其恰帕沖擊韌性在-20℃時不低于27J。②柱在梁翼緣對應(yīng)位置設(shè)置橫向加勁肋，且加勁肋厚度不應(yīng)小于翼緣厚度。③梁腹板宜采用摩擦型高強度螺栓通過連接板與柱連接；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。④當(dāng)梁翼緣的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70%時，梁腹板與柱的連接螺栓不得小于兩列；當(dāng)計算僅需一列時，仍應(yīng)布置兩列，且此時螺栓總數(shù)不得小于計算值的1.5倍。⑤8度Ⅲ、Ⅳ場地和9度時，宜采用能將塑性鉸自梁端外移的骨形連接。工字形截面柱(翼緣)和箱形截面柱與梁剛接時，應(yīng)符合下53框架梁采用懸臂梁段與柱剛性連接時，如下圖所示。翼緣焊接腹板螺栓連接全部螺栓連接框架梁采用懸臂梁段與柱剛性連接時，如下圖所示。翼緣焊接54(4)節(jié)點域補強及節(jié)點附近構(gòu)造措施(4)節(jié)點域補強及節(jié)點附近構(gòu)造措施55(5)框架柱接頭構(gòu)造措施框架柱的接頭一般是剛性節(jié)點，位置宜設(shè)在框架上方1.1m～1.3m附近。柱對接接頭應(yīng)采用全熔透焊縫，柱拼接接頭上下各100mm范圍內(nèi)，工字形截面柱翼緣與腹板間及箱形截面柱角部壁板間的焊縫，應(yīng)采用全熔透焊縫。(6)鋼柱腳

鋼結(jié)構(gòu)的柱腳分埋入式、外包式和外露式三種。超過12層鋼結(jié)構(gòu)的剛接柱腳宜采用埋入式，外包式柱腳在地震中性能欠佳，一般只有6度、7度時可采用。僅傳遞垂直荷載的鉸接柱腳可采用外露式柱腳。埋入式柱腳和外包式柱腳的設(shè)計和構(gòu)造，應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(5)框架柱接頭構(gòu)造措施框架柱的接頭一般是剛性56(a)埋入式(b)外包式埋入式和外包式剛接柱腳(a)埋入式(b)外包式57二、鋼框架-中心支撐結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施(1)受拉斜桿布置

(2)中心支撐構(gòu)件長細(xì)比

當(dāng)中心支撐采用只能受拉的斜桿體系時，應(yīng)同時設(shè)置不同傾斜方向的兩組斜桿，且每組中不同方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不得大于10%。支撐桿件的長細(xì)比是影響其性能的重要因素，當(dāng)長細(xì)比較大時，構(gòu)件只能受拉，不能受壓，在反復(fù)荷載作用下，當(dāng)支撐構(gòu)件受壓失穩(wěn)后，其承載力降低、剛度退化、消能能力隨之降低。長細(xì)比小的桿件滯回曲線豐滿，消能性能好，工作性能穩(wěn)定。但支撐的長細(xì)比并非越小越好，支撐的長細(xì)比越小，支撐剛架的剛度就越大，不但承受的地震作用越大，而且在某些情況下動力分析得出的層間位移也越大。二、鋼框架-中心支撐結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施(1)受拉斜桿布置58

表6-7鋼結(jié)構(gòu)中心支撐桿件長細(xì)比限值

表6-8鋼結(jié)構(gòu)中心支撐板件寬厚比限值類型6、7度8度9度不超過12層按壓桿設(shè)計150120120按拉桿設(shè)計200150150超過12層1209060板件名稱不超過12層超過12層7度8度9度6度7度8度9度翼緣外伸部分131199887工字型截面腹板33302725232321箱型截面腹板31282523212119圓管外徑和壁厚比42404038注：表中所列值適用于Q235鋼，其他鋼號應(yīng)乘(235/fay)1/2。注：表中所列值適用于Q235鋼，其他鋼號應(yīng)乘(235/fay)1/2。表6-7鋼結(jié)構(gòu)中心支撐桿件長細(xì)比限值表6-8鋼結(jié)構(gòu)中59(3)支撐桿件板件的寬厚比

板件寬厚比是影響局部屈曲的重要因素，直接影響支撐桿件的承載力和消能能力。支撐桿件的板件寬厚比，不應(yīng)大于表6-8的限值。采用節(jié)點板連接時，應(yīng)注意節(jié)點板的強度和穩(wěn)定。(4)中心支撐節(jié)點構(gòu)造要求中心支撐的軸線應(yīng)會交于梁柱軸線的交點，當(dāng)受構(gòu)造條件的限制有偏心時，偏離中心不得超過支撐構(gòu)件的寬度；否則，節(jié)點設(shè)計應(yīng)計入偏心造成附加彎矩的影響。(3)支撐桿件板件的寬厚比板件寬厚比是影響局部60超過12層時，支撐宜采用軋制H形鋼制作，兩端與框架可采用剛接構(gòu)造，梁柱與支撐連接處應(yīng)設(shè)置加勁肋。

(a)與柱節(jié)點的連接(b)支撐中部與相同截面伸臂桿的連接(c)橫梁跨中節(jié)點H型鋼支撐連接節(jié)點實例超過12層時，支撐宜采用軋制H形鋼制作，兩端與框架可采用61不超過12層時，若支撐與框架采用節(jié)點板連接，應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于節(jié)點板在連接桿件每側(cè)有不小于30°夾角的規(guī)定；支撐端部至節(jié)點板嵌固點在沿支撐桿件方向的距離(由節(jié)點板與框架構(gòu)件焊縫的起點垂直于支撐桿軸線的直線至支撐端部的距離)，不應(yīng)小于節(jié)點板厚度的兩倍。(5)框架部分

框架-中心支撐結(jié)構(gòu)的框架部分，當(dāng)房屋高度不高于100m且框架部分承擔(dān)的地震作用不大于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%時，8度、9度的抗震構(gòu)造措施可按框架結(jié)構(gòu)降低一度的相應(yīng)要求采用；其他抗震構(gòu)造措施，應(yīng)符合框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施的規(guī)定要求。不超過12層時，若支撐與框架采用節(jié)點板連接，應(yīng)符合國62三、鋼框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施

(1)保證消能梁段延性及局部穩(wěn)定

消能梁段的屈服強度越高，屈服后的延性越差，消能能力越小，為使消能段有良好的延性和消能能力，偏心支撐框架消能梁段的鋼材屈服強度不應(yīng)大于345MPa。消能梁段及與消能梁段在同一跨內(nèi)的非消能梁段，其板件的寬厚比不應(yīng)大于下表的規(guī)定。板件名稱寬厚比限值翼緣外伸部分8腹板當(dāng)N/Af≤0.14時90[1－1.65N/(Af)]當(dāng)N/Af＞0.14時33[2.3－N/(Af)]偏心支撐框架梁板件寬厚比限值注：1.表中所列值適用于Q235鋼，其他鋼號應(yīng)乘(235/fay)1/2。2.N為偏心支撐框架梁的軸力設(shè)計值，A為梁截面面積，f為鋼材抗拉強度設(shè)計值。三、鋼框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施(1)保證消能梁段延性63(2)保證偏心支撐構(gòu)件穩(wěn)定性偏心支撐框架的支撐構(gòu)件的長細(xì)比不應(yīng)大于120(235/fay)1/2，支撐桿件的板件寬厚比不應(yīng)超過國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)規(guī)定的軸心受壓構(gòu)件在彈性設(shè)計時的寬厚比限值。

(3)消能梁段構(gòu)造要求①為保證消能梁段具有良好的滯回性能，考慮消能段的軸力，限制該梁段的長度，當(dāng)N＞0.16Af時，消能梁段的長度a應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)ρ(Aw/A)＜0.3時，a＜1.6Mlp/Vl

當(dāng)ρ(Aw/A)≥0.3時，a≤[1.15-0.5ρ(Aw/A)]1.6Mlp/Vl

式中a——消能梁段的長度ρ——消能梁段軸向力設(shè)計值與剪力設(shè)計值之比，

ρ＝N/V。②消能梁段的腹板不得貼焊補強板，也不得開洞，以保證塑性變形的發(fā)展。(2)保證偏心支撐構(gòu)件穩(wěn)定性偏心支撐框架的支撐構(gòu)件的長細(xì)比64③為了保證剪力傳遞、防止梁腹板屈曲，消能梁段與支撐連接處，應(yīng)在其腹板兩側(cè)配置加勁肋，加勁肋的高度應(yīng)為梁腹板高度，一側(cè)的加勁肋寬度不應(yīng)小于(bf/2－tw)，厚度不應(yīng)小于0.75tw和10mm的較大值。④消能梁段的長度會影響消能屈服的類型。當(dāng)a較短時發(fā)生剪切型屈服，較長時發(fā)生彎曲型屈服。消能梁段應(yīng)按下列要求在其腹板上設(shè)置中間加勁肋：當(dāng)a≤1.6Mlp/Vl時，加勁肋間距不大于(30tw－h(huán)/5)；當(dāng)2.6Mlp/Vl＜a≤5Mlp/Vl，應(yīng)在距連梁端部各1.5bf處配置中間加勁肋；且中間加勁肋間距不應(yīng)大于(52tw－h(huán)/5)；當(dāng)1.6Mlp/Vl＜a≤2.6Mlp/Vl，中間加勁肋的間距宜在上述二者間線性插入；當(dāng)a＞5Mlp/Vl時，可不配置中間加勁肋。中間加勁肋應(yīng)與消能梁段的腹板等高，當(dāng)消能梁段截面高度不大于640mm時，可配置單側(cè)加勁肋，消能梁段截面高度大于640mm時，應(yīng)在兩側(cè)配置加勁肋，一側(cè)加勁肋的寬度不應(yīng)小于(bf/2－tw)，厚度不應(yīng)小于tw和10mm。③為了保證剪力傳遞、防止梁腹板屈曲，消能梁段與支撐連65(4)消能梁段與柱的連接消能梁段與框架柱的連接為剛性節(jié)點，與一般的框架梁柱連接稍有不同，應(yīng)符合以下要求：消能梁段與柱連接時，其長度不得大于1.6Mlp/Vl；消能梁段翼緣與柱翼緣之間或消能梁段翼緣與連接板間(當(dāng)消能梁段與柱腹板連接時)應(yīng)采用坡口全熔透對接焊接，消能梁段腹板與柱之間應(yīng)采用角焊縫連接。角焊縫的承載力不得小于消能梁段腹板的軸向承載力、受剪承載力和受彎承載力。(4)消能梁段與柱的連接消能梁段與框架柱的連接為剛性66

(5)側(cè)向支撐消能梁段兩端上下翼緣應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐，支撐的軸力設(shè)計值不得小于消能梁段翼緣軸向承載力設(shè)計值(翼緣寬度、厚度和鋼材受壓承載力設(shè)計值三者的乘積)的6%，即0.06bftff；偏心支撐框架梁的非消能梁段上下翼緣，應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐，支撐的軸力設(shè)計值不得小于梁翼緣軸向承載力的2%，即0.02bftff。(6)框架部分框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)的框架部分，當(dāng)房屋高度不高于100m且框架部分承擔(dān)的地震作用不大于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%時，8、9度的抗震構(gòu)造措施可按框架結(jié)構(gòu)降低一度的相應(yīng)要求采用；其他抗震構(gòu)造措施，應(yīng)符合框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施的規(guī)定。(5)側(cè)向支撐67第五節(jié)多層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計

一、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)體系與布置

多層鋼結(jié)構(gòu)廠房一般多采用框架體系和框架-支撐體系，框架-支撐結(jié)構(gòu)體系的豎向支撐宜采用中心支撐，有條件時也可采用偏心支撐等消能支撐。中心支撐宜優(yōu)先采用交叉支撐。多層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計時，應(yīng)盡量使廠房的體形規(guī)則、均勻、對稱，剛度中心與質(zhì)量中心盡量重合；廠房的豎向布置要避免質(zhì)量與剛度沿高度突變，使廠房結(jié)構(gòu)豎向變形協(xié)調(diào)且受力均勻。平面形狀復(fù)雜、各部分構(gòu)架高度差異大或樓層荷載相差懸殊時，應(yīng)設(shè)防震縫或采取其他措施。第五節(jié)多層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計一、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)體68柱間支撐桿件應(yīng)采用整根材料，超過材料最大長度規(guī)格時可采用對接焊縫等強拼接；柱間支撐與結(jié)構(gòu)的連接，不應(yīng)小于支撐桿件塑性承載力的1.2倍。當(dāng)各榀框架側(cè)向剛度相差較大、柱間支撐布置又不規(guī)則時，應(yīng)設(shè)樓層水平支撐；其他情況，樓層水平支撐的設(shè)置應(yīng)按下表確定。

項次樓面結(jié)構(gòu)類型樓面荷載＜10kN/m2樓面荷載＞10kN/m21鋼與混凝土組合樓面，現(xiàn)澆、裝配整體式樓板與鋼梁有連接僅有小孔樓板不需設(shè)水平支撐不需設(shè)水平支撐有大孔樓板應(yīng)在開孔周圍柱網(wǎng)區(qū)格內(nèi)設(shè)水平支撐應(yīng)在開孔周圍柱網(wǎng)區(qū)格內(nèi)設(shè)水平支撐2鋪金屬板(與主梁有可靠連接)宜設(shè)水平支撐應(yīng)設(shè)水平支撐3鋪活動格柵板應(yīng)設(shè)水平支撐應(yīng)設(shè)水平支撐樓層水平支撐設(shè)計要求注：1.樓面荷載系指除結(jié)構(gòu)自重外的活荷載、管道及電纜等；2.各行業(yè)樓層面板開孔不盡相同，大小孔的劃分宜結(jié)合工程具體情況確定；3.6度、7度設(shè)防時，鋪金屬板與主梁有可靠連接，可不設(shè)置水平支撐。柱間支撐桿件應(yīng)采用整根材料，超過材料最大長度規(guī)格時可69二、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震計算要點

抗震驗算時，一般只需要考慮水平地震作用，并在結(jié)構(gòu)的兩個軸方向分別驗算。水平地震作用可采用底部剪力法或振型分解反應(yīng)譜法進行計算。計算時，在多遇地震下，阻尼比可采用0.035；在罕遇地震下，阻尼比可采用0.05。廠房重力荷載代表值和組合值系數(shù)，除符合一般規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定。(1)樓面檢修荷載不應(yīng)小于4kN/m2，荷載組合值系數(shù)可取0.4；(2)成品或原料堆積樓面荷載取值按實際采用，荷載組合值系數(shù)取為0.8；(3)設(shè)備和料斗內(nèi)的物料充滿度按實際運行狀態(tài)采用，當(dāng)物料為間斷加料時，物料重力荷載的組合值系數(shù)取為0.8；(4)管道內(nèi)物料重力荷載按實際運行狀態(tài)取用，組合值系數(shù)取為1.0。

1.地震作用與作用效應(yīng)二、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震計算要點抗震驗算時，一般只需70平面布置較規(guī)則的多層框架，其橫向框架的計算宜采用平面計算模型，當(dāng)平面不規(guī)則且樓蓋為剛性樓蓋時，宜采用空間計算模型；廠房的縱向框架的計算，一般可按柱列法計算，當(dāng)各柱列縱向剛度差別較大且樓蓋為剛性樓蓋時，宜采用空間整體計算模型。有壓型鋼板的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，板面開孔較小且用栓釘?shù)瓤辜暨B接件與鋼梁連接時，可將樓蓋視為剛性樓蓋。多層框架的橫向框架計算一般宜采用專門軟件的計算機方法，當(dāng)對層數(shù)不多的框架采用手算方法時，其豎向荷載作用下的內(nèi)力效應(yīng)可用近似的分層法計算，水平荷載作用下的內(nèi)力效應(yīng)可采用半剛架法、改進反彎點法(D值法)等近似方法計算。計算層間位移時，框架-支撐結(jié)構(gòu)可不計入梁柱節(jié)點或剪切變形的影響，但腹板厚度不宜小于梁、柱截面高度之和的1/70。

2.多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的內(nèi)力計算平面布置較規(guī)則的多層框架，其橫向框架的計算宜采用平面計算71三、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震構(gòu)造措施

當(dāng)各榀框架水平剛度相差較大、豎向支撐又不規(guī)則時，應(yīng)設(shè)置樓層水平支撐，其構(gòu)造宜符合下列規(guī)定：(1)廠房樓層的水平支撐①水平支撐可設(shè)在次梁底部，但支撐桿端部應(yīng)同時連接于樓層縱、橫梁的腹板和梁的下翼緣。②樓層水平支撐的布置應(yīng)與豎向支撐位置相協(xié)調(diào)。③樓層軸線的梁可作為水平支撐系統(tǒng)的弦桿，斜桿與弦桿夾角在30°～60°之間。④在柱網(wǎng)區(qū)格內(nèi)次梁承受較大的設(shè)備荷載時，應(yīng)增設(shè)剛性系桿，將設(shè)備的地震作用傳到水平支撐弦桿(軸線上的梁)或節(jié)點上。三、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震構(gòu)造措施當(dāng)各榀框架水平剛度相差72(2)廠房縱向柱間支撐廠房縱向柱間支撐能有效提高廠房的縱向抗震能力，其布置應(yīng)符合下列要求：①縱向柱間支撐宜設(shè)置于柱列中部附近。②縱向柱間支撐可設(shè)置在同一開間內(nèi)，并在同一柱間上下貫通。③屋面的橫向水平支撐和頂層的柱間支撐，宜設(shè)置在廠房單元端部的同一柱間內(nèi)；當(dāng)廠房單元較長時，應(yīng)每隔3柱～5柱間設(shè)置一道。(3)連接節(jié)點的要求

多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼框架支撐的連接可采用焊接或高強度螺栓連接。采用壓型鋼板的鋼筋混凝土組合樓板和現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土板時，應(yīng)與鋼梁有可靠連接，采用裝配式、裝配整體式或輕型樓板時，應(yīng)將樓板預(yù)埋件與鋼梁焊接或采取其他保證樓蓋整體性的措施。(2)廠房縱向柱間支撐廠房縱向柱間支撐能有效提高廠73第六章多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計

第一節(jié)多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑主要震害現(xiàn)象及其分析

一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的主要震害特征

在同等場地、同等條件下，鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害要小。

1.節(jié)點連接破壞

(1)框架梁柱節(jié)點破壞

第六章多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計第一節(jié)多高層鋼74(2)支撐連接破壞

支撐是框架-支撐結(jié)構(gòu)中最主要的抗側(cè)力部分，一旦地震發(fā)生它將首當(dāng)其沖承受水平地震作用，如果某層的支撐發(fā)生破壞，將使該層成為薄弱樓層，造成嚴(yán)重后果。2.構(gòu)件破壞

(1)支撐壓屈

地震時支撐所受的壓力超過其屈曲臨界力時，即發(fā)生壓屈破壞。(2)支撐連接破壞支撐是框架-支撐結(jié)構(gòu)中最主要的抗75(2)梁柱局部失穩(wěn)梁或柱在地震作用下反復(fù)受彎，在彎矩最大截面處附近由于過度彎曲可能發(fā)生翼緣局部失穩(wěn)現(xiàn)象，進而引發(fā)低周疲勞和斷裂破壞。(3)鋼柱脆性斷裂

(2)梁柱局部失穩(wěn)梁或柱在地震作用下反復(fù)受彎，在彎763.結(jié)構(gòu)倒塌

規(guī)則對稱的結(jié)構(gòu)體系對抗震將十分有利。3.結(jié)構(gòu)倒塌規(guī)則對稱的結(jié)構(gòu)體系對抗震將十分有利。77二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、傳力明確，側(cè)移剛度沿高度分布均勻，結(jié)構(gòu)延性好，但抗側(cè)力剛度差。這種結(jié)構(gòu)體系適合于建造20層以下的中低層房屋。

鋼框架-支撐體系可分為中心支撐體系和偏心支撐體系。地震作用下中心支撐的變形偏心支撐框架的消能機制二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、傳力明78中心支撐結(jié)構(gòu)使用中心支撐構(gòu)件，增加了結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度，可更有效地利用構(gòu)件的強度，提高抗震能力，適合于建造更高的房屋結(jié)構(gòu)。在強烈地震作用下，支撐結(jié)構(gòu)率先進入屈服，可以保護或者延緩主體結(jié)構(gòu)的破壞，這種結(jié)構(gòu)具有多道抗震防線。中心支撐框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡單，實際工程應(yīng)用較多。但是由于支撐構(gòu)件剛度大，受力較大，容易發(fā)生整體或者局部失穩(wěn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)總體剛度和強度降低較快，不利于結(jié)構(gòu)抗震能力的發(fā)揮，必須注意其構(gòu)造設(shè)計。中心支撐結(jié)構(gòu)使用中心支撐構(gòu)件，增加了結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度，79

帶有偏心支撐的框架-支撐結(jié)構(gòu)，具備中心支撐體系側(cè)向剛度大、具有多道抗震防線的優(yōu)點，還適當(dāng)減少了支撐構(gòu)件的軸向力，進而減小了支撐失穩(wěn)的可能性。由于支撐點位置偏離框架接點，便于在橫梁內(nèi)設(shè)計用于消耗地震能量的消能梁段。強震發(fā)生時，消能梁段率先屈服，消耗大量地震能量，保護支撐斜桿不屈曲或屈曲在后，形成了新的抗震防線，使得結(jié)構(gòu)整體抗震性能，特別是結(jié)構(gòu)延性大大加強。這種結(jié)構(gòu)體系適合于在高烈度地區(qū)建造高層建筑。

帶有偏心支撐的框架-支撐結(jié)構(gòu)，具備中心支撐體系側(cè)向剛80第二節(jié)抗震設(shè)計的一般規(guī)定一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的體系與結(jié)構(gòu)布置我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)的抗震措施，一般以12層為界區(qū)分。有抗震要求的多高層鋼結(jié)構(gòu)的體系主要有框架體系、框架-支撐(抗震墻板)體系、筒體體系(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等)或巨型框架體系。1.框架體系

第二節(jié)抗震設(shè)計的一般規(guī)定一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的體系與結(jié)構(gòu)布812.框架-支撐體系

框架-支撐體系是在框架體系中沿結(jié)構(gòu)的縱、橫兩個方向均勻布置一定數(shù)量的支撐所形成的結(jié)構(gòu)體系。

(1)中心支撐

中心支撐是指斜桿與橫梁及柱匯交于一點，或兩根斜桿與橫桿匯交于一點，也可與柱子匯交于一點，但匯交時均無偏心距。2.框架-支撐體系框架-支撐體系是在框架體系中沿結(jié)82中心支撐是常用的支撐類型之一，因具有較大的側(cè)向剛度，對減小結(jié)構(gòu)的水平位移和改善結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布是有效的，但在往復(fù)的水平地震作用下，會產(chǎn)生下列后果：①支撐斜桿重復(fù)壓曲后，其抗壓承載力急劇降低；②支撐的兩側(cè)柱子產(chǎn)生壓縮變形和拉伸變形時，由于支撐的端節(jié)點實際構(gòu)造做法并非鉸接，引發(fā)支撐產(chǎn)生很大的內(nèi)力和應(yīng)力；③斜桿從受壓的壓曲狀態(tài)變?yōu)槭芾鞝顟B(tài)，將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊作用力，使支撐及其節(jié)點和相鄰的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力。

中心支撐是常用的支撐類型之一，因具有較大的側(cè)向剛度，83(2)偏心支撐

偏心支撐是指支撐斜桿的兩端，至少有一端與梁相交(不在柱節(jié)點處)，另一端可在梁與柱交點處連接，或偏離另一根支撐斜桿一段長度與梁連接，并在支撐斜桿桿端與柱子之間構(gòu)成一消能梁段，或在兩根支撐斜桿之間構(gòu)成一消能梁段的支撐。

偏心支撐改變支撐斜桿與梁(消能梁段)的先后屈服順序，罕遇地震時，消能梁段在支撐失穩(wěn)之前就進入彈塑性階段以利用非彈性變形進行消能，從而保護支撐斜桿不屈曲或屈曲在后。因此，偏心支撐與中心支撐相比具有較大的延性，它適用于高烈度地區(qū)。(2)偏心支撐偏心支撐是指支撐斜桿的兩端，至少有一843.框架-抗震墻板體系

框架-抗震墻板體系是以鋼框架為主體，并配置一定數(shù)量的抗震墻板。由于抗震墻板可以根據(jù)需要布置在任何位置上，布置靈活。另外抗震墻板可以分開布置，兩片以上抗震墻并聯(lián)體較寬，從而可減小抗側(cè)力體系等效高寬比，提高結(jié)構(gòu)的抗推和抗傾覆能力。抗震墻板主要有以下三種類型：(1)鋼抗震墻板

(2)內(nèi)藏鋼板支撐抗震墻板

(3)帶豎縫混凝土抗震墻板

3.框架-抗震墻板體系框架-抗震墻板體系是以鋼框架85內(nèi)藏鋼板剪力墻與框架連接帶豎縫剪力墻與框架連接內(nèi)藏鋼板剪力墻與框架連接帶豎縫剪力墻與框架連接864.筒體體系

根據(jù)筒體的布置、組成、數(shù)量的不同，筒體結(jié)構(gòu)體系可分為框架筒、桁架筒、筒中筒以及束筒等。

4.筒體體系根據(jù)筒體的布置、組成、數(shù)量的不同，筒體875.巨型框架體系

一般高層鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、支撐為一個樓層和一個開間內(nèi)的構(gòu)件，如果將梁、柱、支撐的概念擴展到數(shù)個樓層和數(shù)個開間，則可構(gòu)成巨型框架結(jié)構(gòu)。其由柱距較大的立體桁架柱及立體桁架梁構(gòu)成。立體桁架梁應(yīng)沿縱橫向布置，并形成一個空間桁架層，在兩層空間桁架層之間設(shè)置次框架結(jié)構(gòu)，以承擔(dān)空間桁架層之間的各層樓面荷載，并將其通過此框架結(jié)構(gòu)的柱子傳遞給立體桁架梁及立體桁架柱。這種體系能在建筑中提供特大空間，具有很大的剛度和強度。

5.巨型框架體系一般高層鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、支撐為一個樓88二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)選型

鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度(m)結(jié)構(gòu)類型6、7度8度9度框架1109050框架-支撐(抗震墻板)220200140筒體(框筒、筒中筒、衍架筒、束筒)和巨型框架300260180注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?不包括局部突出屋頂部分)；2.超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進行專門研究和論證，采取有效的加強措施。烈度6、789最大高寬比6.56.05.5鋼結(jié)構(gòu)民用房屋適用的最大高寬比注：計算高寬比的高度應(yīng)從室外地面算起。

對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋可采用框架結(jié)構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)類型；超12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋，8度、9度時，宜采用偏心支撐、帶豎縫鋼筋混凝土抗震墻板、內(nèi)藏鋼支撐鋼筋混凝土墻板或其他消能支撐及筒體結(jié)構(gòu)。二、鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)選型鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度(m)結(jié)89三、結(jié)構(gòu)的平、立面布置

1.平面布置

多高層鋼結(jié)構(gòu)的平面布置宜符合下列要求：

(1)建筑平面宜簡單規(guī)則，并使結(jié)構(gòu)各層的抗側(cè)力剛度中心與質(zhì)量中心接近或重合，同時各層剛心和質(zhì)心接近在同一豎直線上；建筑的開間、進深宜統(tǒng)一。

(2)為避免地震作用下發(fā)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動或水平地震力在建筑平面上的不均勻分布，建筑平面的尺寸關(guān)系應(yīng)符合下表和下圖。當(dāng)鋼框筒結(jié)構(gòu)采用矩形平面時，其長寬比不宜大于1.5：1，不能滿足此項要求時，宜采用多束筒結(jié)構(gòu)。三、結(jié)構(gòu)的平、立面布置1.平面布置多高層鋼結(jié)構(gòu)的90L/BL/Bmaxl/bl′/BmaxB′/Bmax≤5≤4≤1.5≥1≤0.5L，l，l′，B′的限值

L/BL/Bmaxl/bl′/BmaxB′/Bmax≤591(3)由于鋼結(jié)構(gòu)可承受的結(jié)構(gòu)變形比混凝土結(jié)構(gòu)大，故高層建筑鋼結(jié)構(gòu)不宜設(shè)置防震縫，但薄弱部位應(yīng)采取措施提高抗震能力。當(dāng)建筑平面尺寸大于90米時，可考慮設(shè)溫度伸縮縫，抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)伸縮縫應(yīng)同時滿足防震縫要求。需要設(shè)置防震縫時，縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍，框架-支撐體系結(jié)構(gòu)的防震縫寬度可取此數(shù)值的70%；筒體體系及巨型結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的防震縫寬度可取此數(shù)值的50%，但均不宜小于70毫米。(4)結(jié)構(gòu)平面應(yīng)盡量避免扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)等布置形式。在平面布置上具有下列情況之一者，也屬平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)：

(3)由于鋼結(jié)構(gòu)可承受的結(jié)構(gòu)變形比混凝土結(jié)構(gòu)大，故高92①任一層的偏心率大于0.15。偏心率可按下列公式計算；

式中εx、εy——分別為所計算樓層在x和y方向的偏心率；ex、ey——分別為x和y方向水平作用合力線到結(jié)構(gòu)剛心的距離；rex、rey——分別為x和y方向的彈性半徑；∑Kx、∑Ky——分別為所計算樓層各抗側(cè)力構(gòu)件在x和y方向的側(cè)向剛度之和；KT——所計算樓層的扭轉(zhuǎn)剛度；x、y——以剛心為原點的抗側(cè)力構(gòu)件坐標(biāo)。

①任一層的偏心率大于0.15。偏心率可按下列公式計算93②結(jié)構(gòu)平面形狀有凹角，凹角的伸出部分在一個方向的長度，超過該方向建筑總尺寸的25%；③樓面不連續(xù)或剛度突變，包括開洞面積超過該層總面積的50%；④抗水平力構(gòu)件既不平行于又不對稱于抗側(cè)力體系的兩個互相垂直的主軸。屬于上述情況第①、④項者應(yīng)計算結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的影響，屬于第③項者應(yīng)采用相應(yīng)的計算模型，屬于第②項者應(yīng)采用相應(yīng)的構(gòu)造措施。

②結(jié)構(gòu)平面形狀有凹角，凹角的伸出部分在一個方向的長度，超942.豎向布置

抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，宜采用豎向規(guī)則的結(jié)構(gòu)。在豎向布置上具有下列情況之一者，為豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)：(1)樓層剛度小于其相鄰上層剛度的70%，且連續(xù)三層總的剛度降低超過50%。

(2)相鄰樓層質(zhì)量之比超過1.5(建筑為輕屋蓋時，頂層除外)。

(3)立面收進尺寸的比例為L1/L＜0.75（右圖）。(4)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)。(5)任一樓層抗側(cè)力構(gòu)件的總受剪承載力，小于其相鄰上層的80%。2.豎向布置抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，宜采用豎向953.支撐的設(shè)計要求

在框架-支撐體系中，可使用中心支撐或偏心支撐。不論是哪一種支撐，均可提供較大的抗側(cè)移剛度。中心支撐框架宜采用交叉支撐、人字支撐、斜桿支撐，不宜采用K形支撐，因為后者對柱子易形成抗剪集中現(xiàn)象。支撐的軸線應(yīng)交匯于梁柱構(gòu)件軸線的焦點，確有困難時偏離中心不應(yīng)超過支撐桿件的寬度，并計入由此產(chǎn)生的附加彎矩。偏心支撐框架的每根支撐至少有一根與框架梁相連接，消能梁段應(yīng)設(shè)計成具有飽滿滯回能力的塑性鉸消能機構(gòu)。3.支撐的設(shè)計要求在框架-支撐體系中，可使用中心支撐或96四、結(jié)構(gòu)布置的其他要求

1.鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓板

鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓板主要有在壓型鋼板上現(xiàn)澆混凝土形成的組合樓板和非組合樓板、裝配整體式鋼筋混凝土樓板、裝配式樓板等。一般宜采用組合樓板或者非組合樓板；對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)尚可采用裝配整體式鋼筋混凝土樓板，亦可采用裝配式樓板或者其他輕型樓蓋。壓型鋼板組合樓板四、結(jié)構(gòu)布置的其他要求1.鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓板鋼結(jié)構(gòu)972.鋼結(jié)構(gòu)房屋的地基、基礎(chǔ)和地下室

(1)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)條件、施工條件等因素綜合確定，宜選用筏基、箱基、樁基或復(fù)合基礎(chǔ)。當(dāng)基巖較淺、基礎(chǔ)埋深不符合要求時，應(yīng)采用巖石錨桿基礎(chǔ)。(2)鋼結(jié)構(gòu)高層建筑宜設(shè)地下室?？拐鹪O(shè)防建筑的高層結(jié)構(gòu)部分，基礎(chǔ)埋深宜一致，不宜采用局部地下室。設(shè)置地下室時，框架-支撐(抗震墻板)結(jié)構(gòu)中豎向連續(xù)布置的支撐(抗震墻板)應(yīng)延伸至基礎(chǔ)；框架柱應(yīng)至少延伸至地下一層。(3)設(shè)置地下室的鋼結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)埋置深度，當(dāng)采用天然地基時不宜小于房屋總高度的1/15；當(dāng)采用樁基時，樁承臺埋深不宜小于房屋總高度的1/20。(4)當(dāng)主樓與裙房之間設(shè)置沉降縫時，應(yīng)采用粗砂等松散材料將沉降縫地面以下部分填實，以確保主樓基礎(chǔ)四周的可靠側(cè)向約束；當(dāng)不設(shè)沉降縫時，在施工中宜預(yù)留后澆帶。(5)在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)或地下室的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層之間，宜設(shè)置鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)層。2.鋼結(jié)構(gòu)房屋的地基、基礎(chǔ)和地下室(1)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)98第三節(jié)多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計

一、一般計算原則

多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計采用兩階段設(shè)計方法，即第一階段設(shè)計應(yīng)按多遇地震計算地震作用，第二階段設(shè)計應(yīng)按罕遇地震計算地震作用。第一階段設(shè)計時，地震作用應(yīng)考慮下列原則：(1)通常情況下，應(yīng)在結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計入水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。(2)當(dāng)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件時，宜分別計入各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。(3)質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。(4)按9度抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，或者按8度和9度抗震設(shè)防的大跨度和長懸臂構(gòu)件，應(yīng)計入豎向地震作用。第三節(jié)多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計一、一般計算原則991.結(jié)構(gòu)自震周期

鋼結(jié)構(gòu)的計算周期，應(yīng)采用按主體結(jié)構(gòu)彈性剛度計算所得的周期，對于重量及剛度沿高度分布比較均與的高層鋼結(jié)構(gòu)，基本自震周期可按