【文章內(nèi)容簡介】 置門窗要求較大孔口時，可采用人字支撐。中心支撐的軸線應交匯于梁柱構(gòu)件軸線的交點。偏離交點不超過支撐桿件寬度時，仍可視為中心支撐，但此時連接應計入由此產(chǎn)生的附加彎矩。中心支撐的計算圖形是兩端鉸接，但在多層和高層建筑中在構(gòu)造上一般作成剛接。中心支撐的抗震計算，應考慮在循環(huán)荷載下承載力的降低, 采用與長細比有關(guān)的強度降低系數(shù), 與《高鋼規(guī)程》規(guī)定的方法相同。人字支撐的斜桿受壓屈曲后承載力急劇降低,在支撐與橫梁連接處將出現(xiàn)不平衡力。規(guī)范規(guī)定，此不平衡力可取受拉支撐的豎向分量減去受壓支撐屈曲壓力豎向分量的30％，這是參考美國有關(guān)規(guī)定采用的。人字支撐在受壓斜桿屈曲時樓板要下陷，V形支撐斜桿屈曲時樓板要向上隆起，為了防止這種情況出現(xiàn),橫梁設計很重要。橫梁設計除應考慮設計內(nèi)力外，還應按中間無支座的簡支梁驗算在上述不平衡力及樓面荷載作用下的承載力。在彈塑性階段梁端將出現(xiàn)塑性鉸，斜桿屈曲后中間支座將失去支承作用。人字支撐設計時。 概述偏心支撐具有在彈性階段接近中心支撐框架，彈塑性階段的的延性和消能能力接近延性框架的特點，是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)。按9度抗震設防的結(jié)構(gòu)宜采用偏心支撐。,偏心支撐框架的每根支撐應至少有一端與框架連接,并在支撐與梁交點一柱之間或同一跨內(nèi)另一支撐與梁交點之間形成消能梁段。偏心支撐的設計原則是強柱、強支撐和弱消能梁段，在大震時消能梁段屈服形成塑性鉸，支撐斜桿、柱和其余梁段仍保持彈性。消能梁段以本身的屈服耗能保證了結(jié)構(gòu)其他部分的安全，起到了保險絲的作用。與《高鋼規(guī)程》的規(guī)定相比，本章的偏心支撐框架設計計算規(guī)定，主要參考AISC于97年頒布的《鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震規(guī)程》，并根據(jù)我國情況作了適當調(diào)整。偏心支撐框架設計，首先要確定構(gòu)件的布置后，然后計算構(gòu)件內(nèi)力。在確定構(gòu)件內(nèi)力的設計值時，要對支撐斜桿、柱和其余梁段的內(nèi)力進行調(diào)整，以確保消能梁段屈服并進入應變硬化階段后，這些構(gòu)件仍能保持彈性。 偏心支撐框架的形式偏心支撐框架的側(cè)向剛度，主要取決于消能梁段的長度與梁長度之比。隨著消能梁段變短，框架剛度變大，并接近于中心支撐框架的剛度。隨著消能梁段的增長，框架柔性增加并接近于純剛架的剛度。 偏心支撐框架的消能梁段設計偏心支撐框架，首先要確定它的形狀和消能梁段長度，后者與其截面特性有關(guān)。偏心支撐框架形狀的選擇，應使消能梁段能承受較大剪力。為使框架剛度較大，通常采用較短的消能梁段。支撐的夾角，為了構(gòu)造方便，通常應為35至50度。夾角太小了會使支撐內(nèi)力增大，并使消能梁段產(chǎn)生很大的軸向分量。當建筑上沒有限制時，L是梁的總長。消能梁段的長度常用表示,大多數(shù)設計中?。ā?，以保證它有良好的剪切屈服性能。這里,表示它的全塑性受彎承載力，其中下標表示消能梁段，表示塑性；表示它的屈服剪力。 偏心支撐框架構(gòu)件內(nèi)力設計值為了保證偏心支撐框架中,支撐斜桿、柱和其余梁段在消能梁段屈服并進入應變硬化時保持彈性，對這些構(gòu)件的設計內(nèi)力必需進行調(diào)整。本規(guī)范承載力抗震調(diào)整系數(shù)的規(guī)定：， ,梁、。據(jù)此,對構(gòu)件內(nèi)力設計值按下列規(guī)定進行了調(diào)整。1）支撐斜桿的軸力設計值，應取與支撐斜桿相連的消能梁段達到其受剪承載力時支撐斜桿軸力與增大系數(shù)的乘積。2)位于消能梁段同一跨的框架梁內(nèi)力設計值,。3)框架柱的內(nèi)力設計值,應取消能梁段達到其受剪承載力時柱內(nèi)力與增大系數(shù)的乘積, 消能梁段的承載力計算消能梁段的承載力應按下式計算，主要區(qū)分軸力較小和較大兩種情況。當它的軸力較小時，受剪承載力可不計軸力的影響；但當軸力較大時，必須計入軸力的影響。:當時 或，取較小值當時 取0。9 或 ，取較小值式中。 消能梁段的構(gòu)造要求 偏心支撐構(gòu)造消能梁段的鋼材屈服強度不應大于345Mpa，因屈服強度太高將降低鋼材延性，不能保證屈服。對板件寬厚比也作了較嚴格規(guī)定，翼緣外伸部分寬厚比一律不得大于9，以保證梁段屈服時的穩(wěn)定。而且腹板上不得貼焊補強板，不得開洞()。至于偏心支撐框架的中的支撐斜桿，因為保持彈性，它對長細比和板件寬厚比要求不高，符合鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范的要求就行。8．主要構(gòu)造規(guī)定 構(gòu)件長細比和板件寬厚比不同設防烈度下的構(gòu)件長細比和板件寬厚比要求區(qū)別對待，它們都與材料的屈服強度有關(guān)。 為了方便起見，以下介紹的規(guī)定均取屈服強度為時的值。不同屈服強度時的值可進行簡單換算，見規(guī)范中的表注。美國對鋼框架柱的長細比限值，抗震設計取60, 非抗震設計取120。,對超過12層的鋼框架柱長細比限值，9度分別為180、60、60。對不超過12層的,6～8度時不應大于120,《高鋼規(guī)程》相比，對低烈度區(qū)作了適當放寬,并對12層以下放寬要求。框架柱的最大長細比是為了保證結(jié)構(gòu)在計算中未考慮的作用力,特別是大震時的豎向地震作用下的安全，是至關(guān)重要的?？拐鹨?guī)范把它列為強制性條款。應當指出,框架柱的抗震設計還包括應滿足強柱弱梁要求等,在很多情況下根據(jù)強柱弱梁要求,按長細比限值確定的柱截面可能不夠,特別是對12層以下房屋,此時必須增大柱截面.對抗震鋼結(jié)構(gòu)低碳鋼中心支撐，美國規(guī)定最大長細比為120，日本規(guī)定約為32，兩國相差較大，與國情有關(guān)。支撐長細比越小，它在反復拉壓荷載下的承載力降低越少?？拐鹨?guī)范規(guī)定在9度時分別取中心支撐最大長細比為1180、40，與《高鋼規(guī)程》的規(guī)定相同?？蚣軜?gòu)件板件寬厚比的規(guī)定, 考慮了強柱弱梁的要求，即塑性鉸通常出現(xiàn)在梁上, 框架柱一般不出現(xiàn)塑性鉸。因此在強震區(qū)，梁的板件寬厚比要求滿足塑性設計要求, 而柱的規(guī)定剛可適當放寬，但當強柱弱梁不能保證時，應適當從嚴。與《高鋼規(guī)程》相比，抗震規(guī)范突出了板件寬厚比隨烈度的變化，特別是對低烈度時有所放寬?？蚣芰旱耐馍煲砭壸畲髮捄癖仍?度時現(xiàn)分別取19（《高鋼規(guī)程》6度為11， 7度及以上為9，）；框架柱的外伸翼緣最大寬厚比在9度時現(xiàn)分別取119（《高鋼規(guī)程》7度為11， 9度為10，建議強柱弱梁不能保證時將11和10分別改為10和9 ）；工形框架柱腹板最大寬厚比對不同烈度均規(guī)定為43，與《高鋼規(guī)程》規(guī)定相同，但建議強柱弱梁不保證時對7度和9度分別取40和36；箱型柱壁板最大寬厚比，在9度時分別規(guī)定為33333（《高鋼規(guī)程》7度為37， 9度為33）。其余不擬一一對比。支撐板件的寬厚比, 根據(jù)近年國內(nèi)外的研究成果作了當調(diào)整。中心支撐外伸翼緣最大寬厚比現(xiàn)規(guī)定為9度時分別為7，《高鋼規(guī)程》一律取8。 節(jié)點設計本章的節(jié)點設計與《高鋼規(guī)程相比,是修改較多的一部分。一方面，是因為1994年北嶺地震和1995年阪神地震使焊接鋼框架節(jié)點遭受嚴重破壞，破壞的范圍很廣，涉及到節(jié)點設計中的很多重要方面，需要借鑒他們的經(jīng)驗，采取相應措施。另一方面，是因為傳統(tǒng)設計方法僅計算節(jié)點連接在罕遇地震下的極限承載力，不作彈性階段下連接的抗震計算，且計算方法存在不安全因素，美、日等國都是如此。我們以前沿用國際上的做法，多少認為罕遇地震都能經(jīng)受，小震更沒有問題了?，F(xiàn)在注意到，罕遇地震不壞的連接按彈性階段的內(nèi)力設計不一定沒有問題，原因是兩個階段的要求不同。例如，高強度螺栓在彈性階段要求磨擦面不滑動，而在罕遇地震下要求螺栓不剪斷。焊縫在彈性階段要求應力不大于強度設計值，而在罕遇地震下不斷裂就行。考慮到在彈性階段高強度螺栓出現(xiàn)滑移不符合鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)定，而按以往規(guī)定梁端螺栓計算方法與實際情況相差太大，得出的螺栓數(shù)往往太少，成為不安全因素，故此作了修改，現(xiàn)分