【正文】 （ 1）內(nèi)力計算特點(diǎn) 在初步設(shè)計階段，可采用近似計算方法。此時，應(yīng)注意： ◆ 垂直支撐主要承受水平荷載引起的剪力。但由于高層建筑在水平荷載下變形較大，在自重和水平力下，還承受水平位移和重力荷載產(chǎn)生的附加彎曲效應(yīng)。 圖 設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) ◆ 框架柱在重力荷載作用下的彈性壓縮變形將十字交叉支撐、人字撐和 V形支撐的斜桿中引起的斜桿中引起附加壓應(yīng)力，故在計算此類形式的支撐截面時，應(yīng)計入附加應(yīng)力的影響。 ◆ 人字形支撐的受壓斜桿若受壓屈曲，將導(dǎo)致框架橫梁產(chǎn)生較大變形。在進(jìn)行多遇地震作用下的設(shè)計時，對人字形支撐和 V形支撐斜桿的內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù) 。十字交叉支撐和單斜桿支撐應(yīng)乘以 ，以提高斜撐的承載力。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) （ 2）截面設(shè)計及構(gòu)造要求 支撐斜桿可設(shè)計為只能承受拉力，也可設(shè)計為既能受拉也能受壓。當(dāng)按非抗震設(shè)計時，桿件截面的設(shè)計可參考軸心受力構(gòu)件的設(shè)計方法。但在多遇地震作用下，支撐斜桿的截面還應(yīng)滿足下列要求。 ① 整體穩(wěn)定承載力 ② 剛度　　地震作用下支撐體系的滯回性能，主要取決于其受壓行為。支撐長細(xì)比較大者，滯回圈較小，吸收能量的能力也較弱。因而對抗震設(shè)防建筑中支撐桿件的長細(xì)比，限制應(yīng)更嚴(yán)。需要滿足下列要求：設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 當(dāng)按 7度設(shè)防時， 當(dāng)按 8度設(shè)防時， 當(dāng)按 9度設(shè)防時， ③ 局部穩(wěn)定 板件若喪失局部穩(wěn)定將影響支撐斜桿的承載能力和消能能力，因而對 7度以上抗震設(shè)防的支撐斜桿，其板件寬厚比應(yīng)滿足以下要求： 一邊簡支一邊自由時，不得大于 ；兩邊簡支時，不得大于 。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 偏心支撐的設(shè)計特點(diǎn) 偏心支撐為使支撐斜桿的軸線偏離梁和柱軸線的交點(diǎn)，水平荷載較小時具有足夠的剛度，而超載時又具有良好的延性。常用偏心支撐構(gòu)造形式：門架式、單斜桿式、人字形及 V字形。 耗能梁段宜設(shè)計成剪切屈服型。剪切屈服型彎曲屈服型(a) (b) (c) (d)圖 設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 偏心支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要進(jìn)行耗能梁段的強(qiáng)度計算和支撐斜桿的承載力設(shè)計。應(yīng)滿足下列要求： （ 1）腹板的設(shè)計剪力不超過受剪承載力的 80％，即 （ 2）耗能梁段的翼緣強(qiáng)度應(yīng)滿足時時設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 耗能梁段的腹板不得加焊貼板提高強(qiáng)度，也不允許開洞。翼緣和腹板的寬厚比應(yīng)滿足： 為保證耗能梁段屈服時支撐斜桿不發(fā)生屈曲，要求支撐桿件滿足下式要求：取以下兩式的較小者 。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu)為跨間梁在最不利組合下的支撐軸力。 為體現(xiàn) “強(qiáng)柱弱梁 ”的設(shè)計原則，偏心支撐框架柱的內(nèi)力設(shè)計值需要適當(dāng)提高，按照下式的較小者采用：設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計 節(jié)點(diǎn)設(shè)計的一般要求 當(dāng)按抗震設(shè)計時，按照 “強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件 ”的原則，節(jié)點(diǎn)連接的承載力要高于構(gòu)件本身的承載力，即—— 僅由翼緣連接 (焊縫或螺栓 )承擔(dān)的最大受彎 承載力；式中—— 梁的全塑性受彎承載力；—— 由腹板連接 (焊縫或螺拴 )承擔(dān)的最大受剪承 載力。若為栓焊混合連接，腹板高強(qiáng)度螺拴 的抗剪強(qiáng)度應(yīng)考慮焊接熱影響使預(yù)拉力損失 而乘以 ；設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 節(jié)點(diǎn)的連接 多、高層鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接可采用焊接、高強(qiáng)度螺栓連接，也可以采用焊接與高強(qiáng)度螺拴的混合連接。 (1)焊接連接 焊接連接的傳力最充分，有足夠的延性，但焊接連接存在較大的殘余應(yīng)力，對節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計不利。焊接連接可采用全熔透或部分熔透焊縫。但對要求與母材等強(qiáng)的連接和框架節(jié)點(diǎn)塑性區(qū)段的焊接連接，必須采用全熔透的焊接連接。 焊接連接節(jié)點(diǎn)的計算可參照第 3章。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (2)高強(qiáng)度螺栓連接 高層鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的高強(qiáng)度螺接連接應(yīng)采用摩擦型，其設(shè)計可參照第 3章。 對于抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)，在罕遇地震作用下，考慮高強(qiáng)度螺栓連接間的摩擦力已被克服，此時連接的抗剪承載力取決于螺拴的抗剪能力，故高強(qiáng)度螺栓的最大抗剪承載力應(yīng)按下式計算：—— 一個高強(qiáng)度螺栓的最大抗剪承載力；—— 連接的剪切面數(shù)目；式中—— 螺拴螺紋處的凈截面面積；—— 螺栓鋼材的極限抗拉強(qiáng)度最小值。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (3)栓 — 焊混合連接 栓 — 焊混合連接在高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最普通，一般受力較大的翼緣部分采用焊接，腹板采用高強(qiáng)度螺栓。這種連接可以兼顧兩者的優(yōu)點(diǎn)，在施工上也具有優(yōu)越性。由于施工時一般先用螺栓定位然后對翼緣施焊，翼緣焊接時會對螺柱預(yù)拉力有一定降低，因而腹板連接的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目應(yīng)留有富裕。 梁與柱的連接 多、高層鋼結(jié)構(gòu)中梁與柱的連接一般采用剛性連接 ,其構(gòu)造形式有柱貫通式和梁貫通式兩種 ,一般采用柱貫通式。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 框架梁與柱剛性連接時，應(yīng)在梁翼緣的對應(yīng)位置設(shè)置柱的水平加勁肋。對 抗震設(shè)防 的結(jié)構(gòu)，水平加勁助應(yīng)與梁翼緣等厚。對 非抗震設(shè)防 的結(jié)構(gòu)，水平加勁肋應(yīng)能傳遞梁翼緣的集中力，其厚度不得小于梁翼緣厚度的 1/2,并應(yīng)符合板件寬厚比限值。布置形式如圖 ?！?50(a)≤1:3(b)≥150(c)圖 設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 梁與柱的連接設(shè)計除須驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)處在彎矩和剪力作用下的承載力外，尚需進(jìn)行節(jié)點(diǎn)域的抗剪強(qiáng)度計算。 (1)節(jié)點(diǎn)連接的最大承載力 當(dāng)梁翼緣的抗彎承載力大于梁整個截面全塑性抗彎承載力的 70％時 ,可以采用第 3章的簡化設(shè)計法計算，即考慮梁翼緣的連接 (焊縫或螺栓 )承受梁端全部彎矩，梁腹板的連接 (焊縫或螺栓 )承受梁端全部剪力。 否則，梁端彎矩應(yīng)按梁翼緣和腹板的剛度比進(jìn)行分配。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (2)梁柱節(jié)點(diǎn)域的計算 由上下水平加勁肋和柱翼緣所包圍的柱腹板簡稱為節(jié)點(diǎn)域。在周邊彎矩和剪力的作用下， H形截面柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力為：或Vb2 Mb2Vb1Mb1Vc2Mc2Nc2Vc1Mc1Nc1hchb圖 設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 由于兩式等效 ,為簡化計，取第一式并略去其中的第二項(xiàng) (略去第二項(xiàng)雖使所得剪應(yīng)力偏高，但考慮邊緣構(gòu)件的存在，節(jié)點(diǎn)域的抗剪強(qiáng)度有較大提高 )，則節(jié)點(diǎn)域的抗剪強(qiáng)度按下式計算：—— 節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)梁端彎矩設(shè)計值；—— 節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)柱端彎短設(shè)計值；—— 梁的截面高度；—— 住的截面高度；—— 節(jié)點(diǎn)板域厚度；—— 鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值。式中設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 按 7度及 7度以上抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合下列公式的要求：—— 節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)梁端截面全塑性受彎承載力；—— 系數(shù)， 6度 Ⅳ 類場地和 7度設(shè)防的結(jié)構(gòu)取 ，按 9度設(shè)防的結(jié)構(gòu)取 。式中設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 當(dāng)節(jié)點(diǎn)域的厚度不滿足以上兩式的要求時 ,應(yīng)將節(jié)點(diǎn)域的柱腹板局部加厚或加焊貼板，如圖 ?！?50圖 設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 柱與柱的連接 主要指工地拼接，常用的有 對齊坡口焊接 以及 高強(qiáng)度螺栓與焊縫的混合連接 。 當(dāng)非抗震設(shè)防，且柱的彎矩較小，不產(chǎn)生拉力時，可將柱的上下端磨平頂緊，采用 部分熔透焊縫 。此時，坡口焊縫的有效深度 te不宜小于厚度的 1/2。 (b)45o銑平t=t0(a)45o銑平t0t3圖 設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 全熔透焊縫 與母材等強(qiáng)，用于抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)。 柱截面改變時，應(yīng)優(yōu)先采用 保持截面高度不變而只改變翼緣厚度 的方法。若必須改變截面高度時，對邊柱宜采用圖 (a)的做法，不影響貼掛外墻板，但應(yīng)考慮上下柱偏心產(chǎn)生的附加彎矩。對內(nèi)柱宜采用圖 (b)的做法。變截面的上下端均應(yīng)設(shè)置隔板。當(dāng)變截面段位于梁柱接頭處時，可采用圖 (c)的做法，變截面兩端距梁翼緣不宜小于 150mm。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 梁與梁的連接 梁與梁的連接主要指主梁的工地接頭和主梁與次梁的連接。詳細(xì)情況見前面梁一章。e++++++++++≥150≥150圖 (a) (b) (c