【正文】 研究, , 日本在1998年的《鋼結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)指針》中公布的試驗(yàn)結(jié)果與此完全相同。當(dāng)高強(qiáng)螺栓位于板疊中, 即在螺栓連接中時(shí), 日本得出的螺栓極限受剪承載力為,式中,、分別為連接中的剪切面數(shù)和螺栓數(shù),為螺栓螺紋處的凈截面面積,為螺栓鋼材的抗拉強(qiáng)度。據(jù)此,日本取一個(gè)高強(qiáng)螺栓的極限受剪承載力為 式中, 為螺栓桿的截面面積。日本對在該式中采用螺栓桿截面面積而不是螺紋處的凈截面面積的解釋是:高強(qiáng)螺自身的強(qiáng)度很高,螺栓剪切破壞只有在連接構(gòu)件的板厚相當(dāng)大時(shí)才有可能?？紤]到螺紋的長度和板疊厚度的關(guān)系, 連接的剪切面位于螺紋處的很少。設(shè)計(jì)上可取高強(qiáng)螺栓的剪節(jié)破壞出現(xiàn)在螺桿上。 一個(gè)高強(qiáng)螺栓的屈服承載力, 日本根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果按下式計(jì)算: 我國《高鋼規(guī)程》編制時(shí), 根據(jù)當(dāng)時(shí)得到的參考文獻(xiàn), 將該式作為螺栓受剪時(shí)的極限受剪承載力公式, 現(xiàn)在應(yīng)以日本1998年版《指針》的最新解釋為準(zhǔn), 需作更正。根據(jù)哈建大的試驗(yàn)研究結(jié)果， 式中, 為螺栓螺紋處的凈截面面積。規(guī)范用于檢驗(yàn)的螺栓連接最大受剪承載力, 應(yīng)取螺栓受剪和鋼板承壓二者中之較小值。 中心支撐的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)新規(guī)范規(guī)定, 支撐端部至節(jié)點(diǎn)板嵌固點(diǎn)在沿支撐桿件方向的距離(由節(jié)點(diǎn)板與框架件間焊縫的起點(diǎn)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(diǎn)板原度的二倍(圖5),是參考AISC97的抗震規(guī)定取用的。試驗(yàn)表明，這個(gè)不大的間隙允許節(jié)點(diǎn)板在強(qiáng)震時(shí)有少許屈曲，能顯著減少支撐連接的破壞，有積極作用。 支撐的抗震連接二、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房1. 一般規(guī)定多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震規(guī)定是新增加的, 是考慮到在廠房中有一部分是采用多層鋼結(jié)構(gòu)的。這部分的規(guī)定適應(yīng)于單跨多跨的全鋼結(jié)構(gòu)多層廠房, 通常為框架支撐體系, 不適用于上層為鋼結(jié)構(gòu)下層為鋼筋混土結(jié)構(gòu)的混合型結(jié)構(gòu)廠房。冷彎薄壁型鋼作主要承重結(jié)構(gòu)的房屋，因構(gòu)件截面小自重輕，可不執(zhí)行本規(guī)定。多層鋼結(jié)構(gòu) 廠房與民用多層鋼結(jié)構(gòu)房屋有很大區(qū)別,其抗震設(shè)計(jì)規(guī)定列入本章附錄。多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設(shè)計(jì)要求與高層鋼結(jié)構(gòu)有許多相近之處，相同部分不再重復(fù)。多層鋼結(jié)構(gòu)房屋可設(shè)置或不設(shè)置地下室，當(dāng)設(shè)置地下室時(shí)，鋼框架柱宜伸至地下一層。當(dāng)不設(shè)吊車時(shí)，地震作用比較小，可采用較經(jīng)濟(jì)的柔性交叉支撐。2．計(jì)算要點(diǎn) 本附錄對工業(yè)建筑設(shè)備布置時(shí)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系作了規(guī)定。例如, 規(guī)定了設(shè)備或料斗穿過樓層時(shí)的支承條件, 以避免地震時(shí)層間位移對設(shè)備、料斗產(chǎn)生附加效應(yīng)。 針對多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn), 對結(jié)構(gòu)計(jì)算原則提出了規(guī)定。例如,規(guī)定了直接支承有振動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu),應(yīng)同時(shí)考慮地震效應(yīng)和動(dòng)力作用效應(yīng), 而簡接承受動(dòng)力作用的構(gòu)件, 抗震計(jì)算中可不考慮設(shè)備的動(dòng)力作用。 對結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算要求, 提出了規(guī)定。例如, 對樓面的檢修荷載最小標(biāo)準(zhǔn)值、重力荷載代表值和組合值系數(shù), 設(shè)備(或設(shè)備支架)共同工作時(shí)的水平地震作用分配,樓板橫隔作用的考慮方法, 構(gòu)件連接的設(shè)計(jì)等, 均提出了規(guī)定。對于樓蓋水平支撐的設(shè)置原則和構(gòu)造要求, 針對不同樓面結(jié)構(gòu)和樓面荷載值作出了規(guī)定。對于柱間支撐的布置、最大長細(xì)比及支撐板件寬厚比作了規(guī)定。3．構(gòu)造措施梁柱連接扇形切角考慮不好施工，可采用圓弧切角。三、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房1．一般規(guī)定單層鋼結(jié)構(gòu)廠房與屋蓋采用鋼結(jié)構(gòu)的單層混凝土結(jié)構(gòu)廠房，有很多相似之處，故將其列入第9章《單層廠房結(jié)構(gòu)》。本節(jié)規(guī)定適用于鋼柱、鋼屋架或?qū)嵏沽撼兄氐膯慰缁蚨嗫绲膯螌訌S房。單層鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向框架的形式, 根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)采取了靈活規(guī)定?？蚣艿目箓?cè)力體系可采用屋蓋橫梁與柱頂剛接或鉸接的框架、門式剛架、懸臂柱或其它結(jié)構(gòu)體系。廠房從向抗側(cè)力體系宜采用柱間支撐，受建筑或運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)可采用剛架體系。規(guī)定了構(gòu)件在可能產(chǎn)生塑性鉸的最大應(yīng)力區(qū)內(nèi)，宜采用螺栓連接，可采用全熔透對接焊縫，不應(yīng)采用角焊縫和部分熔透的對接焊縫，因后者有嚴(yán)重應(yīng)力集中。規(guī)定了屋蓋橫梁與柱頂鉸接時(shí)，宜采用螺栓連接。剛接框架的屋架上弦與柱相連的連接板，不應(yīng)出現(xiàn)塑性變形。按前蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn), 鋼屋架上弦桿與框架柱的連接允許出現(xiàn)塑性鉸, 使用中發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)塑性鉸后由于構(gòu)件變形過大, 導(dǎo)致使用上的功能障礙, 對此作了相應(yīng)修改。本節(jié)規(guī)定當(dāng)橫梁為實(shí)腹梁時(shí)，梁與柱的連接以及梁拼接的受彎、與多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)規(guī)定相協(xié)調(diào)。規(guī)定了柱間撐宜采用整根材料制作。當(dāng)超過材料最大長度規(guī)格時(shí)，允許采用全熔透對接焊縫等強(qiáng)度連接。柱間支撐與構(gòu)件的連接，,與高層鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)定相同。2．計(jì)算要點(diǎn)考慮了實(shí)際使用情況和經(jīng)驗(yàn), 對有關(guān)計(jì)算規(guī)定作了修改。1）對有吊車廠房中吊車的地震作用作了規(guī)定：“當(dāng)按橫向平面框架進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，可不計(jì)入吊車的影響；當(dāng)縱向按框架進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，可不計(jì)入吊車的影響；當(dāng)按空間框架進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，吊車取實(shí)際臺(tái)數(shù)?！?）對廠房橫向抗震計(jì)算作了簡化。3）對廠房縱向抗震計(jì)算規(guī)定, 按屋蓋類型和圍護(hù)墻類型分別作了規(guī)定, 較原有規(guī)定明確和易于執(zhí)行。屋蓋支撐桁架的腹桿一般是按長細(xì)比要求選用的，新條文規(guī)定了“屋蓋支撐桁架的腹桿，應(yīng)能承受和傳遞屋蓋水平地震作用，其連接的承載力應(yīng)大于腹桿的內(nèi)力，并應(yīng)滿足構(gòu)造要求”。解決了原有規(guī)定不明確和執(zhí)行困難的問題。3．構(gòu)造措施 1）單層鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件的板件寬厚比, 考慮了有些工程采用輕型結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,規(guī)定了當(dāng)?shù)卣鹱饔眯?yīng)組合不起控制作用時(shí), 可僅符合鋼結(jié)構(gòu)彈性設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)定。當(dāng)?shù)卣鹱饔眯?yīng)組合起控制作用時(shí), 按界于靜力彈性時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)定和高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)定之間的要求考慮其限值, 表達(dá)形式也與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》相協(xié)調(diào)。2）規(guī)定了框架柱的長細(xì)比對A235鋼不應(yīng)大于120，與柱軸壓比無關(guān)，表達(dá)形式也與《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》相協(xié)調(diào)。3）鑒于廠房鋼結(jié)構(gòu)有構(gòu)件尺寸有時(shí)較寬，板件按寬厚比限值要求過厚，規(guī)定了腹板寬厚比可通過設(shè)置縱向加勁肋減小。4）對單層廠房柱腳作了規(guī)定：“7度時(shí)可采用外露式剛性柱腳（含外包式柱腳）。8度及以上時(shí)，宜采用插入式柱腳或埋入式柱腳，且應(yīng)保證柱全截面屈服時(shí)的承載力。”插入式柱腳近年在廠房設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多，有構(gòu)造較簡單的優(yōu)點(diǎn)。規(guī)定了實(shí)腹式鋼柱在采用插入式柱腳時(shí)的埋深不得小于鋼柱截面高度的2倍。 參考文獻(xiàn)〔1〕Structural Design of Tall Steel Buildings, SB, 1979〔2〕竹村寬恭等, 混凝土核心筒外周鋼框架混合結(jié)構(gòu), (暫稱)日本カボン橫濱工場再開發(fā)計(jì)劃, ピルデンレタ, 1992,12〔3〕今井三雄等, 采用混凝土核心筒框架結(jié)構(gòu)的高層辦公樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), (暫稱)海老名計(jì)劃,  ピルデンレタ, 1992, 12〔4〕Haruhito Gomi 等, Overview of Hybrid／Composite Structures in Japan, 第三屆中日建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)論文集, 深圳, 1997,11〔5〕, , , The State Bank Centre─A concept in Steel, Australian Steel Construction, , ,1989〔6〕AISC Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, April 15, 1997〔7〕鋼構(gòu)造限界狀態(tài)設(shè)計(jì)指針同解說, 日本建筑學(xué)會(huì), 1998〔8〕《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(修訂)編制組專題報(bào)告: 關(guān)于美日鋼框架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)改進(jìn)的調(diào)研報(bào)告, 200019 / 19