DBJ04/T 434-2022 隐式框架钢结构工程技术标准.pdf
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DBJ04/T 434-2022 隐式框架钢结构工程技术标准
Nu 截面受压承载力设计值; Nuk 截面受压承载力标准值: Nun 净截面受压承载力设计值; NE 欧拉临界力; Nf 火灾时作用于柱子的轴向力设计值; Nuf 火灾时柱子承载力设计值; R 承载力设计值; S 不考虑地震作用时的荷载效应组合设值; SE 考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用效应组合的设 计值; V 剪力设计值; Vi 环梁与柱结合面处剪力设计值: Vis 环梁与柱结合面的直剪承载力设计值; Vib 环梁与柱结合面处助钢筋上混凝土的局部承压力设 计值;X Vsu 矩形环梁的受剪承载力设计值; 节点的受剪承载力设计值。 2.2.2 材料性能 E 混凝土的弹性模量; 钢材的弹性模量; 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值; f 钢材的抗剪强度设计值; fce 钢材的端面承压强度设计值; f 混凝土的抗压强度设计值; f 混凝土的抗拉强度设计值; Jy 钢材的屈服强度; fk 混凝土的抗压强度标准值: fou 混凝土的150mm立方体试块强度; fik 混凝土的抗拉强度标准值: f 焊缝的抗拉强度设计值:
元0 正则化长细比; 01,2 分别为受压腹杆、受拉腹杆与弦杆间的夹角
3.1.1本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法人采用分项 系数设计表达式进行计算。 3.1.2设计隐式框架钢结构时,荷载组合、荷载标准值、荷载分项 系数、荷载组合值系数等除本标准有规定者外,位按现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用;在抗震设防区还应符 合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。 3.1.3宽钢管材料的强度设计值应为材料强度标准值除以抗力分项 系数。抗力分项系数,当采用热轮成型或由热轧钢板、型钢焊接组 成的矩形钢管时,应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017 的规定采用;当采用冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管时, 应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定 采用。 3.1.4对冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管,当钢管截面板 件尺寸全截面有效时,可根据现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技 术规范》GB50018的规定,选取考虑冷弯效应后的强度设计值。 3.1.5隐式框架钢结构适用的最大高度应符合表3.1.5的规定。对平 面和竖向均不规则的结构或IV类场地上的结构,适用的最大高度 应适当降低。
剪力墙标准规范范本1.5隐式框架钢结构适用高度(单位
3.1.6隐式框架钢结构民用房屋适用的最大高觉比,不宜大于表 3.1.6 的规定。
3.1.6 的规定。
表3.1.7承载力抗震调整系数
A.f. Asf + Af.
式中:ff一争 钢材、混凝土的抗压强度设计值; As,Ac一一钢管、管内混凝土的截面面积。 3宽钢管混凝土柱钢管管壁板件的宽厚比b/t.h/t(图3.2.3) 不大于表3.2.3的规定。
式中:ffe 钢材、混凝土的抗压强度设计值: As,Ac 钢管、管内混凝土的截面面积
3.2.3宽钢管混凝土柱钢管管壁板件的宽厚比b/t,h/t(图3.2.3) 应不大于表3.2.3的规定。
图 3.2.3 宽钢管混凝土柱截面示意
W=22 の1,i,2一分别为板件最外边缘的最大、最小应力 2 (N/mm),压应力为正,拉应力为负。 3 当施工阶段验算时,表3.2.3中的限值应除以1.5,但
3.2.4宽钢管混凝土柱的长细比容许值,可按现行国家标准
形验算,应符合下列规定
3.3位移限值和舒适度要求
表 3.3.8 朴 楼盖竖向振动加速度限值
4.1.1本章适用于隐式框架钢结构工程主要材料、零(部)件、成 品件、连接材料等产品的设计、施工及验收。 4.1.2隐式框架钢结构工程的材料及连接件的保护措施应综合结构 特点、连接方式、受力状态、工作环境、施工工艺及钢材品种和厚 度等因素选用。 4.1.3采购的所用材料均应符合设计文件及相关现行国家与地方标 准的规定
4.2.1钢材的选用应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定。 4.2.2承重结构的矩形宽钢管可采用焊接钢管,也可采用冷成型矩 形钢管。当采用冷成型矩形钢管时,应符合现行行业标准《建筑结 构用冷弯矩形钢管》JG/T178中I级产品的规定。直接承受动荷载 或低温环境下的外露结构,不宜采用冷弯矩形钢管。 4.2.3钢材的强度设计值f、弹性模量Es和剪变模量Gs应按现行 国家标准《钢结构设计标准》GB50017执行。 4.2.4抗震设计时,宽钢管混凝土结构的钢材应符合下列规定: 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于 0.85; 2 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%; 3钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
4.2.5钢板剪力墙钢材牌号宜采用Q355钢,钢材质量应分别符合 现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700与《低合金高强度结构钢》 GB/T1591的规定。对考虑屈曲后强度的钢板剪力墙宜采用Q235GJ 钢和O355GJ钢,钢材质量应符合现行国家标准《建筑结构用钢板, GB/T19879的规定。当有可靠依据时,可选用低屈服强度钢。 4.2.6钢板剪力墙钢材质量等级宜选用B级及以上级别。焊接结构 不应选用A级钢。当选用Q235钢材时,钢材材质应为镇静钢, 4.2.7钢板剪力墙与框架梁柱相连接的鱼尾板的质量和性能要求不 应低于钢板剪力墙。
4.3.1宽钢管内的混凝土强度等级不宜低于C40,设防烈度9度时 不宜超过C60:8度时不宜超过70。/混凝土的抗压强度和弹性模 量应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010执行;当采 用C80以上高强混凝土时应有可靠的依据。 4.3.2宽钢管混凝土构件中宜采用自密实混凝土。自密实混凝土的
用C80以上高强混凝土时应有可靠的依据。 4.3.2宽钢管混凝土构件中宜采用自密实混凝土。自密实混凝土的 配合比设计、施工、质量检验和验收应符合现行行业标准《自密实 混凝土应用技术规程》JGJ/T283的规定。 4.4连接材料 4.4.1用于隐式框架钢构件的焊接材料应符合下列规定: 钢焊条》GB/T5117和《热强钢焊条》GB/T5118的规定。选择的焊 条型号应与被焊钢材的力学性能相适应。 2自动焊或半自动焊接用的焊丝和焊机应与被焊钢材相适应, 并应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《气体保护 电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110,以及《非合金钢及细晶 粒钢药芯焊丝》GB/T10045、《热强钢药芯焊丝》GB/T17493的规定 3二氧化碳气体保护焊接用的焊丝应符合现行国家标准《气体 保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110的规定,
4.5.1钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂,应按设计文件和相关现 行国家标准选用,品种、规格、性能等应符合设计文件及相关现行 国家标准的要求。
锌底漆》HG/T3668的要求。 4.5.3钢结构防火涂料的品种和技术性能应符合设计文件、现行国 家标准《钢结构防火涂料》GB14907及其他相关标准的要求。 4.5.4钢结构防火涂料的粘结强度和抗压强度应符合国家现行相关 规范的要求。
5.1.1结构布置应符合下列规定: 应具备合理的荷载和作用的传递路径; 2应具有必要的刚度和承载力、结构整体稳定性和构件稳定性 3应具有几余度,避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体 系丧失承载能力。 4结构的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度和承载力分 布,避免因刚度和承载力突变或结构扭转效应而形成薄弱部位; 5.1.2建筑的围护墙、隔墙等非结构构件宜采用轻质板材,构造上 应与主体结构可靠连接,并应满足承载力、稳定和变形的要求。在 结构分析计算时采取合理的分析方法考虑填充墙体对结构的刚度影 响。刚度影响应考虑填充墙的材料、墙体刚度以及与结构的连接方 式等。 5.1.3结构布置宜考虑温度变化、基础差异沉降、砼收缩、徐变等 非荷载效应的不利影响。 5.1.4楼、屋盖结构应具有良好的水平刚度和整体性。设计时应采 取措施保证楼板平面内的整体刚度,
5.1.1结构布置应符合下列规
5.2.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则 性。不规则的建筑应按规定采取加强措施:特别不规则的建筑应进 行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应 采用。
5.2.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则
5.2.2结构应设计成双向抗侧力体系,两个方向的侧向风
5.2.3高层建筑宜选用风荷载作用效应较小的平面形状 5.2.4建筑设计应重视其平面、立面和竖向部面的规则性对抗震性 能及经济合理性的影响,优选规则形体。 5.2.5体型复杂、平立面不规则建筑,应根据不规则程度、地基基础 条件和技术经济等因素比较分析,确定是否设防震缝;当在适当部 立设置防震缝时,宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。
用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施: 1平面不规则而竖向规则的建筑,应采用空间结构计算模型, 并应符合下列规定: 1)扭转不规则或偏心布置时,应计入扭转影响,且在具有偶 然偏心的规定水平力作用下,楼层两端抗侧力构件弹性水平位移或 层间位移的最大值与平均值的比值不宜大于1.5,当最大层间位移角 远小于本标准规定的限值时,可适当放宽 2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内 实际刚度变化的计算模型;高烈度区或不规则程度较大时,宜计人 楼板局部变形的影响; 3)平面不对称且凹凸不规则或局部不连续时,可根据实际情 况分块计算扭转位移比,对扭转较大的部位应采用局部的内力增大, 侧向刚度不规则、楼层承载力突变的楼层,其对应于地震作用标准 值的剪力应乘以不小于1.15的增大系数,应按本标准有关规定进行 薄弱层(部位)弹塑性变形分析,并应符合下列规定: 1)侧向刚度不规则时,相层的侧向刚度比应符合本标准 5.3.5条的规定; 2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构受剪承载力不应小 于相上一楼层的65%。 3平面不规则且竖向不规则的建筑,应根据不规则类型的数量
和程度,有针对性地采取不低于本条1、2款要求的各项抗震措施。 持别不规则的建筑,应经专门研究,采取更有效的加强措施或对薄 弱部位采用相应的抗震性能设计方法
特别不规则的建筑,应经专门研究,采取更有效的加强措施或对薄 弱部位采用相应的抗震性能设计方法。 5.3.4结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周 期T1之比不应大于0.9
5.3.4结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周 期 T1 之比不应大于 0.9。
V,Ai+1 y1 Vi+Ai<
Y2 ViiA; hi+1
式中:>2—一考虑层高修正的楼层侧向刚度比; hi、hi+1一一第i层和第i+1层的层高(m)。 5.3.6当房屋需要设防震缝时,应根据设防烈度、结构单元的高度 和高差,以及可能的地震扭转效应的情况,留有足够的宽度,其上 部结构应完全分开,防震缝宽度不应小于钢筋混凝土框架结构缝宽 的1.5倍。
和高差,以及可能的地震扭转效应的情况,留有足够的宽度, 部结构应完全分开,防震缝宽度不应小于钢筋混凝土框架结 的1.5倍。
接;梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合,当中线存在偏离时,应计 入偏心影响
1可选用:加劲钢板剪力墙、非加劲钢板剪力墙、防屈曲钢板 剪力墙等类型。 2剪力墙平面布置宜简单、规则对称,宜均匀布置在建筑物 周边,平面形状变化、平面形状凹凸较大时的凸出部位的端部附近。 4同一楼层内同方向抗侧力构件宜采用同类型钢板剪力墙。 5.3.11 房屋的楼、屋盖应符合下列要求 1采用钢筋桁架楼承板、压型钢板混凝土组合楼板或钢筋混凝 土楼板,楼板与钢梁间设置焊钉或其它类型连接件,确保两者之间 26双度房屋高度不超过50m的建筑,尚可采用装配整体式 钢筋混凝十楼板,也可采用装配式楼板或其他轻型楼盖,应将楼板 预埋件与钢梁焊接或采取其它措施保证楼板的整体性。 5.3.12楼梯间应符合下列规定: 1楼梯间的布置尽量减小其造成的结构平面不规则。 2宜采用装配式钢筋混凝土楼梯或钢楼梯。 3宜采取措施减小楼梯对主体结构的影响,宜采用不传递水平 作用的滑动连接形式。 4当楼梯与主体结构整体连接时,应考虑楼梯对地震作用及效 应影响,并应对楼梯构件进行抗震承载力验算。
下列规定: 1墙与主体结构宜采用柔性连接。 2 避免形成上、下层刚度变化过大。 3 减少因抗侧刚度偏心而造成的结构扭转。 5.3.14 地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,应符合下列要求: 1地下室顶板应避免开设大洞口,地下室在地上结构相关范围 的顶板应现浇,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度不宜小 于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于 0.25%。 2结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向 刚度的0.5倍;地下室周边宜有与其顶板相连的钢筋混凝土剪力墙。 5.3.15地下室设置应符合下列规定 1设置地下室时,地下室宜采用现浇钢筋混凝土结构。钢管混 凝土柱、钢板剪力墙应至少延伸至计算嵌固端以下一层。基础埋深 宜一致; X 2建筑钢结构与地下室的钢筋混凝±结构层或钢筋混凝土基 础之间,宜设置钢骨混凝土过渡层; 3地下室不少于两层且嵌固端在地下室顶板时,延伸至地下室 底板的钢柱可采用铰接或刚接; 4房屋高度超过50m的建筑宜设置地下室。采用天然地基时, 基础埋置深度不宜小于房屋总高度的1/15;采用桩基时,桩承台埋 置深度不宜小于房屋总高度的1/20。
1设置地下室时,地下室宜采用现浇钢筋混凝王结构。钢管混 凝土柱、钢板剪力墙应至少延伸至计算嵌固端以下一层。基础埋深 宜一致; 2建筑钢结构与地下室的钢筋混凝±结构层或钢筋混凝土基 础之间,宜设置钢骨混凝土过渡层; 3地下室不少于两层且嵌固端在地下室顶板时,延伸至地下室 底板的钢柱可采用铰接或刚接; 4,房屋高度超过50m的建筑宜设置地下室。采用天然地基时, 基础埋置深度不宜小于房屋总高度的1/15;采用桩基时,桩承台埋 置深度不宜小于房屋总高度的1/20。
6.1.1多、高层民用建筑采用隐式框架钢结构体系时,除特殊规定 外,结构分析的方法应遵循《钢结构设计标准》GB50017的规定。 6.1.2结构整体弹性分析中,柱和梁的截面弹性刚度按组合形式线 性叠加计算,详见下节规定;罕遇地震作用下应进行专项分析。
2.5隐式框架钢结构的整体稳定性应符合下列规定 1 隐式框架体系应满足下式要求:
6.2.5隐式框架钢结构的整体稳定性应符合下列规
D,≥5ZG, / h
EJ.≥0.7HZG
式中:Di一第i楼层的抗侧刚度(kN/mm),可取该层剪力与 层间位移的比值: hi一第i楼层层高(mm) Gi、Gj一分别为第i、j楼层重力荷载设计值(kN),取1.2 倍的永久荷载标准值与1.4倍的楼面可变荷载标准 值的组合值; H一房屋高度(mm); 结构个主轴方向的弹性等效侧向刚度(kN·mm2) 可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的 X原则,将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件 的等效侧向刚度。 6.2.6隐式框架钢结构的弹性计算模型应根据结构的实际情况确 定,应能较准确地反映结构的刚度和质量分布以及各结构构件的实 际受力状况;可选择空间杆系、空间杆一墙板元及其他组合有限元 等计算模型:钢板剪力墙的计算模型,可按现行行业标准《高层民 用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定执行。 6.2.7隐式框架钢结构弹性分析时,宜计入重力二阶效应的影响。 当采用二阶弹性分析方法时,假想水平荷载的取值宜符合现行国家 标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定。 6.2.8隐式框架钢结构弹性分析时,应考虑构件的下列变形:
2 柱的弯曲、轴向、剪切和扭转变形; 3 支撑的弯曲、轴向和扭转变形: 4 钢板剪力墙的剪切变形, 6.2.9 隐式框架中宽钢管混凝土柱的截面刚度取值应符合下列公式 的规定: 轴向刚度
表 6.2.10多遇地震下隐式框架钢结构阻尼比
6.2.11体型复杂、结构布置复杂以及特别不规则的高层隐式框架钢 结构,应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。 对结构分析软件的计算结果,应进行分析判断,确认其合理、有效 后方可作为工程设计依据。 6.2.12在抗震设防烈度为7度及以上的地区,采用隐式框架与抗侧 力构件(支撑、钢板剪力墙等)组成的双重结构体系,其框架部分
按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以调整系数,使其值达到不 小于结构底部总地震剪力的25%和框架部分地震剪力最大值1.8倍 二者中的较小值。 6.2.13抗震设计时,隐式框架角柱的组合弯矩设计值、剪力设计值 应乘以不小于1.1的增大系数。 6.2.14隐式框架钢结构弹塑性分析时,应考虑梁的弹塑性弯曲变 形、柱在轴力和弯矩作用下的弹塑性变形、支撑的弹塑性轴向变形 延性墙板的弹塑性剪切变形。采用消能减震设计时尚应考虑消能器 的弹塑性变形,隔震结构尚应考虑隔震支座的弹塑性变形。 6.2.15钢梁恢复力模型的骨架线可采用二折线模型,其滞回模型可 不考虑刚度退化;隐式框架柱的轴力一弯矩相关关系可采用纤维模 型来模拟;钢支撑和钢板剪力墙的恢复力模型,应按杆件特性确定。 6.2.16采用静力弹塑性分析方法进行罕遇地震作用下的变形计算 时,应符合下列规定: 1可在结构的各主轴方向分别施加单向水平力;水平力可作用 在各层楼盖的质心位置,不考虑偶然偏心的影响; 2结构的每个主轴方向宜采用不少于两种水平力沿高度分布 模式,其中一种与振型分解反应谱法得到的水平力沿高度分布模 式相同; KX 3采用能力谱法时,需求谱曲线可由现行国家标准《建筑抗震 没计规范》GB50011的地震影响系数曲线得到,或由建筑场地的地 震安全性评价提出的加速度反应谱曲线得到。 6.2.17采用弹塑性时程分析方法进行罕遇地震作用下的变形计算 时,应符合下列规定: 1一般情况下,采用单向水平地震输入,对体型复杂或特别不 规则的结构,宜采用双向或三向水平地震输入; 2地震波的选取应符合《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。
7.1轴心受力构件的计算
当钢管截面有削弱时:
当2。>0.215时
式中: Φ 轴心受压构件的稳定系数: 2o—正则化长细比,按第7.1.3条计算。 3 轴心受压构件的正则化长细比应按下式计算:
7.1.3轴心受压构件的正则化长细比应按下式计算:
7.2压弯、拉弯构件的计算
2.1弯矩作用在一个主平面内的钢管混凝土压弯构件,其承载大 满足下式的要求:
同时应满足下式的要求:
并应满足下式的要求,
设备安装规范NEx E E (A. + A. Ex 1.1 1.122
司时,弯矩作用平面外的稳定性应满足下式的要求:7
V M + fA Mun
2.5弯矩作用在两个主面内的双轴压弯宽钢管混凝土构件,其 力应满足下式的要求:
同时应满足下式的要求:
式中: Mx、My 分别为绕主轴x、J轴作用的弯短设计值; Munx、Muny 分别为绕x、J轴的净截面受弯承载力设计值 7.2.6双轴压弯宽钢管混凝土构件绕主轴x轴的稳定性测绘标准,应满足下
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