JGJ99-2015 高层民用建筑钢结构技术规程.pdf

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  • 3.3.7高层民用建筑,宜采用有利于减小横风向振动影响的建 筑形体

    3.3.8高层民用建筑钢结构楼盖应符合下列规定

    Y2= VA+1 h; VaA,hl

    蝶阀标准3.4地基、基础和地下室

    地下室情况、工程地质、施工条件等综合确定,宜选用筱基、箱 基、桩筏基础。当基岩较浅、基础埋深不符合要求时,应验算基 础抗拔。 3.4.2钢框架柱应至少延伸至计算嵌固端以下一层,并且宜采 用钢骨混凝土柱,以下可采用钢筋混凝土柱。基础埋深宜一致。 3.4.3房屋高度超过50m的高层民用建筑宜设置地下室。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,不宜小于房屋总高度的1/20。 3.4.4当主楼与裙房之间设置沉降缝时,应采用粗砂等松散材 料将沉降缝地面以下部分填实;当不设沉降缝时,施工中宣设后 浇带。 3.4.5高层民用建筑钢结构与钢筋混凝土基础或地下室的钢筋 混凝土结构层之间,宜设置钢骨混凝土过渡层。 3.4.6在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇 水平地震作用标准值共同作用下,高宽比大于4时基础底面不宜 出现零应力区;高宽比不大于4时,基础底面与基础之间零应力 区面积不应超过基础底面积的15%。质量偏心较大的裙楼和主 楼,可分别计算基底应力

    3.5水平位移限值和舒适度要求

    3.5.1在正常使用条件下,高层民用建筑钢结构应具有足够的 刚度,避免产生过大的位移而影响结构的承载能力、稳定性和使 用要求。

    5.2在风荷载或多遍地震标准值作用下,按弹性方法计算的 层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/250。 5.3高层民用建筑钢结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性 形验算,应符合下列规定: 1下列结构应进行弹塑性变形验算: 1)甲类建筑和9度抗震设防的乙类建筑; 2)采用隔震和消能减震设计的建筑结构; 3)房屋高度大于150m的结构。 2下列结构宜进行弹塑性变形验算: 1)本规程表5.3.2所列高度范围且为竖向不规则类型的 高层民用建筑钢结构; 2)7度Ⅲ、IV类场地和8度时乙类建筑。 5.4高层民用建筑钢结构薄弱层或薄弱部位弹塑性层间位移 应大于层高的1/50。 5.5房屋高度不小于150m的高层民用建筑钢结构应满足风 舒适度要求。在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下,结构顶点的顺 向和横风向振动最大加速度计算值不应大于表3.5.5的限值。 构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度,可按现行国家标准 建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定计算,也可通过风洞 验结果判断确定。计算时钢结构阻尼比宜取0.010.015

    表3.5.5结构顶点的顺风向和横风向风振加速度限值

    3.5.6圆筒形高层民用建筑顶部风速不应大于临界风速,当大 于临界风速时,应进行横风向涡流脱落试验或增大结构刚度。顶 部风速、临界风速应按下列公式验算

    3.5.6圆筒形高层民用建筑顶部风速不应大于临界风速,当大 于临界风速时,应进行横风向涡流脱落试验或增大结构刚度。顶 部风速、临界风速应按下列公式验算

    V, = 40V,u 3.3.03 式中: 圆筒形高层民用建筑项部风速(m/s); 风压高度变化系数; 基本风压(kN/m),按现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009的规定取用; Va 临界风速(m/s); D一圆筒形建筑的直径(m) T,一圆筒形建筑的基本自振周期(s)。 3.5.7楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼盖结构的竖向振动频 率不宜小于3Hz,竖向振动加速度峰值不应大于表3.5.7的限 值。楼盖结构竖向振动加速度可按现行行业标准《高层建筑混凝 土结构技术规程》JGI3的有关规定计算

    表3.5.7楼盖坚向振动加速度限值

    注:模善结构整向期率为2H2~4Hz时,降值加速限值可我线性插值选取

    3.6构件承载力设计

    3.6构件承载力设计

    3.6.1高层民用建筑钢结构构件的承载力应按下列公式验算

    持久设计状况、短暂设计状况YS。R。 (3.6. 地震设计状况 Sa

    3.7.1各抗震设防类别的高层民用建筑钢结构的抗震措施应分 别符合现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223 和《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。 3.7.2当建筑场地为Ⅲ、IV类时,对设计基本地震加速度为 0.15g和0.30g的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.2g)和 9度时各类建筑的要求采取抗震构造措施。 3.7.3抗震设计时,高层民用建筑钢结构应根据抗震设防分类、 烈度和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构 造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按现行国家标准《建筑抗震 设计规范》GB50011的有关规定确定。对甲类建筑和房屋高度 超过50m,抗震设防烈度9度时的乙类建筑应采取更有效的抗震 措施。

    3.8结构抗震性能化设计

    3.8.1结构抗震性能化设计应根据结构方案的特殊性、选用适 宜的结构抗震性能目标,并采取满足预期的抗震性能目标的 措施。 结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场 地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等 各项因素选定。结构抗震性能目标可分为A、B、C、D四个等 级,结构抗震性能可分为1、2、3、4、5五个水准,每个性能目 标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应, 具体情况可按表3.8.1划分

    表3.8.1结构抗需性能目标

    表3.8.2各性能水准结构预期的震后性能状况的要求

    注:关键构件是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的产重 破坏;普通竖向构件是指关键构件之外的竖向构件;耗能构件包括框架荣、 消能壁股、延性墙版及屈曲的束支推等

    注;关键构件是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严 破坏;普通竖向构件是指关键构件之外的竖向构件;耗能构件包括框架荣、 消能壁股、延性墙版及屈曲的束支推等

    3.8.3不国抗震性能水准的结构可按下列规定进行设计:

    1第1性能水准的结构,应满足弹性设计要求。在多遇地

    S + 0. 4Si + Sa S R

    3.9抗连续倒现设计基本要求

    3.9.1安全等级为一级的高层民用建筑钢结构应满足抗连续倒 概念设计的要求,有特殊要求时,可采用拆除构件方法进行抗 连续倒堤设计。

    3.9.2抗连续倒据概念设计应符合下列规定

    1应采取必要的缩构连接措施,增强结构的整体性 2主体结构宜采用多跨规则的超静定结构; 3结构构件应具有适宜的延性,应合理控制截面尺寸,避 免局部失稳或整个构件失稳、节点先于构件破坏; 4周边及边跨框架的柱距不宜过大; 5转换结构应具有整体多重传递重力荷载途径; 6框架梁柱宜刚接: 7独立基础之间宜采用拉梁连接。 3.9.3抗连续倒塌的拆除构件方法应符合下列规定: 1应逐个分别拆除结构周边柱、底层内部柱以及转换桁架 腹杆等重要构件: 2可采用弹性静力方法分析剩余结构的内力与变形; 3剩余结构构件承载力应满足下式要求:

    (3. 8. 33)

    武中: Sa 剩余结构构件效应设计值,可按本规程第3.9.4条 的规定计算 Rd 剩余结构构件承载力设计值,可按本规程第3.9.6

    条的规定计算; 效应折减系数,对中部水平构件取0.67,对其他 构件取1.0。 结构抗连续倒竭设计时,荷载组合的效应设计值可按下 定:

    Sa = na(Sck +shSk) +shSu

    a = a (Sck +Z yl,Sq.k) + ywS,

    式中: Sck 永久荷载标准值产生的效应; Soi.k 竖向可变荷载标准值产生的效应: Suk 风荷载标准值产生的效应; si 第个竖向可变荷载的准永久值系数; 风荷载组合值系数,取0.2; 竖向荷载动力放大系数,当构件直接与被拆除竖 向构件相连时取2.0,其他构件取1.0。 3.9.5构件截面承载力计算时,钢材强度可取抗拉强度最小值 3.9.6当拆除某构件不能满足结构抗连续倒塌要求时,在该构 件表面附加80kN/m侧向偶然作用设计值,此时其承载力应满 足下列公式的要求:

    Rd≥ Sd S. = Se + 0. 6Se + SA

    4.1.1钢材的选用应综合考虑构件的重要性和荷载特征、结构 形式和连接方法、应力状态、工作环境以及钢材品种和厚度等因 素,合理地选用钢材牌号、质量等级及其性能要求,并应在设计 文件中完整地注明对钢材的技术要求

    4.1.1钢材的选用应综合考虑构件的重要性和荷载特征、结构 形式和连接方法、应力状态、工作环境以及钢材品种和厚度等因 素,合理地选用钢材牌号、质量等级及其性能要求,并应在设计 文件中完整地注明对钢材的技术要求。 4.1.2钢材的牌号和质量等级应符合下列规定: 1主要承重构件所用钢材的牌号宜选用Q345钢、Q390 钢,一般构件宜选用Q235钢,其材质和材料性能应分别符合现 行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591或《碳素结构 钢》GB/T700的规定。有依据时可选用更高强度级别的钢材。 2主要承重构件所用较厚的板材宜选用高性能建筑用GJ 钢板,其材质和材料性能应符合现行国家标准《建筑结构用钢 板》GB/T19879的规定。 3外露承重钢结构可选用Q235NH、Q355NH或Q415NH 等牌号的焊接耐候钢,其材质和材料性能要求应符合现行国家标 准《耐候结构钢》GB/T4171的规定。选用时宜附加要求保证 晶粒度不小于7级,耐腐蚀指数不小于6.0。 4承重构件所用钢材的质量等级不宜低于B级;抗震等级 为二级及以上的高层民用建筑钢结构,其框架梁、柱和抗侧力支 撑等主要抗侧力构件钢材的质量等级不宜低于C级。 5承重构件中厚度不小于40mm的受拉板件,当其工作温 度低于一20℃时,宜适当提高其所用钢材的质量等级。 6选用Q235A或Q235B级钢时应选用镇静钢。 4.1.3承重构件所用钢材应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率 等力学性能和冷弯试验的合格保证;同时尚应具有碳、硫、磷等

    4.1.2钢材的牌号和质量等级应符合下列规

    式中: R— 构件承载力设计值,按本规程第3.6.1条采用 Sa——作用组合的效应设计值; SGk——永久荷载标准值的效应; S一活荷载标准值的效应; S一—侧向偶然作用设计值的效应。 20

    化学成分的合格保证。焊接结构所用钢材尚应具有良好的焊接性 能,其碳当量或焊接裂纹敏感性指数应符合设计要求或相关标准 的规定。 4.1.4高层民用建筑中按抗震设计的框架梁、柱和抗侧力支撑 等主要抗侧力构件,其钢材性能要求尚应符合下列规定: 1钢材抗拉性能应有明显的届服台阶,其断后伸长率A不 M小于20%; 2钢材屈服强度波动范围不应大于120N/mm,钢材实物 的实测屈强比不应大于0.85; 3抗震等级为三级及以上的高层民用建筑钢结构,其主要抗 侧力构件所用钢材应具有与其工作温度相应的冲击韧性合格保证。 4.1.5焊接节点区T形或十字形焊接接头中的钢板,当板厚不小 于40mm且治板厚方回承受较大拉力作用(含较高焊接约束拉应 力作用)时,该部分钢板应具有厚度方向抗撕裂性能(之向性能) 的合格保证。其沿板厚方向的断面收缩率不应小于现行国家标准 厚度方向性能钢板》GB/T5313规定的Z15级允许限值。 4.1.6钢框架柱采用箱形截面且壁厚不大于20mm时,宜选用 直接成方工艺成型的冷弯方(矩)形焊接钢管,其材质和材料性 能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;框架柱采用圆钢管时,宜选用直缝焊接圆钢 管,其材质和材料性能应符合现行行业标准《建筑结构用冷成型 焊接圆钢管》JG/T381的规定,其截面规格的径厚比不宜过小。 4.1.7偏心支撑框架中的消能梁段所用钢材的届服强度不应大 于345N/mm,屈强比不应大于0.8;且服强度波动范围不应 大于100N/mm。有依据时,屈曲约束支撑核心单元可选用材质 与性能符合现行国家标准《建筑用低屈服强度钢板》 GB/T28905的低屈服强度钢。 4.1.8钢结构楼盖采用压型钢板组合楼板时,宜采用闭口型压 型钢板,其材质和材料性能应符合现行国家标准《建筑用压型钢 板》GB/T12755的相关规定。

    .1.9钢绍构节点部位米用铸钢节点时,其铸钢件宜选用材质

    能相匹配,其熔敷金属的力学性能不应低于母材的性能。当两种 强度级别的钢材焊接时,宜选用与强度较低钢材相匹配的焊接 材料。 2焊条的材质和性能应符合现行国家标准《非合金钢及细 晶粒钢焊条》GB/T5117、《热强钢焊条》GB/T5118的有关规 正。框架架、柱节点和抗侧力支撑连接节点等重要连接或拼接节 点的焊缝宜采用低氢型焊条。 3焊丝的材质和性能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/T 3110、《碳钢药芯焊丝》GB/T10045及《低合金钢药芯焊丝》 GB/T17493的有关规定。 4埋弧焊用焊丝和焊剂的材质和性能应符合现行国家标准 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《埋弧焊用低合金钢焊 丝和焊剂》GB/T12470的有关规定,

    4.1.11钢结构所用螺栓紧固件材料的选用应符合下列规定

    1普通螺栓宜采用4.6或4.8级C级螺栓,其性能与尺寸 规格应符合现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺 柱》GB/T3098.1、《六角头螺栓C级》GB/T5780和《六角 头螺栓》GB/T5782的规定。 2高强度螺栓可选用大六角高强度螺栓或扭剪型高强度螺 栓。高强度螺栓的材质、材料性能、级别和规格应分别符合现行 国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228、《钢结 构用高强度大六角螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫圈》 GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫 圈技术条件》GB/T1231和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接

    4.2.5设计用螺栓的强度值应按表4.2.5采用

    表4.2.5设计用量检的强度值(N/mm)

    5.1竖向荷载和温度作用

    5.1竖向荷载和温度作用

    5.1.1高层民用建筑的楼面活荷载、屋面活荷载及屋面雪荷载 等应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定 采用。 5.1.2计算构件内力时,楼面及屋面活荷载可取为各跨满载, 楼面活荷载大于4kN/m时宜考楼面活荷载的不利布置。 5.1.3施工中采用附墙塔、爬塔等对结构有影响的起重机械 或其他施工设备时,应根据具体情况验算施工荷载对结构的 影响。

    5.1.6直升机平台的活荷载应采用下列两款中能使平台产生最

    1直升机总重量引起的局部荷载,应按实际最大起飞重量 决定的局部荷载标准值乘以动力系数确定。对具有液压轮胎起落 架的直升机,动力系数可取1.4;当没有机型技术资料时,局部 荷截标准值及其作用面积可根据直升机类型按表5.1.6取用。

    表5.1.6局部微载标准值及其作用面积

    5.1.7宜考虑施工阶股和使用阶段温度作用对钢结构的影响。

    5.2.1垂直于高层民用建筑表面的风荷载,包括主要抗侧力结 构和围护结构的风荷载标准值,应按现行国家标准《建筑结构荷 载规范》GB50009的规定计算。 5.2.2对于房屋高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,应考虑 风压脉动对结构产生顺风向振动的影响。结构顺风向风振响应计 算应按随机振动理论进行,结构的自振周期应按结构动力学计算。 对横风向风振作用效应或扭转风振作用效应明显的高层民用 建筑,应考虑横风向风振或扭转风振的影响。横风向风振或扭转 风振的计算范围、方法及顺风向与横风向效应的组合方法应符合 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定。 5.2.3考虑横风向风振或扭转风振影响时,结构顺风向及横风 向的楼层层间最大水平位移与层高之比应分别符合本规程第 3.5.2条的规定。 5.2.4基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 的规定采用。对风荷载比较敏感的高层民用建筑,承载力设计时 应按基本风压的1.1倍采用。 5.2.5计算主体结构的风荷载效应时,风荷载体型系数",可按 下列规定采用: 1对平面为圆形的建筑可取0.8。 2对平面为正多边形及三角形的建筑可按下式计算: J, = 0. 8 + 1. 2/ /n (5. 2. 5) 式中:从一一风荷载体型系数; n一一多边形的边数。 3高宽比H/B不大于4的平面为矩形、方形和十字形的建 筑可取1.3。 4下列建筑可取1.4: 1)平面为V形、Y形、弧形、双十字形和井字形的 建筑:

    1对平面为圆形的建筑可取0.8。 2对平面为正多边形及三角形的建筑可按下式计算: μ = 0. 8 + 1. 2/ /n (5. 2. 5) 式中:—风荷载体型系数; n一多边形的边数。 3高宽比H/B不大于4的平面为矩形、方形和十字形的建 筑可取1.3。 4下列建筑可取1.4: 1)平面为V形、Y形、弧形、双十字形和井字形的 建筑:

    2)平面为L形和槽形及高宽比H/B大于4的平面为十 字形的建筑; 3)高宽比H/B大于4、长宽比L/B不大于1.5的平面为 矩形和鼓形的建筑。 5在需要更细致计算风荷载的场合,风荷载体型系数可由 风洞试验确定。 5.2.6当多栋或群集的高层民用建筑相互间距较近时,宜考虑 风力相互干扰的群体效应。一般可将单栋建筑的体型系数",乘 以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定, 必要时通过风洞试验或数值技术确定。 5.2.7房屋高度大于200m或有下列情况之一的高层民用建筑, 宜进行风洞试验或通过数值技术判断确定其风荷载: 1平面形状不规则,立面形状复杂; 2立面开洞或连体建筑; 3周围地形和环境较复杂。 5.2.8计算檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件的局部上浮 风荷载时,风荷载体型系数不宜大于一2.0。 5.2.9设计高层民用建筑的幕墙结构时,风荷载应按国家现行 标准《玻璃幕增工程技术规范》JGJ102、《金属与石材幕墙工程 技术规范》JGJ133、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336和

    2)平面为L形和槽形及高宽比H/B大于4的平面为十 字形的建筑; 3)高宽比H/B大于4、长宽比L/B不大于1.5的平面为 矩形和鼓形的建筑。 5在需要更细致计算风荷载的场合,风荷载体型系数可由 风洞试验确定。 5.2.6当多栋或群集的高层民用建筑相互间距较近时,宜考虑 风力相互干扰的群体效应。一般可将单栋建筑的体型系数"乘 以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定, 必要时通过风洞试验或数值技术确定

    n或有下列情况之一的高层民用建筑, 宜进行风洞试验或通过数值技术判断确定其风荷载: 1平面形状不规则,立面形状复杂; 2立面开洞或连体建筑; 3周围地形和环境较复杂。 5.2.8计算口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件的局部上浮 风荷载时,风荷载体型系数不宜大于一2.0。 5.2.9设计高层民用建筑的幕墙结构时,风荷载应按国家现行 标准《玻璃幕增工程技术规范》JGJ102、《金属与石材幕墙工程 技术规范》JGJ133、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336和 《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定采用

    5.3.1高层民用建筑钢结构的地震作用计算除应符合现行国家 标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定外,尚应符合 下列规定: 1扭转特别不规则的结构,应计入双向水平地震作用下的 扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响; 29度抗震设计时应计算竖向地震作用; 3高层民用建筑中的大跨度、长悬暨结构,7度(0.15e)

    5.3.1高层民用建筑钢结构的地震作用计算除应符合现行国家 标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定外,尚应符合 下列规定: 1扭转特别不规则的结构,应计入双向水平地震作用下的 扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响; 29度抗震设计时应计算竖向地震作用; 3高层民用建筑中的大跨度、长悬臂结构,7度(0.15g)、

    8度抗震设计时应计入坚向地需作用

    5.3.2高层民用建筑钢结构的指誉

    5.3.2高层民用建筑钢结构的抗需计算,应采用下列方注

    1高层民用建筑钢结构宜采用振型分解反应谱法;对质量 和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层民用建 筑钢结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。 2高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度 分布比较均匀的高层民用建筑钢结构,可采用底部剪力法。 37度~9度抗震设防的高层民用建筑,下列情况应采用弹 性时程分析进行多退地震下的补充计算。 1)甲类高层民用建筑钢结构; 2)表5.3.2所列的乙、丙类高层民用建筑钢结构: 3)不满足本规程第3.3.2条规定的特殊不规则的高层民 用建筑钢结构

    5.3.2采用时程分折的房屋高度求

    4计算罕遇地震下的结构变形,应按现行国家标准《建筑 抗震设计规范》GB50011的规定,采用静力弹塑性分析方法或 弹塑性时程分析法。 5计算安装有消能减震装置的高层民用建筑的结构变形, 应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定,采 用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法

    5.3.3进行结构时程分析时,应符合下列规定

    应按建筑场地类别和设计地震分组,选取实际地震记录 和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际地震记录的数量不应少 于总数量的2/3,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与报 型分解反应谱法所采用的地震反应谱曲线在统计意义上相等进

    行弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小 于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条时程曲线计算所得 结构底部剪力平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果 的80%。 2地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5 倍和15s,地震波的时间间距可取0.01s或0.02s。 3输人地震加速度的量大值可按表5.3.3采用

    表5.3.3时程分析所用地需加速度量大值(cm/s

    注:括号内数值分别用于设计基本地需加速度为0. 10.30g的区

    4当取三组加速度时程曲线输人时,结构地震作用效应宜 取时程法计算结果的包络值与振型分解反应谱法计算结果的较大 值;当取七组及七组以上的时程曲线进行计算时,结构地震作用 效应可取时程法计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果 的较大值。 5.3.4计算地震作用时,重力荷载代表值应取永久荷载标准值 和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数应按表 5.3.4采用

    表53.4组合值系期

    5.3.5建筑结构的地震影响系数应根据到度、场地类别、设计

    注:7、8度时括号内前数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的 地区

    5.3.6建筑结构地震影响系数曲线(图5.3.6)的阻尼调整和 形状参数应符合下列规定: 1当建筑结构的阻尼比为0.05时,地震影响系数曲线的阻 尼调整系数应按1.0采用,形状参数应符合下列规定: 1)直线上升段,周期小于0.1s的区段; 2)水平段,自0.1s至特征周期T,的区段,地震影响系 数应取最大值αmx; 3)曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期的区段,衰 减指数应取0.9

    5.3.6建筑结构地震影响系数曲线(图5.3.6)的阻尼调整和 形状参数应管合下到划定

    值之比;计算单向水平地震作用效应时应考虑偶然偏心的影响。 每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下列公式计算: 方形及矩形平面 e, =± 0. 05L (5. 3. 71) 其他形式平面 e; =± 0. 172r (5. 3. 72) 式中; e; 第i层质心偏移值(m),各楼层质心偏移方向 相同; r; 第i层相应质点所在楼层平面的转动半径(m); L;—第i层垂直于地震作用方向的建筑物长度(m)。

    5.4水平地需作用计算

    5.4.1采用振型分解反应谱法时,对于不考虑扭转耦联影响的 结构,应按下列规定计算其地震作用和作用效应: 1 结构报型;层的水平地震作用标准值,应按下列公式 确定

    [5,. 4. 11]

    2X,GG,(i ,2...j1..m)

    (5. 4. 12) 中:F, j振型:层的水平地震作用标准值: α/ 相应于振型自振周期的地震影响系数,应按本 规程第5.3.5条、第5.3.6条确定; X j振型i层的水平相对位移; Y; j振型的参与系数; G; i层的重力荷载代表值,应按本规程第5.3.4条 确定; 结构计算总层数,小塔楼宜每层作为一个质点参 与计算; 结构计算振型数;规则结构可取3,当建筑较高, 结构沿竖向刚度不均匀时可取5~6。 2水平地震作用效应,当相邻振型的周期比小于0.85时,

    式中:阻尼调整系数,当小于0.55时,应取0.55。 5.3.7多遇地震下计算双向水平地震作用效应时可不考虑偶然 偏心的影响,但应验算单向水平地震作用下考虑偶然偏心影响的 楼层竖向构件最大弹性水平位移与最大和最小弹性水平位移平均 34

    OuS,S (5. 4. 25) 8/EE($,+入TE)入5 (5. 4. 26) 式中:S—考虑扭转的地震作用标准值的效应; S,、S,—分别为j、振型地震作用标准值的效应; ,、一—分别为j、振型的阻尼比; j振型与振型的耦联系数; 一振型与振型的自振周期比。 3考虑双向水平地震作用下的扭转地震作用效应,应按下 列公式中的较大值确定:

    O. 项部附加地震作用系数,按表5.4.3采用; AF 项部附加水平地需作用(kN)

    表5.4.3项部附加地需作用系数8

    图5.4.3结构水平地震作用计算简图

    式中: FE 结构总水平地震作用标准值(kN); a1 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值, 应按本规程第5.3.5条、第5.3.6条确定; 结构等效总重力荷载代表值(kN),多质点可取 总重力荷载代表值的85%; 质点i的水平地震作用标准值(kN); G;,G, 分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值(kN), 应按本规程第5.3.4条确定; HH; 分别为质点、i的计算高度(m):

    佳,T,为酷稳基本自报监期

    .4.4简层民用建巩钢结构米用底部勇力法计算水平地震作用 时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟肉等的地震作用效应,宜乘 以增大系数3,此增大部分不应往下传递,但与该突出部分相连 的构件应予计人;采用振型分解法反应谱时,突出屋面部分可作 为一个质点。 5.4.5多遇地震水平地震作用计算时,结构各楼层对应于地震 作用标准值的剪力应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011的有关规定。 5.4.6高层民用建筑钢结构抗震计算时的阻尼比取值宜符合下 列规定: 1多遇地震下的计算:高度不大于50m可取0.04;高度大 于50m且小于200m可取0.03;高度不小于200m时宜取0.02; 2当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于地震总倾 覆力矩的50%时,多遇地震下的阻尼比可比本条1款相应增 加0.005; 3在罕遇地震作用下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。

    5.5.19度时的高层民用建筑钢结构,其竖向地震作用标准值 应按下列公式确定(图5.5.1);楼层各构件的竖向地震作用效 应可按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配,并宜乘以增大

    图5.5.1结构向地震作用计就简

    承受的重力荷载代表值与表5.5.3规定的竖向地震作用系数的 乘租

    表5.5.3竖向地需作用系数

    框架结构应满足下式要求

    梁的弯曲和扭转变形,必要时考轴向变形; 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; 延性墙板的剪切变形; 5 消能梁段的剪切变形和弯曲变形

    6.2.7体型复杂、结构布置复杂以及特别不规则的高层民用建 筑钢结构,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。对结构分析软件的分析结果,应进行分析判断,确认其 合理、有效后方可作为工程设计的依据

    6.3.1高层民用建筑钢结构进行弹塑性计算分析时,可根据实 际工程情况采用静力或动力时程分析法,并应符合下列规定: 1当采用结构抗震性能设计时,应根据本规程第3.8节的 有关规定,预定结构的抗震性能目标; 2结构弹塑性分析的计算模型应包括全部主要结构构件, 应能较正确反映结构的质量、刚度和承载力的分布以及结构构件 的弹塑性性能: 3弹塑性分析宜采用空间计算模型。 6.3.2高层民用建筑钢结构弹塑性分析时,应考虑构件的下列 变形: 1 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,消 能梁段的弹塑性剪切变形; 2宜考虑梁柱节点域的弹塑性剪切变形; 3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 6.3.3高层民用建筑钢结构弹塑性变形计算应符合下列规定: 1房屋高度不超过100m时,可采用静力弹塑性分析方法; 高度超过150m时,应采用弹塑性时程分析法;高度为100m~ 150m时,可视结构不规则程度选择静力弹塑性分析法或弹塑性 时程分析法;高度超过300m时,应有两个独立的计算。 2复杂结构应首先进行施工模拟分析,应以施工全过程完 成后的状态作为弹塑性分析的初始状态

    3结构构件上应作用重力荷载代表值,其效应应与水平地 震作用产生的效应组合,分项系数可取1.0。 4钢材强度可取屈服强度Jy。 5应计人重力荷载二阶效应的影响。 6.3.4钢柱、钢梁、屈曲约束支撑及偏心支撑消能梁段恢复力 模型的骨架线可采用二折线型,其滞回模型可不考虑刚度退化; 钢支撑和延性墙板的恢复力模型,应按杆件特性确定。杆件的恢 复力模型也可由试验研究确定。 6.3.5采用静力弹塑性分析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进行静力弹 塑性分析: 2水平力可作用在各层楼盖的质心位置,可不考虑偶然偏 心的影响; 3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,其中一种可与振型分解反应谱法得到的水平力沿高度分 布模式相同: 4采用能力谱法时,需求谱曲线可由现行国家标准《建筑 抗震设计规范》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。 6.3.6采用弹塑性时程分析法进行罕遇地震作用下的变形计算, 应符合下列规定: 1一般情况下,采用单向水平地震输人,在结构的各主轴 方向分别输人地震加速度时程;对体型复杂或特别不规则的结 构,宜采用双向水平地震或三向地震输人; 2地震地面运动加速度时程的选取,时程分析所用地震加 速度时程的最大值等,应符合本规程第5.3.3条的规定

    6.4荷载组合和地震作用组合的效应

    .4.1持久设计状况和短暂设计状况下,当荷载与荷载效应担

    6.4.2持久设计状况和短暂设计状况下,荷载基本组合的分项 系数应按下列规定采用: 1永久荷载的分项系数?:当其效应对结构承载力不利 时,对由可变荷载效应控制的组合应取1.2,对由永久荷载效应 控制的组合应取1.35;当其效应对结构承载力有利时,应 取1.0。 2楼面活荷载的分项系数:一般情况下应取1.4。 3风荷载的分项系数应取1.4。 6.4.3地震设计状况下,当作用与作用效应按线性关系考虑时, 荷载和地震作用基本组合的效应设计值,应按下式确定:

    Sa=YcSaE+aSk+e,Sk+W.Y.S.

    中: Sd 一荷载和地震作用基本组合的效应设计值; S重力荷载代表值的效应:

    SEhk 水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相 应的增大系数、调整系数; Sw一竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相 应的增大系数、调整系数; Yc、Ya、YEr、— 分别为上述各相应荷载或作用的分项 系数; 一—风荷载的组合值系数,应取0.2。 6.4.4地震设计状况下,荷载和地震作用基本组合的分项系数 应按表6.4.4采用。当重力荷载效应对结构的承载力有利时,表 6.4.4中的%.不应大于1.0

    表6.4.4地覆设计状况时药载和地需作用基本组合的分项系数

    6.4.5非抗震设计时,应按本规程第6.4.1条的规定进行荷载 组合的效应计算。抗震设计时,应同时按本规程第6.4.1条和第 6.4.3条的规定进行荷载和地震作用组合的效应计算;按本规程 第6.4.3条计算的组合内力设计值,尚应按本规程的有关规定进 行调整。 6.4.6罕遇地震作用下高层民用建筑钢结构弹塑性变形计算时, 可不计入风荷载的效应

    7.1.1的抗弯强度应满足下式要求!

    计规范》GB50017规定的受压翼缘自由长度与其宽度之比的限 值时,可不计算整体稳定。按三级及以上抗震等级设计的高层民 用建筑钢结构,梁受压翼缘在支撑连接点间的长度与其宽度之 比,应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017关于塑 性设计时的长细比要求。在罕遇地震作用下可能出现塑性钦处, 梁的上下翼缘均应设侧向支撑点。 7.1.5在主平面内受弯的实腹构件阀门标准,其抗前强废应按下式计算

    式中:M, 梁对轴的弯矩设计值(N·mm); 梁对轴的净截面模量(mm); 截面塑性发展系数,非抗震设计时按现行国家标 准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用,抗 震设计时宜取1.0; f 钢材强度设计值(N/mm),抗震设计时应按本 规程第3.6.1条的规定除以YRE 7.1.2除设置刚性隔板情况外,梁的稳定应满足下式要求

    框架梁端部截面的抗剪强度。应按下式计算

    式甲:V 计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值(N): S一计算剪应力处以上毛截面对中性轴的面积矩 (mm); I—毛截面惯性矩(mm); t 腹板厚度(mm); A扣除焊接孔和螺栓孔后的腹板受剪面积(mm); f一 钢材抗剪强度设计值(N/mm),抗震设计时应按 本规程第3.6.1条的规定除以7。 7.1.6当在多遇地震组合下进行构件承载力计算时,托柱梁地 震作用产生的内力应乘以增大系数。增太系数不很小于15

    式中:W 梁的毛截面模量(mm)(单轴对称者以受压翼缘 为准); 梁的整体稳定系数,应按现行国家标准《钢结构 设计规范》GB50017的规定确定。当梁在端部仅 以腹板与柱(或主梁)相连时,9(或%>0.6时 的)应乘以降低系数0.85; 钢材强度设计值(N/mm),抗震设计时应按本 规程第3.6.1条的规定除以YRE。 7.1.3当梁上设有符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017 中规定的整体式楼板时,可不计算梁的整体稳定性。 7.1.4梁设有侧向支撑体系,并符合现行国家标准《钢结构设

    7.2.1轴心受压柱的稳定性应满足下式要求,

    式中:N一 轴心压力设计值(N); A—柱的毛截面面积(mm); 轴心受压构件稳定系数检测试验,应按现行国家标准(钢结 构设计规范》GB50017的规定采用

    7 钢材强度设计值(N/mm),抗震设计时应按本规程 第3.6.1条的规定除以YRE。 7.2.2轴心受压柱的长细比不宜大于120/235/f,,,为钢材 的屈服强度

    7.3.1与染刚性连接并参与承受水平作用的框架柱,应按本规 程第6章的规定计算内力,并应按现行国家标准《钢结构设计规 范》GB50017的有关规定及本节的规定计算其强度和稳定性。 7.3.2框架柱的稳定计算应符合下列规定: 1结构内力分析可采用一阶线弹性分析或二阶线弹性分析。 当二阶效应系数大于0.1时,宜采用二阶线弹性分析。二阶效应 系数不应大于0.2。框架结构的二阶效应系数应按下式确定: ZH·h (7. 3. 21) 式中N 所考虑楼层以上所有竖向荷载之和(kN),按荷 载设计值计算; ZH 所考虑楼层的总水平力(kN),按简载的设计值 计算; Au 所考虑楼层的层间位移(m); h;一第i楼层的层高(m)。 2当采用二阶线弹性分析时,应在各楼层的楼盖处加上假 想水平力,此时框架柱的计算长度系数取1.0。 1)假想水平力H应按下式确定: Qf /0.2+1 (7. 3. 22) 式中:Q:第楼层的总重力荷载设计值(kN); 71 框架总层数,当V0.2十1/n>1时,取此根号值 为1.0 2)内力采用放大系数法近似考虑二阶效应时,允许采用 52

    ....
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