钢结构柱和支撑的设计

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1、建筑钢结构设计唐山学院土木工程系14.3柱和支撑的设计框架柱设计梁与柱的连接水平支撑布置竖向支撑设计24.3.1框架柱设计常用的柱截面形式3钢结构房屋的抗震等级房屋高度烈度6789≤50m四三二>50m四三二一4现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级结构类型设防烈度6789框架结构高度≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24框架四三三二二一一大跨度框架三二一一5（1）节点左右梁端和上下柱端的全塑性承载力，除下列情况之一外，应符合下式要求：1）柱所在楼层的受剪承载力比相邻上一层的受剪承载力高出25%；2）柱轴压比不超过0.4，或N2≤φAcf（N2为2倍地震作

2、用下的组合轴力设计值）；3）与支撑斜杆相连的节点。1.强柱弱梁的节点要求框架柱的设计方法6Wpc，Wpb—于节点的柱和梁的截面塑性抵抗矩；fyc，fyb—柱和梁钢材的屈服强度；N—按多遇地震作用组合得出的柱轴力；AC—柱的截面面积；η—强柱系数（一级1.15，二级可取1.10，三级1.05等截面梁7端部翼缘变截面的梁—梁塑性铰剪力；—塑性铰至柱面的距离，塑性铰可取梁端部变截面翼缘的最小处。8注意稳定系数取值3.整体稳定4.局部稳定2.强度强轴平面内弱轴平面内满足宽厚比限值9框架梁、柱板件宽厚比限值板件名称一级二级三级四级柱工字形截面翼缘外伸部分101

3、11213工字形截面腹板43454852箱形截面壁板33363840梁工字形截面和箱形截面翼缘外伸部分991011箱形截面翼缘在两腹板之间部分30303236工字形截面和箱形截面腹板72-120Nb/(Af)≤6072-100Nb/(Af)≤6580-110Nb/(Af)≤7085-120Nb/(Af)≤75注：1表列数值适用于Q235钢，采用其他牌号钢材时，应乘以2Nb/(Af)为梁轴压比。105.长细比限值一级二级三级四级11在重力荷载作用下：对于纯框架柱应按有侧移情形确定。（上册附表18-2）满足规范GB50017规定的强支撑(或剪力墙)框架：

4、应按无侧移情形确定。（上册附表18-1）计算长度的确定强支撑框架侧移刚度——第i层层间所有框架用无侧移框架和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和12K1，K2：交于柱上下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值亦可分别按下列近似公式确定：13柱节点域设计141.节点域厚度要求2.节点域抗剪强度节点域的抗剪强度按下式计算（GB50011-2010）：工字形截面柱箱形截面柱Vp——节点域体积15式中Mb1、Mb2一节点域两侧梁端弯矩设计值；Mc1、Mc2——节点域两侧柱端弯矩设计值；hb1——梁翼缘厚度中点间的距离；hc1——柱翼缘厚度中点间

5、的距离；tw——柱在节点板域的腹板厚度；fv——钢材的抗剪强度设计值。γRE——节点域抗震承载力调整系数，取0.75。16承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态γRE钢柱，梁，支撑，节点板件，螺栓，焊缝强度0.75柱，支撑稳定0.80砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙受剪0.9其他抗震墙受剪1.0混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.85173.节点域的屈服承载力验算Mpb1、Mpb2一节点域两侧梁端截面全塑性受弯承载力；节点域的厚度不满足要求，应将节点域的柱腹

6、板局部加厚或加焊贴板。—系数，三级、四级取0.6，一级、二级取0.7。184.3.2梁与柱的连接梁与柱的连接形式通常采用的是柱贯通的连接形式；按连接转动刚度的不同可分为：柔性连接半刚性连接刚性连接191.完全焊接4.3.2.1刚性连接20常用计算法精确计算法梁翼缘梁端全部弯矩梁腹板梁端全部剪力梁翼缘梁腹板承担Mf同时承担Mw和梁端全部剪力V21梁－柱全焊接刚接节点22梁翼缘与柱翼缘对接焊缝的抗拉强度：梁腹板角焊缝的抗剪强度：232.栓焊混合连接24栓－焊混合连接刚性节点25梁翼缘与柱翼缘对接焊缝的抗拉强度：梁腹板高强螺栓的抗剪承载力：263.完全栓接

7、适用于单侧有梁相连的柱274.产生裂缝的原因裂缝28强：梁与柱刚性连接时，柱在梁翼缘上下各500mm的范围内，柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的连接焊缝应采用全熔透坡口焊缝。5.其他29DogboneMomentConnection梁翼缘局部削弱，形成骨形连接；塑性铰自梁端外移。塑性铰所在截面改进的节点构造-1(骨形连接)6.改进节点30改进的节点构造-2(加焊楔形板)31塑性铰所在截面改进的节点构造-3(梁端部加腋)322010抗规做法332010抗规做法34实例梁与柱的刚接连接高强螺栓垫板对接焊缝带短梁段节点工程图片35带短梁段节点工程图片—

8、—唐山供电局高层建筑节点364.3.2.2柔性连接多层框架中可由部分梁和柱刚性连接组成抗侧力结构，而另一部分