结构抗震设计精品课程课件第6章.ppt

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1、第6章钢结构房屋的抗震设计钢结构房屋抗震设计的一般规定钢结构房屋的结构类型与最大适用高度2.钢结构房屋的高宽比限值3.钢结构房屋的结构布置要求4.钢结构房屋的楼板5.钢结构房屋的地下室表6.2.1钢结构房屋适用的高度（m）结构类型6、7度8度9度框架1109050框架-支撑（抗震墙板）220200140筒体（框筒、筒中筒，桁架筒，束筒）和巨型框架300260180注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；2．超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。钢结构房屋的结构类型与最大适用高度2.钢结构房屋的高宽比

2、限值表6.2.2钢结构民用房屋适用的最大高度比烈度6、789最大高宽比6.56.05.5注：计算高宽比的高度从室外地面算起。3.钢结构房屋的结构布置要求钢结构房屋的结构体系与结构布置应符合第2.3节的有关要求。钢结构房屋应尽量采用规则的建筑方案，当采用不规则建筑方案时，应设抗震缝，且缝宽应不小于钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。不超过12层的钢结构房屋可采用框架结构、框架-支撑结构或其他结构类型；超过12层的钢结构房屋，8、9度时，宜采用偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板或其他消能支撑及筒体结构。采用框架-支撑结构时，支撑框架在两个方向

3、的布置均宜基本对称，支撑框架之间楼盖的长宽比不宜大于3。不超过12层的钢结构宜采用中心支撑，有条件时也可采用偏心支撑等消能支撑。超过12层的钢结构采用偏心支撑框架时，顶层可采用中心支撑。中心支撑框架宜采用交叉支撑，也可采用人字支撑或单斜杆支撑，不宜采用K形支撑；支撑的轴线应交汇于梁柱构件轴线的交点，确有困难时偏离中心不应超过支撑杆件宽度，并应计入由此产生的附加弯矩。偏心支撑框架的每根支撑应至少有—端与框架梁连接，并在支撑与梁交点和柱之间或同一跨内另一支撑与梁交点之间形成消能梁段。超过12层的钢框架-筒体结构，在必要时可设置由筒体外伸臂或外伸臂和周边桁架组成的

4、加强层。钢结构房屋的楼板主要有在压型钢板上现浇混凝土形成的组合楼板和非组合楼板、装配整体式钢筋混凝土楼板、装配式楼板等。一般宜采用组合楼板或非组合楼板；对不超过12层的钢结构尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板，亦可采用装配式楼板或其他轻型楼盖；对超过12层的钢结构必要时可设置水平支撑。采用压型钢板钢筋混凝土组合楼板和现浇钢筋混凝土楼板时，应与钢梁有可靠连接。采用装配式、装配整体式或轻型楼板时，应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。4.钢结构房屋的楼板5.钢结构房屋的地下室钢结构房屋根据工程情况可设计或不设计地下室，超过12层的钢结构房屋应设

5、置地下室，设置地下室时，框架-支撑（抗震墙板）结构中竖向布置的支撑（抗震墙板）应延伸至基础；框架柱应至少延伸至地下一层。支撑在地下室是否改为混凝土抗震墙形式，与是否设置钢筋混凝土结构层有关，设置钢筋混凝土结构层时采用混凝土墙段协调。该抗震墙是否由钢支撑外包混凝土构成还是采用混凝土墙，由设计确定。设置地下室的钢结构房屋的基础埋置深度，当采用天然地基时不宜小于房屋总高度的1/15；当采用桩基时，桩层台埋深不宜小于房屋总高度的1/20。地震作用下的内力与位移计算多遇地震作用下结构在第一阶段多遇地震作用下的抗震设计中地震作用效应采用弹性方法计算。根据不同情况，采用底

6、部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法。实测研究表明，钢结构房屋的阻尼比小于钢筋混凝土结构，对于超过12层的钢结构可采用0.002，对于不超过12层的钢结构可采用0.035，对于单层钢结构仍采用0.05。钢结构分析时地震影响系数按第三章的规定采用。钢结构在进行内力和位移计算时，对于框架、框架-支撑、框架-剪力墙板以及框筒等结构常采用矩阵位移法，但计算时应按第三章的有关规定计入重力二阶效应。对于工字形截面柱，宜计入梁柱节点域剪切变形对结构侧移的影响；对中心支撑框架和不超过12层的钢结构，其层间位移计算可不计入梁柱节点域剪切变形的影响。框架—支撑结构的斜杆可按端

7、部铰接杆计算；中心支撑框架的斜杆轴线偏离梁柱轴线交点不超过支撑杆件的宽度时，仍可按中心支撑框架分析，但应计及由此产生的附加弯矩。对于筒体结构，可将其按位移相等原则转化为连续的竖向悬臂筒体，采用有限条法对其进行计算。在预估杆截面时，内力和位移的分析可采用近似力法。在水平荷载作用下，框架结构可采用D值法进行简化计算；框架-支撑(剪力墙)可简化为平面抗侧力体系，分析时将所有框架合并为总框架，所有竖向支撑(剪力墙)合并为总支撑(剪力墙)，然后进行协同工作分析。此时，可将总支撑(剪力墙)当作一悬臂梁。2.罕遇地震作用下高层钢结构第二阶段的抗震验算应采用时程分析法对结构

8、进行弹塑性时程分析，其结构计算模型可以采用杆系模型、