4.2.1 本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,按分項系數(shù)設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行計算。
4.2.2 設(shè)計交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)時,荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載分項系數(shù)、荷載組合、荷載組合值系數(shù)均應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定執(zhí)行;抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定。
4.2.3 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計。
1 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合,必要時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的偶然組合。荷載和材料強(qiáng)度均采用設(shè)計值。結(jié)構(gòu)的承載能力計算應(yīng)包括連接、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算。抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011和其他有關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的抗震承載能力計算。承載能力計算應(yīng)滿足下列要求:
式中:γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068執(zhí)行;
S——不考慮地震作用時荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值;
SE——考慮多遇地震作用時,荷載和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計值;
R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值;
γRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011執(zhí)行。
2 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形不應(yīng)超過正常使用要求的規(guī)定限值。計算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形時,可按構(gòu)件毛截面計算。計算桁架的弦桿-樓板組合梁時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。
4.2.4 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 抗震設(shè)防烈度為6度時,Ⅰ~Ⅲ類場地上的丙類建筑,可不計算地震作用。
2 按6度設(shè)防位于Ⅳ類場地上的丙類建筑、按6度設(shè)防的乙類建筑以及按7度~8度設(shè)防的建筑,應(yīng)按本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度計算地震作用。
3 按6度設(shè)防的建筑可不進(jìn)行罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)計算。
4 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震等級,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011對鋼結(jié)構(gòu)房屋的規(guī)定確定。
4.2.5 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移可按彈性方法計算,結(jié)構(gòu)橫向可不考慮二階效應(yīng),結(jié)構(gòu)縱向宜考慮二階效應(yīng)。
4.2.6 一般情況下,應(yīng)至少在交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。
4.2.7 質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的不規(guī)則結(jié)構(gòu),應(yīng)計算雙向水平地震作用并計入扭轉(zhuǎn)的影響;其他情況,可不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算,但應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,并按本規(guī)程第4.2.13條進(jìn)行地震作用調(diào)整。
4.2.8 計算單向地震作用時應(yīng)考慮偶然偏心的影響。矩形平面每層質(zhì)心沿垂直于地震作用方向的附加偏心距ei可按下式計算:
式中:Li——第i層垂直于地震作用方向的建筑物長度。
4.2.9 地震作用計算時,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的阻尼比,多遇地震作用下,高度不大于50m時可取0.04;高度大于50m可取0.03;罕遇地震下的彈塑性分析,阻尼比可取0.05。風(fēng)荷載作用下,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的阻尼比可取0.02。
4.2.10 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定計算。當(dāng)高度不超過40m、質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻時,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用計算,可采用底部剪力法,其他情況宜采用振型分解反應(yīng)譜法。底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定執(zhí)行。
對復(fù)雜交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)應(yīng)采用時程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計算;當(dāng)取三組加速度時程曲線輸入時,計算結(jié)果宜取時程法的包絡(luò)值和振型分解反應(yīng)譜法的較大值;當(dāng)取七組及七組以上的時程曲線時,計算結(jié)果可取時程分析法的平均值和振型分解反應(yīng)譜法的較大值。
計算罕遇地震下交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的變形,應(yīng)采用彈塑性時程分析法。
4.2.11 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)按多遇地震進(jìn)行抗震變形驗算時,可不考慮風(fēng)荷載參與組合,但風(fēng)荷載起控制作用的建筑應(yīng)取組合值系數(shù)0.2。當(dāng)進(jìn)行罕遇地震作用驗算時,不應(yīng)計入風(fēng)荷載,其豎向荷載宜取重力荷載代表值。
4.2.12 分析交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的橫向水平作用時,宜考慮桁架弦桿與樓板的組合效應(yīng)。橫向水平作用下的內(nèi)力分析時未考慮組合效應(yīng),內(nèi)力組合時可假定橫向水平荷載引起的桁架弦桿軸力由混凝土樓板承受,而剪力和彎矩由桁架弦桿承受。
4.2.13 規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,平行于地震作用方向的兩個邊榀各構(gòu)件,其地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以增大系數(shù),短邊可按1.15采用,長邊可按1.05采用。角部構(gòu)件宜同時乘以兩個方向各自的增大系數(shù)。
4.2.14 桁架端斜桿及與空腹節(jié)間相鄰斜桿的軸力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.4。對于桁架不落地的橫向框架,應(yīng)設(shè)底層角撐(或中間斜撐),其軸力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5。
4.2.15 當(dāng)?shù)讓予旒懿宦涞囟O(shè)置底層角撐(或中間斜撐)時,相應(yīng)的底層框架柱的地震內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.8。
4.2.16 多遇地震作用下,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)滿足下式要求:
式中:VEKi——第i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力;
λ——剪力系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011取值;
Gj——第j層的重力荷載代表值;
n——結(jié)構(gòu)計算總層數(shù)。
4.2.17 采用鋼管混凝土框架柱時,尚應(yīng)結(jié)合施工工藝,進(jìn)行空鋼管施工階段的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形驗算。鋼管在施工階段的荷載效應(yīng)不應(yīng)大于其承載力設(shè)計值的60%。 條文說明 4.2 荷載與作用
4.2.1 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.3 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.4 本條是在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的基礎(chǔ)上,對交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)建筑的抗震設(shè)計作了進(jìn)一步的規(guī)定。
4.2.5 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)中,結(jié)構(gòu)橫向為布置桁架的軸列方向,縱向為結(jié)構(gòu)另一方向。交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的橫向抗側(cè)剛度一般較大,P-△效應(yīng)影響較小。結(jié)構(gòu)縱向為框架或框架-支撐體系(也可采用其他形式的抗側(cè)力體系)。當(dāng)縱向為純框架體系時,抗側(cè)剛度一般較低,P-△效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響較明顯,可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017中的方法考慮P-△效應(yīng)的影響。
4.2.6 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011規(guī)定執(zhí)行。
4.2.7 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的水平力作用下,樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍時,為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,應(yīng)計算雙向地震作用并按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定計入扭轉(zhuǎn)的影響。不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定對邊榀構(gòu)件的地震作用效應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
4.2.8 參考現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99的規(guī)定制定。
4.2.9 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)一般為全鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)框架柱采用鋼管混凝土柱時,其阻尼比可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009對鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.10 本條參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011進(jìn)行規(guī)定。交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)布置規(guī)則,質(zhì)量和剛度沿豎向分布基本均勻時,彈性分析可采用底部剪力法。一般情況下,采用底部剪力法得到的地震作用進(jìn)行設(shè)計時偏于安全。
復(fù)雜交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)是指建筑形體及其構(gòu)件布置的平面、豎向的不規(guī)則性與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011規(guī)定的參考指標(biāo)相比,存在多項不規(guī)則或某項不規(guī)則超過較多的交錯桁架鋼框架建筑。
4.2.11 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.12 在計算模型中是否考慮平面桁架與混凝土樓板的組合作用,對計算結(jié)果有較大影響。壓型鋼板-混凝土組合樓板、裝配整體式疊合樓板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、通過抗剪連接件與桁架弦桿相連,混凝土樓板在一定程度上參與桁架弦桿的受力。美國AISC設(shè)計指南“Steel Design Guide Series 14:Staggered Truss Framing System”認(rèn)為在豎向荷載作用下,桁架下弦桿產(chǎn)生軸拉力,鑒于混凝土材料不能有效傳遞拉力,建議分析豎向荷載作用時忽略組合效應(yīng);分析橫向水平荷載作用時,要考慮組合效應(yīng),樓板參與受力,但在橫向水平荷載下的桁架內(nèi)力分析時并不考慮組合效應(yīng),而在最后弦桿內(nèi)力組合時考慮樓板影響,AISC設(shè)計指南采用如下假定:所有橫向荷載引起的桁架弦桿軸力由混凝土樓板承受,不參與桁架弦桿的內(nèi)力組合;橫向水平荷載引起的桁架弦桿剪力和彎矩由弦桿承受,參與桁架弦桿的內(nèi)力組合。
4.2.13 本條參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011;規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,平行于地震作用方向邊榀框架的地震作用效應(yīng)需乘以增大系數(shù)。
4.2.14 靜力推覆試驗及有限元模擬結(jié)果表明,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)中桁架端斜桿受力最大,其破壞起始于桁架端斜桿和相鄰空腹節(jié)間的斜桿受壓屈曲或拉斷。端斜桿一旦破壞,桁架不能傳力給框架柱,結(jié)構(gòu)體系將失效。部分空腹式桁架在橫向水平地震作用下,結(jié)構(gòu)的延性耗能主要集中在無斜腹桿的空腹節(jié)間。為保證空腹節(jié)間形成主要的耗能區(qū)域,在強(qiáng)烈地震作用下,相鄰斜腹桿及連接應(yīng)避免過早破壞。當(dāng)?shù)讓予旒懿宦涞貢r,應(yīng)設(shè)置底層角撐(或中間斜撐)以增強(qiáng)底層的側(cè)向剛度,此時底層易形成薄弱層,斜撐桿件軸力應(yīng)乘以增大系數(shù)。
4.2.15 底層不設(shè)落地桁架,只設(shè)角撐或斜撐時剛度偏弱,容易形成薄弱層。參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層下的鋼框架,對底層柱的地震內(nèi)力偏于安全地取增大系數(shù)1.8。底層框架柱地震作用效應(yīng)乘以1.8的調(diào)整系數(shù)后,再與其他作用效應(yīng)組合后進(jìn)行框架柱設(shè)計;連接承載力驗算時應(yīng)按調(diào)整后的效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計。
4.2.16 本條按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011確定。
4.2.17 施工階段的荷載主要為濕混凝土的重力和實際可能作用的施工荷載。本條參考現(xiàn)行協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 159中的規(guī)定。
4.2.2 設(shè)計交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)時,荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載分項系數(shù)、荷載組合、荷載組合值系數(shù)均應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定執(zhí)行;抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定。
4.2.3 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計。
1 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合,必要時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的偶然組合。荷載和材料強(qiáng)度均采用設(shè)計值。結(jié)構(gòu)的承載能力計算應(yīng)包括連接、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算。抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011和其他有關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的抗震承載能力計算。承載能力計算應(yīng)滿足下列要求:
式中:γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068執(zhí)行;S——不考慮地震作用時荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值;
SE——考慮多遇地震作用時,荷載和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計值;
R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值;
γRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011執(zhí)行。
2 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形不應(yīng)超過正常使用要求的規(guī)定限值。計算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形時,可按構(gòu)件毛截面計算。計算桁架的弦桿-樓板組合梁時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。
4.2.4 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 抗震設(shè)防烈度為6度時,Ⅰ~Ⅲ類場地上的丙類建筑,可不計算地震作用。
2 按6度設(shè)防位于Ⅳ類場地上的丙類建筑、按6度設(shè)防的乙類建筑以及按7度~8度設(shè)防的建筑,應(yīng)按本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度計算地震作用。
3 按6度設(shè)防的建筑可不進(jìn)行罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)計算。
4 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震等級,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011對鋼結(jié)構(gòu)房屋的規(guī)定確定。
4.2.5 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移可按彈性方法計算,結(jié)構(gòu)橫向可不考慮二階效應(yīng),結(jié)構(gòu)縱向宜考慮二階效應(yīng)。
4.2.6 一般情況下,應(yīng)至少在交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。
4.2.7 質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的不規(guī)則結(jié)構(gòu),應(yīng)計算雙向水平地震作用并計入扭轉(zhuǎn)的影響;其他情況,可不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算,但應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,并按本規(guī)程第4.2.13條進(jìn)行地震作用調(diào)整。
4.2.8 計算單向地震作用時應(yīng)考慮偶然偏心的影響。矩形平面每層質(zhì)心沿垂直于地震作用方向的附加偏心距ei可按下式計算:
式中:Li——第i層垂直于地震作用方向的建筑物長度。4.2.9 地震作用計算時,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的阻尼比,多遇地震作用下,高度不大于50m時可取0.04;高度大于50m可取0.03;罕遇地震下的彈塑性分析,阻尼比可取0.05。風(fēng)荷載作用下,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的阻尼比可取0.02。
4.2.10 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定計算。當(dāng)高度不超過40m、質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻時,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用計算,可采用底部剪力法,其他情況宜采用振型分解反應(yīng)譜法。底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定執(zhí)行。
對復(fù)雜交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)應(yīng)采用時程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計算;當(dāng)取三組加速度時程曲線輸入時,計算結(jié)果宜取時程法的包絡(luò)值和振型分解反應(yīng)譜法的較大值;當(dāng)取七組及七組以上的時程曲線時,計算結(jié)果可取時程分析法的平均值和振型分解反應(yīng)譜法的較大值。
計算罕遇地震下交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的變形,應(yīng)采用彈塑性時程分析法。
4.2.11 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)按多遇地震進(jìn)行抗震變形驗算時,可不考慮風(fēng)荷載參與組合,但風(fēng)荷載起控制作用的建筑應(yīng)取組合值系數(shù)0.2。當(dāng)進(jìn)行罕遇地震作用驗算時,不應(yīng)計入風(fēng)荷載,其豎向荷載宜取重力荷載代表值。
4.2.12 分析交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的橫向水平作用時,宜考慮桁架弦桿與樓板的組合效應(yīng)。橫向水平作用下的內(nèi)力分析時未考慮組合效應(yīng),內(nèi)力組合時可假定橫向水平荷載引起的桁架弦桿軸力由混凝土樓板承受,而剪力和彎矩由桁架弦桿承受。
4.2.13 規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,平行于地震作用方向的兩個邊榀各構(gòu)件,其地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以增大系數(shù),短邊可按1.15采用,長邊可按1.05采用。角部構(gòu)件宜同時乘以兩個方向各自的增大系數(shù)。
4.2.14 桁架端斜桿及與空腹節(jié)間相鄰斜桿的軸力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.4。對于桁架不落地的橫向框架,應(yīng)設(shè)底層角撐(或中間斜撐),其軸力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5。
4.2.15 當(dāng)?shù)讓予旒懿宦涞囟O(shè)置底層角撐(或中間斜撐)時,相應(yīng)的底層框架柱的地震內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.8。
4.2.16 多遇地震作用下,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)滿足下式要求:
式中:VEKi——第i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力;λ——剪力系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011取值;
Gj——第j層的重力荷載代表值;
n——結(jié)構(gòu)計算總層數(shù)。
4.2.17 采用鋼管混凝土框架柱時,尚應(yīng)結(jié)合施工工藝,進(jìn)行空鋼管施工階段的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形驗算。鋼管在施工階段的荷載效應(yīng)不應(yīng)大于其承載力設(shè)計值的60%。 條文說明 4.2 荷載與作用
4.2.1 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.3 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.4 本條是在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的基礎(chǔ)上,對交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)建筑的抗震設(shè)計作了進(jìn)一步的規(guī)定。
4.2.5 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)中,結(jié)構(gòu)橫向為布置桁架的軸列方向,縱向為結(jié)構(gòu)另一方向。交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)的橫向抗側(cè)剛度一般較大,P-△效應(yīng)影響較小。結(jié)構(gòu)縱向為框架或框架-支撐體系(也可采用其他形式的抗側(cè)力體系)。當(dāng)縱向為純框架體系時,抗側(cè)剛度一般較低,P-△效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響較明顯,可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017中的方法考慮P-△效應(yīng)的影響。
4.2.6 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011規(guī)定執(zhí)行。
4.2.7 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的水平力作用下,樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍時,為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,應(yīng)計算雙向地震作用并按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定計入扭轉(zhuǎn)的影響。不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定對邊榀構(gòu)件的地震作用效應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
4.2.8 參考現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99的規(guī)定制定。
4.2.9 交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)一般為全鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)框架柱采用鋼管混凝土柱時,其阻尼比可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009對鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.10 本條參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011進(jìn)行規(guī)定。交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)布置規(guī)則,質(zhì)量和剛度沿豎向分布基本均勻時,彈性分析可采用底部剪力法。一般情況下,采用底部剪力法得到的地震作用進(jìn)行設(shè)計時偏于安全。
復(fù)雜交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)是指建筑形體及其構(gòu)件布置的平面、豎向的不規(guī)則性與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011規(guī)定的參考指標(biāo)相比,存在多項不規(guī)則或某項不規(guī)則超過較多的交錯桁架鋼框架建筑。
4.2.11 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.12 在計算模型中是否考慮平面桁架與混凝土樓板的組合作用,對計算結(jié)果有較大影響。壓型鋼板-混凝土組合樓板、裝配整體式疊合樓板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、通過抗剪連接件與桁架弦桿相連,混凝土樓板在一定程度上參與桁架弦桿的受力。美國AISC設(shè)計指南“Steel Design Guide Series 14:Staggered Truss Framing System”認(rèn)為在豎向荷載作用下,桁架下弦桿產(chǎn)生軸拉力,鑒于混凝土材料不能有效傳遞拉力,建議分析豎向荷載作用時忽略組合效應(yīng);分析橫向水平荷載作用時,要考慮組合效應(yīng),樓板參與受力,但在橫向水平荷載下的桁架內(nèi)力分析時并不考慮組合效應(yīng),而在最后弦桿內(nèi)力組合時考慮樓板影響,AISC設(shè)計指南采用如下假定:所有橫向荷載引起的桁架弦桿軸力由混凝土樓板承受,不參與桁架弦桿的內(nèi)力組合;橫向水平荷載引起的桁架弦桿剪力和彎矩由弦桿承受,參與桁架弦桿的內(nèi)力組合。
4.2.13 本條參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011;規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,平行于地震作用方向邊榀框架的地震作用效應(yīng)需乘以增大系數(shù)。
4.2.14 靜力推覆試驗及有限元模擬結(jié)果表明,交錯桁架鋼框架結(jié)構(gòu)中桁架端斜桿受力最大,其破壞起始于桁架端斜桿和相鄰空腹節(jié)間的斜桿受壓屈曲或拉斷。端斜桿一旦破壞,桁架不能傳力給框架柱,結(jié)構(gòu)體系將失效。部分空腹式桁架在橫向水平地震作用下,結(jié)構(gòu)的延性耗能主要集中在無斜腹桿的空腹節(jié)間。為保證空腹節(jié)間形成主要的耗能區(qū)域,在強(qiáng)烈地震作用下,相鄰斜腹桿及連接應(yīng)避免過早破壞。當(dāng)?shù)讓予旒懿宦涞貢r,應(yīng)設(shè)置底層角撐(或中間斜撐)以增強(qiáng)底層的側(cè)向剛度,此時底層易形成薄弱層,斜撐桿件軸力應(yīng)乘以增大系數(shù)。
4.2.15 底層不設(shè)落地桁架,只設(shè)角撐或斜撐時剛度偏弱,容易形成薄弱層。參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層下的鋼框架,對底層柱的地震內(nèi)力偏于安全地取增大系數(shù)1.8。底層框架柱地震作用效應(yīng)乘以1.8的調(diào)整系數(shù)后,再與其他作用效應(yīng)組合后進(jìn)行框架柱設(shè)計;連接承載力驗算時應(yīng)按調(diào)整后的效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計。
4.2.16 本條按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011確定。
4.2.17 施工階段的荷載主要為濕混凝土的重力和實際可能作用的施工荷載。本條參考現(xiàn)行協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 159中的規(guī)定。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
