5.2 多层和高层钢结构

5.2.1 多层和高层钢结构应进行合理的结构布置，应具有明确的计算简图和合理的荷载和作用的传递途径；对有抗震设防要求的建筑，应有多道抗震防线；结构构件和体系应具有良好的变形能力和消耗地震能量的能力；对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。

5.2.2 结构计算时应考虑构件的下列变形：

1 梁的弯曲和剪切变形；

2 柱的弯曲、轴向、剪切变形；

3 支撑的轴向变形；

4 剪力墙板和延性墙板的剪切变形；

5 消能梁段的剪切、弯曲和轴向变形；

6 楼板的变形。

5.2.3 结构稳定性验算应符合下列规定：

1 二阶效应计算中，重力荷载应取设计值；

2 高层钢结构的二阶效应系数不应大于0.2，多层钢结构不应大于0.25；

3 一阶分析时，框架结构应根据抗侧刚度按照有侧移屈曲或无侧移屈曲的模式确定框架柱的计算长度系数；

4 二阶分析时应考虑假想水平荷载，框架柱的计算长度系数应取1.0；
5 假想水平荷载的方向与风荷载或地震作用的方向应一致，假想水平荷载的荷载分项系数应取1.0，风荷载参与组合的工况，组合系数应取1.0，地震作用参与组合的工况，组合系数应取0.5。

5.2.4 高层钢结构抗震设计应符合下列规定：

1 应对结构的构件和节点部位产生塑性变形的先后次序进行控制，并应采用能力设计法进行补充验算；

2 钢框架柱和支撑构件的长细比，梁、柱和支撑的板件宽厚比限值，应与不同构件的抗震性能目标相适应。

5.2.5 高层钢结构加强层及上、下各一层的竖向构件和连接部位的抗震构造措施，应按规定的结构抗震等级提高一级。加强层的竖向构件及连接部位，尚应根据计算结果设计其抗震加强措施。

5.2.6 在正常使用条件下，多层和高层钢结构应具有足够的刚度。

条文说明

5.2.1 合理的结构布置是保证多高层钢结构安全与经济的前提。多、高层钢结构两个主轴方向动力特性宜相近；建筑平面宜简单、规则，结构平面布置宜对称，水平荷载合力作用线宜接近抗侧力结构的刚度中心；建筑竖向体形宜规则、均匀，结构竖向布置宜使侧向刚度和受剪承载力沿竖向均匀变化；支撑布置平面上宜均匀、分散，沿竖向宜连续布置；设置地下室时，支撑宜延伸至基础或在地下室相应位置设置剪力墙。对结构平面和竖向布置的规则性是结构设计的基本要求，当使用功能或建筑方案难以满足结构的规则性要求时，应考虑其影响。

多高层钢结构宜采用双重抗侧力结构体系，这是实现多道抗震设防的有效途径。

5.2.2 结构计算时，在竖向荷载、风荷载以及多遇地震作用下，结构的内力和变形可采用弹性方法计算；罕遇地震作用下，结构的弹塑性变形可采用弹塑性时程分析法或静力弹塑性分析法计算。上述分析中，应考虑梁的弯曲和扭转变形，必要时考虑轴向变形，柱的弯曲、轴向、剪切和扭转变形，支撑的弯曲、轴向和扭转变形，延性墙板的剪切变形，消能梁段的剪切变形和弯曲变形。

5.2.3 二阶效应系数是1.0减去侧力工况下线弹性分析侧移与二阶分析侧移的比值。高层结构二阶效应系数大于0.2，表示结构抗侧刚度偏小，基于结构设计的安全性底线要求，对二阶效应系数进行限值。

二阶分析具有简单性的特点，但是必须配合引入假想水平荷载才能加以应用。

5.2.4 抗震设计内容非常丰富，本条仅对最重要的几点作出规定。

（1）为保证结构体系具有良好的变形能力，对抗震设计的结构引入能力设计法，使得容易导致结构出现脆性破坏的部位具有较高的强度而不会破坏，让塑性变形出现在变形能力好的构件和部位；

（2）框架柱和支撑的长细比是保证结构整体抗震性能的一个构造要求，所以应作出规定；

（3）抗震结构需要通过塑性变形来削减输入结构的地震作用，通常钢梁的梁端需要形成塑性铰，宽厚比限值要求较严；而满足强柱弱梁要求的框架柱就可以适当放宽要求。抗震设计时取用的地震作用越大，则设防地震作用时需要的塑性变形能力越小，宽厚比可以适当放松；支撑是地震作用下首先屈曲的构件，塑性变形大，所以给予更加严格的宽厚比限值。

5.2.5 由于设置伸臂桁架，在同层及上下层的核心筒与柱的剪力、弯矩都增大，因此构件截面设计及构造上需加强。在高烈度设防区，当在较高的或者特别不规则的高层民用建筑中设置加强层，应进行性能化设计并采取措施。在设防地震或预估的罕遇地震作用下，对伸臂桁架及相邻上下各一层的竖向构件提出抗震性能的更高要求（一级除外），但伸臂桁架腹杆性能要求宜低于弦杆。由于伸臂桁架上下弦同时承受轴力、弯矩、剪力，与一般楼层梁受力状态不同，在计算模型中应按弹性楼板假定计算上下弦的轴力。

另外，对于超高层建筑加强层及其上下层，楼层地震剪力发生反向突变，因此应通过建立合理的加强层几何模型，按计算实际结果进行抗震加强设计。

5.2.6 在正常使用条件下，多层和高层钢结构应具有足够的刚度、良好的使用条件并满足舒适度的要求，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。

查找上节下节条文
说明返回
顶部

目录导航

笔记需登录后才能查看哦~

去登录