多层钢框架的结构设计要点分析

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多层钢框架结构设计实例详解

多层钢框架结构设计实例详解

多层钢框架结构设计实例详解
现如今,多层钢框架结构正在越来越广泛地应用于建筑设计领域中。

它不仅具有简单快捷的施工特点,而且多层钢框架结构能够满足
不同的建筑功能要求,让建筑师能够轻松地设计出完美的建筑构造。

今天,我们就来详细的讨论一下多层钢框架结构的设计实例,以帮助
更多的建筑师更好的学习和理解这一结构类型。

多层钢框架结构的基本特点就是其上层钢结构承载荷载,下层混
泥土结构支承结构。

最常见的多层钢框架结构设计实例包括钢-混凝土
双层框架、双层钢框架等;它们广泛用于多层楼层的中高层建筑中,
也是厂房和大型的工业建筑的常用结构。

钢-混凝土双层框架结构就是采用钢为上层框架材料,混凝土为下
层框架材料,两层之间采用联接连接实现架构协调,以兼顾结构安全
性和使用寿命。

此类型结构采用受力型混泥土梁抵抗垂直荷载,而上
层结构主要承受水平荷载,从而减轻了楼层安装时的水平突出和曲率。

另外还有双层钢框架结构,这是相对于钢-混凝土双层框架的另一
种类型。

两层之间的联接梁采用钢制品实现,而不再使用混凝土梁,
大大减小了施工难度和成本。

双层构造的特点是它能够抵抗水平地震
时的弯曲应力,从而使结构更加有效地跨越地震动,并且控制荷载作
用于结构上。

总之,多层钢框架结构是近年来建筑结构技术的发展的亮点,它的应用能够帮助建筑师创造力地发挥,生产出满足现代建筑功能要求且更加安全稳定的建筑结构。

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题




20 0 7年第 9期
根据抗震要求 ,可沿两 个 主轴 方 向设置 构造基 础拉梁 。基
础拉梁截 面宽度可取 柱 中心 距 的 12 / 0—13 ,高度 可取柱 /0
中心距 的 1 1 / 2—1 1 。构造基础 拉梁 的截面 可取上 述限值 /8 范 围的下 限,纵 向受 力钢筋 可取 所连接 的柱 子的最 大轴力
多数钢筋混凝土多层框 架房屋 可不必 进行 天然地 基和基础
抗 震承载力验算 。但这些 房屋 在基础 设计 时应考 虑风荷 载 的影响 。因此 ,在钢筋 混凝土 多层框 架房 屋的整体 计算分 析 中 ,必须 考虑 风荷 载 ,不能 因为在 地震 区高层建 筑以外 的一般 建筑风荷 载不起控 制作用就不考虑 。另一 种情况是 ,
8 效益 评价
本热 电厂在基本 不影 响正常 发 电的条件 下 ,对 区域 进 行集 中供热 ,是 既利 国利 民又 利于企 业 的大好事 ,除具 有 可观 的经 济效 益外 ,还 具 有 明显 的社会 效益 和 环境 效益 。 整个工程建成投 产后 ,可 代替现 有 区域 内 旧锅 炉房 2 4座 、 锅炉 5 9台,合 2 2 h 5 f ;使 几 百名锅 炉操作 工人 从赃 、乱 、 差 的工作环境 中解救 出来 ,确保 了他们 的身心健康 。实行 集 中供热后 ,本地 区 的烟 尘 、二氧 化硫 以及氮 氧化物排 放 量将大大 减 少 ,使 广 大 居 民能 在 蓝天 绿 水 的 环境 中安 居
弱粘性 土层时 ,不超 过 8层且 高度在 2 m 以下 的一 般 民用 5 框架房 屋或荷 载相 当 的多 层框架 厂房 ,可 不必进行 天然地 基和基础抗 震承 载力 验算 。这就 是说 ,在 8度 地震 区 ,大

多层钢筋混凝土框架结构

多层钢筋混凝土框架结构

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多层钢筋混凝土框架结构
• 引言 • 框架结构的组成与分类 • 多层钢筋混凝土框架结构设计 • 多层钢筋混凝土框架结构的施工 • 多层钢筋混凝土框架结构的优缺点 • 多层钢筋混凝土框架结构的应用与发

01
引言
什么是多层钢筋混凝土框架结构
定义
多层钢筋混凝土框架结构是一种 由混凝土和钢筋组成的建筑结构 形式,通过梁、柱等构件的连接 形成完整的承重体系。
施工方便
多层钢筋混凝土框架结构采用预制构件,现场进行拼装,施工方便, 且构件尺寸较大,减少了湿作业量。
经济性好
多层钢筋混凝土框架结构的材料价格相对较低,且施工周期短,能够 降低工程成本。
缺点
自重大
由于多层钢筋混凝土框架结构采用重型 材料,结构的自重较大,对基础要求较
高。
隔音效果不佳
由于混凝土的隔音性能较差,多层钢 筋混凝土框架结构的隔音效果不佳,
抗震性能评估
对结构的抗震性能进行评估,确保结 构在地震作用下的安全性能。
04
多层钢筋混凝土框架结构的施工
施工流程
基础施工
包括土方开挖、垫层浇筑、基 础钢筋绑扎、模板支设、混凝 土浇筑等。
楼板及楼面层施工
包括楼板钢筋绑扎、模板支设、 混凝土浇筑、地面找平及装修 等。
施工准备
包括现场勘查、设计交底、施 工组织设计、材料采购等。
应用
多层钢筋混凝土框架结构广泛应用 于住宅、办公楼、商场等建筑中, 尤其在地震多发地区,其抗震性能 得到充分肯定。
02
框架结构的组成与分类
框架结构的组成
01
02
03
04
竖向承重构件
主要承受竖向荷载,包括柱、 墙等。

钢结构框架设计

钢结构框架设计

钢结构框架设计钢结构框架是一种重要的建筑结构形式,具有强度高、抗震性好、施工周期短等优点。

在设计钢结构框架时,需要考虑多个方面因素,包括荷载分析、结构材料选择、构件设计等。

本文将从以下几个方面对钢结构框架的设计进行探讨。

一、荷载分析在进行钢结构框架设计之前,首先需要进行荷载分析,确定结构需要承受的各项荷载。

这些荷载包括常规荷载(如自重、活载等)、非常规荷载(如地震荷载、风荷载等)以及温度荷载等。

通过准确分析各种荷载的作用,可以为后续的结构设计提供重要的依据。

二、结构材料选择在进行钢结构框架设计时,需要选择适当的结构材料。

钢材作为一种常用的结构材料,具有高强度、耐腐蚀等特点,可以满足大部分建筑的需求。

在选择钢材时,需要考虑构件的承载能力、抗震性能、施工成本等因素,并且根据具体项目的要求进行选择。

三、构件设计钢结构框架由多个构件组成,包括柱、梁、框架等。

在进行构件设计时,需要考虑结构的强度、稳定性等因素。

钢柱的设计需要满足承载荷载的要求,并考虑到稳定性问题,常用的设计方法包括截面设计和稳定性分析。

钢梁的设计需要考虑受力情况以及连接方式等因素,常用的设计方法包括截面设计和受力分析。

在进行框架设计时,需要考虑框架的整体稳定性和连接方式,选择合适的节点形式和连接方式。

四、施工技术在进行钢结构框架设计时,需要考虑施工技术及工艺要求。

钢结构的施工包括制造、加工、运输和安装等环节,需要确保施工工艺合理,保证结构的质量和安全。

此外,还需要考虑装配式建筑技术在钢结构框架设计中的应用,通过优化施工方式,提高施工效率和质量。

五、维护与管理钢结构框架的设计不仅考虑到结构的初始性能,还需要考虑到结构的使用寿命和维护管理。

在进行设计时,需要合理设置检修通道、防腐措施等,以便于后期的维护和管理。

此外,还需要进行定期的结构检测和维护工作,确保结构的安全可靠性。

结语钢结构框架设计是一项复杂的工程,需要考虑多个方面的因素。

通过合理的荷载分析、结构材料选择、构件设计、施工技术和维护管理,可以有效地提高钢结构框架的性能和使用寿命,为建筑的安全稳定提供保障。

钢结构框架的设计原理与构造要点

钢结构框架的设计原理与构造要点

钢结构框架的设计原理与构造要点钢结构框架是一种重要的结构形式,广泛应用于建筑工程、桥梁等领域。

其设计原理与构造要点是工程师在进行设计时需要重点考虑的因素。

本文将介绍钢结构框架的基本原理和设计要点。

一、钢结构框架的设计原理1.1 强度与稳定性钢结构框架的设计首先要保证足够的强度和稳定性。

在设计中,要考虑结构的受力情况、材料的强度和稳定性以及荷载等因素,选取合适的截面形状和尺寸,确保结构在各种力作用下能够保持稳定。

1.2 刚度与变形钢结构框架要能够满足一定的刚度要求,并在受力下尽量减小变形。

在设计中,要合理确定构件的截面尺寸和布置,通过采用适当的刚连接来提高结构的整体刚度,同时考虑材料的塑性变形,使得结构在荷载作用下变形较小。

1.3 功能要求钢结构框架的设计需根据实际使用要求,考虑其功能性。

如建筑工程中,需满足室内空间需求,保证结构的稳定性与美观性;桥梁工程中,需考虑通行要求,包括承载能力、抗风、抗震性能等。

二、钢结构框架的构造要点2.1 材料选择钢结构框架的材料选择至关重要。

一般选用高强度钢材,如Q345、Q420等,以满足设计要求。

同时,还需考虑钢材的抗腐蚀性,可以采用防腐涂层或不锈钢材料。

2.2 截面设计钢结构框架的截面设计是决定结构强度和稳定性的关键因素。

截面形状的选择应根据受力情况和结构要求进行合理设计,常见的截面形式有工字形、H形和管状等。

在设计中要考虑构件的弯曲承载能力、抗压能力和抗剪能力等。

2.3 节点连接钢结构框架的节点连接应具备足够的刚度和强度,保证节点的承载能力。

可采用焊接、螺栓连接等方式,具体选择要根据设计要求和现场施工条件来确定。

2.4 防火设计钢结构框架的防火设计是重要的安全要求。

可通过在钢材表面覆盖防火涂层或采用阻燃材料进行包覆等方式来提高结构的防火性能。

2.5 施工工艺与质量控制钢结构框架的施工工艺和质量控制是保证结构质量的关键。

采用先进的施工工艺,严格控制构件的制造和安装质量,确保结构的加工精度和连接质量。

多层钢框架结构设计及分析

多层钢框架结构设计及分析

多层钢框架结构设计及分析黄戴春;冯剑;张佩;陶晓亮【摘要】the steel frame structure is widely used in civil-ian residential, office buildings, senior high-rise office build-ing business, such as, steel frame structure position arranged flexibly, can achieve the spatial structure of large span and lar-ger space, meet the demand of large space building function, with light weight, high strength steel frame steel structure char-acteristics, high strength, good ductility, structure has good seismic mechanics performance. Through domestic widely used PMCAD modeling and SATWE structure analysis, structure de-sign software can effectively analyze the calculation design, flex-ible structure, to ensure the safety of the structure design, reli-able, and decrease the cost of design, installation, manage-ment, and design to create a good economic benefits for the en-terprise.%钢框架结构广泛应用于民用住宅、办公楼、高层(超高层)写字楼等商业建筑物,钢框架结构位置灵活,能实现大跨度、大开间的空间结构,以满足建筑物大空间功能需求,钢框架结构具有轻质高强性能特点,强度高、延性好,钢结构建筑具有良好的抗震力学性能。

多层房屋钢结构规定

2).箱形截面宜分成两片设置在箱形壁板的一侧或其侧面[图21.5.4(d)]。 3).十字形截面宜设置在腹板平面内,并应在附近设截面横向加劲将截面 连在一起[图21.5.4(e)]。


15. 柱的安装段一般取柱长为10~12m,即约3~4层楼层设置一现场接头,
位置距楼层面为1~1.3m左右,其接头详细构造与高层建筑钢结构相同,接 头宜按等强度设计,如有确实依据亦可按节点处的最不利弯矩、轴力与剪 力组合来设计接头连接。
多层房屋钢结构规定


1.多层钢结构房屋,当其总高不大于30m,(层数不超过12层)高宽比 2.多层房屋框架的布置应遵循下列原则:
在4以下时,可以钢框架为主要承重结构。其抗侧力体系宜以框架、框架中心支撑或框架-钢筋混凝土剪力墙等为主。 1)框架布置除考虑结构设计原则外尚应考虑建筑物内房间的划分,建筑 物的平、立面设计等使用功能要求,并与建筑物整体布置综合考虑确定。 2)合理的确定柱距柱网,平面模数(即采用同一或乘以系数的尺寸)与 基本区格,使结构成为布置有序、承载可靠的工作体系。并与电(楼)梯 间等有特殊功能的隔间相配合,使建筑物内的结构件、隔墙、楼盖等均可 形成有规则的标准尺寸。 柱网的最优间距要注意到建筑的耗钢量,一般建筑物愈低,其柱网尺 寸宜偏小,当有地下车库时柱距尚应考虑停车位的净空要求。 3)立面布置时应使柱能沿建筑物全高通过而不致中途切断,即避免出现 悬空柱和高度不一致的错层。当房屋纵向高低相差较大或刚度相差较大时, 宜设防震缝分隔为两个结构单元。房屋横向高差较大时,宜设置传递水平 力的体系。 4)多层钢结构建筑物的最大伸缩缝区段长度一般可为150m左右。若外墙 为砖墙时一般可取60~90m。此外,在同一多层建筑中若高度相差较多时, 为了避免不均匀沉降的影响,可设置自上而下的沉降缝(兼作防震缝)分 离建筑物。 5)对多层钢结构的变位及振幅的限制,可采用控制水平荷载作用下的位 移限值予以保证,当为多层民用建筑时,其在风荷载组合下的框架柱顶总 侧移不宜超过1/500H(H为框架总高度)层间相对水平位移不宜超过 1/400h(h为层间高度)。当装饰要求较高时,其层间相对位移宜适当从 严限制。

多层钢框架结构节点设计分析


多 层 钢 框 架 结 构 节 点 设 计 分 析
邵英 秀



康 会 宾
要 : 过对多层钢框 架结构 梁柱 连接 的分 析 , 通 总结 多年 的设计经验 , 出从建 筑结构整体 布局考虑不 同形式 的节 点 提
连接、 巧妙采用加腋的方式改进节点连接, 使节点设计在满足承载能力和安全适用的条件下, 构遣简单、 便于施工、 降低
图 1 梁柱 丁字形节点连接
图 2 有 T形加劲肋 的梁柱节点连接
3 梁 与柱通 过盖 板和 角钢连接 , ) 在柱 的东西方 向 , 通过 盖板
与梁翼 缘连 接 , 以传递 弯矩 。通 过竖 直角钢 与梁腹板 连接 , 以传
为避免仰 焊 , 上部水 平板应 小于 刚性 连接节点 的计 算简化考 虑梁端 内力向柱传递 时 , 梁翼 缘 递 剪力 。柱上焊 有安装 尉支托 , 梁翼缘 , 下部 水平 板应 大于梁翼 缘 。在 柱的南北 方 向 , 盖板 兼肋 承担梁端弯矩 , 而剪 力完 全 由腹 板来 承 担 , 时梁腹 板与 柱 的连 同 板与柱翼 缘和腹板焊 接 , 为避 免仰 焊 , 可在 上部水 平板 中 间开槽 接 除了梁端剪力要进行计算外 , 尚应验 算腹板净 截面 面积 的抗 剪 进行 焊接。下部水 平板 下有 竖 向肋 板作 为支 托承 受剪 力。梁与 承 载力 ; 梁柱 刚性连接 的精 确计算是 以梁翼缘 和腹板各 自的截面 惯性矩 分担作用于梁端 的弯矩 和梁端的全部剪力 。
为完全刚接或完全铰接 。半 刚性 连接虽 已经有 一些研究 成果 , 但
在多层钢结构 中的应用还不 多。连接 的方法常 用焊接 连接 、 摩擦
型高强螺栓连接及栓一焊组 合连 接 , 栓一焊组合 连接 是指 同一受 力连接 的不同部位分别 采用 摩擦 型高 强螺 栓 连接及 焊接 的组 合 连接 , 应该注意 的是 同一 力传 至 同一连 接件 上 时 , 允许 同时采 不 用 又栓又焊两种方法连接 。

钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中应注意的几个问题_任全宏

建筑设计钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中应注意的几个问题任全宏1 常建军2(1.陕西省商洛市建筑勘察设计院 726000商洛;2.陕西省商洛市建筑工程抗震办公室)摘 要:钢筋混凝土多层框架结构房屋,在房屋建筑设计中应用比较广泛,而广大设计工作者在设计计算过程中,普遍存在着这样那样的一些问题。

本文将根据笔者在结构设计计算中遇到的有关问题及相关设计经验,详细阐述在钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设中应注意的几个问题,以供广大同仁商讨及参考。

关键词:钢筋混凝土框架结构房屋;结构设计;应注意的几个问题。

根据笔者在十多年的结构设计计算中遇到的有关问题及相关设计经验,笔者认为,在钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中以下几个方面的问题,应引起广大设计工作者的注意。

1 基础抗震承载力验算及独立基础设计荷载取值问题钢筋混凝土多层框架房屋层数较低(一般在六层以下)时多采用柱下独立基础,根据《建筑抗震设计规范》(G B50011-2001)第4.2.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或基础荷载相当的多层框架厂房,可不必进行天然地基和基础的抗震承载力验算。

但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。

因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。

另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。

以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本身和上部结构的安全。

2 框架计算简图应合理无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在-0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。

以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ类;层高3.3m,基础埋深4.0m,基础高度0.8m,室内外高差0.45m。

多层钢框架的结构设计分析

多层钢框架的结构设计分析摘要:本文以模工程为例,主要了介绍了中心支撑和钢框架—支撑体系的构造和性能进行了比较,并提出了两种结构体系在设计中应注意的问题分析。

关键词:钢框架结构;结构设计;要点1工程概况本工程长为56m,宽为25m,共两层,层高均为4.5m。

抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,地震加速度为0.10g,场地类别为Ⅳ类。

风荷载为0.55KN/m2。

底层为办公和商业,二层为仓库,中间的钢柱均不能升至屋面,活荷载为 5.0KN/m2。

由于需要缩短施工工期,故除屋面大跨度梁采用工厂加工制作,其余构件均采用国标型钢。

在最初确定结构体系时,并不是凭经验确定的,而是在钢框架和钢框架-中心支撑两种结构体系两个结构体系的比较结果的基础上,进行了进一步的分析探讨,又结合了建筑物本身的特点和要求,最后工程确定采用钢框架结构体系,这个结构体系详见图1、图2。

本工程的基础采用的是桩基础,并且基础之间是设置了基础拉梁的,可以保证本工程的基础是非常牢固的。

2钢框架结构和钢框架-中心支撑结构的布置采用钢框架结构体系时(见图1),在1轴和10轴的钢柱通高采用方管400×12,在A轴和E轴的2至9轴的钢柱通高采用方管300×12,一层其余钢柱采用方管250×12;GKL1采用了400×200×8×13的H型钢,GKL2和GL1均采用了346×174×6×9的H型钢,屋面GJ1采用了变截面的H钢(型号为500~700×180×6×8,每隔3m设置角隅撑);屋面GXG采用了圆管89×4;屋面水平支撑采用了带花篮螺栓的20圆钢。

在屋面B、C、D轴的端跨处,仍然采用钢框架梁,与相邻跨的屋面梁GJ1处设置为铰接,以减少与此相连的框架柱在X方向的长细比过大,避免造成用钢量的加大。

整个建筑物的结构构件均采用Q235B钢材,最终的主钢材用量为103吨,平均用钢量约为40Kg/m2。

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多层钢框架的结构设计要点分析
摘要:钢框架结构具有受力明确、具有很好的抗震延性、生态环保、建筑平面布置灵活、使用空间大等诸多优点,但同时也存在侧向刚度较小的缺点。

文章简要探讨了多层钢框架结构的设计要点,主要包括结构体系的选择和刚性节点的设计措施。

关键词:钢框架;结构设计;荷载
一、引言
钢结构具有强度高、加工简便、施工周期短、质量轻等优点,已成为建筑行业的“朝阳产业”。

但由于钢结构同时也存在着刚度变小、侧移变大、对抗侧力体系、墙体和楼板的要求较高等问题,这就对钢结构建筑的设计提出了非常高的要求。

下面笔者简要探讨多层钢框架的结构设计要点。

二、多层钢结构房屋的结构体系及选用
多层钢结构房屋的结构体系通常有框架体系、框架-剪力墙体系、框架-核心筒体系、框架-支撑体系、框架-墙板体系,以及它们的混合体系。

框架不仅是主要承重结构,同时也是抗侧力体系。

这些结构体系各有优缺点,其主要区别在于结构的抗侧力体系不同,故它们具有不同的抗侧能力,抗侧刚度由弱到强依次为框架体系、框架-支撑体系、框架-剪力墙体系和框架-核心筒体系。

多层钢结构房屋的结构体系的选用主要应考虑以下几个方面:
1.建筑物的抗震设防等级以及房屋高度越高,其受到风荷载、地震作用等的影响也越大,所以对于抗震设防要求较高的建筑物,框架-支撑结构体系宜优先考虑,因为其不仅构造相对简单,而且抗侧力效果也显著;而对于抗震设防要求不高、楼层低的建筑物,可采取框架结构体系;建筑设计中含有电梯、管道井等结构时,可用框架-核心筒结构。

2.结构体系的选择还受到建筑功能与要求的制约,如框架-剪力墙体系和框架-核心筒体系能够充分满足建筑物内部的空间要求。

3.结构体系的选择也受到施工条件的制约。

由于钢结构的构件在工厂加工,现场拼接安装,可有效缩短施工周期;而混凝土的抗侧力结构体系需对混凝土进行现场浇筑和养护,会延长施工周期,所以如果施工工期紧,则可采用纯钢的结构体系。

4.结构体系的选择还应考虑工程造价方面的因素。

结构的抗侧能力越高,工程造价也会相应的越高。

若采用混凝土的抗侧力体系,就应充分考虑其自重对结构基础的负面影响,必然会增加基础处理的费用。

故在地质条件较差的地区,可采用纯钢框架结构体系,以降低对抗侧力的要求,同时降低基础造价。

三、多层钢框架的结构的节点设计
据多次震害表明:钢框架结构在地震中容易受到破坏的是刚性梁柱节点,而发生钢梁、柱构件破坏的情况很少,可见目前的梁柱刚性连接方式存在抗震能力不足的问题。

而地震中的钢框架梁柱刚性连接节点的破坏集中在节点下翼缘焊缝处,而上翼缘的破坏要相对少得多,下面笔者简要分析如何加强钢框架结构梁柱的刚性节点设计。

1.采用新型的节点构造形式
(1)梁端削弱式节点,即对靠近梁柱节点的钢梁进行削弱,使得地震中削弱处先于梁柱节点出现塑性铰,从而起到保护梁柱刚性连接节点的作用。

通常有这两种形式:
① 狗骨式节点。

它是对靠近梁柱节点的钢梁翼缘进行削弱,实现塑性铰外移,根据削弱形状不同分为直线形、锥形、圆弧形,它可起到保险丝效果,通过
削弱梁来保护节点。

狗骨式连接主要是考虑到梁端与柱的连接焊缝难免存在缺陷,可能导致连接承载力低于梁的承载力,不得已采取削弱梁截面抗弯能力的措施,
也相当于提高了连接的抗弯能力,改变了两者之间的强弱关系,使得水平地震作
用下框架在不会首先在连接处破坏。

实验表明,当梁翼缘被削弱40%时,结构刚
度降低4%~5%,被削弱50%时降低6%~7%左右,所以设计时需考虑刚度变化对整体分析的影响。

此方法符合“强连接弱杆件”设计思路,故不会影响到梁柱连接
处节点设计、安装。

在加工构件时,对加工工艺有较高要求,处理圆弧削弱要求
加工尺寸准确,切割面光滑无尖角,磨平时应顺翼缘长度方向加工,避免应力集中。

②槽型节点。

它是将在梁腹板靠近柱翼缘处沿梁轴线方向切出上下两个槽,其中腹板上槽的存在不会明显地影响梁弹性阶段载荷——位移特性,并具有如下
特点:减小节点焊缝处的应力集中;塑性铰外移;改变了节点的破坏模式。

(2)梁端加强式节点,即增大梁端及其与钢柱焊接的截面,使得梁端及节
点承载能力比其他截面的高,在地震作用下,接近梁端的正常钢梁截面因截面较小,使加强的梁端及梁柱节点尚未进入塑性受力状态时,便先形成塑性铰,从而
保护了梁柱刚性连接节点。

加强的形式有这两种:
①改进的加盖板节点。

盖板式连接的设计思想就是加强连接承载力,它是地震后最先提出的一种方案。

这种连接在试验室进行大尺寸试件研究时,可获得比
以往的连接更好的延性,但有时易出现一些脆性破坏。

并且这种连接会使得盖板
与梁翼缘的焊接及其检测比较困难,尤其是采用厚盖板时将使坡口焊很大,更容
易在梁翼缘和盖板交接处产生残余应力,并且致使焊缝的收缩、复原等更加困难。

改进的方法是使梁翼缘不直接与柱连接,消除了盖板与梁翼缘间的人工缝,所以
其性能要优于盖板连接。

②加腋节点。

即在节点部位梁的下面加上三角形的梁腋,以增加节点处截面的有效高度,迫使塑性铰在梁腋区域外形成,降低了梁下翼缘处焊缝的应力。


由于增加了节点区域的焊缝,从而增大了该处发生脆性断裂的可能性。

2.改变焊接工艺
柱在梁翼缘上下各500 mm的节点范围内,腹板与翼缘间的连接焊缝应采用
坡口全熔透焊缝。

为保证梁上下翼缘与柱焊接采用的垫板和柱翼缘之间充分焊透,可在焊接时采用去掉焊接垫板的做法,同时采取其他减少焊接缺陷的焊接工艺,
这样还可减少应力集中。

此外,还应采取限制梁平面外的长细比、受压构件的长细比、构件组成板件
的宽厚比,并采取措施增强连接节点的承载能力,使钢框架结构能承受较大的往
复塑性变形,提高抗震能力。

四、结语
钢结构工程在我国还是比较新兴的一种结构形式,其设计与施工的技术水平
还远未像混凝土结构那样成熟,因此,我们广大设计人员应在工程实践中不断探
索和总结,并大胆学习和借鉴国外先进技术,努力提高我们钢结构的设计水平。

参考文献:
[1] 陈绍蕃.钢结构设计原理[M].北京:科学出版社,2005.
[2] 郭兵,纪伟东等.多层民用钢结构房屋设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.。

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