关于钢结构抗震设计中轴心受压支撑长细比问题的讨论
钢支撑设计轴力
钢支撑设计轴力钢支撑是一种常用的结构元素，用于支撑建筑物或其他结构的轴向力。
它能够承受大量的压力和拉力，保证建筑物的稳定性和安全性。
在设计钢支撑时，轴力是一个非常重要的考虑因素。
本文将从不同角度探讨钢支撑设计轴力的问题。
轴力是指钢支撑所承受的沿轴线方向的力。
在设计中，我们需要确定钢支撑的轴力大小，以确保其能够承受预期的荷载。
轴力的大小取决于建筑物的结构形式、荷载特性以及材料的性能等因素。
因此，在设计中需要进行详细的力学计算和分析，以确定合适的钢支撑尺寸和材料。
钢支撑的轴力还受到建筑物的使用情况和环境条件的影响。
例如，在高层建筑中，由于自重和风荷载的作用，钢支撑所承受的轴力会相对较大。
而在地震区域，地震荷载也会对钢支撑产生较大的轴力。
因此，在设计中需要根据实际情况合理选择钢支撑的类型和布置方式，以保证其能够满足结构的要求。
钢支撑的轴力还受到材料的强度和刚度的影响。
钢材具有较高的强度和刚度，能够承受较大的轴力。
在设计中，需要根据钢材的性能参数来计算和确定钢支撑的轴力承载能力。
同时，还需要考虑钢支撑的稳定性和变形性能，以确保其在受力过程中不会发生失稳或过度变形的情况。
钢支撑的轴力还受到施工和安装的影响。
在施工过程中，钢支撑需要经过合理的安装和调整，以确保其能够承受正常工作状态下的轴力。
同时，还需要进行定期的检测和维护，以保证钢支撑的性能和安全性。
钢支撑设计轴力是一个复杂而重要的问题。
在设计中，需要综合考虑结构的荷载特性、使用情况和环境条件等因素，进行详细的力学计算和分析，以确定合适的钢支撑尺寸和材料。
同时，还需要注意施工和安装过程中的细节，以确保钢支撑能够正常工作并具有良好的稳定性和安全性。
通过合理设计和选择，钢支撑能够有效地承担建筑物的轴向力，保证结构的稳定性和安全性。
在未来的设计中，我们需要进一步深入研究和应用新的材料和技术，以提高钢支撑的轴力承载能力和使用寿命，为建筑物的安全运行提供更好的支撑。
受压立柱最大长细比
受压立柱最大长细比引言：在建筑工程中，受压立柱是承受压力的主要构件之一。
而受压立柱的长细比则是评估其承载能力的重要指标。
本文将从理论和实践两个方面，探讨受压立柱最大长细比的问题。
理论分析：受压立柱的长细比是指其长度与截面尺寸之比。
在理论上，当长细比超过一定值时，受压立柱的承载能力将会急剧下降，甚至发生失稳破坏。
这是由于长细比过大时，受压立柱的弯曲刚度将会降低，从而导致其承载能力下降。
根据欧拉公式，当受压杆的长细比达到临界值时，其承载能力将会降至零。
而在实际工程中，受压立柱的长细比往往会受到多种因素的影响，如材料的强度、截面形状、支撑条件等。
因此，在设计受压立柱时，需要综合考虑这些因素，以确保其承载能力符合要求。
实践应用：在实际工程中，受压立柱的长细比往往会受到多种因素的影响。
其中，材料的强度是影响长细比的重要因素之一。
一般来说，材料的强度越高，受压立柱的长细比就可以相应地增大。
此外，截面形状也会对长细比产生影响。
例如，圆形截面的受压立柱相对于矩形截面的受压立柱，其长细比可以更大一些。
在实际工程中，为了确保受压立柱的承载能力符合要求，通常会采用一些措施来降低其长细比。
例如，在受压立柱的顶部设置加强环，可以有效地提高其承载能力。
此外，还可以采用加强杆、加强板等方式来增加受压立柱的弯曲刚度，从而提高其承载能力。
结论：综上所述，受压立柱的长细比是评估其承载能力的重要指标。
在设计受压立柱时，需要综合考虑多种因素，以确保其承载能力符合要求。
在实际工程中，可以采用一些措施来降低受压立柱的长细比，从而提高其承载能力。
钢结构房屋抗震设计规定
一、多层和高层钢结构房屋－８
6.6 强柱弱梁验算 强柱弱梁要求满足下列条件: 该式要求，交汇于节点的框架柱受弯承载力之和，应大于梁的受弯承载力之和，并乘以系数。 考虑我国情况,强柱弱梁公式中的强柱系数η取得太大将使柱钢材用量增加过多,对我国推广钢结构不利, 故对6、7度取1.0,对8度取1.05, 9度取1.15。
偏心支撑的设计原则是强柱、强支撑和弱消能梁段，在大震时消能梁段屈服形成塑性铰，支撑斜杆、柱和其余梁段仍保持弹性。消能梁段以本身的屈服耗能保证了结构其他部分的安全，起到了保险丝的作用。
偏心支撑框架的侧向刚度，主要取决于消能梁段的长度与梁长度之比。随着消能梁段变短，框架刚度变大，并接近于中心支撑框架的刚度。随着消能梁段的增长，框架柔性增加并接近于纯刚架的刚度。
中国建筑标准设计研究所
一、多层和高层钢结构房屋－7
6.5 双重体系中钢框架的剪力分担率 在多遇地震作用下的结构分析, 规定了双重抗侧力体系中框架承担的总地震力不小于结构底部剪力的25%, 是参考了美国UBC的规定。UBC的原规定是:”框架应设计成能独立承担至少25%的底部设计剪力”。该规定的目的是发挥框架部分的二道防线作用。但是在设计中在与抗侧力构件组合的情况下,符合该规定很困难。
目录（四）
CONTENTS
01
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02
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一般规定
计算要点
构造措施
三、单层钢结构厂房
1、前言 我国《钢结构设计规范》GBJ17不含抗震内容。因此，地震区的房屋钢结构设计，除应符合钢结构设计规范外，还应符合抗震规范的有关规定。 今后，凡是《高钢规程》中与抗震规范不一致之处，应按抗震规范的规定执行，且不应比其低。但抗震规范中未列入而《高钢规程》中已列入的，在该规程修订前仍可执行。
高层建筑结构抗震设计的讨论
高层建筑结构抗震设计的讨论摘要随着高层建筑越来越多，结构抗震设计已经成为行业关注的重点，作者结合自己施工经验对高层建筑结构抗震问题进行了分析和探讨，总结了高层建筑结构抗震设计的要点，希望对高层建筑结构抗震设计有所帮助。
关键词建筑；结构；抗震；设计随着经济的不断发展，城市高层建筑如雨后春笋般的涌现，在科学技术的不断发展中，人们越来越重视高层建筑的安全，希望通过结构的抗震设计，能够在造价最小的情况下达到“小震不到，中震可修，大震不倒”的目标。
本文通过对高层建筑结构抗震中容易出现的问题进行了总结，并对这些问题提出了防范要点。
1高层建筑结构抗震设计中常出现的问题1）部分建筑物高度过高。
我国在建筑物高度设置上参照《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002），规定在一定设防烈度和一定结构型式下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。
这就要求设计单位再进行高层建筑设计时为了考虑抗震问题，设置的高度要与土建规范体系相协调。
因为，建筑物高度一旦超过规定高度，就会出现很多意想不到的问题，如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型的选取等都会产生变化，如果还按照以前的设计标准，在地震作用力下，超高建筑肯定会出现变形破坏形态，影响建筑物的安全。
2）地基选取不合理。
地震造成建筑物破坏的情况是多种多样的，在城市空间相对狭小的地方，地基选择不合理，若进行工程措施预防有时很难达到效果，或者代价昂贵。
因此，在工程选址时，要对地质状况进行详细的勘察，搞清楚地质状况，并避开对建筑物抗震不利的地段，选择开阔平坦地带，坚硬土地上，防止地震中因地基选择不合理引起人员伤亡或较大的经济损失。
3）材料选用不科学。
在材料的选择上，要从结构整体性上出发，改变过去对结构抗震设计只考虑荷载的不确定性，要综合材料的性能参数。
在我国建筑钢材的品种不断增多，钢结构的加工制作能力有不断的提高，因此在有条件的地方，要尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构或钢结构等，以减少柱的断面尺寸，改善结构的抗震性；在超过一定高度后，钢结构质量小而且较柔，为了减轻风荷载作用而出现的共振就要采用混凝土材料，在变形控制中，以钢筋混凝土结构的位移限制为基准。
建筑钢结构工程技术 钢框架-中心支撑结构的抗震构造措施
来源：建筑钢结构设计规范2016版 8.4 钢框架-中心支撑结构的抗震构造措施8.4.1 中心支撑的杆件长细比和板件宽厚比限值应符合下列规定：1 支撑杆件的长细比，按压杆设计时，不应大于120ay f /235；一、二、三级中心支撑不得采用拉杆设计，四级采用拉杆设计时，其长细比不应大于180。
2 支撑杆件的板件宽厚比，不应大于表8.4.1规定的限值。
采用节点板连接时，应注意节点板的强度和稳定。
表8.4.1 钢结构中心支撑板件宽厚比限值注：表列数值适用于Q235钢，采用其他牌号钢材应乘以ay f /235，圆管应乘以235/f ay 。
8.4.2 中心支撑节点的构造应符合下列要求：1 一、二、三级，支撑宜采用H 形钢制作，两端与框架可采用刚接构造，梁柱与支撑连接处应设置加劲肋；一级和二级采用焊接工字形截面的支撑时，其翼缘与腹板的连接宜采用全熔透连续焊缝。
2 支撑与框架连接处，支撑杆端宜做成圆弧。
3 梁在其与V 形支撑或人字支撑相交处，应设置侧向支承；该支承点与梁端支承点间的侧向长细比(Ay)以及支承力，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017关于塑性设计的规定。
4 若支撑和框架采用节点板连接，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017关于节点板在连接杆件每恻有不小于30O夹角的规定；一、二级时，支撑端部至节点板最近嵌固点（节点板与框架构件连接焊缝的端部）在沿支撑杆件轴线方向的距离，不应小于节点板厚度的2倍。
8.4.3 框架-中心支撑结构的框架部分，当房屋高度不高于lOOm且框架部分按计算分配的地震剪力不大于结构底部总地震剪力的25%时，一、二、三级的抗震构造措施可按框架结构降低一级的相应要求采用。
其他抗震构造措施，应符合本规范第8.3节对框架结构抗震构造措施的规定。
关于钢结构抗震设计方法的讨论与建议
R E A LE S T A T EG U I D E |99关于钢结构抗震设计方法的讨论与建议刘 静 (山东春旭化工设计有限公司 山东 济南 250014)[摘 要] 相同荷载情况下,钢结构构件与钢筋混凝土构件相比,前者具有厚度薄㊁截面尺寸小等优势㊂但是,钢结构在具体应用期间,受不同因素影响,经常出现稳定性不足现象,会导致结构出现失稳现象㊂因此,为了处理好钢结构在应用期间失稳现象的发生,要从实际情况入手,做好相应分析工作,提高设计合理性,保证建筑工程中钢结构稳定性能够达到预期㊂[关键词] 建筑工程;钢结构;工程质量;抗震设计[中图分类号] T U 352.11 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2023)20-099-02引言在当前的建筑工程中,钢结构的应用较为广泛,且发挥着重要作用,关键一点便是凭借稳定性和质量轻的优势可以提高建筑物的稳定性㊂但同时建筑工程钢结构设计时,稳定性容易受到较多不利因素的影响,容易出现钢结构稳定性不足的问题,这对于建筑行业的发展有不利影响㊂鉴于此,提高建筑工程中钢结构设计的稳定性一直都是研究重点,并在长时间的研究与实践中积累了较多成功经验,掌握钢结构稳定性设计的要点,值得推广应用㊂基于此,本文重点分析探究建筑工程中钢结构设计的稳定性及其设计要点,现作如下论述㊂1 钢结构概述钢材强度高,在满足稳定的前提下,钢构件截面要比其他材料要小,大幅减少了构件占据空间的体积,提高空间利于率㊂随着钢产量不断增加,材料成本降低,钢结构在建筑工程中使用逐渐扩大㊂由于其可实现工厂化,统一标准化施工,不仅缩短施工时间,同时钢结构生产工厂化标准化技术的发展,对建筑业的技术改进起到了推波助澜的作用㊂与其他材料相比,钢结构有独特优势㊂首先,钢材的强度和强重比高㊁塑性和韧性好㊂钢材在受力状态下,当其内部应力超过允许应力时,不会因发生突然断裂,还可以继续抵抗外部荷载㊂这种在受到外力作用虽然产生较大变形但不发生断裂的性质,对结构的抗震性能提高十分有利㊂可以避免因突如其来的地震力而使结构发生整体垮塌㊂有利于减小地震力带来的结构破坏,减少人员伤亡和降低经济损失㊂其次,钢材质地均匀,更符合材料的计算假定条件,在进行钢构件和结构设计时,能使计算模型的内力情况与实际相吻合而清楚各构件的实际受力情况,即安全又经济㊂第三,钢结构实行工厂标准化生产,产品质量好,施工现场安装,不仅施工效率得到提升,而且施工质量得到保证㊂因此,钢结构满足设计人员更高的建筑需求㊂2 地震灾害对钢结构的影响结合实际情况来看,在面对强震时,建筑物通常会陷入强度有余而刚度不足的困境㊂在多次地震后,钢结构也会出现明显的损伤,其表现形式如下㊂第一,结构坍塌㊂当钢结构竖向刚度分布不均匀时,楼层承受荷载的能力会受到不利影响㊂在这种情况下,楼层就会出现明显的薄弱层,最终导致结构坍塌㊂第二,梁柱节点破坏㊂笔者分析实际情况后发现,这种破坏形式的出现频率非常高,其主要原因可能是钢结构的自身缺陷㊂在实际施工过程中,螺栓连接不牢固㊁钢筋焊接不合理等问题,使梁柱节点普遍存在受力不均匀㊁应力集中等问题㊂在这种情况下,如果梁柱节点受到地震力的冲击,那么钢结构就很容易出现开裂㊁脱落等问题㊂第三,竖向支撑整体或局部失稳㊂竖向支撑主要为建筑结构提供较大的侧向刚度,并在面对强大地震力的冲击时支撑建筑结构㊂通常,竖向支撑需要承受较大的轴向力,并且一旦轴向力超过临界值,就会出现局部失稳的情况㊂出现这种情况的主要原因是梁柱翼缘的截面尺寸不合理导致构件扭曲㊂第四,柱脚破坏㊂出现这种情况的主要原因是柱脚埋置的实际深度难以满足建筑结构的实际需求,而一旦面临较大的水平力,柱脚将会因抗剪力分布不均匀以及外界各种因素的影响而出现拔出或者破碎等问题,进而影响整个建筑结构的稳定性㊂3 钢结构抗震设计方法3.1 抗震计算对钢结构抗震可以采取底部剪力方法进行计算,若钢结构具有较高整体高度,可以采取分解反应谱法完成相应计算,获取到精准数据㊂钢结构设计人员在具体设计期间,需要针对工程所在区域内抗震要求进行明确,一般来说在4-6级抗震等级要求的地区,可以依据具体规范内的标准进行建筑设置,在实际设计期间,设计人员要全面考虑建筑工程所在区域内的地质和建筑情况,保证设抗震强度能够达到实际标准,避免出现不合理情况㊂设计人员在具体工作开展时,要对建筑工程所在区域的场地类型进行全面分析,依据工程所在地区抗震设防烈强度,对抗震方法进行明确㊂例如,针对丙类建筑,要采取降度方式对建筑工程设计方案进行处理㊂在对建筑工程遭受地震作用进行计算时,需要对重力荷载代表值进行计算,通过荷载标准值加活荷载组合方式,对最终荷载值进行确定㊂活荷载组合值系数大小为0.5,建筑工程中的具体荷载组合值的系数大小也为0.5,需要注意的是,针对建筑工程屋面部分的荷载,在进行设计时,不得将其计入其中㊂3.2 受力设计在设计建筑钢结构稳定性时,受力水平是重要考虑要素,按照要求做好受力设计㊂在受力设计的过程中,必须首先考虑钢结构的荷载能力,在此基础上方可考虑设计中的其他问题㊂目前来看,在建筑钢结构设计中,以L 形和Copyright ©博看网. All Rights Reserved.100 |R E A LE S T A T EG U I D ET 形最为常见,均具备提高钢结构受力能力的优势,同时减轻钢结构的自身重量,可达到平衡的效果㊂需要特别注意的是,为最大限度地确保钢结构的受力处于均匀状态,设计过程中应尽量采取对称的方式,避免存在钢结构受力失衡这一风险㊂以不动支座的设计为例,要求设计人员必须始终确保支座具备良好的稳定性,避免出现支座移动的问题㊂再比如设计钢梁架时,设计人员需要重点分析竖向和横向的受力情况㊂总体来说,进行建筑钢结构的受力设计时,必须在设计方案中体现每一个构件和结构的受力情况,旨在有效避免失稳情况的出现㊂需要特别注意的是,为确保建筑钢结构的稳定性,要同时把握好设计与施工这两方面的工作,施工过程中必须严格遵循设计方案的要求,同时减少人工误差,细节控制必须认真做好㊂3.3 重视钢结构构件的设计构件层面的设计是钢结构详细设计阶段需要完成的任务㊂在钢结构体系和布置明确的前提下,构件设计不仅要满足正常使用阶段的承载力和稳定要求,同时应具备在偶然状况下结构塑性变形能力㊂这需要对各个工况下构件计算均符合相应的设计规定和构造措施㊂但又不能因追求安全可靠而将构件设计得粗壮,这样既不经济也非常不合理㊂在钢结构项目建设中,必须充分考虑其材料的特点并对项目整体结构进行分析㊂3.4 施工材料选择施工材料是建筑工程的物质基础,合理选择施工材料是提高建筑结构抗震性能的关键㊂当前,建筑市场上有各种各样的施工材料,它们的质量参差不齐㊂因此,在采购施工材料时,采购人员必须全面了解不同产品的具体性能和质量㊂在施工材料运抵施工现场后,管理人员应采取抽样检测的方式来保证施工材料的质量和性能㊂此外,管理人员还应根据施工材料的类型来分类保管,以免影响其使用性能㊂总之,相关人员只有从采购㊁质检㊁保管等多个环节着手,不断加大管控力度,才能更好地保证建筑工程的建设质量㊂3.5 采取有效的抗震构造措施抗震构造措施在建筑结构抗震设计中具有非常重要的作用,抗震构造措施是否合理直接决定着建筑结构防震效果是否良好㊂由于建筑上部主体结构的类型存在差异,所以对应的抗震构造措施也不尽相同㊂笔者以砖混结构的建筑为例对抗震构造措施进行了分析,具体内容如下㊂首先,设计人员需要按楼板标高设置水平圈梁,以便在实现内外墙连接的同时,保证建筑的整体性㊂水平圈梁不仅能够有效避免预制板散落,还能够防止砖墙倒塌㊂作为边缘构件,水平圈梁还具有提高楼㊁屋盖的水平刚度的重要作用㊂因此,在地震发生时,较强的硬度和刚度能够避免房梁被砸断㊂其次,水平圈梁还能有效降低墙体在受到地震灾害冲击后出现斜裂缝的概率㊂即使建筑墙体已经开裂,水平圈梁也能够控制裂缝的长度与深度,减轻不均匀沉降对建筑造成的不利影响㊂最后,除水平圈梁外,设计人员还需要注重构造柱位置的合理性㊂只有与建筑结构相匹配,构造柱的塑性㊁变形㊁滑移以及摩擦性能才能充分发挥出来㊂总之,采取有效的抗震构造措施,能够提高建筑结构的变形能力,有利于快速消耗地震能量,不断增强建筑结构的稳定性和安全性㊂3.6 节点设计一般来说,节点主要采用铰接和刚接这两种方式㊂①铰接㊂在使用铰接来连接钢柱节点时,设计人员主要利用栓柱将梁腹板和柱翼缘连接在一起,从而为栓柱两端提供足够的转动能力㊂在具体的连接过程中,设计人员需要注意控制好连接端板的厚度,以保证梁端和钢柱之间存在一定宽度的缝隙㊂同时,设计人员还需要保证计算假定和构造要求相一致㊂②钢接㊂在此环节,设计人员需要采用全焊接或者栓焊混接的方式来连接梁柱节点㊂这种连接方式简单便捷,能够很好地保证各个结构的安全性㊂在对钢结构进行抗震设计时,设计人员通常需要采用 强节点㊁弱构件 ㊁在上下翼缘添加盖板㊁增加楔形板等方式来增加焊缝的整体厚度和长度,从而保证各个构件在屈服状态下不会轻易遭到破坏㊂3.7 加强钢结构防腐设计如何避免因长期处于潮湿环境或化学腐蚀环境中的钢结构而产生锈蚀,是能否保证钢结构在使用期内材料有足够的耐久性并保证结构安全的关键㊂钢结构被环境锈蚀后,随着锈蚀程度加剧,其有效受力面积会逐渐减小㊂同时,锈蚀严重的局部位置会造成应力集中现象,使锈蚀周边断面应力突然增大而导致整个构件失效退出工作,造成结构整体的破坏㊂因此,设计人员应根据每个项目的具体使用功能和所处的环境有针对性和合理的确定防腐设计方案,选择良好的密封㊁防水和防腐等保护材料和防腐措施,以避免钢构件在使用期间生锈腐蚀现象的发生㊂结束语综上所述,本文探讨了建筑结构抗震设计的内容,例如考察施工地点㊁优化建筑布局㊁结合施工现场的周边环境来选择抗震体系等㊂另外,本文还阐述了建筑结构抗震设计流程,并且在此基础上,提出了增设抗震防线㊁检查建筑结构的抗震功能是否正常㊁利用辅助部件来保证抗震结构的抗震性能㊁将抗震结构设计作为重点内容等有效措施,以期提高建筑的抗震性能㊁保证居民的居住安全㊂参考文献[1] 李喜乐.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J ].中国住宅设施,2021,(07):87-88.[2] 李峰,邱炜,孔凡龙.市政建筑结构设计中抗震设计策略[J ].中国建筑金属结构,2021,(07):58-59.[3] 史勇,王利辉.建筑结构抗震设计课程实验改革[J ].教育教学论坛,2021,(26):56-59.[4] 崔建坤.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J ].中国建筑金属结构,2021,(06):72-73.[5] 刘嘉杰.刍议建筑结构设计中的抗震理念设计[J ].低碳世界,2021,11(05):122-123.[6] 袁硕.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J ].低碳世界,2021,11(05):178-179.Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
钢柱计算长度系数确定及长细比相关问题答疑
钢柱计算长度系数确定及长细比相关问题答疑钢柱计算长度系数的确定是钢结构常规设计方法中重要的一环,本文对于钢结构中常用的结构形式,门式刚架和钢框架结构结构中的钢柱确定中遇到的几个问题一一解答,希望对设计人员在钢柱计算长度系数确定时能够有所帮助.1、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015确定刚架柱的计算长度系数都有哪些算法？按门规附录A.0.1-A.0.5规定的方法以及A.0.8规定的方法,两种方法有何异同？应该如何选择？1）门式刚架规范对于门式刚架柱计算长度系数确定提供了两种算法,一种是按照门式刚架规范附录A.0.1-A.0.5规定的方法确定刚架柱面内的计算长度系数；另一种是按照门式刚架规范附录A.0.8方法确定刚架柱面内的计算长度系数.对于门式刚架规范的两种方法,二维设计程序是通过参数中的勾选项实现的,见下图：图1门式刚架二维设计参数定义勾选该选项后,程序按照门式刚架规范附录A.0.8方法确定刚架柱面内的计算长度系数,不勾选时,程序按照门式刚架规范附录A.0.1-A.0.5规定的方法确定刚架柱面内的计算长度系数.对于存在摇摆柱的门式刚架,在采用两种方法确定计算长度系数时,程序都会按照A.0.6条要求对于刚架柱的计算长度系数进行放大.2）第一种方法即A.0.1-A.0.6这套方法,其基本设计思路与钢规和梁柱线刚度比方法较为相似,采用梁柱线刚度比作为钢柱面内计算长度系数,这种方法对于门式刚架结构形式没有特别要求,可以支持较为复杂的门式刚架带夹层、高低跨、阶形柱等都可以参考此方法计算得到柱的计算长度系数.第二种方法与旧版门式刚架规程中所规定的一阶弹性方法较为接近,程序主要基于公式A.0.8-1确定,即：由公式可以看出其方法的特点是根据整体抗侧刚度以及柱承担的轴向力得到钢柱的计算长度系数,因此可以考虑单层各跨各柱之间的相互支援作用,同时可以看到该方法适用范围较窄,规范规定各跨梁的标高无突变,无高低跨时可用,但通过对应公式可以看出,该方法同样不适用与刚架柱中间增加节点后截面出现变化的情况,或带夹层的情况,如果使用该方法就会出现柱的计算长度系数异常大的现象,例如下图中带夹层的门式刚架模型的1-5号柱,图2门式刚架柱及其位置其中1、2号柱为截面有变化的阶形柱,3-5号柱为夹层位置的柱,其分别按照门规附录的两种方法分别计算上述柱的计算长度系数,得到以下结果,我们会发现,对于分段的阶形柱和夹层柱按照门式刚架规范附录A.0.8方法计算得到的柱面内计算长度系数相较另一种方法差异很大,一般是A.0.1-A.0.5方法的若干倍,明显偏大,所以在出现上述现象,此时A.0.8的这种方法就不太合适了.门式刚架规范两种算法的比较表12在钢柱长细比等指标不满足规范要求时,为什么很多情况下,增大柱截面尺寸后长细比等指标不但没有降低,反而变大了？为了更清楚说明这种现象产生的原因,以如下简单模型中的框架柱为例,只改变中柱的截面,其他条件均不改变的情况下,考察不同柱截面的回转半径、强轴方向的计算长度系数这两个参数,以及长细比的变化趋势.图3钢框架模型轴侧图该模型中柱采用程序中的国标热轧H型截面,其他条件不变,截面依次增大,分别为HW400*400 HW400*408,HW414*405,HW428*407,HW458*417,HW498*432.首先通过下面折线图来看回转半径的变化,我们发现回转半径并不会随着截面的增大而增大,在截面由HW400*400变为HW400*408时,其腹板厚度和翼缘长度均变大了,为什么回转半径反而变小呢？这是由于回转半径i=√（I/A）,它由截面惯性距和截面面积共同控制,当截面变大时,截面面积和惯性矩同时增大,截面面积增大的速率大于截面惯性矩时,则会出现回转半径减小的情况,而总体上,回转半径由于受到这种条件的制约,增大的趋势也非常缓慢.再来看柱计算长度系数的变化趋势,它再一次和我们一般的认知有着相反的趋势,柱的计算长度系数会随着柱截面的加大而增大,出现这种现象的原因我们要从柱计算长度系数确定过程来分析,根据旧钢规和新钢标对于框架柱计算长度系数确定的方法,其主要过程参数为相交于柱上、下端并与之刚接的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K1、K2,通过规范附录公式及对应表格,我们得到无论是无侧移框架还是有侧移框架失稳模式,柱计算长度系数,都与K1、K2呈反比关系,而在不改变梁截面的情况下,增大柱截面而不改变梁截面的情况下会使K1、K2这两个参数变小（最底层柱K2不变）,进而柱的计算长度系数始终是呈增大的趋势.最后柱的长细比也是随着截面的增大而变大,究其原因还是由于柱计算长度系数和回转半径的变化趋势和速率导致的,上面我们已经知道柱的计算长度是逐渐增大的趋势,而总体上回转半径也呈缓慢增大的趋势,此时柱的长细比变化趋势由计算长度随着柱截面增大的速率和回转半径增大的速率之间的大小关系决定,计算长度比回转半径增大的快,长细比就会增大,反之则长细比减小,在这个例子中计算长度系数的增速要比回转半径快.综上,单纯的通过调整柱截面来让长细比满足要求可能会付出很高的代价.图4框架柱回转半径、计算长度系数和长细比变化趋势3钢框架柱长细比超限该如何调整？由上一问我们得出在一些情况下我们不能单纯的通过调整柱的截面来调整长细比超限的情况,我们应该从以下几个方面去进行长细比的调整.1）在满足强柱弱梁的前提下,增加梁截面尺寸可以降低柱的长细比水平.在柱截面受到建筑限制或增大截面无效的情况下,可以通过适当增大长细比验算方向的与柱刚接的梁截面尺寸来使首层柱K1增大,其他层柱K1,K2都增大的方式减小柱的计算长度系数,进而减小柱的长细比.2）在条件允许的情况下,对于有支撑结构增加支撑杆件或增加已有支撑杆件的刚度使结构由有侧移框架变为无侧移框架.3）采用规范提供的性能化设计方法或性能化设计思想有效增加长细比限值,使长细比更容易满足.如采用新钢标17章抗震性能化设计方法时,满足了相应性能目标的要求后,其长细比限值有所降低.抗规8.1.3注2：多、高层钢结构房屋,当构件的承载力满足2倍地震作用组合下的内力要求时,7～9度构件抗震等级允许按降低1度确定,通过该条可以使承载力能力用较大富裕度的构件,降低其抗震等级,进而其所对应的长细比限值等指标也有所降低.4在调整钢框架中框架梁截面尺寸后为什么与其相连的计算长度系数没有变化？在钢框架中的框架梁很多情况下需要与框架柱做铰接连接,在这种情况下,根据旧钢规和新钢标的附录中均有当横梁与框架柱刚接时,其横梁线刚度取0,此时铰接横梁的线刚度就与参数K1,K2的确定没有影响了,K1,K2不变,计算长度系数自然不会发生变化.。
钢结构轴心受力构件验算计算书
钢结构轴心受力构件验算计算书一. 基本资料类型：支撑；编号：104；首节点编号：40；坐标：(9.4e-011，2000 ,4000)；尾节点编号：41；坐标：(1.9e-010，4000，4000)；长度：2m截面：中莱钢万力HL80X40设计依据：钢结构设计规范GB 50017-2003建筑抗震设计规范GB 50011-2001二. 计算参数截面参数：截面高度：h=7.7cm截面宽度：b=4cm翼缘厚度：t f=0.35cm腹板厚度：t w=0.3cm截面面积：A=5cm2毛截面惯性矩：I=5.11cm4毛截面抵抗矩：W=48.88cm3截面2轴回转半径：i2=1.88cm截面3轴回转半径：i3=12.7cm材料参数：截面钢材类型：Q235钢材弹性模量：E=206000N/mm2钢材强度标准值：f y=235N/mm2强度换算系数：C F=(235/f y)0.5=(235/235)0.5=1构件计算长度：l02=2ml03=2m构件长细比：λ2=200/1.88=106.38λ3=200/12.7=15.75三. 强度验算正应力强度验算控制工况：1.35D+0.98L控制内力：N=-1.35 kN轴心受压构件强度验算：截面无削弱，取：A n=A=5cm2截面钢材厚度：t=3.5mm，3.5mm≤16mm钢材强度设计值：f=215 N/mm2σ=N/A n=1.35×103/5×102=2.7 N/mm2≤215N/mm2满足四. 支撑整稳验算控制工况：1.35D+0.98L控制内力：N=-1.35 kN轴心受力构件稳定验算：截面钢材厚度：t=3.5mm，3.5mm≤16mm钢材强度设计值：f=215 N/mm22轴轴压稳定系数：b类截面α1=0.65α2=0.965α3=0.3正则化长细比：λn2=(f y/E)0.5*(λ/π)=(235/20600)0.5×(106.38/3.14)=1.14λn2=1.14>0.215ψ2=1/(2λn2){(α2+α3λn+λn2)-[(α2+α3λn+λn2)2-4λn2]0.5}=1/(2×1.142)×{(0.965+0.3×1.14+1.142)-[(0.965+0.3×1.14+1.142)2-4×1.142]0.5}=0.5153轴轴压稳定系数：b类截面α1=0.65α2=0.965α3=0.3正则化长细比：λn3=(f y/E)0.5*(λ/π)=(235/20600)0.5×(15.75/3.14)=0.169λn3=0.169≤0.215ψ3=1-α1λn2=1-0.65×0.1692=0.9812轴稳定验算：σ2=N/ψ2/A=1.35×103/0.515/5×102=5.25 N/mm2≤215N/mm2满足3轴稳定验算：σ3=N/ψ3/A=1.35×103/0.981/5×102=2.75 N/mm2≤215N/mm2满足五. 支撑刚度验算轴心受力构件刚度验算7度抗震，受压支撑容许长细比：[λ]=1502轴长细比验算λ2/[λ]=106.38/150=0.709≤1.0 满足3轴长细比验算λ3/[λ]=15.75/150=0.105≤1.0 满足六. 局稳验算轴心受压局部稳定验算不考虑抗震！截面腹板净高h0=7cm截面翼缘净宽b0=1.85cm长细比较大值：λ=106.38λ>=100，取λ＝100翼缘宽厚比限值：[b0/t]=(10+0.1*λ)*C F=(10+0.1×100)×1=20腹板高厚比限值：[h0/t w]=(25+0.5*λ)*C F=(20+0.5×100)×1=75(b0/t)/([b0/t f])=(1.85/0.35)/20=0.264(h0/t w)/([h0/t w])=(7/0.3)/75=0.311 翼缘宽厚比：0.264≤1.0 满足腹板高厚比：0.311≤1.0 满足。
钢支撑设计轴力
钢支撑设计轴力
钢支撑设计轴力是指设计师在设计钢结构支撑时所考虑的受力情况，其中轴力是最重要的一种受力形式。
钢支撑在受力时会产生轴向拉力或压力，这就是所谓的轴力。
设计师需要确定支撑杆的轴向力大小和方向，以保证支撑能够承受载荷并保持稳定。
在进行钢支撑设计时，需要考虑许多因素，如支撑杆的材料、长度、直径等。
此外，设计师还需要确定支撑杆的连结方式和支撑点的位置，以确保支撑可以承受所需的轴向力。
如果轴向力过大，支撑杆可能会失效或变形，从而导致支撑系统的崩溃。
钢支撑设计轴力是保证支撑系统安全和稳定的关键因素。
设计师需要综合考虑各种因素，确保支撑能够承受负荷并保持稳定。
在完成设计后，还需要进行严格的检验和测试，以验证支撑系统的安全性和可靠性。
钢结构中心支撑框架的抗震承载力设计_陈炯
支 撑 设 计 实 例 中# 支撑的设计内力要乘以超强系数 + , / V 4 ! J V J ! %3 6 5R/ . 0 / #.
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也提到 0 / 的要求 #
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中心 支 撑 系 统 的 设 计 ’ 包括支撑杆的承载力验 算( 地震作用效应取值 $ 包括增大系数 % ( 支撑杆长细 比限值 ( 支撑连接及 与 支 撑 杆 相 连 的 框 架 柱 梁 受 力 等多方面的内容 ’ 本文主要讨论中心支撑框架承载 力设计方面的问题 & :" 中心支撑承载力计算公式存在的问题 " 1# ) 建筑抗震设 计 规 范 * $ $ 简 G 8M / / 5 5R. / / 5% 称+ % 采用众值烈度的地震 动 参 数 进 G 8M / / 5 5 规范 , 行结构内力分析 ’ 并进行结构构件弹性阶段的设计 & 对于中心支撑系统 ’ 考虑到受压支撑杆在遭受强烈 地震的反 复 荷 载 作 用 下 可 能 发 生 屈 曲 而 降 低 承 载 力’ 以折减材料强度的方式进行抗震承载力验算 & + 规定 ’ 支撑杆的受压 承 载 力 按 G 8M / / 5 5 规范 , 下式验算 -
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Ｑ３ ５钢 支 撑 的 承 载 力 设 计 值 将 小 于 Ｑ ３ ４ ２ ５钢 的 。 １ 问题 的 由来 若 抗 震设 计规 范规 定 ， 两 中心支 撑 的 长细 比上 限 此
构 件长 细 比和板 件宽 厚 比是 钢结构 设计 的两个
基 本指标 ， 涉及 结构 的稳 定安 全 ， 与用 钢量 紧密 既 也 相 关 。关 于 钢结 构抗 侧 力支撑 的 长细 比限值 ， 钢结 《 构 设 计 规 范 》 ＧＢ ５ ０ ７ ２ ０ ） （ （ ０ １ — ０ ３ 以下 简 称 “ 钢 规 ” 和有 关 钢结 构抗 震 设 计 的规 范 、 程 ） 规 中都
构 件 的 长 细 比 限值 及 抗 震 承 载 力 验 算 时不 同钢 种 的 长 细 比 修 正 问题 ， 出在 弹 性 屈 曲 范 围 的 长 细 比 不 应 进 行 钢 号 指
修正 。
关键词
钢 结 构 支撑
抗 震 设 计 弹 性 屈 曲 非 弹性 屈 曲 长 细 比
ＤＩ ＣＵＳＳ ＯＮ Ｓ Ｉ ＯＮ ＬＥＮＤＥＲＮＥＳ Ｓ Ｓ ＲＡＴＩ ｏ Ｆ ＡＸＩ Ｌ ｏ Ａ Ｃｏ Ｍ ＰＲＥＳ Ｏ Ｎ ＳＩ ＢＲＡ ＣＩ Ｇ Ｎ Ｍ ＥＭ ＢＥＲＳ Ｉ Ｓ Ｓ Ｉ ＤＥＳ Ｇ Ｎ Ｎ ＥＩ Ｍ Ｃ Ｉ ｏＦ ＴＥＥＬ ＴＲＵＣＴＵ ＲＥＳ Ｓ Ｓ
维普资讯
工 程 设 计
关 于 钢 结 构 抗 震 设 计 中轴 心 受 压 支 撑 长 细 比问题 的讨 论
陈 炯
（ 海 宝 钢 工 程 技 术 有 限公 司 上 上海 ２１０） ０ ９ ０
摘
要 在 简要 阐述 钢 结 构稳 定 理 论 的 基 础 上 ， 合 有 关 规 范和 试 验 资料 ， 论 钢 结 构 抗 震 设 计 时 轴 心 受 压 支撑 结 讨
正 ？ 都是一 些 亟需 明确 的问 题 ， 是 本 文 讨 论 的 中 也
一
有 明 确规定 。然而 ， 者 规 定 的构 件 长 细 比限值 与 后 “ 规” 表现 形式 上 却 不 尽 相 同 ， 长 细 比 限值 皆 钢 在 其 以 Ｑ２ ５钢 的屈 服强 度 为 基 准 ， 其 他 牌 号 钢 材 乘 ３ 对
以 （ 为钢 材屈 服强 度 ） 以修 正 。此 外 ， 予
Ｃ内 容 。
支撑 构 件抗震 承 载 力计 算 时 也采 用 了 同样 的修 正 。 然而， 正是 由于 这些 修 正 ， 时会 导 致 一 些 悖 论 ， 有 兹 举Fra bibliotek例 如下 ：
２ 轴 心 压杆 的长 细 比和 承载 力 钢结 构轴 心 压杆 的细 柔程 度通 常 用长 细 比来衡
值为 １０／３ ／ ， ５￣２５ 则在此 两支撑构件 中， Ｑ ３ 由 ２５
钢制 作 的构件 ， 足抗 震设 计 要 求 ； 满 而用 Ｑ３ ５钢 制 ４
作 的构 件 ， 不 满足 抗 震 要 求 ， 可 应 用 ， 加 大 其 则 不 需
截 面 直 至 长 细 比 小 于 １ ３ ２。
因此 ， 震 钢结 构 的 中心支撑 长 细 比 ， 竟是 否 抗 究 需要 钢 号 修 正 ？何 种 情 况 下 需 要 修 正 以及 如 何 修
量 。所 谓 的长细 比 入 是 构 件 的计 算 长度 Ｌ ， 。与 构 件
截 面 回转半 径 ｒ的 比值 ， ： 即