钢结构厂房中心支撑与偏心支撑的区别(精选)
钢结构考试复习题简答题与课后习题解答
参考书目:戴国欣《钢结构》一、小题1、柱板( 铰接 )时下柱弯矩较大,厂房横向刚度较差2、柱间( 下层支撑 )设在温度区段中部,( 上层支撑 )支撑布置在温度区段端部,在有( 下层支撑 )支撑处也应设置( 上层支撑 )支撑3、屋架外形常用形式( 三角形 )、( 梯形 )、( 平行弦 )、( 人字形 )等4、对框架的分析,按( 弹性 )理论确定其计算长度5、大跨度建筑依据(用途)、(使用条件)、(建筑选型方面要求)决定结构方案6、框架大跨结构中,横梁与柱连接的框架节点( 内角弯折处 )应做成平整曲线以避免( 应力集中 )7、( 框架—支撑 )体系是高层建筑钢结构中应用最多的一种结构体系8、P183页的屋架平面支撑体系的判别9、框架柱按结构形式可分为(等截面柱)、(阶形柱)和(分离式柱)三大类10、网架的受力特点是,杆件均为( 铰接 ),不能承受( 弯矩 )和( 扭矩 ),及所有杆件只承受( 轴向力 )11、( 帽桁架 )和( 腰桁架 )使外围柱与核心抗剪结构共同工作,可有效减少结构的侧向变形,刚度也有很大提高12、高层钢结构中,( 水平 )荷载对结构设计起着主要的控制作用13、高层钢结构的内力与位移一般采用( 弹性方法 )计算,在考虑罕遇地震的情况下,还要进行( 弹塑性 )方法进行分析14、温度伸缩缝最普遍的做法是( 设置双柱 )15、在桁架中约束节点转动的主要因素是( 拉杆 )16、屋架弦杆在平面外的计算长度,应取( 侧向支撑点间的距离 )17、托架通常支承于钢柱的( 腹板上 ),支承端板的厚度一般不宜小于( 20mm )。
18、隅撑的作用是( 作为梁的侧向支撑,保证梁在钢架平面外的稳定 )19、柱脚的剪力应由(地板与基础间的摩擦力)传递,超过时应设置(抗剪键)20、跨度大于35~40m 时,梁式结构的支座之一必须做成( 可移动的 )(原因?)21、实腹式拱的截面高度一般为跨度的( 80/1~50/1 ),格构式拱的截面高度则为跨度的( 60/1~30/1 )22、空间结构的特性有:( 1、优越的力学性能 2、良好的经济性、安全性与适用性 )(老师有可能会变成简答,这个说不准P264)23、空心球外径D 与壁厚t 的比值一般为( 25~45 );空心球壁厚t 与钢管最大壁厚的比值宜为(1.2~2.0 );空心球壁厚t 不宜小于( 4mm )。
不同类型高层钢结构的优缺点
高层钢构造各种类型的优缺点分析前言随着我国在大中城市住宅建筑中制止使用黏土砖,且混凝土构造施工复杂周期长。
钢构造受到了工程界的青睐,已成为较有竞争力的民用建筑构造体系之一。
与传统的住宅建筑构造体系相比,钢构造不仅具有环保、节能、产业化等特征,而且还具有强度高、自重轻、节约能源、抗震性能好等优点。
国家建筑钢构造产业"十二五〞方案和2020年开展纲要(草案)提出,"十二五〞期间应以多高层钢构造房屋为突破点。
1. 纯框架构造体系纯框架构造是指沿房屋的纵、横两个方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件所组成的构造体系。
框架构造可以分为半刚接框架和全刚接框架两种,框架构造的梁柱宜采用刚性连接。
与其他的构造体系相比,框架构造体系可以使建筑的使用空间增大,适用于多类型使用功能的建筑。
其构造各局部的刚度比拟均匀,构件易于标准化和定型化,构造简单,易于施工,常用于不超过30层的高层建筑。
但该构造体系的弹性刚度较差且属于单一抗侧力体系,抗震能力较弱。
图1 纯钢框架构造三维模型图1.1组成及其特点典型的框架体系多层轻钢住宅由根底、H型或箱形框架梁柱、节点、轻质墙体、屋面板、楼层次梁、压型钢板楼盖等组成,常见柱距为5 m~8 m。
具有以下优势:〔1〕它是一种延性体系;〔2〕在建筑设计和平面布置上具有很大的灵活性;〔3〕各局部刚度比拟均匀,构造简单,易于施工;〔4〕自重周期较长,自重轻,对地震作用不敏感。
1.2 设计原则及注意问题1)强柱弱梁的设计原则。
这个设计原则是为了保证构造在最终破坏的时候具有较好的延性及耗能效果,保证构造的平安性,使塑性铰出现在梁端而不是发生在柱端。
2)框架节点域的验算。
节点域是钢构造框架体系的关键,其强度及刚度都要根据规要求进展保证。
主要是通过验算保证腹板厚度,防止在非线性剪切变形下发生局部失稳。
同时对柱设置加劲肋保证其翼缘不发生失稳。
3)稳定验算和二阶效应。
钢构造构件强度一般都可以满足,在设计中主要是保证其稳定性。
建筑结构抗震设计综合测试2
建筑结构抗震设计课程综合测试2二.计算题(70分)1.某高层建筑为框架—剪力墙结构,抗震设防烈度为7度,主楼高45米,群房为框架结构,高20米,主楼和群房间设防震缝,其最小缝宽应为多少?(10分) 防震缝最小宽度应根据框架结构高度确定:70+(20-15)*20/4=95mm.2.下表为某工程场地地质钻孔地质资料,试确定该场地类别。
(15分).解:因为地面下4.90m 以下土层剪切波速v s =500m/s ,所以场地计算深度d0=4.90m 。
s m v d d ni sii se /23631090.028050.120050.290.41=++==∑=ν查表得,当250m/s>236m/s>140m/s,且3m<dov=4.90m<5m 时,该场地属于II 类场地。
刚度相同,重力荷载代表值为:G1=G2=670KN ,G3=595KN ;建造在II 类场地上,结构的阻尼比为0.05。
该地区抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g ,设计地震分组为第二组 。
用底部剪力法求结构在多遇地震作用时各楼层的水平地震力和各层柱的柱端弯矩、剪力。
(已知:结构的基本周期T1=0.381 ;底层柱反弯点在2/3柱高,其余在柱中)(30(二、(3)图)4.单自由度体系,结构自振周期T=0.5s,质点重量G=200kN ,位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.30g,设计地震分组为第一组,试计算结构在多遇地震的水平地震作用。
(15分)附表表一: 水平地震影响系数最大值表二:特征周期值(s )地震影响系数曲线表三:顶部附加地震作用系数表四:建筑场地类别划分表01.0g T gT 50.6αmaxmax2)(αηαγTT g =125(2.0[ηηαγg T T --=解:1)查表得T g =0.40s 16.0max =α水平地震影响系数1676.016.0381.040.09.0max 9.011=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααTT g结构总水平地震作用F EK =()kNG eq 66.275595670285.01676.01=+⨯⨯⨯=α2)各质点的地震作用因T 1=0.381s<1.4T g =0.56s ,知0=n δ故kN F HG H G F EK j jj36.5466.2751359596705670567031111=⨯⨯+⨯+⨯⨯==∑=F 2=54.36*9/5=97.85kNF 3=54.36*595*13/(670*5)=125.52kN 3)各楼层的层间地震剪力 V 1k =275.66kNV 2k =125.52+97.85=223.37kN V 3k =125.52kN4)底层柱每柱承受剪力标准值为V1=275.66/3=91.89kN 柱顶弯矩标准值为M 1u =5*91.89/3=153.15kN.m 柱底弯矩标准值为M 1l =5*91.89*2/3=306.3kN.m二层柱每柱承受剪力标准值为V2=223.37/3=74.46kN 柱顶、底弯矩标准值为M 2u =4*74.46/2=148.92kN.m=M 2l 三层柱每柱承受剪力标准值为V3=125.52/3=41.84kN 柱顶、底弯矩标准值为M 3u =4*41.84/2=83.68kN.m=M 3l 4.解:1)查表得T g =0.35s 24.0max =α Tg=0.35s<T=0.5s<5g=1.75s 水平地震影响系数174.024.05.035.09.0max 9.011=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααTT g结构水平地震作用kN G F EK 8.34200174.0=⨯==α一.要适当的展开回答。
建筑结构抗震设计复习题
建筑结构抗震复习题一、判断题1.振型分解反应谱法既适用于弹性体系,也可用于弹塑性体系(义)2.结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置(义)3.受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小(^)4.结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。
(义)5.震源到震中的垂直距离称为震中距。
(^)6.对应于一次地震,震级只有一个,烈度也只有一个。
(义)7.横波一般周期较长,振幅较大,引起地面水平方向的运动。
(^)8采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶件,由于刚度突变、质量突变,其地震作用的效应乘以增大系数3,此增大部分应向下传递。
(义)10地震波的传播速度,以横波最快,面波次之,纵波最慢。
(义)11 .横波只能在固态物质中传播(^)12设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用(义)13众值烈度比基本烈度小1.55度,罕遇烈度比基本烈度大1.55度(义)14在进行抗震设计时,结构平面凹进的一侧尺寸为其相应宽度的20%时,认为是规则的(^)16.在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要严重。
(义)17.钢筋混凝土框架柱的轴压比越大,抗震性能越好。
(*)18.场地特征周期与场地类别和地震分组有关。
(,)20.选择结构的自振周期应尽可能接近场地卓越周期。
(义)21.根据液化指数,将液化等级分为三个等级。
(^)22.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响。
(,)23.地震作用对软土的承载力影响较小,土越软,在地震作用下的变形就越小。
(义)26在抗震设计中,对烈度为9度的大跨、长悬臂结构,应考虑竖向地震作用(^)27.一次地震只有一个震级,所以不同地区地震烈度相同。
(*)25. 一般来讲,震害随场地覆盖层厚度的增加而减轻。
(又)22.地震烈度是表示地震本身大小的尺度。
(*)29一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大。
(^)30.耗能梁段的屈服强度越高,屈服后的延性越好,耗能能力越大。
钢结构课件4_3柱和支撑
为便于施焊,梁腹板要切去两角;
完全焊接连接的计算方法
常用计算法
梁翼缘 梁腹板 梁端全部弯矩 梁端全部剪力
尚应以Anwfv/2作为焊缝所承担的剪力来验算 精确计算法 梁翼缘 承担Mf
梁腹板
同时承担Mw和梁端全部剪力V
梁端的弯矩M以梁翼缘和腹板各自的截面惯性矩分担作用
完全焊接时的常用计算法
梁翼缘与柱翼缘对接焊缝的抗拉强度:
水平支撑(设置于同一水平面内的支撑) 横向水平支撑 纵向水平支撑
分类
(通常意义下)
临时水平支撑:为了建造和安装的安全而设置; 永久水平支撑:通常在水平构件不能构成水平刚
度大的隔板时设置。
楼盖水 平刚度不 足时布置 水平支撑
水 平 支 撑 布 置
节点板表面高出梁上翼缘 有构造处理上的不便
4.3.4 竖向支撑设计
在遭遇强烈地震作用时,耗能梁段首 先屈服吸收能量。(支撑不屈曲)
构造措施
(使耗能梁段在反复荷载下具有良好的滞回性能)
支撑斜杆轴力的水平分量较大时,除降低此梁段 的受剪承载力外,还需减少该梁段的长度; 耗能梁段的腹板不得贴焊补强板,也不得开洞; 耗能梁段与支撑连接处,在其腹板两侧配置加劲 肋; 耗能梁段腹板的中间加劲肋,需按梁段的长度区 别对待。
人字形和V形支撑尚应考虑支撑跨梁传来的楼 面垂直荷载; 对于十字交叉支撑、人字形支撑和V形支撑的 斜杆,尚应计入柱在重力下的弹性压缩变形在 斜杆中引起的附加压应力。
中心支撑节点的构造形式(一)
轻型支撑
重型支撑 (双节点板)
中心支撑节点的构造形式(二)
地震区的工字形截面中心支 撑宜采用轧制宽翼缘H型钢; 如果采用焊接工字形截面, 则其腹板和翼缘的连接焊缝 应设计成焊透的对接焊缝; 与支撑相连接的柱通常加工 成带悬臂梁段的形式,以避
建筑结构抗震复习题答案
建筑结构抗震复习题答案建筑结构抗震复习题一、判断题1.振型分解反应谱法既适用于弹性体系,也可用于弹塑性体系X 2.结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置3.受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小V4. 结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。
X5. 震源到震中的垂直距离称为震中距。
X6. 对应于一次地震,震级只有一个,烈度也只有一个。
X7. 横波一般周期较长,振幅较大,引起地面水平方向的运动。
V8. 采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶件,由于刚度突变、质量突变,其地震作用的效应乘以增大系数3,此增大部分应向下传递。
X10. 地震波的传播速度,以横波最快,面波次之,纵波最慢。
X 11.横波只能在固态物质中传播X12.设防烈度为8 度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用X13.众值烈度比基本烈度小1.55 度,罕遇烈度比基本烈度大1.55 度X14 在进行抗震设计时,结构平面凹进的一侧尺寸为其相应宽度的20%时,认为是规则的V16. 在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要严重。
X17. 钢筋混凝土框架柱的轴压比越大,抗震性能越好。
18. 场地特征周期与场地类别和地震分组有关。
V20. 选择结构的自振周期应尽可能接近场地卓越周期。
X21. 根据液化指数,将液化等级分为三个等级。
V22. 质量和刚度明显不对称、不均匀的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响。
23. 地震作用对软土的承载力影响较小,土越软,在地震作用下的变形就越小。
X26在抗震设计中,对烈度为9 度的大跨、长悬臂结构,应考虑竖向地震作用V27. 一次地震只有一个震级,所以不同地区地震烈度相同。
X25. 一般来讲,震害随场地覆盖层厚度的增加而减轻。
X22. 地震烈度是表示地震本身大小的尺度。
X29 一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大。
30. 耗能梁段的屈服强度越高,屈服后的延性越好,耗能能力越大31.结构的质心就是地震惯性力合力作用点的位置32.计算竖向地震采用底部剪力法计算时,可直接取 1 0.75 max X33.设防烈度小于8 度时,可不考虑结构物场地范围内发震断裂的影响37. 纵波是由震源向外传递的剪切波,其质点的运动方向与波的前进方向相垂直。
结构抗震第七章
中心支撑的类型 a.X形支撑;b.单心支撑类型 (a)门架式 1;(b)门架式 2 ;(c)单斜杆式; (d)人字形式;(e)V 字形式
(3)框架-剪力墙板体系 ☺ 框架-剪力墙板体系是以钢框架为主体,并配置一定数量 的抗震墙板。 ☺ 剪力墙板主要类型:① 钢抗震墙板② 内藏钢板支撑的混 凝土墙板③ 带竖缝的钢筋混凝土剪力墙板
第三节 钢结构房屋抗震计算要求和抗震构造措施
一、钢结构房屋抗震计算要求 (一)计算模型的选定 结构规则,质量及刚度沿高度分布均匀,不计扭转效应 时,采用平面结构计算模型;否则采用空间计算模型。 (二)地震作用的计算 不超过12层的多高层钢结构民用建筑规则结构,可按底 部剪力法计算。底部剪力法计算水平地震作用适用于高度 小于等于60 m且平面和竖向较规则的高层建筑。 1.结构自振周期的计算 一般采用顶点位移法计算(考虑非结构构件影响的折减 系数取0.9)。但初步设计时,可按经验公式估算: T1=0.1n 式中,n—建筑物层数(不包括地下部分及屋顶塔楼)。
2.设计反应谱 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0.02,对于不超过12层 的钢结构可采用0.035,对于单层钢结构和罕遇地震 下采用0.05。设计反应谱中,衰减指数取0.95,斜 率调整系数取0.024,阻尼调整系数取1.32。 (三)地震作用下钢结构的内力与位移计算 1.多遇地震作用下内力和位移计算 一般采用矩阵位移法计算。 2.罕遇地震作用下内力和位移计算 采用时程分析法对结构进行弹塑性时程分析。
3.构件的内力组合与设计原则 (1)内力组合 在抗震设计中,一般高层钢结构可不考虑风荷载及 竖向地震的作用,对于高度大于60m的高层钢结构须考虑 风荷载的作用,在9度区尚须考虑竖向地震作用。 (2)设计原则 框架梁、柱截面按弹性设计。将框架设计成强柱弱 梁体系。 4.侧移控制 在小震下(弹性阶段),过大的层间变形会造成非 结构构件的破坏,而在大震下(弹塑性阶段),过大的 变形会造成结构的破坏或倒塌,因此,应限制结构的侧 移,即多遇地震作用下结构的弹性层间位移角和罕遇地 震作用下结构的弹塑性层间位移角,使其不超过限值。
多层钢结构工业厂房特点及设计中应注意的问题
多层钢结构工业厂房特点及设计中应注意的问题作者:毛宏宇陈超来源:《中国科技博览》2018年第06期[摘要]随着国内经济以及建筑技术的发展,对工业厂房的设计有着越来越高的要求,多层钢结构工业厂房因为其独特的受力特性以及结构优势,愈发受到欢迎。
作为实用性建筑材料,工业厂房因为应用了钢结构,不管是使用寿命还是使用性能,都得到了大幅度提升。
[关键词]多层钢结构;工业厂房;特点与设计;中图分类号:TF 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0181-01在设计工业厂房的过程中,相关设计人员最为关注的因素就是建筑材料的应用。
在建设工业厂房的过程中,一旦有不合理的建筑材料投入使用,就会对工业厂房的安全性造成一定的威胁。
目前,在厂房设计过程中,最为常见的建筑材料为钢材料。
钢材料之所以十分受设计人员的青睐,是因为钢结构具有较强的承载能力,较高的稳定性,另外在使用过程中也十分耐用。
国内工业建设因为众多多层钢结构工业厂房的建设而得到充分的满足。
即使如此,在钢结构厂房设计过程中,相关设计人员仍然需要不断的优化设计思路,旨在提高钢结构的稳定性能的同时,进一步提升厂房的安全性。
当前,相关设计人员需要针对建筑不同环节进行重点设计,为了能够达到相关设计要求,需要不断的对建设参数进行优化。
1 多层钢结构工业厂房的特点1.1 层高较高以及柱网尺寸大对比普通民用放,工业厂房建设具有更高的层高,通常情况下,工业厂房的一个层高相当于普通民用建筑的两个层高。
在工业厂房建设过程中,之所以要求工业厂房具有较高的层高,是因为施工过程中会应用到很多大型的机械设备,只有层高满足要求,才能进行安全生产。
因此,工业厂房的层高设计和普通民用住宅的层高设计具有很大差异,另外要求柱子之间间距也需要足够大。
1.2 集中和悬挂荷载较多在进行工业生产的过程中,势必对频繁的应用大型机械设备。
在应用这类设备的过程中,必须充分考虑设备运作发生的振动对厂房所造成的影响。
建筑结构抗震设计习题集参考答案
《建筑结构抗震设计》习题集一.填空题1.地震按其成因可划分为()、()、()和()四种类型。
2.地震按地震序列可划分为()、()和()。
3.地震按震源深浅不同可分为()、()、()。
4.地震波可分为()和()。
5.体波包括()和()。
6.纵波的传播速度比横波的传播速度()。
7.造成建筑物和地表的破坏主要以()为主。
8.地震强度通常用()和()等反映。
9.震级相差一级,能量就要相差()倍之多。
10.一般来说,离震中愈近,地震影响愈(),地震烈度愈()。
11.建筑的设计特征周期应根据其所在地的()和()来确定。
12.设计地震分组共分()组,用以体现()和()的影响。
13.抗震设防的依据是()。
14.关于构造地震的成因主要有()和()。
15.地震现象表明,纵波使建筑物产生(),剪切波使建筑物产生(),而面波使建筑物既产生()又产生()。
16.面波分为()和()。
17.根据建筑使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果,将建筑分为()、()、()、()四个抗震设防类别。
18.《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震()、()和()的地段。
19.我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据()和()划分为四类。
20.饱和砂土液化的判别分分为两步进行,即()和()。
21.可液化地基的抗震措施有()、()和()。
22.场地液化的危害程度通过()来反映。
23.场地的液化等级根据()来划分。
24.桩基的抗震验算包括()和()两大类。
25.目前,工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种,即()和()。
26.工程中求解自振频率和振型的近似方法有()、()、()、()。
27.结构在地震作用下,引起扭转的原因主要有()和()两个。
28.建筑结构抗震验算包括()和()。
29.结构的变形验算包括()和()。
30.一幢房屋的动力性能基本上取决于它的()和()。
31.结构延性和耗能的大小,决定于构件的()及其()。
钢结构常见知识点
1.钢结构设计规范适用范围限于一般不直接承受动力荷载的简支梁及连续组合梁,其承载力采用塑性分析的方法计算。
2.圆柱头栓钉连接件有两种破坏形式,栓钉周围混凝土被挤压破坏或栓钉钉杆被剪断。
影响其承载力的主要因素为:栓钉截面面积、混凝土弹性模量和混凝土的强度等级。
3.组合梁的挠度按弹性方法计算,将混凝土翼板换算成钢截面。
4.在罕遇地震下的分析,钢结构处于弹塑性阶段,钢结构的阻尼比可取0.05。
5.框架—支撑结构的支撑可分为中心支撑和偏心支撑。
6.人字形支撑和V形支撑的地震组合内力设计值应乘以增大系数1.5。
7.K形支撑因受压屈曲或受拉屈服时,会使柱中承受横向水平力而破坏,因此抗震设防的结构不得采用K形支撑。
8.框架柱截面可以采用H形、箱形、十字形及圆形,其中箱形截面是应用最广的一种柱截面形式。
9.设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。
10.考虑钢结构稳定问题的基本方法仍然是传统的计算长度方法。
11.多层多跨框架在节点竖向荷载作用下的失稳模式有两种:对称失稳模式和侧移失稳模式。
12.结构体系的动力特性包括自振周期、振型和阻尼,脉动风会引起周期较长的高柔结构和悬索结构的较大风振反应。
13.钢管混凝土中钢管的焊接必须采用对接焊缝。
14.钢管混凝土的套箍指标宜控制在0.3到3之间。
15.钢结构的工作性能与构件的受力特点和节点的构造形式有关。
16.外墙在抗震设防烈度不高于6度的情况下,可采用砌体;当为7度8度时,不宜采用嵌砌砌体;9度时宜采用与柱柔性连接的轻质墙板。
17.当栓钉位于负弯矩区段时,混凝土翼板处于受拉状态,栓钉周围的混凝土对其约束程度不如位于正弯矩区的栓钉,此时位于负弯矩区的栓钉抗剪承载力设计值N c v应乘以折减系数0.9(中间支座两侧)和0.8(悬臂部分)。
18.为了防止节点域的柱腹板受剪时发生局部失稳,节点域内柱腹板的厚度t w满足t w≥(h b+h c)/90 h b、h c—梁腹板高度和柱腹板的高度;t w—柱在节点域的腹板厚度。
偏心支撑钢框架性能介绍与设计要点
偏心支撑钢框架性能介绍与设计要点摘要:本文对偏心支撑钢框架的抗震性能进行了简单的介绍,比较了不同的偏心支撑的形式,并说明各种形式的优缺点。
然后对偏心支撑钢框架消能梁段的设计方法进行了介绍,并为实际设计中采用这种支撑形式的结构提出了设计建议。
关键词:偏心支撑钢框架;性能;设计Abstract: This paper take a simple introduction to the seismic performance of eccentrically braced steel frame, compare different eccentric support in the form, and explain the advantages and disadvantages of various forms. Beam segments of the energy dissipation of eccentrically braced steel frame design method were introduced and the proposed design for the actual design of the structure of this support in the form of recommendations.Keywords: eccentrically braced steel frame; performance; design1.偏心支撑钢框架性能简介偏心支撑钢框架是近二十年发展起来的、并在抗震设防八度及以上的地震区的钢结构建筑中得到较多的应用。
它是在构造上使支撑至少有一端偏离梁和柱的轴线交点而与梁相交,另一端可在梁柱交点处进行连接,或偏离另一根支撑斜杆一端长度与梁相连,这样就在支撑斜杆杆端与柱子之间或者两根支撑斜杆的杆端之间构成了消能梁段。
如图1所示,为常见的几种偏心支撑的类型和消能梁段的构成。
钢结构复习资料2
框架支撑构件体系中,中心支撑与偏心支撑的区别是什么?它们各有何受力特点?区别:中心支撑支撑斜杆交于梁柱节点,而偏心支撑支撑斜杆不交于梁柱节点,其还有精心设计的耗能梁段。
中心特点:在地震作用下产生屈曲或屈服引起的较大侧向变形,所有形式的支撑体系都可以跨层跨柱设置。
偏心特点:位于支撑斜杆和梁柱节点之间的耗能梁段,一般比支撑斜杆承载力低,同时具有重复荷载作用下良好的塑性变形能力。
在正常荷载状态下,偏心支撑框架处于弹性状态并具有足够的水平刚度;在遭遇强烈地震作用时,耗能梁段首先屈服吸收能量,有效的控制了作用于支撑斜杆上的荷载份额,使其不丧失承载力,从而保证整个结构不会坍塌。
分析钢结构体系中各种楼板的优缺点:现浇钢筋混凝土楼板:,早期较常用,卫生间开洞较多处,整体性好,抗震能力强但模板用量大,施工速度慢。
预制楼板:高度不大且无地震设防的建筑,质量好经济施工速度快,局限与小开间,墙体密集,整体性差。
压型钢板组合楼板:结构性能好,施工方便,经济效果好但楼层占用净高大。
双向轻钢密肋砼组合楼板压型钢板组合砼楼板预制预应力叠合楼板。
组合楼板中压型钢板作为组合板和非组合板的特点?非组合板:压型钢板不参与承载工作仅作为模板使用,按照一般的钢筋混凝土楼板设计。
组合板:压型钢板不仅作为模板使用而且需验算压型钢板自重、钢筋和混凝土自重,施工荷载和附加荷载作用下楼板的强度和变形能力。
哪些情况分别属于平面不规则和竖向不规则?竖向不规则:楼层刚度小于其相邻上层刚度的70%,且连续三层总的刚度降低超过50%。
相邻楼层质量之比超过1.5。
立面收进尺寸的比例为L1/L < 0.75。
竖向抗侧力构件不连续。
任一楼层抗侧力构件的总剪承载力小于其相邻上层的80%。
平面不规则:任一层的偏心率大于0.15时;结构平面形状有凹角,凹角的伸出部分在一个方向的尺度,超过该方向建筑总尺寸的25%;楼面不连续或刚度突变,包括开洞面积超过该层总面积的50%;抗水平力构件既不平行又不对称于侧力体系的两个互相垂直的主轴。
偏心支撑框架的设计及应用
偏心支撑框架的设计及应用摘要:与中心支撑不同,偏心支撑框架利用支撑与梁间形成的耗能梁段来耗能,这样就可避免支撑过早的发生屈曲。
偏心支撑钢框架是最近数十年新兴的一种抗侧力体系。
这种体系有着良好的抗震性能。
本文着重阐述了偏心支撑与其他几种支撑的不同,主要的受力特点,并介绍了了耗能梁段的设计方法,其中包括消能梁段的长度确定和截面选择,消能梁段的腹板加劲肋和侧向支撑的设计。
另外结合其他结构的特点,对结构的耗能问题进行了探讨, 并给出了设计建议。
并对耗能梁段以外其它构件的设计进行了介绍。
关键词:中心支撑偏心支撑耗能梁段框架结构耗能抗侧力体系0 前言框架结构在工业与民用建筑中的应用非常广泛。
主要是因为它空间布置较灵活,结构延性较好,是比较优异的抗震结构体系。
不过框架的抗侧刚度主要是由梁柱决定的,属于单一抗侧力体系,而且梁柱的抗侧刚度不大,因此地震作用下的水平方向上的侧移较大,因而容易引起非结构构件的破坏。
许多地震结果发现纯框架节点也容易引发整体结构的破坏, 因此支撑框架被大量的应用。
加支撑的框架刚度增大,侧向位移大大减小。
而支撑框架靠支撑的轴向变形来抵抗大部分的地震力。
现在的支撑框架主要有中心支撑框架(CBF),偏心支撑框架(EBF)以及少量应用的防屈曲支撑框架(BRBF)。
其中,中心支撑是国内应用最为广泛的一种,而后两种结构因其涉及的复杂性而应用的较少。
1中心支撑框架中心支撑是指支撑与梁、柱交汇于一点,或两根斜撑与梁交汇于一点,或与柱交汇于一点,交汇时均无偏心距。
根据支撑布置方式的不同,主要有十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形支撑或K字形支撑,以及V形支撑等类型(见图1)。
中心支撑具有较大的抗侧刚度,侧移较小,支撑承担了大部分的水平力。
但是在地震作用下,支撑很容易发生屈曲。
尤其是在地震的往复作用下,随之抗侧刚度的下降,层间侧移增大,结构容易发生整体失稳破坏。
为了防止支撑屈曲就需要加大支撑的截面。
由于中心支撑是在框架的梁柱节点处连接,因此不但没有改善框架节点的抗震性能,反而增加了节点构造上的复杂程度。
高层建筑结构设计思考题答案(2)
高层建筑结构设计思考题答案(2)第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举1~2例。
答:钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有:框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店);框架剪力墙结构(如26层的上海宾馆);剪力墙结构(包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙);筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦(框筒),芝加哥JohnHancock大厦(桁架筒),北京中国国际贸易大厦(筒中筒)];框架核心筒结构(如广州中信大厦);板柱-剪力墙结构。
钢结构房屋建筑的抗侧力体系有:框架结构(如北京的长富宫);框架-支撑(抗震墙板)结构(如京广中心主楼);筒体结构[芝加哥西尔斯大厦(束筒)];巨型结构(如香港中银大厦)。
2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点?答:(1)框架结构在侧向力作用下,其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线为弯曲型,自下而上层间位移增大。
第一部分是主要的,所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。
(2)剪力墙结构在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大。
(3)框架-剪力墙在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯剪型,层间位移上下趋于均匀。
2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答:(1)框架结构是平面结构,主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩,必须在两个正交的主轴方向设置框架,以抵抗各个方向的侧向力。
抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。
框筒结是由密柱深梁组成的空间结构,沿四周布置的框架都参与抵抗水平力,框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。
2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的?偏心支撑钢框架有哪些类型?为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好?答:中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。
钢结构复习题答案 (2)
一、名词解释1、门式刚架的跨度:横向刚架柱轴线间的距离C2、钢屋盖中的柔性系杆::只能承受拉力的系杆3、钢屋盖中的刚性系杆:既能受压也能受拉的系杆4、多、高层钢结构中的竖向中心支撑:当支撑斜杆的轴线通过框架梁柱中线的交点时为中心支撑5、多、高层钢结构中的竖向偏心支撑:当支撑斜杆的轴线不通过框架梁柱中线的交点时为偏心支撑6、多、高层钢结构中的耗能梁段:竖向支撑的斜杆至少有一端未通过梁柱的节点,从而在梁端部或中部形成耗能梁段。
7、重型厂房结构中的无檩屋盖体系:将混凝土屋向板直接放在屋檩条连接的屋架或天窗架上所形成的屋盖体系8、厂房结构中的有檩屋盖:屋架之间有檫条连接,屋而材料一般为轻型材料9、压型钢板组合楼盖中的组合板:压型钢板上浇注混凝土形成的组合楼板10、蒙皮效应:建筑物表面的覆盖材料利用本身的刚度和强度,对建筑物整体刚度的加强作用11、门式刚架斜梁的隅撑:在靠边墙角的部位,斜梁与柱之间的支撑杆12、门式刚架结构中的摇摆柱:两边铰接只承受竖向荷载的门式刚架的中柱二、选择题1、一般情况下梯形钢屋架中跨中竖杆的截面形式为(①等边角钢T形相连相连,②不等边角钢长肢相连,③等边角钢十字形相连,④不等边角钢短肢相连)。
2、梯形钢屋架的支座斜杆,采用两个(①不等肢角钢长肢相连,②等肢角钢相连,③不等肢角钢短肢相连)的T形截面比较合理。
3、钢屋架中的下弦杆常采用不等肢角钢短肢相连的截面形式,这是根据(①强度条件,②刚度条件,③等稳条件)的要求而采用的。
4、轻型钢屋架上弦杆的节间距为l,其平面外计算长度应取(①l,②0.8l,③0.9l,④侧向支撑点间距离)。
5、屋盖中设置的刚性系杆(①只能受拉,②可以受拉和受压,③可以受拉和受弯,④可以受压和受弯)。
6、屋架设计中,积灰荷载应与(①屋面活荷载,②雪荷载,③屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值,④屋面活荷载和雪荷载)同时考虑。
7、普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间的垫板数不宜少于(①1个,②2个,③3个,④4个)。
抗震结构设计原理
第一章绪论1、地震按其成因分为:火山地震、陷落地震和构造地震2、震源:底层构造运动中,地球内部断层错动断裂并引起周围介质震动的部位震中:震源正上方的地面位置叫震中震中区(极震区):震中附近的地面震动最剧烈,也是破坏严重的地区震中距:震源至地面的垂直距离叫做震源深度3、地震波:体波(纵波、横波)随深度增大而增大….面波(L波、R波)随深度增大而减小纵波>横波>面波(面波的振幅最大)4、震级:表示地震本身大小的尺度地震裂变:是指某一地区地面及房屋建筑等工程结构遭受到一次地震影响的强烈程度。
关系区别:一次地震表示地震大小的震级只有一个,但由于各地区距离震中的远近不同、震源深度不同,地质情况和建筑物情况不同,故各地区所遭受到的地震影响程度不同。
5、基本烈度:指某地区在今后一定时间内,在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度,我国确定以50年内超过概率为10%的烈度为基本烈度(474年一遇)抗震设防烈度:一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,一般情况下可采用中国地震动区划图地震基本烈度,6度以上地区建筑必须进行抗震烈度设防。
6、地震动三个基本要素:幅值、频率和持时(在近场内基岩上的低振动加速度峰值大于软弱场地上的,而远场则相反)7、四个抗震设防类别:特殊、重点、标准、适度设防,简称甲乙丙丁(甲乙抗震措施提升一度,计算时甲提升一度,乙不提升)小震烈度:50年内超63.2% 中震10% 大震2-3%中震烈度(基本烈度)=小震烈度(众值或多遇)+1.55=大震(罕遇)-1.00三水准设防目标:小震不坏、中震可修、大震不倒两阶段抗震方法:第一阶段设计为承载力及弹性形变验算,取第一水准(相当于小震)的参数计算。
这样可满足第一二水准设防要求。
第二阶段设计为弹塑性形变验算,满足第三水准设防要求。
第二章场地、地基和基础1、场地:是指工程群体所在地,具有相似的反应普特征。
按场地上建筑物的震害轻重程度,把建筑场地划分四类,即对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。
钢框架支撑体系的应用和分析方法
钢框架支撑体系的应用和分析方法摘要本文介绍了中心支撑体系、偏心支撑体系等钢框架支撑体系,并总结了各自体系的类型、特点和应用范围,据此,判断不同高度的建筑所需要选择的钢框架支撑体系。
此外,本文根据梁所能承受的支撑杆传来的荷载比例的不同,支撑框架具有不同程度的变形能力和延性,详细叙述了钢框架中心支撑体系的设计原则,并从偏心支撑体系的工作原理出发,根据设计原理及构造要求叙述其设计分析方法,以期对支撑结构的设计和应用具有一定的参考价值。
关键词: 钢结构;支撑体系;计算原则;设计方法引言地震和爆炸等偶然作用可能造成的严重经济损失和人员伤亡。
为了节约有限的空间,保持环境的可持续发展,建成高层,超高层建筑越来越流行。
而这种结构不能仅仅使用之前的混凝土结构或砌体结构等,我们开始更多地使用钢结构,混合结构,或者筒体结构等结构体系,以增强结构的抗震能力或者稳定能力,其中使用更多地钢材是因为其具有良好的延性。
然而回顾1994年美国的诺斯里奇地震、1995年的阪神地震,发现钢结构在地震力作用下会出现脆性破坏,即延性好的钢材未必得到延性好的钢结构建筑,并不一定取得预期的结构安全效果。
所以,对钢结构建筑如何设计使其在其使用期内充分发挥较好的延性性能成为关注的焦点。
在钢结构建筑中,框架结构体系不设置竖向支撑,可采用较大的柱距,并能提供较大的使用空间。
当房屋高度较大时,可在框架的纵横方向设置支撑或剪力墙,这样就形成了框架-支撑体系。
支撑钢框架体系在框架体系中的某一跨或某几跨间,沿框架竖向设置由框架梁、柱和支撑斜杆共同构成的支撑桁架,与钢框架一起共同承担侧向荷载,形成两道抗侧力防线:第一道防线是竖向支撑,第二道防线是框架。
在水平力的作用下,支撑杆件只承受拉压轴向力,并通过楼板的变形协调与刚接框架共同工作,形成双重抗侧力结构的结构体系[1]。
钢框架支撑体系有多种不同的类型,分别适用于不同高度的建筑。
1. 框架—支撑结构体系类型1.1 中心支撑框架中心支撑是常用的支撑类型之一。
单层厂房应该设置哪些支撑
单层厂房应该设置哪些支撑单层厂房的支撑体系很多,具体要看结构了。
通常有柱间支撑,用于将厂房纵向柱列传来的力良好地传到基础上。
垂直支撑,用于传递屋架纵向垂直方向的力。
水平支撑,分上弦、下弦。
用于屋架上下弦水平方向的力。
联系梁,用于传递纵向的柱根、柱端、屋架端的水平力。
当屋面对称的时候,可以不设置屋脊处得斜拉条,因为两坡得分力基本平衡,至于墙梁,只要采用墙板能够自承重,也可以不设置斜拉条,但由于国内大部分厂房都有上排窗,有得还是通窗,所以最好设置斜拉条比较好,当然如果采用双层墙板且采用自攻钉连接得话,可考虑彩板得蒙皮效应.由于国内屋面板大部分都是采用单层板,且非自攻钉类固定,且屋面活荷载不一定均布,最好还是在屋脊处设置斜拉条,同时规范提到,但檩条有可能向屋脊处倾倒时,还要在檐口处设置斜拉条. 墙梁,规程规定,当墙板得竖向荷载有可靠途径直接传至地面或托梁时,可不设置拉条.不设斜拉条,那么直拉条也没有什么用,总不能靠最上面的一根檩条来承受吧,除非你把最上面的那个檩条设置的足够强. 不要那台湾的工程来与大陆来对比,呵呵,如果照他们的做,用钢量绝对不是你们所设计的那么轻啊,不能片面的看一处,要看全部.如果檩条足够,且采用内外双层板,均用自攻钉连接,如果屋面板强度足够,也可以不用斜拉条,甚至直拉条都可以不用;如果屋面对称,且跨度不是太长,我也不设置斜拉条. 不要总是认为实际没有事,就要求改规范,提高安全度,是一个国家的综合实力的提高,更注重人的生命.你总不能认为按旧规范做的工程没有出事,就不要求修改规范啊.回复:什么叫隅撑啊?谢谢,小弟做的是活动厂房,和钢结构沾一点点边,想学钢结构,可是感觉好多东西没有见过,望大家多多指教!回复:什么叫隅撑啊?在受压翼缘的位置必须的设置隅撑,加强他的侧向稳定。
回复:什么叫隅撑啊?框架结构中的梁截面太的话,也要设置侧向支撑的,道理和厂房中的隅撑一样,防止平面外失稳。
回复:什么叫隅撑啊?隅撑是梁的侧向支撑,还是檩条的?回复:什么叫隅撑啊?我也不明白隅撑是梁的侧向支撑,还是檩条的?是梁的但没在受压翼缘,是檩条的又是隔跨的?回复:什么叫隅撑啊?隅撑论坛里面讨论了很多次了,它的作用不是支撑檩条的,是个梁的受压翼缘一个支点,让它不要失稳。
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1。
中心支撑提供侧向刚度比较大,受力是以拉压为主,变形特征:构件拉伸与受压屈曲,对梁柱有附加轴力,构造连接比较简单。
2。
偏心支撑提供侧向刚度相对比较小,受力是以耗能梁段受剪力为主,同时支撑受拉压,变形特征:耗能梁段先受剪屈服,其次支撑屈曲,对梁柱产生附加轴力小,构造连接比较复杂,造价较高。
偏心支撑主要用来耗能,减小地震作用,由于高层建筑竖向构件比较大,刚度也大,偏心支撑提供侧向刚度相对比较小,位移易满足要求。
3。
小高层,刚度较小时,也可采用中心支撑,增加刚度。
4。
支撑的设计要求:采用铰接计算,刚性连接。
排架结构中的支撑一般计算与构造均采用铰接,主要是受力较小。