《钢框架——支撑结构概念》小结
钢框架柱间支撑节点计算__概述说明以及解释
钢框架柱间支撑节点计算概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文主要研究钢框架结构中柱间支撑节点的计算方法和参数确定。
在钢框架结构设计中,节点是连接柱与横梁之间的重要组成部分,承担着传递荷载和保证整体结构稳定的重要功能。
因此,对于节点进行准确的计算和合理的设计至关重要。
1.2 文章结构本文包含五个主要部分,分别为引言、钢框架柱间支撑节点计算、节点计算概述说明、节点计算解释以及结论与展望。
在引言部分,我们将介绍本篇文章的背景和目标,并简要说明各个章节的内容。
接下来,在第二部分中,我们将详细探讨钢框架柱间支撑节点的定义、作用、计算方法以及参数确定等方面。
第三部分将对节点计算进行概述说明,包括初始节点强度设计要求、节点刚度计算方法以及非线性行为分析和设计要求。
第四部分将进一步解释不同承载力下的节点设计细节,并介绍连接件和施工注意事项。
最后,在结论与展望部分,我们将总结本文的主要观点,并提出存在的问题和进一步的研究展望。
1.3 目的本文旨在详细介绍钢框架柱间支撑节点的计算方法和参数确定,并对节点计算进行概述说明。
通过深入研究这些内容,我们希望能够为钢框架结构设计人员提供有关节点计算的准确指引,以确保结构的安全性和稳定性。
同时,本文还将提出一些需要进一步研究和改进的问题,以促进相关领域的发展。
2. 钢框架柱间支撑节点计算2.1 节点的定义和作用在钢框架结构中,柱间支撑节点是连接结构中柱子和梁之间的重要部分。
其主要作用是承受来自上部荷载的传力并将其合理地引导到其他结构部件中。
节点所承受的荷载包括重力荷载、水平荷载和轴向荷载等。
2.2 节点计算方法节点计算通常包括强度设计和刚度设计两个方面。
在强度设计方面,首先需要确定节点所承受的各种力的大小,如剪力、轴压力等。
然后根据材料的强度性能和结构的安全性要求,通过应力分析方法计算节点在各个方向上的受力情况,并验证其是否满足设计标准。
而在刚度设计方面,则需要考虑节点对整个结构体系刚度的影响。
钢框架—支撑结构化工装置常见设计问题浅析
钢框架—支撑结构化工装置常见设计问题浅析目前钢框架—支撑结构体系是钢结构化工装置中广泛采用的结构受力体系。
本文对钢框架—支撑结构设计中遇到的一些问题进行了深刻的剖析,同时针对问题给出建议和解决方法。
标签:钢框架—支撑结构;钢楼梯布置;刚性楼板假定;有效质量系数;性能化设计0 前言随着经济发展,具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、有利环境环保、空间大等优点的钢结构逐渐成为化工装置常见结构形式。
钢框架—支撑结构是设计中的常用结构体系:钢柱一般都采用H 型钢;钢柱的强轴与钢梁刚接,形成纯框架抗侧力体系;钢柱的弱轴与钢梁铰接,并在适当的位置增加竖向柱间支撑,形成支撑结构抗侧力体系。
设备及楼面荷载基本上都通过次梁传递到柱强轴的刚接主梁上,组成横向承重结构体系。
1 钢楼梯布置化工装置内布置基于生产工艺和造价的考虑,习惯将钢楼梯布置在框架两端甚至局部突出部位,该部位钢楼梯通常采用截面较小钢柱作为框架柱。
框架的整体计算中,端部及突出部位承担较大的地震力再加上钢梯柱较小的截面刚度,楼层最大位移比常常出现在框架周边楼梯钢柱处。
鉴于楼梯部位高弹性和钢结构高延性的特点,当楼层最大位移比出现在此处时,最大位移比可采用规范允许的较大限值。
当楼层最大位移比无法满足规范要求的限值时,建议将钢楼梯布置在钢框架内部或者采用较大截面楼梯钢柱。
钢楼梯布置除满足抗震要求外也应考虑中震承载力、变形验算和大震变形验算。
2 刚性楼板假定化工装置一般采用花纹钢板或钢格栅板作为楼面板。
设计及施工中花纹钢板与钢梁焊缝非完全焊缝,钢格栅板与钢梁之间仅靠连接件固定,楼板对各柱的变形协调相对较弱,也无法满足规范要求的刚性楼板假定。
由于设备吊装预留安装孔等各方面的制约,楼面常常有大范围的开洞,甚至局部为了达到某种要求连楼面板都没有,刚性楼板假定更难以满足。
规范中所指的刚性楼板假定,按国外的相关规定,楼盖周边两端最大位移不超过平均位移2倍的情况均称为刚性楼板,超过则属于柔性楼板。
高层钢框架—支撑结构二阶随机风振响应分析
变形 分别 由位 于支 撑 结 构 中轴 线 的 弯 曲 弹簧 、 切 剪 弹簧 和轴线 弹簧 表示 . 在这 个模 型 中 , 曲刚度 由支 弯 撑结 构 的两 边柱 提供 , 切刚度 由支撑 提供 , 向刚 剪 轴 度 自然也 由两边 柱 提供 . 了今 后 能 应 用单 分 量 模 为 型进 行 分 析 , 弯 曲 弹 簧 分 设 上 、 两 边 , 图 2 将 下 AlA2 别为两 边柱 面积 ; 为支撑 、 分 志 2 ^、 分 别 , L
结 构 的 弯 曲刚 度 , 乎: 志
为 支撑 的高 度 、 跨度 ; 。 志 为支撑 结 构 的剪 切 刚度 , 如
图 3a 所 示时,s ■ 1 () 是 — 2 ,
簧
; 如图 3b 所示 ()
关键 词 :钢框 架 ;支撑 ; 阶分析 ;随机 风振 二
中图 分类号 : 7 .3 TU 9 3 1
文献 标识码 : A
钢 结构 是高 层 建 筑 的 主要 结 构类 型 , 了抵 抗 为
水 平 力 , 钢框 架 结构 中附加支 撑是一 种极 有效 的 、 在
弯 型结 构 .
经 济 的方 法 . 一个有 支 撑的框架 结构通 常 由梁 、 和 柱
与支 撑结构 力学 性能最 相 近的是 钢筋砼 剪力 墙 结构 . 文借 鉴 日本 的 小 谷俊 介 等 对 单 片整 体 墙建 本 立的 三竖线单 元模 型 , 针对 钢支撑 结构 , 引进 三元 件 ・ 模型 , 即钢 支撑 结 构 的 弯 曲变 形 、 切 变形 、 向 也 剪 轴
收 稿 日期 : 0 11.1 2 0 .22
稳 定性 ¨ . 非 地 震 区 , 荷 载 是 结 构设 计 的 主 要 J在 风
钢框架—支撑结构体系特点说法
钢框架—支撑结构体系特点说法钢框架支撑结构听起来是不是有点高大上?其实它就是我们生活中常见的一种建筑方式,听起来挺复杂的,实际上却非常简单明了。
想象一下,像搭积木一样,把一根根钢材拼凑在一起,形成一个坚固的框架,给建筑物提供支持。
就像是给大楼穿上了一副铠甲,稳稳当当,不怕风吹雨打。
钢框架的优势可不少,不仅坚固耐用,还能让设计师们大展拳脚,发挥创意。
想要大空间?没问题,钢框架的灵活性让你尽情挥洒。
没错,想要在天花板上吊个大灯,或者把墙打通,完全没问题,任你折腾。
大家肯定会问,这钢框架到底有什么特别之处?其实啊,它的强度和稳定性可不是盖的。
就拿抗震来说吧,钢框架比其他材料更能抵御震动。
这就好比我们穿上了一个防震的护具,哪怕是地震来了,也能稳稳当当地站着,不晃不晃的。
真是让人心里踏实,对吧?钢框架的施工速度也挺快的,像是在玩拼图一样,一块一块的往上搭,没几天就能看到成果,真让人心里乐开了花。
再说说钢框架的耐久性。
这可是个大问题,毕竟我们盖房子可不是盖个小玩意儿,要用个几十年,甚至上百年。
钢材在各种天气条件下表现都很不错,抗腐蚀、抗氧化,真是让人觉得它像个“老寿星”,活得特别长久。
想象一下,楼房立在那儿,风吹日晒,它却依然屹立不倒,真是太赞了。
钢框架的维护也简单,不用天天操心,省心省力。
不过,虽然钢框架有那么多优点,但用起来也得讲究点。
比如,施工的时候得认真仔细,不能马虎了事。
钢材的连接、焊接这些技术活儿,真得找专业的团队来。
就像你想做一顿大餐,食材要好,厨师也得靠谱,才能做出美味的佳肴。
再说了,钢框架虽然强,但也不是无敌的,设计不当或者材料不合格,结果可就不好说了,真是“谋事在人,成事在天”。
咱们再聊聊钢框架的环保性,越来越多的人关注可持续发展,钢框架也是在这方面走在了前头。
钢材可以回收利用,真是个环保小能手。
废旧的钢材经过处理,能变成新的建筑材料,循环利用,减少浪费,真是为地球出了一份力。
想想看,咱们住的房子不仅舒适,还能帮助保护环境,心里多美滋滋呀。
关于钢框架—支撑结构体系特点的说法
关于钢框架—支撑结构体系特点的说法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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钢框架-偏心支撑结构的高等分析
常见 的几 种钢框 架偏心 支 撑结 构 中 的偏 心 支撑 类 型见 图 1 .水平 风 荷 载 对 高层 和 超 高层 建 筑 影 响
很 大 , 以 有 必要 对 钢 框 架一 来自撑 结 构 在 静 力 荷 所
载作用下 的分析 方法进 行研究 .
4 3 4 4 3 4
并 在高层 建 筑钢 结 构 中得 到越 来 越 多 的应 用 ¨ ,
构极 限承载力 的分 析方法 . 目前高 等分 析 主要用 于 纯 钢框 架 结 构 中.本 文在考 虑几 何 、 料 非 线性 和剪 切 变 形 及 初 始 缺 材 陷 的基 础 上 , 出 了 一 种新 的钢 框 架一 偏 心 支 撑 提 结构 的高 等 分 析方 法 , 并对 钢 框 架一 偏 心 支 撑 结 构进行 丁高 等 分析 , 与非 线 性 软 件 的计 算 结 果进
. . . . . . . 。
文 章 编 号 :6 1 29 2 1 )5 )1— 17 - 2 (0 0 0 4 60 4 0 5
钢框架一偏心支撑结构 的高等分析
刘 坚 ,郝 际平 ,易 凌 。
( . 州 大学 土 木 工 程 学 院 , 东 广 州 1广 广 50 0 ; . 安 建 筑科 技 大学 , 10 6 2 西 陕西 西 安 705 ; 10 5
设计 方法存 在着结 构 内力 计 算模 型 与构 件极 限状
0 引 言
钢框 架偏心 支撑结 构 是 近 2 0年发 展起 来 的 ,
态 承载力 的计 算模 型 不一 致 的 问题 , 钢 结 构 高 而
等分 析 卜 是指 直接对 钢 结构 同时进 行 几何 非 线 性 ( 阶弹性 ) 二 和材 料 非线 性 分 析 , 是一 种 基 于 结
几种钢框架-支撑结构体系的特点和性能
几种钢框架-支撑结构体系的特点和性能
哈敏强
【期刊名称】《住宅科技》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】钢框架-支撑体系具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度.介绍了中心支撑、偏心支撑及消能支撑等钢框架-支撑体系的构造和性能,通过比较,指出偏心支撑框架具有良好的耗能能力,消能支撑框架具有较强的抗侧钢度,是理想的抗侧力体系.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】哈敏强
【作者单位】同济大学建筑工程系,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU2
【相关文献】
1.支撑材料超强对弱剪型支撑钢框架影响的研究--兼论抗震钢在弱剪型支撑钢框架支撑构件中的应用 [J], 齐永胜;周泓
2.钢框架-支撑体系中支撑与框架的变形特点对结构分析的影响 [J], 张艳霞
3.中心支撑对钢框架结构体系抗震性能影响分析 [J], 余勇为;杨建军;盖卫明;吴晓
东
4.屈曲约束支撑铰接钢框架结构体系抗震性能分析 [J], 侯检平
5.多层住宅钢框架结构体系在几种主要荷载作用下的性能特点 [J], 王柯;李天;高明辉;张哲;李光
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钢框架支撑结构体系
钢框架支撑结构体系钢框架支撑结构体系是一种基于钢筋混凝土施工的重要支撑结构,它有着较高的强度和刚性,广泛应用于建筑物的主体结构。
钢框架支撑结构体系由梁截面、柱组成,并以钢筋混凝土连接而成。
梁的设计主要是根据建设的结构及其承载力,结合结构布置形式,设计满足要求的梁截面,并确定梁的断面尺寸,以及梁的长度和数量等大小尺寸。
而柱的设计则主要是根据建筑物结构、承载力和安装条件来设计,以确保其结构的稳定。
在设计梁和柱时,必须严格遵循钢筋混凝土结构施工的正确方法,使梁和柱的结构能够正常运行。
此外,在施工钢框架支撑结构体系时,还必须考虑地质状况、地质灾害,不仅要对建筑地面进行测量和勘察,还必须对地质状况做深入分析,以确保结构的稳定性和安全性。
在施工过程中,要确保梁和柱之间的接触面,使得整个结构能够紧密耦合;同时还要检查其他部位,确保说服尺寸和位置符合设计要求。
另外,在施工钢框架支撑结构体系时,还必须考虑结构衔接处的连接情况,以确保整体结构的牢固性。
总之,钢框架支撑结构体系在建筑物的主体结构中扮演着重要角色,它的设计和施工将直接影响建筑物的使用寿命及稳定性,因此,能够有效考虑到影响结构安全性的地质状况,严格遵循钢筋混凝土结构施工的正确方法,精心设计梁和柱的尺寸及配置,以及确保位置正确,是确保整个结构能够安全运行的关键。
在施工钢框架支撑结构体系时,还需要加固梁柱和其他部分,确保结构的整体刚度。
对于梁柱等主要结构部件,可以采用不同类型的加固方法,如外加扩展钢筋、增加梁柱节点的连接钢筋、采用预应力等,以提高结构的强度和刚度。
同时,在安装梁和柱的过程中,还需要加固诸如墙体的其他部分,以提高结构的承载能力。
此外,钢框架支撑结构体系施工前必须对材料进行严格的验收,确保其施工质量。
这包括检查钢材尺寸、外观以及材料的抗裂性能测试等,避免使用含有杂质和缺陷的钢材,以及回收重复使用的已经损坏的钢材。
同时,还需要仔细检查梁和柱施工时的安装尺寸,确保施工过程中不会出现损坏。
高层钢框架-支撑结构动力特性分析
和 弯 剪 型 结构 体 系 固有 频 率 与 基 本 周期 的 理 论 计 算 方 法 及 其 2种 实用 计 算 方 法 。 最 后 通 过 算 例 对 本 文 计 算 结 果 与 ANS S分 析 结 果 、 国 UB 计 算 结 果 对 照 分 析 , 影 响 该 结 构 体 系 固有 频 率 与基 本 周 期 的 相 关 因素 Y 美 C 对
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q e c n u d m e t l e i d o h t u t r ls s e a e a s n l z d u n y a d f n a n a ro ft e s r c u a y t m r l o a a y e . p
Ke r s Br c d fa e, t a r qu n y, y wo d : a e r m Na ur lfe e c Fun m e t lpe i d, da n a ro Dyn m i ope te a c pr ris
Ab t a t Th d lo a s fo r a o t t e s r c u a y t m fs e lb a e r m e f r d — sr c : e mo e fb r — l o b u h t u t r ls s e o t e r c d fa o y n mia n l s s i e t b ih d, t p l d me h d n h h o y m e h d f r c mp tn a c la a y i s s a l e s wo a p i t o s a d t e t e r t o o o e u ig t e n t r lfe u n y a d f n a e t lp ro ft e s r c u a y t m r r s n e . B s d h a u a r q e c n u d m n a e i d o h t u t r ls s e a e p e e t d a e
考虑二阶效应的高层钢结构框架—支撑体系简捷分析
刚度 , 支 撑 斜 杆 的抗 剪 作 用 等 效 为 楼 盖 处 的 弹 簧 , 用 合 成 法 将 框 架 一 撑 体 系 等 效 为 一 根 将 使 支 弯 曲 型 等 效 柱 与 剪 切 型 等 效 柱 的并 联 等 效 模 型 。 用 该 模 型 , 使 只需 按 一 阶分 析 方 法 即 可 获 得 二 阶 分 析结 果 , 用 十 分 方 便 。 应
适 用性 和 可靠 性 。
关 键 词 : 架 一 撑 体 系 ; 阶 效 应 ; 捷 模 型 ; 刚 度 框 支 二 简 负
中 图 分 类 号 : U 9 3 2 T 7 . 3 文献 标识 码 : A
钢框 架一 撑 体 系 是 高 层 钢结 构 中的 常 用 结 构 体 系之 一 。 于 其 材 料 强 度 高 、 构 重 量 轻 , 支 由 结 所 选 构件 截 面 面 积 小 , 构 可 获 得 较 好 的经 济 效 益 与使 用 效 益 。 是 , 结 构 相对 较 柔 , 移 相 结 但 该 侧
以弯 曲变 形 占主导 地 位 , 框 架 结 构则 以 剪 切 变 形 占 主 导 地 位 。为 简 化 计 算 , 支 撑 结 构 与 具 而 将 有 负 弯 曲 刚 度 的 假 想 柱 合 并 为 一 根 弯 曲型 等效 柱 , 框 架 结 构 与 具 有 负 剪 切 刚 度 的假 想 柱 合 将
1 简 捷 模 型
1 1 等 效 方法 简 述 . 框 架一 撑 结 构 体 系等 效模 型 的等 效 过 程 如 图 1 示 。对 于平 面 布 置 规 则 、 量 和 刚 度 分 支 所 质
收 稿 日 期 :0 2 0 —2 2 0 —3 1
基 金 项 目 : 苏 省 建 设 厅 资 助 项 目(S O l 0 江 J2 O2 ) 作 者 简 介 : 廷 银 ( 5 一 , , 庆 人 , 教 授 , 职 博 士 郑 1 5) 男 重 9 副 在
钢框架-中心支撑结构体系设计浅析
钢框架-中心支撑结构体系设计浅析摘要:通过具体工程实例对钢框架-中心支撑结构体系进行分析,并进一步探讨钢框架-中心支撑结构体系的结构布置、结构分析、特殊构件与节点设计,以供设计参考。
关键词:钢框架-中心支撑;弹性时程分析;支撑与梁柱节点1工程概况某管理中心办公楼,地下1层,地上17层,建筑高度69.3m,标准层层高3.9m,总建筑面积44440m2。
地下一层为车库及设备用房,地上部分主要功能为办公及会议,标准层结构平面布置见图1。
图1标准层结构平面布置图工程抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度0.05g,II类场地。
按百年一遇风荷载取值,基本风压0.45kN/m2,地面粗糙度B类。
2结构体系与布置主体结构采用钢框架-中心支撑体系,方(或矩形)钢管混凝土柱、H型钢梁及H型钢支撑。
地下一层钢框架外包混凝土形成钢骨混凝土结构,支撑下部的地下室部分改为钢筋混凝土剪力墙,基础采用独立基础加防水板。
建筑标准层平面长82m,宽28.2m,长宽比约为2.9,长宽比相对较大。
中部为公用区域,左右两边各有一个采光天井,天井外侧仅有3.2m宽楼板相连。
根据建筑平面,最终确定的标准层结构平面布置见图1。
利用中部公用区域布置六榀、组合成两个槽型的支撑框架(位置见图1中的ZC-1、ZC-2)。
考虑到建筑平面两侧楼板透空,仅在端部有部分楼板相连,使得部分框架不能连成整体,以致结构两侧刚度大大降低,扭转效应显著,在③、轴布置两榀混合支撑框架(位置见图1中的ZC-3),以提高结构两端的刚度。
各榀支撑框架立面见图2。
结合建筑门洞口位置,ZC-1、ZC-2分别采用人字形支撑和V字形支撑。
ZC-3上部为迭层混合空腹桁架;为满足建筑使用功能,支撑在五层向两侧框架进行转换,且转换后采用越层单斜杆支撑。
为实现建筑主入口处门厅大空间要求,⑦、⑧轴框架局部抽柱并采用转换桁架进行托柱转换,⑦、⑧轴框架立面简图见图3。
中部公用区域在、轴和、轴之间因设备管线布置及建筑净高要求,除个别楼层外无法设置钢梁(见图1、3),为更好地协调各部分框架协同受力,增加结构整体性,楼板厚度设计为140mm,并采用双层双向配筋,同时在建筑端部透空楼板外的相连部分板中设斜向抗剪钢筋以增强其受力性能。
钢框架支撑结构的分析方法及影响因素
钢框架支撑结构的分析方法及影响因素作者:张丽娟孙绍霞来源:《城市建设理论研究》2013年第14期摘要:本文介绍了钢框架支撑结构的各种分析方法及影响因素,钢框架支撑结构高等分析方法将是未来钢框架支撑结构分析方法重点研究方向。
关键词:钢框架支撑结构;影响因素;高等分析方法中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号:引言:在最近的十几年里随着计算机技术的发展,把钢结构的高等分析应用于设计已成为一种可能。
高等分析方法是一种能准确描述结构极限状态的二阶弹塑性分析方法,并且不需要对组成结构的单个构件进行繁琐的验算,一次计算一次完成,因此,高等分析方法是一种更为有效和更加精确的钢结构分析方法。
1、钢框架支撑结构分析方法钢框架支撑结构分析方法主要分为一阶弹性分析、二阶弹性分析、一阶弹塑性分析、二阶弹塑性分析、以及考虑了构件本身存在的残余应力、几何初始缺陷等因素的高等分析方法、以及考虑节点半刚性的高等分析方法。
按结构变位前的轴线建立平衡方程进行分析的称为一阶分析,按结构在己变形状态下的平衡进行分析的称为二阶分析,也就是考虑变形对外力效应的影响的分析。
我国钢结构规范((GB50017-2003)规定了两种设计分析方法,一种是传统的一阶弹性分析法,另一种是对∑N·△U/∑H·h>0.1的框架结构宜采用二阶弹性分析方法即只考虑框架整体P-△效应的二阶分析法。
现阶段钢框架支撑结构的研究方向是既考虑局部构件P-δ效应又考虑框架整体P-△效应的二阶分析法。
2、各种因素对钢框架支撑结构影响影响钢框架支撑结构的因素有很多,主要分为两大类:第一类是影响钢框架支撑结构性能的因素,第二类是结构体系的不同对钢框架支撑结构的影响。
2.1影响钢框架支撑结构性能的主要因素影响钢框架支撑结构性能的主要因素可分为三类:①几何非线性;②材料非线性;③节点区域的非线性。
几何非线性影响主要有:P-Δ效应和P-δ效应。
材料非线性影响主要有:塑性扩展和残余应力。
钢框架支撑结构的分析方法及影响因素
广东建材 20 年第9 07 期
建筑设计与装饰
钢框架支撑结构 的分析方法及影响因素
张耀平 易 凌 ( 江西理工大学应用科学学院)
摘 要 :本文介绍了钢框架支撑结构的各种分析方法及影响因素, 其中主要介绍钢框架支撑结构高
等分析方法 ,钢框架支撑结构高等分析方法 的优点主要是它不 需要逐一对每 个构件进行强度 和稳 定 验算 , 而是对 结构整体进行考虑 几何非线性和材料非线性的…种分析方法 , 对构件本身存 在的残余应 力、 几何初始缺 陷等因素都考虑在 内。 钢框架支撑结构高等分析方法将是未来钢框架支撑结构分析方
而 按结 构变 位 前 的轴 线 建立 平衡 方 程 进行 分 析 的称 围 内材 料 的应 力 一应 变关 系是 非线 性 的, 且不是 唯一 随着 材料 的不 同而不 同 。一 阶弹 塑性 分析 是考虑 材 为一阶分 析, 结构 在 己变 形状 态下 的平 衡进 行分 析 的 的, 按
— 称 为二 阶分析 , 也就是 考虑变 形对 外 力效应 的影 响的分 料 的塑性 发展 ,但不 考虑杆 件 内力产 生 的 P A 效应 和 一 即 析 。 国钢 结构规 范 (G 5 0 7- 0 3 规定 了两种 设计 P 6 效应 。当构件截 面 的最大应 力小 于屈服应 力 时, 我 (B 0 1 2 0 )
力和 位移采 用一 阶弹性 理论 , 以得 到 足够 精确 的分析 相互 耦联和 相互 影响对 结构 内力 和位移 的影响 , 比较 可 能 结果 , 这类 结构被 称为线 弹性 结构 。一 阶弹 性 理论具 有 真实地 确 定钢框 架支撑 结构 的极 限承 载力 , 结构 各杆件
阶 弹性分 析方法 就是 线性 的结构 力学 方法 。 一阶
《钢框架——支撑结构概念》小结
《钢框架—-支撑结构概念》钢框架——支撑结构在多高层钢结构建筑中是一种非常常用的结构形式,钢框架支撑结构是在钢框架结构的基础上,通过在部分框架柱之间布置支撑来提高结构承载力及侧向刚度。
支撑体系与框架体系共同作用形成双重抗侧力结构体系,这不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度,而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下,提供了两道受力防线,形成了人们较理想的破坏机制。
然而,不同的支撑布置方式会产生不同的效果,这包括支撑的类型,支撑布置的位置以及支撑杆件所选择的截面形式。
1支撑的类型:(1)中心支撑:支撑构件的两端均位于梁柱节点处,或一端位于梁柱节点处,一端与其他支撑杆件相交,中心支撑的特点是支撑杆件的轴线与梁柱节点的轴线相汇交于一点,支撑体系刚度较大。
中心支撑包括:单斜杆支撑,交叉支撑,人字形支撑,V字形支撑,K字形支撑,跨层交叉支撑,带拉链杆支撑。
中心支撑适用于抗震设防等级较低的地区,以及主要有风荷载控制侧移的多高层建筑物。
(2)偏心支撑:支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点,而是偏离了一段距离,形成一个先于支撑构件屈服的“耗能梁段”。
偏心支撑包括人字形偏心支撑,V字形偏心支撑,八字形偏心支撑,单斜杆偏心支撑等.偏心支撑适用于抗震设防等级较高的地区或安全等级要求较高的建筑,而且相对中心支撑而言可以很容易解决门窗布置受限的难题。
(3)消能支撑:将支撑杆件设计成消能杆件,以吸收和耗散地震能量减小地震反应。
消能支撑实际上也是一种非屈曲支撑,技术较为先进,适应强,但单造价相对较高。
2、支撑的布置方式:以上述6跨的钢框架支撑结构为例,来说明支撑的布置对结构抗侧刚度的影响:(框架支撑结构的用钢量及支撑的数量、规格均相同) (1)支撑集中布置在中间跨的框架支撑结构的抗侧移刚度要大于支撑布置于边跨;(比如b和e的布置方式,假设将有支撑跨视为一个竖向悬臂杆,无支撑跨的抗侧刚度忽略不计,则显然b结构只相当两个竖向悬臂杆的抗侧刚度的简单叠加,而e结构却相当于一个2倍截面高度的悬臂杆的抗侧移刚度。
高层钢框架—支撑结构二阶非线性随机地震响应分析
S c n — r e o l e r r n o s i c r s o s n l sso te e o d o d r n n i a a d m es n mi e p n e a ay i fse l b a e r me S r c u e i h ie b i i g r c d fa tu t r i h g rs u l n s s n d
文章 编 号 :0010 (020 —100 10 —3 120 )307—5
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同 钢 框 架 一 撑 结 构 二 阶 非 线 性 层 支 随 机 地 震 响 应 分 析
陈 兰 ,汤 海 波 ,梁启 智
( . 南 理 工 夫 学 土 术 系 , 州 50 4 ;. 圳 建 设 投 资 控 股 公 司 ,深 圳 5 80 ) 1华 广 16 12 深 100
C E a T NG H i 0 ,IA G Q—h H N I n , A a— 2 L N i i . b z
( . em t e t f i l n ier g S uhC ia U i r t o T c n lg , un zo 16 1 C ia 1 D tr n o v g e n .o t h nv s y f e h ooy G a gh u5 0 4 , h m C iE n i n e i n 2 S ez e o s u d n Ivs e tH li o l n . h nh n 5 8 0 . hn ) . h n hn C nn c o n et n o n C r m y S ez e 10 0 C a m dg n i
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高层框架—支撑体系钢结构建筑优化设计案例
山 西建筑SHANXI ARCHIDECTURE第47卷第11期・60・2 0 2 1年6月Vot. 27 N o . 11Juu. 2021DOI :1. 1371/j. cnei. 10094025.2021. 11.022高层框架一支撑体系钢结构建筑优化设计案例汤嘉虹1宋鹤2(1.太原市晋源区建筑工程质量服务站,山西太原030000; 2.山西四建集团有限公司,山西太原030000 )摘 要:某高层建筑,结构形式为钢框架(钢管混凝土柱)—支撑体系,通过荷载的精细化取值、梁规格的合理选型及计算参数的调整等方面,对原结构设计进行了优化,并对优化前后结构的规则性、侧移、自振周期及振型等整体指标进行了比较分析。
结果表明,通过本次优化,用钢量降低了 12% ,同时并未降低原结构的安全储备。
结合实际工程,对优化及抗震设计过程中的要点进行了分析,期望能够为高层建筑钢结构的优化设计提供有益的参考。
关键词:高层钢结构建筑,优化设计,结构形式中图分类号:TU31 文献标识码:A 文章编号:1009 4025( 2021)l1-4062-431概述近年来,装配式建筑得到了政府的大力推广,其中钢结构工程主要是通过工厂化的形式生产各类结构构件, 实现全生命周期的设计,包括生产、施工和安装等环节, 具有节能环保的社会效益,在装配式建筑中具有明显的 优势。
因此在高层住宅、公寓等建筑中,钢结构作为结构 主体的应用得到了较大规模的普及。
而经济性能是影响其应用的一个关键问题,如何控制工程造价,充分发挥钢 结构建筑技术经济上的综合优势,工程设计是一个非常重要和关键的阶段。
2工程概况23 工程简介本工程地上10层,地下2层,其中地上部分使用功能 为公寓和办公,地下部分为车库。
地上部分总建筑面积为 135 525 m 2,分为A 座、B 座两部分,层高为48. 72 m,每部分通过抗震缝分为四个单体,平面布置如图1所示。
结构 层高见图2。
框架—支撑结构体系的分类及优缺点
框 架一 支撑 结 构体 系 的分 类及 优 缺 点
刘 磊
摘 要: 介绍 了中心支撑框架 、 偏心支撑框架 、 钢框架一 混凝 土核心 自 系、 体 伸臂及带状桁 架体 系及错列桁架结构的受力
分 类 方 式及 受力 性 能 , 分析 了不 同体 系 的优 点 与不 足 , 并 以供 不 同高 度 的建 筑 选 择使 用 。
连续 , 因此具有较大 的抗 推刚度 , 担水平荷 载引起 的剪力 和倾 承
2 偏 心支撑 框架
地 偏 心支撑 的主要 特点 是每一根支撑 斜杆的两端 , 至少有 一端 覆力矩。因而结构 的抗推刚度和受剪 承载 力都得到显著提高 , 震作用下的层 间位 移也显 著减小 。这 种结构 体系可 用于地震 区 与梁不在柱节点处相连。这种支撑 斜杆和柱之 间, 或斜杆和斜杆 钢筋 混凝土是 受弯构件 , 钢框架 是 之间就构成 了一个耗 能梁段 。采用 耗能梁 段的 目的是改 变支撑 的多层楼房 。在 水平荷载 下 ,
由于混凝土芯筒是立体构件在各个方向都具有较大的抗推刚度在结构体系中成为主要的抗侧力构件将承担较大的水平错列桁架体系的基本概念是建筑物整个框架在水平荷载下荷载而在混凝土芯筒外围的钢框架主要承担竖向荷载及小部分象一个悬臂梁所有柱子都布置在周边其作用如梁的翼缘而柱水平荷载
维普资讯
关键词 : 高层建筑, 框架一 支撑 , 结构体 系
中 图分 类 号 : U3 8 T 9 文 献标 识 码 : A
框架结构体系的主要 不足之处是侧 向刚度差 , 当建筑达 到一 通过耗 能梁段 的非弹性变形进行耗能 ; 另一方面使耗 能梁段 的剪
定刚 度时 , 在侧 向力 的作 用下 , 结构 的侧 移较大 , 影响正 常使用 , 切屈服在先 ( 同跨的其余 梁段 未屈服 )保 护支撑斜杆不屈 曲或屈 , 旦钢框架破坏 , 其后果将非常严重 因而 建筑 高度受到 限制 。当 曲在后 , 从而有效地 保 持并 相应地 延 长结 构抗震 能 力的持 续 时 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 间 , 并达到节约钢材的 目的。
一级注册结构小总结
1.偶然偏心(与双向地震不同时考虑,与考虑扭转取不利)《高规》3.3.3 ei=+-0.05Li《抗规》5.2.3增大边榀地震效应方法《高钢规》5.2.6无偏心乘以修正系数2.扭转(平面不规则)《高规》4.3.5 双控-位移比和周期比《抗规》3.4.3-13.薄弱层(竖向不规则)《高规》4.4.2 ,4.4.3,5.1.14, 5.5.3-1, 10.2.6《抗规》3.4.3-2;5.5.4-14.抗震变形验算弹性位移:《高规》11.1.4(混合结构)《抗规》5.5.1 《砌规》10.1.4《高钢规》5.5.2弹塑性位移(罕遇地震下薄弱层变形验算):高规5.5节《抗规》5.5.2~5.5.5《高钢规》5.5.35.地下室相关《抗规》6.1.3, 6.1.14,8.1.9 8.1.10(大于12层钢结构)《高规》4.5.5 ,4.8.5 ,5.3.7《地规》8.4.4《高钢规》3.5节6.裙房、抗震缝相关《高规》4.3.10~4.3.13;4.8.6;10.6.4;12.1.8;12.3.4《抗规》6.1.3~6.1.4;6.1.13《地规》8.4.157.伸缩缝、后浇带(钢筋混凝土、素混凝土结构,砌体,钢结构)《混规》9.1.1~9.1.4(钢混)附录A.1.4 素混凝土《砌规》6.3.1《钢规》8.1.5 《高钢规》3.2.4《地规》6.6.4-5 重力式挡土墙《高规》12.1.10(后浇缝)《高规》4.3.11~13 (高层)13.5.9(施工)8.防震缝最小宽度(砌体、钢结构、砼高层、单层混凝土砖柱厂房)高层砼结构:《抗规》6.1.4 《高规》4.3.10砌体:《抗规》7.1.7-3 附录F.1.4(配筋砼小型空心砌块)钢结构:《抗规》8.1.4 《高钢规》3.2.4单层厂房《抗规》9.1.1-3(单层砼厂房)9.3.2-3(单层砖柱厂房)9. 房屋沉降缝《地规》7.3.2~7.3.3 ;6.2.6 ;8.4.15(筏基)6.6.4-5:重力式挡土墙《高规》4.3.11《高钢规》3.5.410 弹(塑)性时程分析相关《高规》3.3.4~3.3.5 ;4.4.6 ;5.1.13《抗规》3.6.2 ,5.1.211.二阶效应(P-Δ效应)-整体稳定验算《砼规》7.3.9~7.3.10 采用偏心距增大系数法,7.3.12 刚度折减法《高规》5.4.1~5.4.4 刚重比,将未考虑二阶效应初始内力乘增大系数或弹性方法;《抗规》3.6.3 及条文;重力附加弯矩大于初始弯矩10%考虑;8.2.3(钢);(砌体和剪力墙结构可不考虑重力二阶效应-《抗规》)《钢规》3.2.8 :框架二阶弹性分析;《高钢规》5.2.10~11, 5.3.1012、整体倾覆验算(通过控制高宽比和基底零应力区)《高规》12.16 ;《抗规》4.2.4条;6.1.13条;《地规》8.4.2条13、应考虑竖向地震作用计算的情况(1)9度抗震设防的高层建筑《高规》3.3.2(2)8、9度抗震大跨和长悬臂《高规》3.3.2;《抗规》5.3.3,条文(3)8度抗震设计时,连体结构的连接体《高规》10.5.2(4)8度抗震设计时,带转换层结构的转换构件《高规》10.2.614、自振周期T1相关(1)求水平地震影响系数和顶部附加地震作用时用《高规》附录B.0.2(2)求风振系数时βz时,用《高规》P10表注(3)求高层钢结构时-《高钢规》4.3.6~4.3.8(4)《荷规》-附录E(5)《木规》9.2.2,轻型木结构(6)《抗规》H.1; J.1(单层厂房);附录K:单层砖柱厂房15、舒适度要求《高规》4.6.6 《高钢规》5.5.116、动力系数相关《荷规》4.6节, 5.3节(吊车动力系数)《砼规》3.1.4,7.9.2《钢规》3.1.6《高钢规》4.1.3《桥涵通规》4.1.10;《桥砼》7.2.1(吊机1.15荷载系数)17、承载力抗震调整系数γRE《抗规》5.4.2;牛腿9.1.12;锚筋J.3.1;连接件13.2.6,底框7.2.11,p86-8.2.5节点域0.85;p88-8.2.7消能梁段0.85;9.3.9偏压柱《高规》4.7.2表;《砼规》表11.1.6(竖向地震和预埋件锚筋1.0)《高钢规》表5.5.2《木规》9.2.3 轻型木结构0.818、剪力墙底部加强部位《高规》7.1.9(剪力墙);9.1.8(筒体墙);10.2.4(框支)《抗规》6.1.10;附录F.3.2(配筋小型空心砌块)《砌规》10.4.11(配筋砌块砌体)《砼规》11.1.5(框支和其他)19、翼缘相关(剪力墙有效翼缘宽度;混凝土受弯构件翼缘宽度;砌体带壁柱翼缘)《砼规》10.5.3;《抗规》6.2.13《砼规》7.2.3《砌体》4.2.8《桥砼》4.2.2《钢规》11.1.2(组合梁)20、剪力墙约束边缘构件和构造边缘构件《高规》7.2.15~7.2.17《抗规》6.4.6~6.4.8《砼规》11.7.14《砌规》9.4.11(非抗震);10.4.12(抗震)+《抗规》F.3.621、剪力墙连梁有关《高规》5.2.1;7.1.8;7.2.22~7.2.27;9.2.2-5,9.2.5;9.3.6~9.3.8(筒体)《抗规》6.2.13-2;6.4.10(构造斜向钢筋),6.4.11;6.7.5条《砼规》11.7.8《砌规》9.3.2,9.4.12~9.4.13(非抗震);10.4.6~9,10.4.15(抗震)+《抗规》F.3.7 22、阻尼比《抗规》5.1.5-1(一般砼);8.2.2钢结构;C.2.2预应力《高规》11.2.18混合结构0.04;《型钢规》4.2.3《高钢规》4.3.3;5.3.7高钢《烟规》5.5.1,烟囱(砖、砼、钢)《木规》9.2.3,轻型木结构0.0523、结构的计算调整系数框剪结构剪力调整(0.2V0和1.5V f);《高规》8.1.4;《高钢规》5.3.3(0.25Vo);钢框架—支撑结构框架剪力调整系数《抗规》8.2.3-2(0.25V0和1.8Vf);钢结构转换层下的钢框架柱,地震内力增大系数1.5,《抗规》8.2.3-6;底柱、角柱、边柱《抗规》6.3.9-5;《高规》6.2.2,6.2.4(框架),10.2.12(框支);《高钢规》5.3.4;6.1.7(托柱梁)剪力墙连梁刚度折减:《高规》5.2.1现浇楼面梁刚度增大:《高规》5.2.2;条文;《高钢规》5.1.3混合结构组合梁刚度:《高规》11.2.13框架梁端负弯矩调幅:《高规》5.2.4梁弯矩增大(活载>4时不利布置)《高规》5.1.8及条文边榀框架地震作用效应增大系数(考虑扭转影响)《抗规》5.2.3薄弱层地震剪力增大系数1.15《高规》10.2.6柱下条基、梁板筏基,边跨跨中及第一内支座弯矩乘以1.2《地规》8.4.1124、房屋抗震墙最大间距《高规》8.1.8,框剪结构《高规》10.2.3框支剪力墙结构《抗规》7.1.5-附录F,多层砌体房屋;11.3.4多层石房;6.1.9-3框支落地剪力墙25、房屋高宽比高层:《高规》4.2.3;9.1.2(筒体);11.3(混合结构)钢结构:《抗规》8.1.2;《高钢规》3.1.5砌体:《抗规》7.1.4,附录F轻型木结构:《木规》9.2.626、配筋率相关剪力墙水平筋和竖向筋配筋率计算公式《砼规》10.5.9梁受剪箍筋:《砼规》10.2.10梁受扭纵筋:《砼规》10.2.5梁受扭箍筋:《砼规》10.2.12柱体积配箍率:《高规》6.4.7框架节点体积配箍率:《高规》6.4.10-227、钢结构支承内力计算《钢规》4.2.6;5.1.7;5.2.8;9.3.3《抗规》8章,附录G,附录J。
浅议钢结构有支撑框架类型的判别
顶部任意加一水平力V,计算各个层间的相对位移△/h,将层间的相对位移△/h与层间位移限值V/(3.6f y∑Ai),满足即为强支撑。
STAAD中可用print story drift能输出各荷载工况下的层间位移比,Ai为柱载面积。
在同一刚隔片覆盖范围内的对角支撑的总面积比柱的面积大0.023倍,则可为强支撑。
浅议钢结构有支撑框架类型的判别刘志磊(河北省电力勘测设计研究院,石家庄050031)摘要:现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)将钢框架分为无支撑的纯框架和有支撑框架,其中有支撑框架根据抗侧移刚度的大小,分为强支撑框架和弱支撑框架。
本文对《钢结构设计规范》中强支撑框架判别式进行了简化推导,提供了定量的简易判断公式。
对不同规范中钢框架分类判别标准进行比较,讨论强支撑框架判别式的合理性。
关键词:钢框架;侧移刚度;有侧移;无侧移Brief analysis on type determination of braced steel frameLiu Zhilei(Hebei Electric Design & Research Institute, Shijiazhuang, 050031,China)Abstract: In current Code for Design of Steel Structures (GB 50017-2003) steel frames are classified as pure frame without bracing and braced frame. Braced frames are subdivided into strongly braced and weakly braced ones according to the stiffness against lateral translation. This paper simplifies determination formula in Code for Design of Steel Structures for strongly braced frame, and provides a simple quantificational formula. Formulae for steel frames in different codes are compared and the rationality of determination formula for strongly braced frame is discussed.Key words: steel frame; lateral stiffness; frame with sidesway; frame without sidesway现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)将钢框架分为无支撑的纯框架和有支撑框架,其中有支撑框架根据抗侧移刚度的大小,分为强支撑框架和弱支撑框架。
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《钢框架——支撑结构概念》小结
钢框架——支撑结构在多高层钢结构建筑中是一种非常常用的结构形式,钢框架支撑结构是在钢框架结构的基础上,通过在部分框架柱之间布置支撑来提高结构承载力及侧向刚度。
支撑体系与框架体系共同作用形成双重抗侧力结构体系,这不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度,而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下,提供了两道受力防线,形成了人们较理想的破坏机制。
然而,不同的支撑布置方式会产生不同的效果,这包括支撑的类型,支撑布置的位置以及支撑杆件所选择的截面形式。
1支撑的类型:
(1)中心支撑:支撑构件的两端均位于梁柱节点处,或一端位于梁柱节点处,一端与其他支撑杆件相交,中心支撑的特点是支撑杆件的轴线与梁柱节点的轴线相汇交于一点,支撑体系刚度较大。
中心支撑包括:单斜杆支撑,交叉支撑,人字形支撑,V字形支撑,K字形支撑,跨层交叉支撑,带拉链杆支撑。
中心支撑适用于抗震设防等级较低的地区,以及主要有风荷载控制侧移的多高层建
筑物
(2)偏心支撑:支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点,而是偏离了一段距离,形成一个先于支撑构件屈服的“耗能梁段”。
偏心支撑包括人字形偏心支撑,V字形偏心支撑,八字形偏心支撑,单斜杆偏心支撑等。
偏心支撑适用于抗震设防等级较高的地区或安全等级要求较高的建筑,而且相对中心支撑而言可以很容易解决门窗布置受限的难题。
(3)消能支撑:将支撑杆件设计成消能杆件,以吸收和耗散地震能量减小地震反应。
消能支撑实际上也是一种非屈曲支撑,技术较为先进,适应强,但单造价相对较高。
2、支撑的布置方式:
以上述6跨的钢框架支撑结构为例,来说明支撑的布置对结构抗侧刚度的影响:(框架支撑结构的用钢量及支撑的数量、规格均相同)
(1)支撑集中布置在中间跨的框架支撑结构的抗侧移刚度要大于支撑布置于边跨;(比如b和e的布置方式,假设将有支撑跨视为一个竖向悬臂杆,无支撑跨的抗侧刚度忽略不计,则显然b结构只相当两个竖向悬臂杆的抗侧刚度的简单叠加,而e结构却相当于一个2倍截面高度的悬臂杆的抗侧移刚度。
)
(2)应使支撑在长度方向上连续,尽量增大之城之称的通常,即使更多的竖向杆件被支撑杆件联系成整体,发挥空间整体作用。
(3)结构的高度越大,层数越多,支撑的设置对结构抗侧移刚度的影响越大。
(4)支撑的布置宜上下连续,左右对称,且尽量保证每个节点受力的一致性。
3、支撑的截面形式:
支撑的截面形式包括单槽钢、单角钢、双角钢、双槽钢、H形钢,箱型截面钢,钢管。