PKPM钢结构框架柱的计算长度系数 该怎么选取呢

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钢结构框架柱的计算长度系数该怎么选取呢?
是按照程序默认值呢(没有选取P-△二阶效应), 还是改为1 ,1(选取P-△二阶效应),呢?
1.如果是高层钢结构:可以按照《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的6.3.2条执行。

简言之:(1)有支撑或剪力墙的结构,层间位移角小于1/250时,可以取计算长度系数1.0;
(2)纯框架体系,层间位移角小于1/1000时,按照无侧移的公式(6.3.2-2)。

2.如果是多层钢结构:可以按照《钢结构设计规范》GB50017-2003的5.
3.5条执行。

(1)无支撑纯框架:1)采用一阶弹性分析方法,按照附录D表D-2;2)采用二阶弹性分析方法,即在每层柱顶附加考虑公式3.2.8-1的假象水平力,框架计算长度取1.0(此方法也就是很多人认为的P-△二阶效应)
(2)有支撑框架:分为强支撑(无侧移)和弱支撑。

现在谈谈P-△二阶效应计算方法:常用有以下几种:
1.《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98第5.
2.11的条文说明的方法
2.《钢结构设计规范》GB50017-2003第
3.2.8条的方法
3.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.
4.3条的方法
4.Wilson教授提出的等效几何刚度的方法(可以参看Wilson著《结构静力与动力分析》第11章,也可以参看徐培福等《复杂高层建筑结构设计》第五章第三节,另外也可以参考高小旺等《建筑抗震设计规范理解与应用》2.5节)
PKPM等软件考虑P-△二阶效应计算方法采用第4种,即等效几何刚度法。

因此不能将PKPM软件的“P-△二阶效应计算”与柱计算长度系数联系起来。

我个人认为:
1.对于高层钢结构,尤其是比较重要的高层钢结构、超高层钢结构,一般需要考虑P-△二阶效应,而且可以使用PKPM计算,即采用Wilson 教授的方法,与计算长度系数没有关系。

2.PKPM讲稿上的计算长度判断方法可以采用:
(1)当楼层最大杆间位移小于1/1000时,可以按无侧移设计;
(2)当楼层最大杆间位移大于1/1000但小于1/300时,柱长度系数可以按1.0设计;
(3)当楼层最大杆间位移大于1/300时,应按有侧移设计。

3.《钢结构设计规范》GB50017-2003第3.2.8条推荐的附加假象水平力的方法一般的计算软件都未采用,不具有可操作性。

(3)当楼层最大杆间位移大于1/300时,应按有侧移设计。

请问,钢结构的层间位移限制为1/300,如果楼层层间位移大于1/300时,只能说明结构刚度不够,需调节刚度,怎么可以按有侧移计算那?
高钢规关于框架柱计算长度的规定分两部分:1、当计算框架柱在重力作用下的稳定性时,纯框架体系柱的计算长度应按现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17)附表4.2(有侧移)的μ系数确定;有支撑和(或)剪力墙的体系当符合第5.2.11条规定时(侧移小于1/1000),框架柱的计算长度应按现行《钢结构设计规范》(GBJ17)附表4.1(无侧移)的μ系数确定。

2、当计算在重力和风力或多遇地震作用组合下的稳定性时,有支撑和(或)剪力墙的结构,在层间位移满足本规程第5.5.2条第二款要求的条件下,柱计算长度系数可取1.0。

若纯框架体系层间位移小于0.001h(h为楼层层高)时,也可按公式(6.3.2-2)计算柱的计算长度系数。

应当说明的是,抗震规范规定楼层层间位移是不能大于1/300(钢结构抗侧体系)的,那意味着所有的高层钢结构在水平力组合时,框架柱计算长度都可以取1或者当侧移小于1/1000按无侧移计算。

但有个前提:5.2.11 对于无支撑的结构和△u/h>1/1000的有支撑的结构,应按能反映二阶效应的方法验算结构的整体稳定。

按此前提,基本所有的高层钢结构都要考虑二阶效应,此时计算长度可以取1。

但第6.3.2 条文说明:框架柱的计算长度应根据具体情况区别对待。

当不考虑水平荷载作用时,框架柱计算长度按现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ 17)一般规定确定柱计算长度系数μ,这里给出μ的两个近似公式,即式(6.3.2―1)和(6.3.2―2),它们具有较好的精度。

由于是代数式,比“钢结构设计规范”中的超越方程简便。

当计入风力及多遇地震引起的内力时,框架失稳属于极值型问题。

在满足整个建筑整体稳定的情况下,位移符合层间位移限制时,柱计算长度系数介于无侧移和有侧移两种情况之间,故可取为μ=1.0。

若层间位移甚小,也可考虑按无侧移柱确定卢值,这里限于层间位移小于0.001h( 相当于安装垂直度允许误差) ,这时侧移影响可以忽略。

高钢规关于框架柱计算长度的规定在水平力组合下是按1,侧移,还是无侧移计算不是很明确。

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