鋼結(jié)構(gòu)下鋼結(jié)構(gòu)抗震和抗火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、第10章 鋼結(jié)構(gòu)抗震和抗火設(shè)計(jì)要點(diǎn)近年來，結(jié)構(gòu)的防災(zāi)減災(zāi)問題比較突出，災(zāi)害對鋼結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是地震災(zāi)害對結(jié)構(gòu)的影響，另一個(gè)是火災(zāi)對結(jié)構(gòu)的影響。我國是一個(gè)多地震的國家，必須重視鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。另外，建筑火災(zāi)的發(fā)生日益增多，危害極大，建筑鋼結(jié)構(gòu)也很有必要進(jìn)行抗火設(shè)計(jì)，從而提高結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的安全性能并減少損失。本章分別從鋼結(jié)構(gòu)抗震和抗火兩個(gè)方面講述鋼結(jié)構(gòu)的防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 10.1 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)10.1.1概述抗震設(shè)計(jì)包括鋼結(jié)構(gòu)各種體系的框架梁、框架柱、中心支撐、偏心支撐、屈曲約束支撐、梁柱節(jié)點(diǎn)、各種連接以及工業(yè)廠房和大跨度屋蓋等構(gòu)件的承載力驗(yàn)算和相應(yīng)的構(gòu)造要求。 根據(jù)

2、設(shè)防分類、設(shè)防烈度和房屋高度將鋼結(jié)構(gòu)房屋分別劃分為一級、二級、三級和四級四個(gè)抗震等級。四個(gè)抗震等級是從對結(jié)構(gòu)抗震性能（包括考慮結(jié)構(gòu)的延性和耗能性能）要求為很嚴(yán)格、嚴(yán)格、較嚴(yán)格和一般四個(gè)級別而劃分的。一、二、三級抗震等級的框架柱的柱端全塑性承載力應(yīng)符合強(qiáng)柱弱梁的要求，其剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合強(qiáng)剪弱彎要求；一、二、三級抗震等級的框架梁的梁端極限受剪承載力應(yīng)符合強(qiáng)剪弱彎的要求；鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件連接的承載力設(shè)計(jì)值，不應(yīng)小于相連構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值，極限承載力應(yīng)大于相連構(gòu)件的屈服承載力。考慮地震作用組合驗(yàn)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力時(shí)，其截面承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)。承載力抗震調(diào)整系數(shù)的取值按表10.1確定

3、。 表10.1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件柱、梁支撐節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓連接焊縫0.750.800.850.90鋼結(jié)構(gòu)房屋中的下列連接焊縫，應(yīng)作為關(guān)鍵性焊縫提出對填充金屬夏比沖擊韌性的要求：框架結(jié)構(gòu)的梁翼緣與柱的連接焊縫；框架結(jié)構(gòu)的抗剪連接板與柱的連接焊縫；框架結(jié)構(gòu)的梁腹板與柱的連接焊縫；偏心支撐框架中耗能梁段與柱連接的全熔透焊縫；柱的拼接焊縫，包括與柱腹板的連接焊縫。鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件用鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼，Q345等級B、C、D、E的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼及Q345GJ等級B、C、D、E的建筑結(jié)構(gòu)用鋼板；當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)，尚可采用其他鋼種和鋼號。按一、二、三級抗震等級設(shè)計(jì)的框

4、架和支撐構(gòu)件，其所用鋼材應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測值的比值（屈強(qiáng)比）不應(yīng)大于0. 85；鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺階，且伸長率不應(yīng)小于20%（標(biāo)距50mm）；鋼材應(yīng)有良好的可焊接性和合格的沖擊韌性。按一、二、三級抗震等級設(shè)計(jì)的鋼構(gòu)件中的關(guān)鍵性焊縫的填充金屬應(yīng)檢驗(yàn)V形切口的沖擊韌性，其夏比沖擊韌性在-20時(shí)不低于27J。按一、二、三級抗震設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件，其所用鋼材的屈服強(qiáng)度平均值不宜超過屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的10%。采用焊接連接的鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)鋼板厚度不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力時(shí)，受拉構(gòu)件板厚方向的截面收縮率，三個(gè)試樣的最小平均值不應(yīng)小于15%，單個(gè)試樣最小值不應(yīng)小于1

5、0%。 10.1.2框架梁鋼框架梁可按梁端截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)。對工字形截面柱，宜計(jì)入梁柱節(jié)點(diǎn)域剪切變形對結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響；對箱形柱框架，其層間位移計(jì)算可不計(jì)入梁柱節(jié)點(diǎn)域剪切變形的影響，近似按框架軸線進(jìn)行分析。鋼框架梁的上翼緣采用抗剪連接件與組合樓板連接時(shí)，可不驗(yàn)算地震作用下的整體穩(wěn)定?？蚣芰旱膹?qiáng)度考慮地震作用組合時(shí)，其抗彎強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： （10.1）式中 ，繞x軸和y軸的彎矩設(shè)計(jì)值（對工字形截面：x軸為強(qiáng)軸，y軸為弱軸）； ，對x軸和y軸的凈截面模量；，截面塑性發(fā)展系數(shù)，對工字形截面，、；對箱形截面，=1.05；當(dāng)受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于13時(shí)，應(yīng)??； 鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 構(gòu)件

6、的承載力抗震調(diào)整系數(shù)。在最大剛度主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性在考慮地震作用組合時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算： （10.2）式中 繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩設(shè)計(jì)值； 按受壓纖維確定的對x軸梁毛截面模量； 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)； 梁的穩(wěn)定承載力抗震調(diào)整系數(shù)。在兩個(gè)主平面受彎的H型鋼截面、工字形截面構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性在考慮地震作用組合時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算： （10.3）式中 按受壓纖維確定的對y軸梁毛截面模量； 截面塑性發(fā)展系數(shù)，對H型鋼截面或工字鋼截面，。在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹構(gòu)件，其抗剪強(qiáng)度在考慮地震作用組合時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算： （10.4）框架梁端部的抗剪強(qiáng)度，應(yīng)按下式計(jì)算： （10.5）式中 V計(jì)算截面沿腹板平面作用

7、的剪力設(shè)計(jì)值； S計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩； I毛截面對中和軸的慣性矩；腹板厚度； 扣除扇形切角和螺栓孔后的腹板受剪凈截面面積； 鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)在第一階段抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行構(gòu)件承載力計(jì)算時(shí)，托柱梁的內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)，增大系數(shù)可采用1.5。鋼框架梁的上翼緣采用抗剪連接件與組合樓板連接時(shí)，可不驗(yàn)算地震作用下的整體穩(wěn)定。在地震作用組合下，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的框架梁中可能出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)段，板件寬厚比應(yīng)符合表10.2的規(guī)定：表10.2框架梁的板件寬厚比限值板件名稱抗震等級一級二級三級四級工字形截面和箱形截面翼緣外伸部分991011箱形截面翼緣在兩腹板之間部分30303236工字形截面和箱

8、形截面腹板注：表中所列數(shù)值適用于Q235鋼，采用其他牌號鋼材時(shí)，應(yīng)乘以，為鋼材的名義屈服強(qiáng)度。 為梁軸壓比。10.1.3框架柱 框架柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性在考慮地震作用組合時(shí)，可按本書前面相應(yīng)章節(jié)的規(guī)定驗(yàn)算，但鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)除以。驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)，取0.75；驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，取0.80?？蚣苤拈L細(xì)比，一級不應(yīng)大于，二級不應(yīng)大于，三級不應(yīng)大于,四級時(shí)不應(yīng)大于?？蚣苤陌寮捄癖葢?yīng)符合表10.3的規(guī)定。表10.3框架柱的板件寬厚比限值板件名稱抗震等級一級二級三級四級工字形截面翼緣外伸部分10111213工字形截面腹板43454852箱形截面壁板33363840 注：表中所列數(shù)值適用于Q235鋼，采用其他牌號

9、鋼材時(shí)，應(yīng)乘以，為鋼材的名義屈服強(qiáng)度。在框架的任意節(jié)點(diǎn)處，框架柱截面的塑性彎矩和梁截面的塑性彎矩應(yīng)符合式（10.6a）和式（10.6b）的要求。當(dāng)柱所在樓層的受剪承載力比相鄰上一層的受剪承載力高出25%時(shí)，或柱軸壓比不超過0.4，或（為2倍地震作用時(shí)的柱地震組合軸力設(shè)計(jì)值）時(shí)，可不按該式驗(yàn)算： 等截面梁 （10.6a） 端部翼緣變截面梁 （10.6b）式中 、分別為計(jì)算平面內(nèi)交匯于節(jié)點(diǎn)的柱和梁的塑性截面模量； 框架梁塑性鉸所在截面梁的塑性截面模量； 、分別為柱和梁鋼材的屈服強(qiáng)度； N 按設(shè)計(jì)地震作用組合得出的柱軸力； 框架柱的截面面積； 強(qiáng)柱系數(shù)，一級取1. 15，二級取1.10，三級取1.0

10、5； 梁塑性鉸剪力； x 塑性鉸至柱面的距離，塑性鉸可取梁端部變截面翼緣的最小處。在罕遇地震作用下可能出現(xiàn)塑性鉸的框架柱，其軸壓比（在第一階段抗震設(shè)計(jì)的地震作用組合下）不應(yīng)超過0. 75。當(dāng)在第一階段抗震設(shè)計(jì)的地震作用下進(jìn)行構(gòu)件承載力計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件下的鋼框架柱由地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力，應(yīng)乘以增大系數(shù)，其值可采用1.5。10.1.4支撐 根據(jù)支撐軸線與梁柱交點(diǎn)的相對位置，可將支撐分為中心支撐和偏心支撐。根據(jù)支撐受壓后是否屈曲，可將支撐分為普通支撐和屈曲約束支撐。本節(jié)主要介紹抗震設(shè)計(jì)時(shí)，中心支撐、偏心支撐和屈曲約束支撐的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。10.1.4.1 中心支撐中心支撐宜采用十字交叉支撐、單斜桿支撐、人字

11、形或V形支撐圖10.1（a）、（b）、（c），不得采用K形支撐圖10.1（d）；當(dāng)采用只能受拉的單斜桿體系時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置不同傾斜方向的兩組斜桿（圖10.2），且每組中不同方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不得大于10%。支撐斜桿的受壓承載力應(yīng)按下式驗(yàn)算： （10.7） （10.8） 圖10.1 常見的支撐形式 （a）十字交叉支撐；（b）單斜桿支撐；（c）人字形支撐；（d）K形支撐 圖10.2單斜桿體系支撐 （10.9）式中 N支撐斜桿的軸向力設(shè)計(jì)值； 支撐斜桿的截面面積； 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)； 受循環(huán)荷載時(shí)的強(qiáng)度降低系數(shù)； 支撐斜桿的正則化長細(xì)比； E支撐斜桿鋼材的彈性模量； 鋼

12、材屈服強(qiáng)度。中心支撐桿件的長細(xì)比按壓桿設(shè)計(jì)時(shí)，不宜大于；一、二、三級中心支撐時(shí)不得采用拉桿，四級采用拉桿設(shè)計(jì)時(shí)，其長細(xì)比不宜大于180。心支撐桿件的板件寬厚比不應(yīng)大于表10.4規(guī)定的限值。支撐斜桿應(yīng)采用雙軸對稱截面，當(dāng)采用單軸對稱截面時(shí)，應(yīng)采用防止對稱軸失穩(wěn)的構(gòu)造措施。表10.4鋼結(jié)構(gòu)中心支撐板件寬厚比限值板件名稱抗震等級一級二級三級四級翼緣外伸部分891013工字形截面腹板25262733箱形截面壁板18202530圓管外徑與壁厚比38404042注：表中所列數(shù)值適用于Q235鋼，采用其他牌號鋼材時(shí)應(yīng)乘以，圓管應(yīng)乘以。中心支撐節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：（l） 一、二、三級時(shí)，支撐宜采用H型鋼

13、制作，兩端與框架可采用剛接，梁柱與支撐連接處應(yīng)設(shè)置加勁肋；一級和二級采用焊接工字形截面的支撐時(shí)，其翼緣與腹板的連接宜采用全熔透連續(xù)焊縫。（2）支撐與框架連接處，支撐桿端宜做成圓弧。（3）梁在其與V形支撐或人字形支撐相交處，應(yīng)設(shè)置側(cè)向支承。該支承點(diǎn)與梁端支承點(diǎn)間的側(cè)向長細(xì)比（）以及支承力，應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003）關(guān)于塑性設(shè)計(jì)的規(guī)定。（4）若支撐和框架采用節(jié)點(diǎn)板連接，則節(jié)點(diǎn)板在連接桿件每側(cè)有不小于30°夾角。一、二級中心支撐時(shí)，支撐端部至節(jié)點(diǎn)板最近嵌固點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)板與框架構(gòu)件連接焊縫的端部）在沿支撐桿件軸線方向的距離，不應(yīng)小于節(jié)點(diǎn)板厚度的2倍?？拐鹪O(shè)防的鋼結(jié)構(gòu)，可采

14、用帶有消能裝置的中心支撐體系。10.1.4.2 偏心支撐偏心支撐框架的每根支撐應(yīng)至少有一端與框架梁連接，并在支撐于梁交點(diǎn)和柱之間或同一跨內(nèi)另一支撐與梁交點(diǎn)之間形成消能梁段。偏心支撐框架構(gòu)件（支撐、梁、柱）的內(nèi)力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按消能梁段達(dá)到受剪承載力時(shí)構(gòu)件的內(nèi)力乘以增大系數(shù)采用，增大系數(shù)值見表10.5。表10.5偏心支撐框架構(gòu)件內(nèi)力增大系數(shù) 抗震等級 構(gòu)件名稱一級二級三級支撐斜桿1.41.31.2與消能梁段相連的框架梁1.31.21.1框架柱1.31.21.1（1）偏心支撐框架消能梁段的構(gòu)造要求 偏心支撐框架消能梁段宜設(shè)計(jì)成剪切屈服型。消能梁段的構(gòu)造宜符合下列要求： 當(dāng)時(shí)，消能梁段的長度應(yīng)符合下列規(guī)

15、定：當(dāng)時(shí) （10.10a） 當(dāng)時(shí) （10.10b） （10.11）式中 消能梁段的長度； 消能梁段軸向力設(shè)計(jì)值與剪力設(shè)計(jì)值之比； A消能梁段截面面積； 消能梁段腹板截面面積； 消能梁段受剪承載力，取較小值； 消能梁段全塑性受彎承載力，； 消能梁段塑性截面模量； ，分別為消能梁段鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和屈服強(qiáng)度。消能梁段的腹板不得貼焊補(bǔ)強(qiáng)板，也不得開洞。消能梁段與支撐連接處，應(yīng)在其腹板兩側(cè)配置加勁肋，加勁肋的高度應(yīng)為梁腹板高度，一側(cè)的加勁肋寬度不應(yīng)小于，厚度不應(yīng)小于0.75（為消能梁段的腹板厚度）和10mm的較大值。消能梁段應(yīng)按下列要求在其腹板上設(shè)置中間加勁肋：當(dāng)時(shí)，加勁肋間距不大于（）；當(dāng)時(shí)，應(yīng)在

16、距消能梁段端部處配置中間加勁肋，且中間加勁肋間距不應(yīng)大于（）；當(dāng)時(shí)，中問加勁肋的間距宜在上述二者間線性插入；當(dāng)時(shí)，可不配置中間加勁肋；中間加勁肋應(yīng)與消能梁段的腹板等高，當(dāng)消能梁段截面高度不大于640mm時(shí)，可僅配置單側(cè)加勁肋；當(dāng)消能梁段截面高度大于640mm時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)配置加勁肋，且一側(cè)加勁肋的寬度不應(yīng)小于，厚度不應(yīng)小于和10mm的較大值。（2）偏心支撐消能梁段的抗震受剪承載力偏心支撐消能梁段的抗震受剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算： 時(shí) （10.12） 或的較小值； 時(shí) （10.13） 或，取較小值。式中N、V分別為消能梁段的軸力設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值； 消能梁段不計(jì)人軸力影響的受剪承載力； 消能梁段計(jì)入軸

17、力影響的受剪承載力； 承載力抗震調(diào)整系數(shù)； a、h、分別為消能梁段的凈長、截面高度、腹板厚度和翼緣厚度； 、分別為消能梁段鋼材的抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 系數(shù)，可取0.9； 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。 （3）偏心支撐消能梁段的抗震受彎承載力偏心支撐消能梁段的抗震受彎承載力應(yīng)符合下列要求： 時(shí) （10.14） 時(shí) （10.15）式中 M消能梁段的彎矩設(shè)計(jì)值； h、分別為消能梁段的截面高度、翼緣寬度和翼緣厚度； W、A分別為消能梁段的截面模量、截面面積。偏心支撐框架消能梁段的鋼材屈服強(qiáng)度不應(yīng)大于345MPa。消能梁段及與消能梁段同一跨內(nèi)的非消能梁段，其板件的寬厚比不應(yīng)大于表10.6規(guī)定的

18、限值。表10.6 偏心支撐框架梁的板件寬厚比限值板件名稱寬厚比限值翼緣外伸部分8腹板當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)（4）偏心支撐斜桿的軸力、彎矩偏心支撐斜桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性在考慮地震作用組合時(shí)，可按本書第4章的規(guī)定驗(yàn)算，但鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)除以。偏心支撐斜桿的軸力、彎矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： （10.16） （10.17）式中 支撐斜桿的內(nèi)力增大系數(shù)，按表10.5的規(guī)定采用；、分別為支撐斜桿的軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)計(jì)值； 由支撐長細(xì)比確定的軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)； 消能梁段的受剪承載力； V消能梁段的剪力設(shè)計(jì)值I豎向荷載和水平地震作用最不利組合下的支撐的軸力計(jì)算值； 消能梁段考慮軸力的受彎承載力；、分別為支撐和同跨框架梁在受彎

19、平面內(nèi)的線剛度，偏心支撐框架中位于消能梁段同跨框架梁的承載能力按10.1.2節(jié)規(guī)定計(jì)算，其軸力計(jì)算值、彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算： （10.18） （10.19）式中、分別為同跨框架梁的軸力設(shè)計(jì)值、彎矩設(shè)計(jì)值； 同跨框架梁的內(nèi)力增大系數(shù)，按表10.5的規(guī)定采用； 豎向荷載和水平地震作用的最不利組合下的同跨框架梁的軸力計(jì)算值。 （5）偏心支撐框架柱的承載力偏心支撐框架柱的承載力應(yīng)按10.1.2節(jié)方法計(jì)算，其彎矩設(shè)計(jì)值、軸力設(shè)計(jì)值按下列公式計(jì)算： （10.20） （10.21）式中、分別為柱的彎矩設(shè)計(jì)值和軸力設(shè)計(jì)值； 、分別為豎向荷載和水平地震作用最不利組合下的柱彎矩和軸力； 柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，按

20、表10.5的規(guī)定采用。偏心支撐框架的支撐桿件長細(xì)比不應(yīng)大于，支撐桿件的板件寬厚比不應(yīng)超過表4.5中的軸心受壓構(gòu)件在彈性設(shè)計(jì)時(shí)的寬度比限值。10.1.4.3 屈曲約束支撐屈曲約束支撐由核心鋼支撐、外約束單元和兩者之間的無黏結(jié)構(gòu)造層組成。核心鋼支撐由工作段、過渡段和連接段組成。外約束單元常用鋼管或鋼管混凝土。屈曲約束支撐應(yīng)設(shè)計(jì)成僅承受軸心力作用。在多遇地震作用下支撐應(yīng)保持彈性狀態(tài)，屈曲約束支撐在中震和大震作用下應(yīng)能顯著屈服耗能。核心鋼支撐應(yīng)承受支撐的全部軸向力，其約束屈服段的軸心拉（壓）力設(shè)計(jì)值。可按下式計(jì)算： （10.22）式中、分別為核心鋼支撐約束屈服段的凈截面面積、抗拉（壓）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。核心

21、支撐的鋼板宜優(yōu)先采用低屈服點(diǎn)鋼材，伸長率不應(yīng)小于25%，且應(yīng)具有工作溫度條件下的沖擊韌性合格保證。核心鋼支撐不允許有對接接頭。核心支撐應(yīng)按承受支撐全部軸力設(shè)計(jì)，其連接的受拉（壓）承載力應(yīng)為支撐受壓承載力的1.1倍。核心鋼支撐的板件寬厚比限值應(yīng)符合表10.4的要求。屈曲約束支撐鋼框架的梁柱宜設(shè)計(jì)成剛性連接，使支撐進(jìn)入完全塑性狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)仍具有必要的剛度。支撐布置應(yīng)形成豎向桁架抵抗水平荷載，支撐可選用V形、人字形、單斜桿等中心支撐形式，不應(yīng)選用K形或X形。人字支撐和V形支撐的橫梁在支撐連接處應(yīng)保持連續(xù)。橫梁應(yīng)能在不計(jì)入支撐支點(diǎn)作用的情況下抵抗豎向荷載效應(yīng)。考慮地震作用組合時(shí)，橫梁尚應(yīng)能承受支撐傳來的

22、最大壓力和最大拉力，屈曲約束支撐傳來的最大壓力可按計(jì)算，最大拉力可按計(jì)算。與支撐相連的梁應(yīng)具有足夠的剛度，梁在恒載和支撐最大拉壓力組合下的變形不超過L240，L為梁跨度。 （10.23）式中、約束屈服段的凈截面面積及鋼材屈服強(qiáng)度； 約束屈服段鋼材應(yīng)變強(qiáng)化調(diào)整系數(shù)（由試驗(yàn)確定）； 支撐所在樓層達(dá)到2.0倍設(shè)計(jì)層間側(cè)移時(shí)，由試驗(yàn)確定的支撐最大壓力與最大拉力的比值，值不應(yīng)小于1.0。外約束單元應(yīng)能在2.0倍預(yù)期（罕遇地震）層間位移內(nèi)限制核心鋼支撐的局部和整體屈曲。屈曲約束支撐的設(shè)計(jì)應(yīng)以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，至少應(yīng)有兩組成功的循環(huán)加載試驗(yàn)：一組為子結(jié)構(gòu)循環(huán)加載試驗(yàn)，考察支撐及連接的轉(zhuǎn)動需求；另一組為支撐桿件

23、的單軸循環(huán)加載試驗(yàn)，檢驗(yàn)支撐在拉壓反復(fù)荷載作用下的滯回性能。試驗(yàn)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。屈曲約束支撐與梁柱的連接應(yīng)有足夠的強(qiáng)度儲備，其拉壓設(shè)計(jì)承載力不小于，當(dāng)是由鋼材性能試驗(yàn)得出的屈服應(yīng)力時(shí)系數(shù)1.2改為1.1。支撐與梁、柱的連接處在罕遇地震下不應(yīng)發(fā)生平面外屈曲。核心鋼支撐T作段長度與總長度的比值應(yīng)滿足下列要求： （10.24） 式中 核心鋼支撐的工作段長度（圖10.3）； 屈曲約束支撐的總長度； 屈曲約束支撐軸線的傾角。圖10.3 屈曲約束支撐的核心鋼支撐屈曲約束支撐框架梁柱的板件寬厚比應(yīng)滿足表10.2和10.3的要求。10.1.5節(jié)點(diǎn)10.1.5.1 梁柱節(jié)點(diǎn)梁柱剛性連接可采用下列節(jié)

24、點(diǎn)形式：全焊接節(jié)點(diǎn)圖10.4（a）、（b）：梁翼緣和腹板與柱的連接全部采用焊接；栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)圖10.4（c）：梁翼緣與柱的連接采用焊接，梁腹板與柱的連接采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接。圖10.4 梁柱的剛性連接梁與柱剛性連接時(shí)，柱在梁翼緣上下各500mm范圍內(nèi)，柱翼緣與柱腹板之間或箱形柱壁板之間的連接應(yīng)采用全熔透剖口焊縫。鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接的抗震計(jì)算，應(yīng)符合下列要求：（1）梁柱節(jié)點(diǎn)連接的承載力設(shè)計(jì)值，不應(yīng)小于相連構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值；在彈性設(shè)計(jì)階段，高強(qiáng)度螺栓連接不得滑移。（2）梁柱節(jié)點(diǎn)連接的極限承載力應(yīng)大于相連構(gòu)件的屈服承載力，此時(shí)高強(qiáng)度螺栓的承載力應(yīng)按承壓型連接計(jì)算。（3）梁柱剛性連接的極限承

25、載力，應(yīng)按下列公式驗(yàn)算： （10.25） （10.26）式中梁的塑性受彎承載力； 重力荷載代表值（9度時(shí)尚應(yīng)包括地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值； 梁的凈跨； 、分別為基于極限抗拉強(qiáng)度最小值的節(jié)點(diǎn)連接極限抗彎承載力、抗剪承載力； 梁柱連接的連接系數(shù)，可按表10.7采用。表10.7 梁柱連接的連接系數(shù)母材牌號梁柱連接焊接螺栓連接Q2351.401.45Q3451.301.35Q345GJ1.251.30注：屈服強(qiáng)度高于Q345的鋼材，按Q345的規(guī)定采用； 屈服強(qiáng)度高于Q345GJ的GJ鋼材，按Q345GJ的規(guī)定采用； 外露式柱腳是指剛接柱腳，只適用于房屋高度在50m以下

26、時(shí)； 翼緣焊接腹板栓接時(shí)，連接系數(shù)分別按表中連接形式取用。（4）梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)域剪切屈服承載力，應(yīng)符合下列要求： （10.27）式中、分別為節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)梁的全塑性受彎承載力； 節(jié)點(diǎn)域的體積； 鋼材的屈服抗剪強(qiáng)度，取鋼材的屈服強(qiáng)度的58%； 折減系數(shù)，三、四級取0.6，一、二級取0.7。（5）工字形截面柱和箱形截面柱的節(jié)點(diǎn)域應(yīng)按下列公式驗(yàn)算： （10.28） （10.29）式中鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 、分別為梁腹板高度和柱腹板高度； 柱在節(jié)點(diǎn)域的腹板厚度； 、分別為節(jié)點(diǎn)域兩側(cè)梁的彎矩設(shè)計(jì)值； 節(jié)點(diǎn)域承載力抗震調(diào)整系數(shù)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)域的體積不滿足式（10.28）和式（10.29）的要求時(shí)，應(yīng)采取加

27、厚柱腹板或貼焊補(bǔ)強(qiáng)板的構(gòu)造措施。補(bǔ)強(qiáng)板的厚度及其焊接應(yīng)按傳遞補(bǔ)強(qiáng)板所分擔(dān)剪力的要求設(shè)計(jì)。10.1.5.2 構(gòu)件拼接節(jié)點(diǎn)梁、柱、支撐的拼接和支撐與框架的連接極限承載力，應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：梁的拼接 （10.30）柱的拼接 （10.31）支撐連接和拼接 （10.32）式中、分別為梁的塑性受彎承載力和考慮軸力影響時(shí)柱的塑性受彎承載力； 支撐桿件的截面面積； 、分別為支撐、梁、柱拼接的極限受拉（壓）、受彎承載力； 支撐桿件的鋼材屈服強(qiáng)度； 支撐連接、構(gòu)件拼接的連接系數(shù)，可按表10.8采用。表10.8 支撐連接、構(gòu)件拼接的連接系數(shù)母材牌號支撐連接/構(gòu)件拼接焊接螺栓連接Q2351.251.30Q3451.2

28、01.25Q345GJ1.151.20注：屈服強(qiáng)度高于Q345的鋼材，按Q345的規(guī)定采用； 屈服強(qiáng)度高于Q345GJ的GJ鋼材，按Q345GJ的規(guī)定采用。梁的拼接宜設(shè)在彎矩較小的截面，對一、二、三級結(jié)構(gòu)宜采用螺栓連接。梁的工地拼接可采用下列形式：梁翼緣和腹板均采用高強(qiáng)度螺栓連接圖10.5（a）；梁翼緣用全熔透焊縫連接，腹板用高強(qiáng)度螺栓連接圖10.5（b）；梁翼緣和腹板均采用全熔透焊縫連接圖10.5（c）。圖10.5 梁的工地拼接柱與柱的工地拼接，柱頭上下各100mm范圍內(nèi)，工字形截面柱翼緣與腹板間及箱形截面柱壁板間的焊縫，應(yīng)采用全熔透焊縫。10.1.5.3 支撐節(jié)點(diǎn)梁、柱節(jié)點(diǎn)在與支撐連接處宜

29、采用柱外帶懸臂梁段的形式。懸臂梁段與支撐桿件的連接可采用高強(qiáng)度螺栓連接或全焊接連接的形式。采用全焊接連接時(shí)，焊縫應(yīng)采用全熔透對接焊縫。支撐翼緣與梁、柱翼緣的連接處應(yīng)設(shè)置加勁肋（圖10.6），加勁肋應(yīng)按支撐對梁、柱的分力進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)支撐腹板位于框架平面內(nèi)時(shí)，支撐與框架連接見圖10.6（a）、（b）；當(dāng)支撐腹板垂直框架平面時(shí)，支撐與框架連接見圖10.6（c）、（d）。圖10.6 支撐與梁、柱的連接10.1.6鋼板剪力墻鋼板剪力墻應(yīng)設(shè)計(jì)成只承受水平剪力，不承受重力荷載或由柱壓縮變形引起的壓力。（l）當(dāng)不利用墻板屈曲后強(qiáng)度時(shí)，兩方向設(shè)加勁肋的鋼板剪力墻可按下列公式計(jì)算抗剪強(qiáng)度和穩(wěn)定性： （10.33）

30、 ， =1.0 （10.34）0.8<1.2, =1-0.59（-0.8） （10.35）1.2 <， =1.1/ （10.36） （10.37）式中 鋼板剪力墻彈塑性穩(wěn)定系數(shù)； 鋼板剪力墻通用長細(xì)比； 、縱橫加勁肋所圍區(qū)格的長邊和短邊尺寸； 墻板厚度； 鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)應(yīng)除以構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)。（2）鋼板剪力墻水平加勁肋、豎向加勁肋的剛度應(yīng)滿足下式要求： , （10.38）式中 、分別為雙面水平、豎向加勁肋對墻板厚度中線的慣性矩，或單面水平、豎向加勁肋對與墻板連接表面的慣性矩； 、分別為水平、豎向加勁肋間距； 墻板厚度。 當(dāng)加勁肋的剛度無法滿足式（10.3

31、8）的要求時(shí)，尚應(yīng)按下式驗(yàn)算墻板受剪整體穩(wěn)定性： （10.39） 式中 小區(qū)格的剪切屈曲臨界應(yīng)力，按式（10.33）計(jì)算； 未加勁鋼板墻的剪切屈曲臨界應(yīng)力； （3）剩用墻板屈曲后強(qiáng)度的薄鋼板剪力墻應(yīng)在中震及大震作用下完全屈服耗能，框架梁（水平構(gòu)件）和柱（豎向構(gòu)件）應(yīng)在承受墻板拉力場作用下基本保持彈性，梁端可允許出現(xiàn)塑性鉸。利用墻板屈曲后強(qiáng)度的薄鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度（多遇地震作用）可按下式計(jì)算： （10.40）式中 墻板厚度； 柱翼緣間凈距離； 鋼材拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 墻板屈服拉力帶與豎向構(gòu)件的傾斜角，可按下式計(jì)算： （10.41） 式中 層高、水平構(gòu)件中心線間距離； 水平構(gòu)件截面面積；

32、豎向構(gòu)件截面面積； 豎向構(gòu)件截面平面內(nèi)慣性矩； L豎向構(gòu)件中心線間距離。（4）利用墻板屈曲后強(qiáng)度的薄鋼板剪力墻的跨高比應(yīng)滿足下式要求： 0.8L/h2.5 （10.42）利用屈曲后強(qiáng)度的墻板開口周邊應(yīng)設(shè)水平、豎向邊緣構(gòu)件加強(qiáng)，邊緣構(gòu)件應(yīng)延長至整個(gè)墻寬和墻高。（5）利用屈曲后強(qiáng)度的墻板最大寬厚比限值為，為墻板鋼材的屈服強(qiáng)度，墻板寬度取邊緣構(gòu)件間的最短距離。（6）墻板與邊緣構(gòu)件的連接應(yīng)能傳遞按傾斜角計(jì)算的墻板最大受拉應(yīng)力，其中1.1為超強(qiáng)系數(shù)。地震作用組合下，邊緣構(gòu)件（梁、柱）尚應(yīng)承受附加的（按傾斜角計(jì)算）墻板最大拉應(yīng)力的作用。（7）帶墻板跨梁、柱（豎向、水平邊緣構(gòu)件）節(jié)點(diǎn)的梁端、柱端全塑性彎矩應(yīng)

33、滿足強(qiáng)柱弱梁要求。水平邊緣構(gòu)件與豎向邊緣構(gòu)件的相交處應(yīng)設(shè)置側(cè)向支承，上下翼緣均應(yīng)支承，支承點(diǎn)間的側(cè)向長細(xì)比應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003）中關(guān)于塑性設(shè)計(jì)的規(guī)定，支承構(gòu)件的軸力設(shè)計(jì)值不得小于梁翼緣軸向承載力設(shè)計(jì)值的2%，即（8）豎向邊緣構(gòu)件（柱）截面垂直于墻板軸的截面慣性矩J。應(yīng)滿足下式要求： （10.43） 式中 墻板厚度； 水平邊緣構(gòu)件間距； 豎向邊緣構(gòu)件間距。10.1.7 單層廠房廠房框架實(shí)腹柱、梁最大應(yīng)力（塑性耗能）區(qū)外的板件寬厚比，可采用表10.9的C類。最大應(yīng)力區(qū)的板件寬厚比，可根據(jù)其承載力的高低按性能目標(biāo)確定，一般可按下列規(guī)定執(zhí)行。（l）當(dāng)梁、柱構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定承

34、載力滿足2.0倍多遇地震作用組合的要求時(shí)，其截面的板件寬厚比可選用表10.9的C類。（2）當(dāng)梁、柱構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定承載力滿足1.5倍多遇地震作用組合的要求時(shí)，廠房框架梁柱截面的板件寬厚比可選用表10.9的B類。（3）其他情況，則應(yīng)采用表10.9的A類。表10.9柱、梁構(gòu)件的板件寬厚比限值注：表中所列數(shù)值適用于Q235鋼。當(dāng)材料為其他鋼號時(shí)，除圓管的外徑壁厚比應(yīng)乘以外，其余的應(yīng)乘以腹板的寬厚比，可通過設(shè)置縱向加勁肋減小。廠房框架柱的長細(xì)比，當(dāng)軸壓比小于0.2時(shí)不宜大于150；當(dāng)軸壓比不小于0.2時(shí)，不宜大于。柱間支撐構(gòu)件的板件寬厚比，宜符合表10.9中A類的要求。對有起重機(jī)的廠房，下柱柱間支撐構(gòu)

35、件的長細(xì)比不宜大于150；其余的不宜大于180。屋架、托架、屋蓋豎向支撐等承受和傳遞地震作用的桁架構(gòu)件，其腹桿與弦桿連接的承載力不應(yīng)小于腹桿的承載力。10. 1. 8大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)及其支承點(diǎn)應(yīng)具有合理的剛度和承載力分布，布置宜均勻?qū)ΨQ，應(yīng)避免出現(xiàn)薄弱部位和產(chǎn)生過大的內(nèi)力、變形集中。屋蓋的下部支承結(jié)構(gòu)布置也應(yīng)合理，避免使屋蓋產(chǎn)生過大的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。宜優(yōu)先采用網(wǎng)架、網(wǎng)殼、雙向張弦梁和弦支穹頂?shù)瓤臻g傳力體系。對于平面桁架、立體桁架、單向張弦梁等單向傳力體系，應(yīng)設(shè)置可靠的屋面支撐以保證垂直于桁架（或張弦梁）方向水平地震作用的有效傳遞，應(yīng)合理確定屋蓋結(jié)構(gòu)抗震分析的計(jì)算模型，屋蓋與主要支承部位的連

36、接假定應(yīng)與構(gòu)造相符。屋蓋結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算應(yīng)計(jì)入與下部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用屋蓋和下部支承結(jié)構(gòu)的整體模型進(jìn)行計(jì)算。對于規(guī)則的單向傳力體系，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的驗(yàn)算可取主桁架（或張弦梁）方向的水平地震效應(yīng)和豎向地震效應(yīng)的組合，支撐構(gòu)件的驗(yàn)算可僅計(jì)人垂直于主桁架（或張弦梁）方向的水平地震效應(yīng)。一般結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行三向地震作用效應(yīng)的組合。進(jìn)行屋蓋構(gòu)件抗震驗(yàn)算時(shí)，關(guān)鍵桿件和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的地震作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)，其取值宜按表10. 10采用。表10. 10 地震作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值放大系數(shù)設(shè)防烈度7度8度9度關(guān)鍵桿件1.11.151.2關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)1.151.21.25 注：對于空間傳力體系，關(guān)鍵桿

37、件指臨支座桿件，即臨支座2個(gè)區(qū)（網(wǎng)）格內(nèi)的弦桿、腹桿；臨支座l/10跨度范圍內(nèi)昀弦桿、腹桿，兩者取較小的范圍。對于單向傳力體系，關(guān)鍵構(gòu)件指與支座直接相臨節(jié)間的弦桿和腹桿。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為與關(guān)鍵構(gòu)件連接的節(jié)點(diǎn)。屋蓋桿件的長細(xì)比不宜超過表10.11中規(guī)定的限值。表10.11 鋼桿件的長細(xì)比限值桿件形式受拉受壓壓彎拉彎一般桿件250180150250關(guān)鍵桿件200150（120）150（120）200 注：括號內(nèi)數(shù)值用于8、9度； 表中所列數(shù)據(jù)不適用于拉索等柔性構(gòu)件。 對于地震組合效應(yīng)下的受拉桿件，其長細(xì)比宜接受壓桿件控制。屋蓋構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的抗震構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：（l）桿件軸線宜相交于節(jié)點(diǎn)中心。（2）采用

38、焊接空心球節(jié)點(diǎn)時(shí)，球體的壁厚不應(yīng)小于相連桿件最大壁厚的1.3倍。當(dāng)設(shè)置加勁肋時(shí)，其厚度不應(yīng)小于球壁的厚度。（3）采用節(jié)點(diǎn)板連接各桿件時(shí)，其節(jié)點(diǎn)板的厚度不宜小于連接桿件最大壁厚的1.2倍。支座的抗震構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：（1）支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式應(yīng)傳力可靠、連接簡單，并符合計(jì)算假定。（2）對于水平可滑動的支座，應(yīng)保證屋蓋在罕遇地震下的滑移不超出支承面，并應(yīng)采取限位措施。（3）8、9度時(shí)，只承受豎向壓力的支座，宜采用拉壓型構(gòu)造。10. 2 鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)要點(diǎn)10. 2. 1概述鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能較差，其原因主要有兩個(gè)方面：一是鋼材熱傳導(dǎo)系數(shù)很大，火災(zāi)下鋼構(gòu)件升溫快；二是鋼材強(qiáng)度隨溫度升高而迅速降低，致使鋼

39、結(jié)構(gòu)不能承受外部荷載、作用而失效破壞。無防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間通常僅為1520min，故極易在火災(zāi)下破壞。為了防止和減小建筑鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)危害，必須對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的抗火設(shè)計(jì)，采取安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的防火保護(hù)措施。進(jìn)行建筑防火設(shè)計(jì)的目的是：減小火災(zāi)發(fā)生的概率，減少火災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失，避免或減少人員傷亡。而進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)的意義則為：減輕結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的破壞；避免結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中局部倒塌造成滅火及人員疏散困難；避免結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中整體倒塌造成人員傷亡；減少火災(zāi)后結(jié)構(gòu)的修復(fù)費(fèi)用，縮短災(zāi)后結(jié)構(gòu)功能恢復(fù)周期，減少間接經(jīng)濟(jì)損失。火災(zāi)下，隨著結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的升高，結(jié)構(gòu)的承載能力將下降，當(dāng)結(jié)構(gòu)的承載能力下降到與外荷載（

40、包括溫度作用）產(chǎn)生的組合效應(yīng)相等時(shí)，結(jié)構(gòu)達(dá)到受火承載力極限狀態(tài)?；馂?zāi)下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力極限狀態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)為：軸心受力構(gòu)件截面屈服；受彎構(gòu)件產(chǎn)生足夠的塑性鉸而成為可變機(jī)構(gòu)；構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定； 構(gòu)件達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形。對于鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足下列要求：（1）在規(guī)定的結(jié)構(gòu)耐火極限的時(shí)間內(nèi)，結(jié)構(gòu)的承載力應(yīng)不小于各種作用，所產(chǎn)生的組合效應(yīng)，即： （10.44）（2）在各種荷載效應(yīng)組合下，結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間應(yīng)不小于規(guī)定的結(jié)構(gòu)耐火極限，即： （10.45）（3）火災(zāi)下，當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度分布一定時(shí)，若計(jì)結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)的內(nèi)部某特征點(diǎn)的溫度為臨界溫度，則應(yīng)不小于在耐火極限時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)在該特征點(diǎn)處的最高

41、溫度，即： （10.46）上述三個(gè)要求實(shí)際上是等效的，進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)時(shí)，滿足其一即可?？紤]到火災(zāi)的偶然性及結(jié)構(gòu)抗火承載安全度可較正常情況下低，計(jì)算火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的承載力或抗力時(shí)，可取材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。目前國際上基于概率可靠度的極限妝態(tài)設(shè)計(jì)法，均采用不同分項(xiàng)系數(shù)的荷載效應(yīng)線性組合設(shè)計(jì)表達(dá)式，既簡單實(shí)用，又能基本保證不同荷載工況下的設(shè)計(jì)可靠度一致。根據(jù)荷載代表值及有關(guān)參數(shù)的具體情況進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)時(shí)，采用如下荷載效應(yīng)組合公式： （10.47）式中 荷載組合效應(yīng)； 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)； 樓面或屋面活荷載（不考慮屋面雪荷載）標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)； 風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)；構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的溫度變化引起的效應(yīng)（溫度效應(yīng)）； 永

42、久荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取1.0； 樓面或屋面活荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取0.7； 風(fēng)載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取0或0.3，選不利情況； 溫度效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取1.0。10. 2. 2 耐火等級和耐火極限為了保證建筑物的安全，必須采取必要的防火措施，使之具有一定的耐火性，即使發(fā)生了火災(zāi)也不至于造成太大的損失。通常用耐火等級來表示建筑物所具有的耐火性。進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定建筑物的耐火等級和耐火極限要求。建筑由于使用性質(zhì)、重要程度、規(guī)模大小、層數(shù)多少、火災(zāi)危險(xiǎn)性或火災(zāi)撲救難易程度存在差異，所要求的耐火能力有所不同。根據(jù)建筑物不同的耐火能力要求，珂將建筑物分成若干耐火等級。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限定義為：構(gòu)件受標(biāo)

43、準(zhǔn)升溫火災(zāi)條件下，失去穩(wěn)定性、完整性或絕熱性所用的時(shí)間，一般以“小時(shí)”計(jì)。失去穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在火災(zāi)中喪失承載能力，或達(dá)到不適宜繼續(xù)承載的變形。對于梁和板，不適于繼續(xù)承載的變形定義為最大撓度超過，其中為試件的計(jì)算跨度。對于柱，不適于繼續(xù)承載的變形可定義為柱的軸向壓縮變形速度超過3h（mm/min），其中為柱的受火高度，單位以“米”計(jì)。失去完整性是指分隔構(gòu)件（如樓板、門窗、隔墻等）一面受火時(shí)，構(gòu)件出現(xiàn)穿透裂縫或穿火孔隙，使火焰能穿過構(gòu)件，造成背火面可燃物起火燃燒。失去絕熱性是指分隔構(gòu)件一面受火時(shí)，背火面溫度達(dá)到220，可造成背火面可燃物（如紙張、紡織品等）起火燃燒。當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)時(shí)，可將結(jié)

44、構(gòu)構(gòu)件分為兩類，一類為兼作分隔構(gòu)件的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如承重墻、樓板），這類構(gòu)件的耐火極限應(yīng)由構(gòu)件失去穩(wěn)定性或失去完整性或失去絕熱性三個(gè)條件之一的最小時(shí)間確定；另一類為純結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如梁、柱、屋架等），該類構(gòu)件的耐火極限則由失去穩(wěn)定性單一條件確定。我國現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，對各類建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火等級和耐火極限作了明確規(guī)定，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)時(shí)可依照該規(guī)范確定建筑構(gòu)件的耐火等級和耐火極限。10. 2. 3 高溫下結(jié)構(gòu)鋼材料鋼材材料性能包含物理性能和力學(xué)性能，物理性能指標(biāo)參數(shù)常用的有熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、密度和泊松比。力學(xué)性能指標(biāo)主要包含彈性模量和屈服強(qiáng)度。高溫下鋼材的物理參數(shù)按表10.12采用。表10.12 高溫下鋼材的物理參數(shù)高溫下普通鋼材的彈性模量按下式計(jì)算 （10.48） （10.49）式中 高溫下鋼材彈性模量折減系數(shù)； 溫度（）；溫度為時(shí)鋼材的彈性模量（MPa）； E常溫下鋼材的彈性模量（MPa）。高溫下普通鋼材的屈服強(qiáng)度按下式計(jì)算： （10.50） （10.51） （10.52）式中 高溫下鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)； 溫度為T時(shí)鋼材的屈服強(qiáng)度（MPa）； 常溫下鋼材的屈服強(qiáng)度（MPa）； 常溫下鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）； 鋼材的抗力系數(shù)，近似取。10. 2. 4