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文檔簡介
多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)中的常見問題2023/5/161
節(jié)點(diǎn)連接在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性:常用的一般建筑鋼結(jié)構(gòu),都是由若干由加工廠加工好的豎桿、水平桿或斜桿在工地用焊縫或螺栓拼裝成抗側(cè)力的框架、或框架支撐結(jié)構(gòu)。這些由桿件組裝成的結(jié)構(gòu),之所以能承擔(dān)一定的豎向荷載和水平荷載,靠的就是各桿件之間的節(jié)點(diǎn)將這些桿件用各種不同的連接方式和連接件將它們連接成為一個非機(jī)動構(gòu)架。這種由若干桿件系統(tǒng)組成的構(gòu)架,在外荷載作用下,一旦節(jié)點(diǎn)發(fā)生破壞,整個結(jié)構(gòu)就會成為機(jī)動構(gòu)架而失去承載能力。2023/5/162
在以往國外多次地震中,常常發(fā)生鋼框架節(jié)點(diǎn)和豎向支撐節(jié)點(diǎn)破壞的事例,特別是
1994
年發(fā)生在美國的北嶺地震
和
1995
年發(fā)生在日本的阪神地震,有好幾十幢房屋鋼結(jié)構(gòu)倒塌,好幾百幢多、高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)受到嚴(yán)重破壞,引起了世人的極大關(guān)注,促使一些國家的學(xué)者、科技人員加強(qiáng)了這方面的研究,其重要性顯得尤為突出。2023/5/163
我國是世界上遭受地震最嚴(yán)重的國家之一,不論是歷史上還是現(xiàn)代,地震在中國的死亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失在世界上都是居于首位。世界地震史上死亡人數(shù)最多的一次地震是1156年我國的陜西華縣
8級地震,死83萬人(摘自魏璉編著的《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》萬國學(xué)術(shù)出版社,1991)。在世界近代地震史中,死亡人數(shù)最多的一次.地震也發(fā)生在我國,即1976年河北唐山7.8級地震,死
24萬余人。
地震在我國造成的經(jīng)濟(jì)損失十分巨大,據(jù)建國以來十幾次
7
級以上地震的不完全統(tǒng)計(jì)房屋倒塌
1億多平方米,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億之多。2023/5/164
就以最近幾年為例,在我國新疆、西藏、云南、內(nèi)蒙古自治區(qū)、江西等地先后就發(fā)生了多起6
級左右的地震。這就說明了地震活動在我國還是相當(dāng)頻繁的,因此正確地認(rèn)識我國地震活動的特點(diǎn)以及我國經(jīng)濟(jì)力量的現(xiàn)狀,充分運(yùn)用國內(nèi)、國外現(xiàn)代地震科學(xué)技術(shù)的成就,采用合理的,既安全又經(jīng)濟(jì)的抗震設(shè)計(jì)方法,來改善建筑物的抗震性能,減輕城鄉(xiāng)地震災(zāi)害,是我們每個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員義不容辭的使命。2023/5/165
因此在多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)工作中,連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),在整個設(shè)計(jì)工作中應(yīng)將其視為一個非常重要的組成部分。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是否恰當(dāng),將直接影響到結(jié)構(gòu)承載力的可靠性和安全性。因此節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)至關(guān)重要,應(yīng)予以足夠的重視。但是,在多、高層房屋鋼結(jié)構(gòu)中,連接節(jié)點(diǎn)很多
(如國家標(biāo)準(zhǔn)圖
所編入的諸多節(jié)點(diǎn),也只是多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋中一般性的常用節(jié)點(diǎn)
),今天只能檢其最主要的、如與梁柱剛性連接的節(jié)點(diǎn)以及與之相關(guān)的一些節(jié)點(diǎn)來談?wù)劊?023/5/166首先談?wù)勗谀壳岸喔邔臃课蒌摻Y(jié)構(gòu)
梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中所存在的問題
及其正確的設(shè)計(jì)方法
按照現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011
2001多層和高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)分兩個階段進(jìn)行,而各個階段所采用的計(jì)算公式分別如下:2023/5/167
一是,當(dāng)遭遇多遇地震作用(小震)時,應(yīng)采用表達(dá)式。即抗震規(guī)范公式()(見下頁)
。注意:該條在規(guī)范中為必須嚴(yán)格執(zhí)行的強(qiáng)制性條文2023/5/1682023/5/169式中:S
—
考慮多遇地震作用時,荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的組合設(shè)計(jì)值,包括組合的彎矩、軸向和剪力設(shè)計(jì)值。R
—
結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的承載力設(shè)計(jì)值。
—結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的承載力抗震調(diào)整系數(shù)(對于框架梁、柱取0.75;連接焊縫取
0.9;連接螺栓、節(jié)點(diǎn)板件取
0.85
;支撐取
0.8
等)2023/5/1610
二是,當(dāng)遭遇超過多遇地震(小震)作用至基本烈度(中震)設(shè)防,或遭遇罕遇地震作用(大震)時,規(guī)范還要求用公式即《高鋼規(guī)》公式(8.1.3-1)進(jìn)行連接的極限承載力驗(yàn)算(如下頁所示);2023/5/16112023/5/1612
但是,在執(zhí)行上述規(guī)范時,不同的設(shè)計(jì)人員,很可能在相同設(shè)計(jì)條件下設(shè)計(jì)出三種承載力相差非常懸殊的連接作法,這三種不同的作法是:
一是,當(dāng)按設(shè)計(jì)表達(dá)式計(jì)算時,完全按組合內(nèi)力來設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)連接。
二是,組合內(nèi)力只是作為檢驗(yàn)構(gòu)件截面的依據(jù)。但在塑性區(qū)的節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)時,是取高于構(gòu)件的最大承載力設(shè)計(jì)值作為節(jié)點(diǎn)的作用力來對節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行設(shè)計(jì)與驗(yàn)算。
三是,完全拋開以上兩種設(shè)計(jì)方法,而是完全按照公式來進(jìn)行連接的極限承載力計(jì)算。2023/5/1613
以上三種截然不同的設(shè)計(jì)方法,將直接影響到設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)是否滿足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿桿”的抗震要求。是否能實(shí)現(xiàn)“小震不壞,中震可修,大震不倒”
設(shè)計(jì)目標(biāo)的根本問題,所以下面將著重討論證明前面所提到的第一種是錯誤的,第三種設(shè)計(jì)理念雖然可取,但式中的有關(guān)系數(shù)和強(qiáng)度取值有問題,很不安全。唯第二種設(shè)計(jì)計(jì)算方法才是比較穩(wěn)妥、正確的。2023/5/16141第一種設(shè)計(jì)方法
(即按組合內(nèi)力來設(shè)計(jì)的方法)
采用該法的理論根據(jù)是,認(rèn)為在多遇地震作用下,結(jié)構(gòu)處于彈性階段,連接設(shè)計(jì)只要根據(jù)組合內(nèi)力,并根據(jù)梁的應(yīng)力強(qiáng)度比
R1(即梁的地震組合彎矩設(shè)計(jì)值乘以梁的承載力抗震調(diào)整系數(shù)
0.75
后,在梁截面中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力與梁的鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之比)來進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。且認(rèn)為可按以下三種不同情況分別進(jìn)行處理。為了方便說明問題,在此引用一個具體數(shù)字來說明這一方法的思路。2023/5/1615以下是電算結(jié)果的表示方法,摘自《高層建筑
結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)》軟件SATWE2023/5/1616
假定梁端有一個的地震組合彎矩,并將表達(dá)式變換為。在驗(yàn)算梁截面時,要求梁截面抗彎承載力設(shè)計(jì)值必須,但在確定梁端的焊縫連接時,其焊縫截面的抗彎承載力設(shè)計(jì)值就必須要。即在相同組合彎矩作用下,經(jīng)過規(guī)范采用不同的調(diào)整系數(shù)調(diào)整后,就變成了在設(shè)計(jì)焊縫連接與設(shè)計(jì)梁截面時,分別采用不同的內(nèi)力設(shè)計(jì)值來進(jìn)行設(shè)計(jì)。即在設(shè)計(jì)連接焊縫時所取的內(nèi)力設(shè)計(jì)值,就應(yīng)是梁截面內(nèi)力設(shè)計(jì)值的倍。2023/5/1617
1)如果所設(shè)計(jì)的梁截面剛好等于(即應(yīng)力強(qiáng)度比R1
剛好等于時),由于梁端連接焊縫的抗彎承載力設(shè)計(jì)值需要此時梁端整個截面即使采用全熔透的對接焊縫,也只能承受的彎矩。怎么辦?
可采用加強(qiáng)式連接來解決(如加蓋板;或局部加寬梁端翼緣板,或在梁端下翼緣加腋板等辦法來增大焊縫的截面積以增大焊縫的抗彎能力)。2023/5/1618
2)
如果在梁端不采用加強(qiáng)的作法,而是在工廠采用全焊縫連接的常規(guī)作法。由于焊縫的抗彎承載力最多只能作到與梁截面的抗彎承載等強(qiáng),此時就必須要改用一個能承受的梁截面,但此時由于梁截面只需用的彎矩值來設(shè)計(jì),梁的承載力有富裕不能充分利用,其應(yīng)力強(qiáng)度比
R1只用到了。2023/5/1619
3)如果在梁端仍不采用加強(qiáng)的作法,而是在梁端采用栓焊連接的另一種常規(guī)作法(即梁腹板與柱之間采用只傳遞剪力的螺栓連接,梁翼緣與柱之間采用只傳遞彎矩的全熔透坡口對接焊)由于焊縫的抗彎承載力最多只能作到梁截面抗彎承載力設(shè)計(jì)值的,此時就必須要改用一個能承受的梁截面,但此時由于梁截面只需用的彎矩值來設(shè)計(jì),梁的承載力更加富裕而不能充分利用,其應(yīng)力強(qiáng)度比R1
只用到了。
2023/5/1620總?cè)Y(jié)連接三設(shè)計(jì)三的第一三種方三法,從三上面三的具三體算三例可三以看三出,三如果三在抗三震的三節(jié)點(diǎn)三連接三設(shè)計(jì)三中,三按地震三組合三內(nèi)力來進(jìn)三行設(shè)三計(jì),三就必三然出三現(xiàn)下三面歸三納的三種三情況:20三23三/5三/2211)當(dāng)梁三的應(yīng)三力強(qiáng)三度比三大于0.三83時,三就應(yīng)三開始三在梁三端采三取加三強(qiáng)措三施來三增大三焊縫三的抗三彎承三載力三當(dāng)梁三的應(yīng)三力強(qiáng)三度比三大到三等于1.三0時,三其加三強(qiáng)后三的焊三縫抗三彎承三載力三設(shè)計(jì)三值就三應(yīng)不三小于三梁截三面抗三彎承三載力三設(shè)計(jì)三值的1.三2倍。(該1.三2即為三焊縫三的抗三震調(diào)三整系三數(shù)與梁三的抗三震調(diào)三整系三數(shù)之比三)。如三下圖三所示三:20三23三/5三/222即當(dāng)三應(yīng)力三強(qiáng)度三比R1為0.三83~1時20三23三/5三/2232)當(dāng)梁三的應(yīng)三力強(qiáng)三度比R1小于0.三83時,三在梁三端就三可以三不必三加強(qiáng)三,而三只需三采用三全焊三接連三接(即截三面的三抗彎三等強(qiáng)三連接)就三可滿三足使三焊縫三的抗三彎承三載力三設(shè)計(jì)三值大三于組三合內(nèi)三力設(shè)三計(jì)值三的1.三2倍的三要求三。如三下圖三所示三:20三23三/5三/224即當(dāng)三應(yīng)力三強(qiáng)度三比R1為0.三83~0.三73時20三23三/5三/2253)當(dāng)梁三的應(yīng)三力強(qiáng)三度比三小于時,三在梁三端還三可以三采用三栓焊三連接三的作三法(三即梁三腹板三與柱三之間三采用三只傳三遞剪三力的三螺栓三連接三,梁三翼緣三與柱三之間三采用三只傳三遞彎三矩的三全熔三透坡三口對三接焊三)同三樣也三能使三栓焊三連接三的承三載力三大于三組合三內(nèi)力三設(shè)計(jì)三值1.三2倍的三要求三。三如下三圖所三示:20三23三/5三/226即當(dāng)三應(yīng)力三強(qiáng)度三比R1<0.三83三0.三85三=三0三.7三0時20三23三/5三/22720三23三/5三/228按照三以上三的思三維方三法來三設(shè)計(jì)三抗震三連接三節(jié)點(diǎn)三是不三是就三可以三了呢三?如三果單三從多三遇地三震作三用效三應(yīng)來三進(jìn)行三以上三的設(shè)三計(jì),三好像三是可三行的三,但三從抗三震設(shè)三計(jì)的三原理三和當(dāng)三地震三烈度三高于三多遇三地震三時來三看,三是不三行的三。因三為,三我們?nèi)脑O(shè)三計(jì)目三標(biāo)不三僅僅三是只三滿足三小震三不壞三的強(qiáng)三度要三求,三而更三重要三的是三要實(shí)三現(xiàn)大三震不三倒的三設(shè)計(jì)三目標(biāo)三。如按三組合三內(nèi)力三來設(shè)三計(jì)連三接節(jié)三點(diǎn),三只能三說,其連三接只三能抗三小震三而不三能抗三大震三。這三是因三為:20三23三/5三/229當(dāng)?shù)厝鹆胰雀呷诙嗳龅厝疬M(jìn)三入設(shè)三防烈三度的三過程三中,凡是三應(yīng)力三比較三低(三即截三面較三大)三的抗三側(cè)力三構(gòu)件三,由三于仍三處于三彈性三階段三,其三構(gòu)件三內(nèi)力三仍將三繼續(xù)三隨地三震作三用的三加大三而加三大(因三為多三遇地三震的三烈度三要比三基本三烈度三低1.三55度。三其地三面加三速度三和地三震影三響系三數(shù)最三大值三只三是設(shè)三防烈三度地三面加三速度三和地三震影三響系三數(shù)最三大值三的0.三35倍),梁的三彎曲三應(yīng)力三比R1必然三也將三隨之三增大三到1.三0。20三23三/5三/230同樣三,也三需要三把前三面的第二三、第三三兩種三節(jié)點(diǎn)三連接三形式(或下三頁的第二三、第三三圖)的梁端三截面三局部三加大三,使連三接焊三縫的三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值三達(dá)到三不小三于框三架梁三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值三的1.三2倍,三才能三確保三框架三梁在三大震三時進(jìn)三入塑三性,三使延三性得三到充三分發(fā)三揮。三否則三,只三加大三截面三而不三加強(qiáng)三連接三,則三連接三焊縫三的彎三曲應(yīng)三力必三然高三于梁三端截三面的三彎曲三應(yīng)力三。當(dāng)三地震三作用三不斷三加大三時,三就很三容易三發(fā)生三當(dāng)梁三端截三面還三未進(jìn)三入塑三性之三前,處于三梁端三薄弱三的連三接焊三縫,三就會三因彎曲三應(yīng)力三過高三而發(fā)三生三“三脆性三破壞三”三?,F(xiàn)再三利用三下圖三來加三以說三明。20三23三/5三/231.20三23三/5三/2322第二三種設(shè)三計(jì)方三法三(即三按構(gòu)三件的三承載三力來三設(shè)計(jì)三的方三法)從前三面的三論述三和結(jié)三合上三圖足三以說三明:三在多三遇地震階三段,三按設(shè)三計(jì)表三達(dá)式三對構(gòu)三件和三節(jié)點(diǎn)三連接進(jìn)三行設(shè)三計(jì)驗(yàn)三算時三,結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三的地三震內(nèi)三力組三合設(shè)三計(jì)值只三能作三為控三制構(gòu)三件截三面的三依據(jù)三。當(dāng)結(jié)三構(gòu)構(gòu)三件截三面決定三之后三,只三要是三在塑三性區(qū)三段,三就應(yīng)三改用三以構(gòu)件三的承載三力來進(jìn)三行連三接設(shè)三計(jì)。三如對三于框三架結(jié)三構(gòu)中三的梁三柱剛性三連接三節(jié)點(diǎn)三,就三應(yīng)使三梁端焊三縫的三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值不三得小三于框三架梁三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值三的1.三2倍。20三23三/5三/233即,其實(shí)三這就三是取三“組三合內(nèi)三力設(shè)三計(jì)法三”中,當(dāng)抗三震框三架梁三的地三震組三合內(nèi)三力設(shè)三計(jì)值正好三等于三時三的結(jié)三果。即。也就三是抗三震框三架梁三的應(yīng)三力R1正好三為時的三結(jié)果三。從三而這三就必三須要三采用“加三強(qiáng)型三”節(jié)點(diǎn)三作法三,才三能實(shí)三現(xiàn)這三一計(jì)三算要三求。關(guān)于三這一三設(shè)計(jì)三理念三,我三在20三01年編三制的三國家三標(biāo)準(zhǔn)三圖01三SG三51三9中就三已進(jìn)三行了三闡述(見三下頁三)20三23三/5三/23401三SG三51三9頁420三23三/5三/23520三23三/5三/23620三23三/5三/237從理三論上三講,三在梁三柱的三連接三節(jié)點(diǎn)三中,三要是三連接三焊縫三真正三做到三了與三被連三接構(gòu)三件的等強(qiáng)三連接而又三無瑕三疵和三缺陷三的話三,是三不需三要采三取任三何加三強(qiáng)措三施的三。但三事實(shí)三上由三于在三梁端三的焊三縫連三接處三存在三諸多三不利三因素三,如焊三接工三藝孔三對梁三腹板三截面三的削三弱;三對接三焊縫三不可三避免三的存三在某三些缺三陷(如三焊接三產(chǎn)生三的氣三孔、三夾渣三、熔三敷金三屬未三完全三熔合三、弧三坑、三咬邊三、焊三后收三縮產(chǎn)三生的三微裂三縫)三;熱影三響區(qū)三產(chǎn)生三的殘三余應(yīng)三力的三不利三因素;以三及還三應(yīng)考三慮到當(dāng)梁三截面三在形三成塑三性鉸三時,三由于三有的三鋼材三屈服三強(qiáng)度三偏高三而加三大連三接受三力的三不利三因素三等等……。20三23三/5三/238所以三在規(guī)三范的強(qiáng)制三性條三文中分別三將焊三縫的三取0.三9將梁三的三取0.三75。使三焊縫三連接三的承三載力三應(yīng)不三小于三構(gòu)件三承載三力設(shè)三計(jì)值三的1.三2倍。三此處三的1.三2,可視三為連接三的加三強(qiáng)系三數(shù)。該三系數(shù)三正體三現(xiàn)了強(qiáng)連三接弱三桿件的抗三震設(shè)三計(jì)原三則。三以保三證當(dāng)三框架三梁的三端部三出現(xiàn)三塑性三鉸時三,梁三端的三連接三基本三還處三于彈三性狀三態(tài)。三確保三框架三梁在三經(jīng)受三從小三震到三大震三的全三過程三中節(jié)三點(diǎn)不三致發(fā)三生破三壞,三使結(jié)三構(gòu)的三整體三性自三始至三終得三到保三證。20三23三/5三/239按照三這一三原則三設(shè)計(jì)三的連三接,三就可三以有三把握三地實(shí)三現(xiàn)以三下兩三個設(shè)三計(jì)目三標(biāo):一是三,可以三保證三結(jié)構(gòu)三在多三遇地三震作三用下三,各三結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三都具三有足三夠的三強(qiáng)度三并使三連接三的應(yīng)三力低三于框三架梁三的應(yīng)三力,三以實(shí)三現(xiàn)小三震不三壞的三設(shè)計(jì)三目標(biāo)三。二是三,可以三保證三當(dāng)?shù)厝鹆胰雀呷诙嗳龅厝鹆胰葧r三,可三迫使三處于三高應(yīng)三力下三的框三架梁三率先三發(fā)展三成為三塑性三鉸,三使鋼三結(jié)構(gòu)三的良三好延三性得三到充三分的三發(fā)揮三來耗三散地三震能三量,三實(shí)現(xiàn)三大震三不倒三的設(shè)三計(jì)目三標(biāo)。三無疑三上述第二三種設(shè)三計(jì)方三法才三是正三確的三。這一三設(shè)計(jì)三理念與目三前美三國自19三94年北三嶺地三震以三后在三設(shè)計(jì)三思想三方面三所發(fā)三生的三變化三和采三用的三設(shè)計(jì)三方法三是相三同的。20三23三/5三/240對照三現(xiàn)行三規(guī)范三中梁三端未三采取三任何三加強(qiáng)三措施三的栓三焊連三接節(jié)三點(diǎn)作三法和三全焊三連接三的作三法,三都是三不滿三足連三接的三承載三力應(yīng)三大于三構(gòu)件三承載三力設(shè)三計(jì)值1.三2倍要三求的三。而只有三在梁三端采三用局三部加三大截三面,三或在三離梁三端不三遠(yuǎn)處三將梁三的上三下翼三緣進(jìn)三行削三弱,三以增三大焊三縫的三抗彎三能力三(或三降低三焊縫三的彎三曲應(yīng)三力)三才可三以得三到解三決。但局三部加三大梁三端截三面(三或削三弱)三后,三就必三然使三塑性三鉸外三移,三出現(xiàn)三所謂三的加三強(qiáng)式三連接三和削三弱式三的狗三骨式三連接三。20三23三/5三/241盡管三這些三作法三給加三工帶三來不三少麻三煩、三增加三造價三。但三自19三94年美三國北三嶺地三震和19三95年日三本阪三神地三震以三后,三在一三些國三家中三都樂三于采三用這三種加三工都三比較三麻煩三的加三強(qiáng)式三連接三和骨三式連三接,三也正三是由三于原三來的三焊接三連接三節(jié)點(diǎn)三抗彎三能力三很差三,即三或是三在梁三端采三用全三焊接三連接三,名三義上三等強(qiáng)三,但三實(shí)際三上也三并不三一定三等強(qiáng)三,在三地震三中照三樣也三遭受三到破三壞、三并不三十分三可靠三而不三得不三采取三的連三接加三強(qiáng)措三施。20三23三/5三/242但第三二種三設(shè)計(jì)三方法三在規(guī)三范中三尚存三在著三不分三地震三烈度三、結(jié)三構(gòu)類三型,三房屋三高度三等的三不同三情況三,通三通一三律將三取三為同三一數(shù)三值欠三妥的三現(xiàn)象三如鋼三梁的三為0.三75,連接三焊縫三的三為0.三9,則連三接焊三縫的三承載三力,三通通三都應(yīng)三是鋼三梁承三載力三的1.三2倍,三這對三于設(shè)三防烈三度只三有6、7度的三房屋三來說三顯然三是不三合理三的。三同時三規(guī)范三還存三在著三沒有三提供三當(dāng)梁三端采三用加三強(qiáng)式三連接三后相三應(yīng)的三連接三計(jì)算三方法三和公三式。三關(guān)于三這一三問題三,在三此次《高鋼三規(guī)》的修三訂中三,正三在研三究解三決。20三23三/5三/2433第三三種設(shè)三計(jì)方三法(三極限三承載三力設(shè)三計(jì)法三)即用三公式進(jìn)行三連接三計(jì)算三的方三法采用三該法三的理三論根三據(jù),三就是三充分三利用三焊縫三的極三限抗三拉強(qiáng)三度遠(yuǎn)三高于三鋼材三的屈三服強(qiáng)三度的三這一三特性三。當(dāng)三框架三梁在三強(qiáng)震三作用三下,三梁端三鋼材三屈服三出現(xiàn)三塑性三鉸后三,只三要梁三端連三接焊三縫的極限三抗彎三承載三力能夠三抵抗三梁截三面塑三性彎三矩的1.三2倍,三即可三認(rèn)為三滿足三強(qiáng)震三要求三。從概三念上三來講三,這三種思三維方三法好三像有三些道三理,三但這三里面三要涉三及兩三個問三題。一是三,其三計(jì)算三假定三是否三與實(shí)三際應(yīng)三力圖三形相三符,二是三,計(jì)三算公三式三中三所三隱含三的三的取三值是三否符三合實(shí)三際。20三23三/5三/244為了三檢驗(yàn)三用三公式三是否三能抗三大震三的問三題,三特取《高鋼三規(guī)》中、三最具三有代三表性三的梁三柱栓三焊連三接節(jié)三點(diǎn)(三見下三頁)三來加三以討三論。20三23三/5三/24520三23三/5三/246由于三圖8.三3.三3(三a)這種三節(jié)點(diǎn)三的計(jì)三算假三定是三:梁三腹板三連接三只考三慮傳三遞剪三力,三不考三慮傳三遞彎三矩。三梁的三全截三面塑三性彎三矩全三部通三過翼三緣的三連接三來傳三遞給三柱。三這種三作法三,不三但不三能用三于抗三震結(jié)三構(gòu),三就是三用于三非抗三震結(jié)三構(gòu)也三是很三不合三適的三。因三為:20三23三/5三/247其一,就三憑直三覺,三在這三種節(jié)三點(diǎn)中三,梁三端翼三緣未三作任三何加三強(qiáng),三梁腹三板與三柱的三連接三螺栓三只考三慮傳三遞剪三力、三不考三慮傳三遞彎三矩。三則其三梁端三栓焊三連接三處翼三緣焊三縫的三抗彎三能力三則只三有梁三截面三彈性三抗彎三能力三的85三%左右三(即三梁翼三緣截三面的三彈性三抵抗三矩與三全截三面彈三性抵三抗矩三之比三)。三如果三再將三因高三空施三焊條三件較三差、三焊縫三存在三缺陷三以及三焊接三殘余三應(yīng)力三等不三利因三素考三慮在三內(nèi),三按鋼三結(jié)構(gòu)三設(shè)計(jì)三規(guī)范三規(guī)定三,焊三縫強(qiáng)三度的三設(shè)計(jì)三值尚三應(yīng)乘三以0.三9的折三減系三數(shù),三則焊三縫的三抗彎三承載三力只三有框三架橫三梁抗三彎承三載能三力的75三%左右三。20三23三/5三/248很顯三然,三像這三種比三等強(qiáng)三連接三還低三,連三非抗三震結(jié)三構(gòu)就三很難三被人三接受三的連三接節(jié)三點(diǎn),三卻用三在本三比非三抗震三結(jié)構(gòu)三要求三更高三的抗三震結(jié)三構(gòu)上三,這三就違背三了在三抗震三設(shè)計(jì)三中必三須遵三循的三強(qiáng)柱三弱梁三、強(qiáng)三節(jié)點(diǎn)三弱桿三件的三基本三原則三。20三23三/5三/249其二三,三從理三論上三講,三其節(jié)三點(diǎn)連三接的三計(jì)算三公式三與節(jié)三點(diǎn)的三具體三作法,在梁三腹板三中所三產(chǎn)生三的應(yīng)三力圖三形嚴(yán)三重不三符。三如下三圖所三示:20三23三/5三/25020三23三/5三/251其三三即使三采用三這一三與實(shí)三際彎三曲應(yīng)三力圖三形嚴(yán)三重不三符的三公式三,就三以這三種不三合理三的計(jì)三算模三型來三進(jìn)行三計(jì)算三,其三梁端三翼緣三與柱三的對三接焊三縫的三極限三抗彎三承載三力也三大大三低于三梁截三面1.三2倍的三塑性三彎矩三。這三也就三有力三的證三明了三這種三連接三節(jié)點(diǎn)三的作三法是三毫無三抗震三能力三的。三以下三面的三驗(yàn)算三為證三:20三23三/5三/252如以Q3三45鋼,E5三0焊條三為例梁翼三緣坡三口焊三縫的三極限三抗彎三承載三力:(即式三中的三屈服三強(qiáng)度按規(guī)三程規(guī)三定取三最小三值)。由上三式常用三截面三翼緣三的三只三有全三截面三的70三%~三80三%如考三慮高三空焊三接的三不利三影響三后則三:20三23三/5三/253事實(shí)三上,式中三的三是波動三的(如三下表三所示三)三不應(yīng)三采用三最小三值20三23三/5三/254所以三應(yīng)符三合下三述規(guī)三范中三的有三關(guān)規(guī)三定《高鋼三規(guī)》的有三關(guān)規(guī)三定《抗震三規(guī)》的有三關(guān)規(guī)三定20三23三/5三/255按最三不利三考慮三,應(yīng)三采用來計(jì)三算梁三翼緣三坡口三焊縫三的極三限抗三彎承三載力,則:如考三慮高三空焊三接的三不利三影響三后則三:20三23三/5三/256但在《高鋼三規(guī)》中對三于這三樣的三弱節(jié)三點(diǎn)不三但沒三有作三出應(yīng)三加強(qiáng)三連接三方面三的有三關(guān)規(guī)三定和三作法三。相三反卻三作了“在柱三貫通三型連三接中三,當(dāng)三梁翼三緣用三全熔三透焊三縫與三柱連三接并三采用三引弧三板時三,式三將自三行滿三足”的規(guī)三定。事實(shí)三上經(jīng)三過前三面的三論證三,這個三結(jié)論三是不三成立三的,起到三了誤三導(dǎo)的三作用三。這三種節(jié)三點(diǎn)一三旦在三工程三中使三用(事實(shí)三上這三種節(jié)三點(diǎn)已三在實(shí)三際工三程中三用了三不少),這三就埋三下了三在大三震時三,當(dāng)三框架三梁尚三未進(jìn)三入塑三性之三前,三其連三接焊三縫就三會過三早發(fā)三生脆三性破三壞的三隱患三。20三23三/5三/257也正三是這三種弱三節(jié)點(diǎn)三在19三94年的三美國三北嶺三地震三和19三95年的三日本三阪神三地震三中破三壞最三為嚴(yán)三重,三且破三壞時三毫無三塑性三發(fā)展三的跡三象。三其根三本原三因就三是因三為連三接焊三縫的三抗力三嚴(yán)重三不足三、焊三縫所三受的三彎曲三應(yīng)力三過高三而造三成的三脆性三破壞三。(下圖三為19三94年,三美國三北嶺三地震三中梁三柱焊三接連三接處三的失三敗模三式。)20三23三/5三/25820三23三/5三/259由此三也可三引伸三到三“鋼梁與箱形三柱”三在工三廠的三全焊三接節(jié)三點(diǎn),三由于三箱形三柱的三壁板三不能三有效三的傳三遞梁三腹板三的塑三性彎三矩,三其實(shí)三質(zhì)與三上述三節(jié)點(diǎn)三作法三的受三力情三況基三本上三是差三不多三的。三因此三“鋼三梁與三箱形三柱”三在三工廠三的全三焊接三節(jié)點(diǎn)三,應(yīng)三采用三梁端三加強(qiáng)三式的三作法三,才三有利三于抗三大震三。如三下圖三所示三:20三23三/5三/260當(dāng)采三用如三右圖三所示三的加三強(qiáng)式三連接三后,三其塑三性鉸三必然三外移三,梁三腹板三上的三塑性三彎矩三,可三通過三圖中三所示三的力三線傳三遞給三梁的三翼緣三加強(qiáng)三板。三從而三就可三實(shí)現(xiàn)三梁端三腹板三與柱三的連三接只三考慮三傳遞三剪力三、不三考慮三傳遞三彎矩三的假三定。20三23三/5三/261梁端三上、三下翼三緣用三蓋板三加強(qiáng)三后試三驗(yàn)的三破壞三模式20三23三/5三/262梁端三上翼三緣加三蓋板三下翼三緣加三腋后三試驗(yàn)三的破三壞模三式20三23三/5三/263總結(jié)三前面三的講三述,三在此三特為三以下三常用三的三三類節(jié)三點(diǎn)作三法,三在抗三震性三能方三面作三一個三評價三:20三23三/5三/26420三23三/5三/265對比三國外三在這三方面三的設(shè)三計(jì)動三向自美三國北三嶺地三震以三后,三在A.三R.三Ta三mb三ol三l,三P.三E.三Fa三sc三e,Ha三nd三bo三ok三o三f三St三ru三ct三ur三al三S三te三el三C三on三st三ru三ct三io三n三De三si三gn三a三ndDe三ta三il三s設(shè)計(jì)三手冊三中規(guī)三定:不管三是采三用加三強(qiáng)式三連接三還是三犬骨三式連三接,三在塑三性鉸三處的三彎矩三值均三一律三取三。為三防止三焊縫三破壞三和避三免柱三翼緣三板層三狀撕三裂,三在柱三面連三接處三其梁三端彎三矩在三連接三中的三受力三要保三持彈三性。三其柱三面在三梁翼三緣方三向的三彎矩三,即(式中三)三。在梁三端所三產(chǎn)生三的彎三曲應(yīng)三力應(yīng)三滿足三公式三的三要求三?;?0三23三/5三/266將我三國(僅指三第一三階段)與美三國設(shè)三計(jì)手三冊的計(jì)算三公式三進(jìn)行三比較:我國,根據(jù)三連接三的承三載力三設(shè)計(jì)三值應(yīng)三是框三架梁三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值1.三2倍的三關(guān)系:或也可三表達(dá)三為:三或由于三焊縫三的三大三于梁三截面三的,塑性三鉸必三然外三移,三其表三達(dá)式三必然三為:美國三為:取第三一項(xiàng)三比較三:美三國/我國20三23三/5三/267前面三曾經(jīng)三談到三的“三第三三種設(shè)三計(jì)計(jì)三算方三法”,理三念雖三然可三取,三但如三何解三決能三使塑三性階三段的三計(jì)算三結(jié)果三既安三全又三能使三與彈三性階三段的三計(jì)算三結(jié)果三協(xié)調(diào)三一致三?答案三是肯三定的三,請三看:1)設(shè)在三彈性三階段三對三“加三強(qiáng)型三”節(jié)三點(diǎn)承三載力三的表三達(dá)式三為式中三:三—在柱三面處三,連三接的三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值三?!热孛嫒憾巳目谷龔澇腥d力三設(shè)計(jì)三值三?!陬A(yù)三計(jì)塑三性鉸三處的三剪力三設(shè)計(jì)三值。—梁在三重力三荷載三代表三值作三用下三,按三簡支三梁分三析的剪力三設(shè)計(jì)三值。三—梁三的凈三跨三?!苄匀q至三柱面三的距三離。20三23三/5三/2682)設(shè)在三塑性三階段三,對三“三加強(qiáng)三型”三節(jié)點(diǎn)三承載三力的三表達(dá)三式為式中三:—基于三極限三強(qiáng)度三為三最小三值時三的連三接受三彎承三載力三?!谌龢O限三強(qiáng)度為最三小值三,并三根據(jù)三強(qiáng)屈三比所對三應(yīng)的三屈服強(qiáng)三度取時的三梁構(gòu)三件全三塑性三受彎三承載三力?!鶕?jù)三所選三鋼材三采用三不同三強(qiáng)屈三比時三的連三接系三數(shù)。—在塑三性鉸三處的三剪力三?!旱娜齼艨缛!涸谌亓θ奢d三代表三值作三用下三,按三簡支三梁分三析的三梁端三剪力三標(biāo)準(zhǔn)值三?!苄匀q至三柱面三的距三離。20三23三/5三/269a為了三解決三采用三塑性三公式和與三采用三彈性三公式所計(jì)三算出三來的三結(jié)果三相同三,當(dāng)三節(jié)點(diǎn)三采用三焊接三時,三可利三用彈三性階三段計(jì)三算公三式求三出焊三縫所三需的抗彎三模量與塑性三階段公式三和所三用鋼三材的三不同三強(qiáng)屈三比求三出的三焊縫抗彎三模量彼此三相同時,就可三求出三式中三的連三接協(xié)三調(diào)值三。三也三可將三連接三焊縫三所需三的彈性三抗彎三模量,表達(dá)三為與梁三截面三塑性三模量三的倍三數(shù)關(guān)三系。從而三就可三徹底三解決三在兩三個階三段采三用不三同計(jì)三算方三法時三,所三產(chǎn)生三的“三不協(xié)三調(diào)”三現(xiàn)象三。三同時三也可三在焊三接節(jié)三點(diǎn)中,只需三選用三以上兩種三計(jì)算三方法三中的三任何三一種來進(jìn)三行計(jì)三算,三即可三。20三23三/5三/270b由于因此三可將三小震三階段三的算三式變換三為:或再將三等式三兩邊三同乘三以1.三1后可三得如三下的三塑性三公式:取則..三..三..三..三..三..三..三.(三1三)20三23三/5三/271c將鋼三材的三強(qiáng)屈三比,即代入三強(qiáng)震三下的三公式后得:……三…(2)20三23三/5三/272d取彈三性階三段的=塑性三階段三的即得……三…(三3)即在三塑性三階段三,當(dāng)三驗(yàn)算三連接三的承三載力三時,三算三式中的三不得三小于三所用三鋼材三強(qiáng)屈三比的倍。三外加三一項(xiàng)20三23三/5三/273如對Q3三45鋼當(dāng)三中的三用,中的三用時,則中的應(yīng)為對Q2三35鋼當(dāng)三中三的三用,中的三用三時,則中的應(yīng)為所以三在《高鋼三規(guī)》中將三取三為是很三不安三全的三.20三23三/5三/2744為確三保梁三端塑三性鉸三的形三成需三采取三的構(gòu)三造措三施在這三方面三,目三前很三多國三家仍三在不三斷的三研究改進(jìn)三,且三其主三攻方三向可三歸納三為:1)提高三焊接三工藝三,提三高焊三縫質(zhì)三量;2)采用三加強(qiáng)三式連三接;3)采用三削弱三式連三接;4)有時三可能三三者三并用三。這些三都是三我們?nèi)档萌∪挠腥娼?jīng)三驗(yàn)。三由此至少三可以三得到三以下三啟示:20三23三/5三/275根據(jù)三我國三抗震三規(guī)范三在多三遇地三震階三段節(jié)三點(diǎn)設(shè)三計(jì)中三有關(guān)三規(guī)定三和推三論,三為了三滿足三連接三的抗三彎承三載力三設(shè)計(jì)三值應(yīng)三是框三架梁三抗彎三承載三力設(shè)三計(jì)值1.三2倍的三要求三,前三面已三經(jīng)談三到必三需采三用塑三性鉸三外移三的梁三端增三強(qiáng)式三連接(可三采用三加蓋三板,三加翼三板或三加腋三等作三法)三,或者三采用三在離三梁端三不遠(yuǎn)三處,三將梁三的上三下翼三緣進(jìn)三行削三弱的三犬骨三式連三接,三這兩三類節(jié)三點(diǎn)作三法較三多,三現(xiàn)擇三選幾三個具三有代三表性三的節(jié)三點(diǎn),三示之三如下三:20三23三/5三/276梁端三加強(qiáng)三式三作三法之三二20三23三/5三/277梁端三加強(qiáng)三式三作法三之三20三23三/5三/278梁端三加強(qiáng)三式三作法三之四20三23三/5三/279梁端三加強(qiáng)三式三作法三之五20三23三/5三/280梁端三加強(qiáng)三式三作法三之六20三23三/5三/281梁端三削弱三式作法三之一20三23三/5三/282梁端三削弱三式作法三之二作法三之三20三23三/5三/2834.三1梁端三加強(qiáng)三式的三連接三計(jì)算在采三用梁三端增三強(qiáng)式三塑性三鉸外三移的三連接三中,三就有三條件三可將三梁腹三板與三柱的三連接三采用三只承三受剪三力(三當(dāng)然三也可三以采三用同三時承三受剪三力和三彎矩三)的三假定三。因三塑性三鉸外三移后三,梁三腹板三上塑三性彎三矩可三由下三圖的三傳力三途徑三來實(shí)三現(xiàn)。(但在三單獨(dú)三采用三犬骨三式的三連接三中,三梁腹三板與三柱的三連接三,只三宜采三用同三時承三受剪三力和三彎矩三的假三定,不然三梁端三與柱三的連三接不三等強(qiáng)三,翼三緣的三削弱三寬度三將很三大才三能滿三足設(shè)三計(jì)要三求)。20三23三/5三/284塑性三鉸外三移后三梁腹三板上三塑性三彎矩三的傳三力途三徑20三23三/5三/285圖中三蓋板三長度及的由三來根據(jù)三國外三資料三介紹三,在三非線三性階三段側(cè)三焊縫三的性三能要三比端三焊縫三的性三能好三很多三,故三在板三尾無三端焊三縫。對于Q2三35鋼:當(dāng)時:三(取)當(dāng)三時:三(?。┊?dāng)三時:三(?。┊?dāng)三時:三(?。?0三23三/5三/286對于Q3三45鋼當(dāng)三時:三(?。┊?dāng)三時:三(?。┊?dāng)三時:三(?。┊?dāng)三時:三(?。?0三23三/5三/287梁端翼緣三加強(qiáng)三板的計(jì)三算簡三圖20三23三/5三/288翼緣三板加三強(qiáng)后三,其三板寬三的計(jì)三算公三式式中:(式中三見前4頁)1)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接只三抗剪三時,其加三強(qiáng)板三的截三面積2)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接既三抗剪三又抗三彎時,其加三強(qiáng)板三的截三面積或20三23三/5三/289梁端三翼緣三加強(qiáng)三板的三算例設(shè)有三一梁三截面三為H—,柱截三面為□—,梁三凈跨三為,恒載三活載三引起三的梁端剪三力設(shè)三計(jì)值三為三鋼材三牌號三為,材料三強(qiáng)度三為三:20三23三/5三/290設(shè)塑三性鉸三距梁三端的三距離:梁截三面的三彈性三模量三:(可從三手冊三中查三得)1)如圖,其梁三腹板三與柱三的連三接只三考慮三抗剪三其加三強(qiáng)板三的截三面積20三23三/5三/291設(shè)取三蓋板三寬為厚度三為(取)附:如采三用加三寬翼三緣板三方案(三)梁翼三緣每三側(cè)加三的板三寬為:(取)2)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接既三抗剪三又抗三彎時,其加三強(qiáng)板三的截三面積取蓋三板寬三:厚度三為:20三23三/5三/292梁端三用蓋三板加三強(qiáng)時三的注三意事三項(xiàng)蓋板三端部三與柱三翼緣三連接三的坡三口焊三縫。三有兩三種構(gòu)三造方三案,三如下三圖所三示。第一三種,三坡面三連續(xù)三的大三坡口三。是三較好三的構(gòu)三造。第二三種,三分別三作坡三口,三先焊三翼緣三后焊三蓋板三。雖然三其焊三縫金三屬比三較少三,但三蓋板三焊縫三與梁三翼緣三焊縫三呈銳三角相三交,三形成三了三“切三口”三效三應(yīng),三這是三不希三望的三。從三斷裂三力學(xué)三的角三度考三慮,三第二三種構(gòu)三造容三易出三現(xiàn)向三柱翼三緣擴(kuò)三展的三水平三裂縫三。20三23三/5三/293蓋板三端部三與柱三翼緣三連接三的坡三口焊三縫20三23三/5三/294設(shè)計(jì)三人員三無論三采用三哪一三種構(gòu)三造,三都必三須考三慮節(jié)三點(diǎn)區(qū)三的熱三量輸三入和三殘余三應(yīng)力三的不三利影三響。三為了三限制三節(jié)點(diǎn)三區(qū)過三度的三熱量三輸入三。其三焊縫三最大三總厚三度必三須控三制在2倍梁三翼緣三厚度三或柱三翼緣三的厚三度之三內(nèi)。20三23三/5三/295關(guān)于三下翼三緣蓋三板:宜取三與之較三大者三。根三據(jù)地三震后三考察三結(jié)構(gòu)三破壞三的情三況來三看,三其破三壞部三位均三發(fā)生三在梁三下翼三緣與三柱的三焊縫三連接三處。三這一三現(xiàn)象三說明三,混三凝土三樓板三參與三了梁三的部三分工三作,三使鋼三梁的三中和三軸上三移,三下翼三緣力三臂加三大,三受力三比上三翼緣三不利三。故三加大三下翼三緣蓋三板的三寬度三,一三是可三使下三翼緣三的受三力得三到改三善。三二是三也便三于工三地俯三焊。注:1)所求三得的三蓋板三厚度三不宜三大于三梁翼三緣板三的厚三度;2)其焊三縫最三大總?cè)穸热仨毴刂迫?倍梁三翼緣三厚度或柱三翼緣三的厚三度之三內(nèi)。20三23三/5三/296抗震三設(shè)防三的抗三側(cè)力三體系三中的三框架三柱在三框架三的任三一節(jié)三點(diǎn),三柱截三面的三塑性三抵抗三矩和三梁截三面的三塑性三抵抗三矩應(yīng)三滿足三下式三的要三求現(xiàn)行《抗震三規(guī)》對采三用等三截面三梁的三標(biāo)準(zhǔn)三型梁三柱連三接的計(jì)三算公三式式中三:—強(qiáng)柱三系數(shù)三,超三過6層的三鋼框,6度Ⅳ類場三地和7度時三取1;8度時三取1.三05;9度時三取1.三1520三23三/5三/2972)修訂三中的《高鋼三規(guī)》對采三用等三截面三梁的三標(biāo)準(zhǔn)三型梁柱連三接擬采三用的三計(jì)算三公式修訂三中的《高鋼三規(guī)》對塑三性鉸三外移三的加三強(qiáng)型三梁柱三連接三節(jié)點(diǎn)三,擬增加三的計(jì)三算公三式三)式中三:1.三1—考慮三材料三的應(yīng)三變硬三化效三應(yīng)?!紤]三材料三實(shí)際三屈服三強(qiáng)度三的提三高系三數(shù)。(或1.三2)20三23三/5三/2984.三2梁端三削弱三式的三連接三計(jì)算20三23三/5三/2991)確定三犬骨三式連三接的三有關(guān)三參數(shù)犬骨三式連三接節(jié)三點(diǎn)的三設(shè)計(jì)三原理三,就三是保三證大三震下三塑性三鉸出三現(xiàn)在三梁翼三緣的三削弱三部位三。并三要求三梁翼三緣的三削弱三對梁三的剛?cè)群腿龔?qiáng)度三影響三都很三小,三要實(shí)三現(xiàn)這三一目三標(biāo),三關(guān)鍵三是如三何確三定削三弱部三位距三柱邊三的距三離a,削弱三部位三的長三度b,以及三削弱三部位三的深三度c這三三個尺三寸(三其符三號意三義如三下圖三所示三)。20三23三/5三/210三0對于三對應(yīng)三于梁三腹板三平面三內(nèi)有三柱腹三板或三設(shè)置三有豎三向加三勁肋三的柱三截面三而言三,a越小三越好三,但a越小三對剛?cè)群腿龔?qiáng)度三的降三低也三就越三大。三一般a取0.三25倍梁三高;三對無三柱腹三板者三或梁三腹板三與柱三的連三接只三抗剪三不抗三彎時三(只三限于三翼緣三加強(qiáng)三與削三弱并三用的三連接三中)a宜取0.三5倍梁三高。削弱三長度b,主三要由三延性三要求三和剛?cè)纫蟠_三定,三從剛?cè)冉侨瘸鋈l(fā),b越短三越好三。從三延性三出發(fā)三,b越長三,則三同時三進(jìn)入三塑性三的區(qū)三段越三長。三即延三性越三好。三再根三據(jù)國三際上三對塑三性鉸三相對三轉(zhuǎn)角三不應(yīng)三小于0.三03弧度三的要三求,三綜合三考慮b宜取0.三8倍梁三高。20三23三/5三/210三1最后三就是三確定三翼緣三削弱三部位三的深三度C,深度C是保三證塑三性鉸三出現(xiàn)三在翼三緣削三弱部三位和三強(qiáng)度三控制三在一三定范三圍之三內(nèi)的三關(guān)鍵三。削弱三深度三可由三翼緣三削弱三部位三的截三面塑三性抗三彎承三載力三與梁三端連三接焊三縫抗三彎承三載力三之間三的幾三何關(guān)三系來三確定三。如三下圖三所示三:20三23三/5三/210三2梁端三削弱三式連三接的三計(jì)算三簡圖20三23三/5三/210三3犬骨三式削三弱深三度C的計(jì)三算公三式削弱三處的三彎矩三設(shè)計(jì)三值……三……三…(三1)使柱三面處三的彎三矩設(shè)三計(jì)值三為……三……三..三(2三)式中:將式(2三)改為……三..三(3三)取(3三)=三(1三)即可三得:20三23三/5三/210三44.三3梁端三增強(qiáng)三式和三犬骨三式并三用的三連接三節(jié)點(diǎn)三作法自美三國北三嶺地三震和三日本三阪神三地震三以后三,在三國外三已運(yùn)三用得三比較三多,三近年三來在三國內(nèi)三也開三始運(yùn)三用。三但結(jié)三合我三國現(xiàn)三行《建筑三抗震三設(shè)計(jì)三規(guī)范》強(qiáng)制三性條三文的三表達(dá)三式三及三其連三接焊三縫的三抗彎三承載三力應(yīng)三高于三梁截三面抗三彎承三載力三設(shè)計(jì)三值的1.三2倍要三求。三為適三應(yīng)現(xiàn)三有的三電算三程序三,宜三采用三梁端三加強(qiáng)三式與三犬骨三式相三結(jié)合三的作三法,三其理三由如三下:20三23三/5三/210三5一是,犬骨三式節(jié)三點(diǎn)固三然是三目前三公認(rèn)三的一三種較三好的三抗震三作法三。它三的最三大優(yōu)三點(diǎn)是三:塑三性區(qū)三長,三有較三好的三轉(zhuǎn)動三能力三。比三較容三易滿三足國三際上三公認(rèn)三的轉(zhuǎn)三角不三小于0.三03弧度三的要三求。三可以三真正三作到三延性三設(shè)計(jì)三。但三是,三如采三用單三純的三犬骨三式節(jié)三點(diǎn),三梁端三截面三不加三強(qiáng),三為了三滿足三梁端三的連三接承三載力三不應(yīng)三小于三梁載三面承三載力三設(shè)計(jì)三值1.三2倍的三要求三。則三梁端三的應(yīng)三力強(qiáng)三度比三最大三只能三控制三到0.三83。梁截三面的三強(qiáng)度三不能三得到三充分三發(fā)揮三。如三果采三用梁三端加三強(qiáng)式三與犬三骨式三相結(jié)三合的三作法三,不三但梁三截面三的強(qiáng)三度可三以得三到充三分發(fā)三揮,三而且三還可三使梁三翼緣三上的三削弱三深度C減小三。20三23三/5三/210三6二是三,如單三純采三用梁三端局三部增三強(qiáng)式三連接三,雖三然很三容易三做到三梁端三的連三接承三載力三不小三于梁三截面三承載三力設(shè)三計(jì)值三的1.三2倍。三但由三于塑三性鉸三的外三移,三地震三時,三將會三使框三架柱三的計(jì)三算彎三矩比三不加三強(qiáng)時三要大三許多三。為三了不三違背三強(qiáng)柱三弱梁三的基三本原三則,三不得三不因三此而三加大三柱的三截面三。當(dāng)三采用三犬骨三式與三梁端三局部三增強(qiáng)三式相三結(jié)合三的作三法后三,不三但不三需加三大柱三的截三面,三而且三還可三使增三強(qiáng)式三連接三中的三蓋板三厚度三減小三。梁三端焊三縫質(zhì)三量較三容易三得到三保證三。20三23三/5三/210三7梁端三加強(qiáng)三式與三犬骨三式相三結(jié)合三的作三法之三一20三23三/5三/210三8梁端三加強(qiáng)三式與三犬骨三式相三結(jié)合三的作三法之三二20三23三/5三/210三9梁端三加強(qiáng)三式與三犬骨三式相三結(jié)合三的作三法之三三20三23三/5三/211三0加強(qiáng)三與削三弱式三相結(jié)三合的三計(jì)算三簡圖20三23三/5三/211三11)加強(qiáng)三與削三弱并三用時三,其三翼緣三的削三弱深三度c計(jì)算20三23三/5三/211三2削弱三處的三彎矩三設(shè)計(jì)三值:……三……三…(三1)使柱三面處三的彎三矩設(shè)三計(jì)值三為:……三……三..三(2三)式中:,將(2三)改為:……三….三.(三3)取(3三)=三(1三)即可三得:20三23三/5三/211三32)加強(qiáng)三與削三弱并三用時三,其三加強(qiáng)三板的三計(jì)算a)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接只三抗剪三時,其加三強(qiáng)板三的截面積b)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接既三抗剪三又抗三彎時,其加三強(qiáng)板的三截面三積或20三23三/5三/211三4梁端三加強(qiáng)三式與三犬骨三式相三結(jié)合三的的三算例(設(shè)計(jì)三條件三同前三例,腹板三連接三只抗三剪時)20三23三/5三/211三51)加強(qiáng)三與削三弱并三用時三,梁三翼緣三削弱三深度三的c值計(jì)三算取塑三性鉸三距梁三端的三距離:在可三能發(fā)三生塑三性鉸三處的三剪力三設(shè)計(jì)三值:附:如梁三的上三翼緣三單純?nèi)牟扇孟魅醴饺綍r20三23三/5三/211三62)加強(qiáng)三與削三弱并三用時三,其三增強(qiáng)三蓋板三的截三面積a)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接只三抗剪三時,其加三強(qiáng)板三的截三面積取蓋三板寬三:三則b)當(dāng)梁三腹板三與柱三的連三接同三時抗三剪抗三彎時,加強(qiáng)三板的三截面三積取蓋三板寬三:三則20三23三/5三/211三7梁端三與柱三不同三連接三方法(加強(qiáng)三與削三弱)的結(jié)三果比三較20三23三/5三/211三84.三4梁腹三板與三柱間三采用三高強(qiáng)三度螺三栓連三接時三的計(jì)三算1)在多三遇地三震階三段,其三剪力三公式三近似三取并按三下式三驗(yàn)算三連接三螺栓三的抗三剪承三載力三:式中:三—分別三為連三接螺三栓的三行、三列數(shù)三;—為一三個高三強(qiáng)度三螺栓三摩擦三型連三接的三抗剪承載三力設(shè)三計(jì)值三。20三23三/5三/211三92)在大三震階三段,考慮三到在三小震三階段三原設(shè)三計(jì)的三高強(qiáng)三度螺三栓摩三擦型三連接三,可三能在三基本三烈度三地震三或大三震作三用下三蛻變?nèi)秊槌腥龎盒腿B接三故還三應(yīng)按三下式三進(jìn)行三復(fù)核:式中三:三為板三件的三極限三抗壓三強(qiáng)度三,,三為三鋼材三的抗三拉強(qiáng)三度最三小值三)為一三個高三強(qiáng)度三螺栓三的極三限抗三剪承三載力,其值為20三23三/5三/212三0值得三到進(jìn)三一歩三研究三的問三題1)現(xiàn)在三國外三也仍三處在三研究三階段……三.2)前面三所提三到的三一些三節(jié)點(diǎn)三作法三,其三適用三范三圍三都有三它的三局限三性,三就拿三狗骨三式的三作法三來說,需特三別注三意在三其平三面外三要加三強(qiáng)支三撐或三隅撐三的布三置。三因此三,如三將其三用在三住宅三鋼結(jié)三構(gòu)中三,就三有些三問題三。20三23三/5三/212三1總結(jié)三:節(jié)三點(diǎn)設(shè)三計(jì)的三一般三規(guī)律1)在
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