鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理(鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能設(shè)計應(yīng)根據(jù)哪些因素綜合分析)

今天給各位分享鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理的知識，其中也會對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能設(shè)計應(yīng)根據(jù)哪些因素綜合分析進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！人們對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結(jié)構(gòu)固定式柱腳的很好的選擇，通?？拐鹪O(shè)計也用這兩類柱腳。

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本文目錄一覽：

• 1、鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析？
• 2、鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計要點分析建筑工程論文
• 3、高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析？
• 4、鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計怎么計算？
• 5、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和常見錯誤做法

鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析？

抗震設(shè)計基本要求

1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型

常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型，進行實際工程設(shè)計時，需要綜合考慮多種因素進行方案的優(yōu)化，在優(yōu)化過程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。

2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則

鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟性。和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時，可按實際需要在適當部位設(shè)置防震續(xù)，從而形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu)，一般來說，不宜設(shè)抗震縫，必須設(shè)置時，抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。

3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比

根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù)，它對結(jié)構(gòu)剛度、側(cè)移和振動形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時，一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng)，還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此，需要對鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過時應(yīng)進行專門研究，采取必要的抗震措施。

抗震設(shè)計的一般方法

鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料，且質(zhì)輕高強、延性好，是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料，在地震作用下，高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻，強度易于保證，所以結(jié)構(gòu)的可靠性大；輕質(zhì)高強的特點使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕，從而所受地震作用減小；良好的延性使結(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是，鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計和制造不當，在地震作用下，可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮，造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計就顯得非常重要和必要。

1、建筑場地

在選擇建筑場地時，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料，對建筑場地做出綜合評價。宜選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的干硬場地土等地段，避開對建筑抗震不利的地段，如軟弱場地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。

2、地基和基礎(chǔ)

為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早進入塑性區(qū)，同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴重不均勻土層時，應(yīng)加強基礎(chǔ)的整體性和剛性。

3、平面和立面布置

為了避免地震時建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié)，建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對稱，質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時，應(yīng)采用與實際情況相符合的計算模型，設(shè)置抗震縫時，應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。我國《抗震規(guī)范》對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定：

（1）、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力；應(yīng)具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力。

（2）、在抗震結(jié)構(gòu)體系中，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應(yīng)加強各構(gòu)件之間的連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（3）、對于女兒墻、圍護墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固，避免地震時倒塌傷人，產(chǎn)生附加震害；圍護墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接，應(yīng)避免設(shè)置不當而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞；應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時應(yīng)采取可靠措施。

（4）、建筑物在強震作用下的表現(xiàn)，既是對抗震設(shè)計的檢驗，也是對施工質(zhì)量的檢驗。施工質(zhì)量的好壞，直接影響鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。因此，抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求，應(yīng)在設(shè)計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質(zhì)量。

隨著人們對地震的不斷認識，為防止出現(xiàn)嚴重的地震的嚴重災(zāi)害，造成財產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計人員進行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計時，應(yīng)首先從概念設(shè)計著手，制定比較合理的設(shè)計方案等，確保房屋抗震設(shè)防目標的實現(xiàn)。

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鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計要點分析建筑工程論文

摘要：柱腳是鋼結(jié)構(gòu)中上部主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)連接的重要節(jié)點，文章對銅結(jié)構(gòu)的埋入式和外包式柱腳的抗震設(shè)計進行分析。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)柱腳鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理；埋入式鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理；外包式

1.通常鋼結(jié)構(gòu)的柱腳形式有外包式柱腳，埋入式柱腳及外露式柱腳3種

外包式柱腳指將鋼柱腳外面用鋼筋混凝土包住的柱腳，埋入式柱腳是把鋼柱固定在混凝土的基礎(chǔ)梁上柱腳，而外露式柱腳是在混凝土基礎(chǔ)表面固定鋼柱的柱腳，其也是最常用的鋼結(jié)構(gòu)柱腳。鋼結(jié)構(gòu)柱腳，反力特別大，因此設(shè)計規(guī)劃時一般采用固定柱腳。在此類情況下，采用外露式柱腳不僅會導(dǎo)致底板既大又厚，消耗大量鋼材，更重要的是難以確保柱腳被完全固定。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結(jié)構(gòu)固定式柱腳的很好的選擇，通?？拐鹪O(shè)計也用這兩類柱腳。

2.埋入式柱腳抗震設(shè)計

埋入式柱腳的特點，是將鋼柱以一定深度埋置在混凝土基礎(chǔ)梁中，埋人部分的鋼柱表面雖然焊有栓釘，但根據(jù)研究，在這種形式的柱腳中栓釘?shù)淖饔貌淮?，?nèi)力的`傳遞主要依靠混凝土對鋼柱翼緣的承壓力，柱的軸向壓力可由柱腳底板傳給混凝土，柱的軸向拉力可由柱腳底板伸出部分對混凝土的承壓作用傳給混凝土，或由錨栓傳給基礎(chǔ)。埋入式柱腳的支配因素是埋入深度。試驗表明，對于輕型工字形柱，埋深與柱截面高度之比不得小于2，對于大截面的寬翼緣H形柱和箱形柱，埋深與截面高度之比不得小3，且同時應(yīng)滿足下式要求：

d=（6M/bf*fc）0.5

d-柱腳埋深鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理；M-柱腳全截面屈服時的極限彎矩；bf-柱在受彎方向截面翼緣的寬度；fc-基礎(chǔ)混凝土軸心受壓強度設(shè)計值。

2.1柱腳軸向壓力由柱腳底板直接傳給基礎(chǔ)，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010驗算柱腳底板下混凝土的局部承壓，承壓面積為底板面積。

2.2埋入式柱腳應(yīng)驗算在軸力和彎矩作用下基礎(chǔ)混凝土的側(cè)向抗彎極限承載力，埋入式柱腳的極限受彎承載力不應(yīng)小于鋼柱全塑性抗彎承載力；與極限受彎承載力對應(yīng)的剪力不應(yīng)大于鋼柱的全塑性抗剪承載力。

埋入式柱腳的計算，可按以下假設(shè)進行：鋼柱的軸心壓力N是由埋入的鋼柱底板直接傳遞到鋼筋混凝土基礎(chǔ)上；柱腳處的彎矩M由埋入鋼柱的翼緣與混凝土基礎(chǔ)的承壓力來傳遞給基礎(chǔ)，或者由埋入部分鋼柱上的抗剪焊釘來傳遞；柱腳的剪力v由埋入鋼柱的翼緣和基礎(chǔ)混凝土的承壓力來傳遞。

2.3采用鋼管柱時埋入式柱腳的構(gòu)造要求，截面寬厚比或徑厚比較大（≥33）的箱形柱和鋼管柱，其埋入部分應(yīng)采取措施防止在混凝土側(cè)壓力下被壓壞。常用方法是填充混凝土，填充高度應(yīng)稍高于混凝土基礎(chǔ)上表面；或在基礎(chǔ)上端附近設(shè)置內(nèi)隔板或外隔板。隔板的厚度應(yīng)按計算確定，外隔板的外伸長度不應(yīng)小于柱邊長（或管徑）1/10。對于有抗拔要求的埋入式柱腳，可在埋入部分設(shè)置栓釘。

2.4鋼柱邊（角）柱柱腳埋入混凝土基礎(chǔ)部分的上、下部位均需布置u形鋼筋加強。當邊（角）柱混凝土保護層厚度較小時，可能出現(xiàn)沖切破壞，可用下列方法之一補強：

設(shè)置栓釘。根據(jù)過去的研究，栓釘對于傳遞彎矩和剪力沒有什么支配作用，但對于抗拉，由于栓釘受剪，能傳遞內(nèi)力。

錨栓。因柱子的彎矩和剪力是靠混凝土的承壓力傳遞的，當埋深較深時，在錨栓中幾乎不引起內(nèi)力，但柱受拉時，錨栓對傳遞內(nèi)力起支配作用。在埋深較淺的柱腳中，加大埋深，提高底板和錨栓的剛度，可對錨栓傳力起積極作用。

3.外包式柱腳抗震設(shè)計

外包式柱腳的特點，是鋼柱底板與外包混凝土底部齊平，外包混凝土配有主筋和箍筋，頂部箍筋要集中配置，鋼柱的外包部分要設(shè)置栓釘，鋼柱翼緣外側(cè)的混凝土保護層厚度一般不應(yīng)小于150mm，外包式柱腳的內(nèi)力分布進行設(shè)計。當鋼柱與基礎(chǔ)鉸接時，柱腳彎矩完全由外包鋼筋混凝土承受，柱的剪力也由外包混凝土承擔(dān)。至于柱的軸力，一般認為，軸力可由鋼柱底板直接傳給基礎(chǔ)，軸向拉力可通過底板的伸出邊緣和錨栓傳給基礎(chǔ)。

外包式柱腳設(shè)計應(yīng)注意的主要問題是：（1）當外包層高度較低時，外包層和柱面間很容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞，為了確保剛度和承載力，外包層應(yīng)達到柱截面的2.5倍以上，其厚度應(yīng)符合有效截面要求。（2）若主筋的粘結(jié)力和錨固長度不夠，主筋在屈服前會拔出，使承載力降低。為此，主筋頂部一定要設(shè)彎鉤，下端也應(yīng)設(shè)彎鉤并確保錨固長度不小于25d。（3）如果箍筋太少，外包層就會出現(xiàn)斜裂縫，箍筋至少要滿足通常鋼筋混凝土柱的設(shè)計要求，其直徑和間距應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。為了防止出現(xiàn)承壓裂縫，使剪力能從主筋順暢地傳給鋼筋混凝土，除了通常的箍筋外，柱頂密集配置幾道箍筋十分重要。（4）抗震設(shè)計時，在柱腳達到最大受彎承載力之前，不應(yīng)出現(xiàn)剪切裂縫。（5）采用箱形柱或圓管柱時，若壁板或管壁局部變形，承壓力會集中出現(xiàn)在局部。為了防止局部變形，柱壁板寬厚比和徑厚比應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003關(guān)于塑性設(shè)計規(guī)定，也可在柱腳部分在鋼管內(nèi)澆灌注混凝土。

埋入式柱腳和外包式柱腳的混凝土保護層厚度均不小于180mm，鋼柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼緣上設(shè)置圓頭焊釘，其直徑不得小于16mm，其水平向和豎向的中心距離不得大于200mm。

4.結(jié)語

外包式和埋人式柱腳在抗震設(shè)計中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，文章從受力等多方面對其具體設(shè)計進行了初步探討，希望能為相關(guān)設(shè)計提供參考。

高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析？

目前鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理，鋼結(jié)構(gòu)普遍應(yīng)用于各種類型的民用建筑中，在高層及超高層建筑中的應(yīng)用則更為廣泛。同混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有韌性好、強度與重量比高的優(yōu)點，具有優(yōu)越的抗震性能；但是，如果鋼結(jié)構(gòu)房屋在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、施工制作和維護上出現(xiàn)問題。則其優(yōu)良的鋼材特性將得不到充分的發(fā)揮，在地震作用下同樣會造成結(jié)構(gòu)的局面破壞或整體倒塌。

一、高層建筑發(fā)展概括

80年代，是我國高層建筑在設(shè)計計算及施工技術(shù)各方面迅速發(fā)展的階段。各大中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑，建筑層數(shù)和高度不斷增加，功能和類型越來越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店，它是一座現(xiàn)代化的高級賓館，總高153.52m，全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系，深圳發(fā)展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進入90年代我國高層建筑的設(shè)計與施工技術(shù)進入鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長幅很大有一個飛躍。深圳于1995年6月封頂?shù)牡赝醮髲B，81層高，385.95m為鋼結(jié)構(gòu)，它居目前世界建筑的第四位。

二、高層鋼結(jié)構(gòu)震害現(xiàn)象及其原因分析

鋼結(jié)構(gòu)被認為具有卓越的抗震性能，在歷次的地震中，鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害要小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋。很少發(fā)生整體破壞或倒塌現(xiàn)象。盡管如此，由于焊接、連接、冷加工等工藝技術(shù)以及外部環(huán)境的影響，鋼材材料的優(yōu)點將受到影響。特別是因設(shè)計、施工以及維護不當，就很可能造成結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)在歷次地震中的破壞形態(tài)，可能破壞形式分為以下幾類：

1、 結(jié)構(gòu)倒塌

結(jié)構(gòu)倒塌是地震中結(jié)構(gòu)破壞最嚴重的形式。造成結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因是結(jié)構(gòu)薄弱層的形成，而薄弱層的形成是由于結(jié)構(gòu)樓層屈服強度系數(shù)和抗變4剛度沿高度分布不均勻造成的。這就要求在設(shè)計過程中應(yīng)盡量避免上述不利因素的出現(xiàn)。

2、 節(jié)點破壞

節(jié)點破壞是地震中發(fā)生最多的一種破壞形式。剮性連接的結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般采用鉚接或焊接形式連接。如果在節(jié)點的設(shè)計和施工中，構(gòu)造及焊縫存在缺陷，節(jié)點區(qū)就可能出現(xiàn)應(yīng)力集中、受力小均的現(xiàn)象，在地震中很容易出現(xiàn)連接破壞。梁柱節(jié)點可能出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：鉚接斷裂，焊接部位位脫，加勁板斷型、屈曲，腹板斷裂、屈曲等。

3、 構(gòu)件破壞

在以往所有地震中，多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的主要形式有支撐的破壞與失穩(wěn)以及梁柱局部破壞兩種。（1）支撐的破壞與失穩(wěn)。當?shù)卣饛姸容^大時，支撐承受反復(fù)拉壓的軸向力作用，一旦壓力超出支撐的屈曲臨界力時，就會出現(xiàn)破壞或失穩(wěn)。（2）梁柱局部破壞。對于框架柱，主要有翼緣屈曲、翼縫撕裂，甚至框架柱會出現(xiàn)水平裂縫或斷裂破壞。對于框架梁，主要有翼緣屈曲、腹板屈曲和開裂、扭轉(zhuǎn)屈曲等破壞形態(tài)。

4、基礎(chǔ)錨固破壞

鋼構(gòu)件與基礎(chǔ)的錨固破壞主要表現(xiàn)為柱腳處的地腳螺栓脫開、混凝土破碎導(dǎo)致錨固失效、連接板斷裂等，這種破壞形式曾發(fā)生多起，根據(jù)對上述鋼結(jié)構(gòu)房屋震害特征的分析可知，盡管鋼結(jié)構(gòu)抗震性能較好，但在歷次的地震中，也會出現(xiàn)不同程度的震害。究其原因，元素是和結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工質(zhì)量、材料質(zhì)量、日常維護等有關(guān)，為了預(yù)防以上震害的出現(xiàn)，減輕震害帶來的損失，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計必須嚴格遵循有關(guān)規(guī)程進行。

三、抗震設(shè)計基本要求

1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型

常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型，進行實際工程設(shè)計時，需要綜合考慮多種因素進行方案的優(yōu)化，在優(yōu)化過程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。

2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則

鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟性。和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時，可按實際需要在適當部位設(shè)置防震續(xù)，從而形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu)，一般來說，不宜設(shè)抗震縫，必須設(shè)置時，抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。

3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比

根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù)，它對結(jié)構(gòu)剛度、側(cè)移和振動形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時，一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng)，還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此，需要對鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過時應(yīng)進行專門研究，采取必要的抗震措施。

抗震設(shè)計的一般方法

鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料，且質(zhì)輕高強、延性好，是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料，在地震作用下，高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻，強度易于保證，所以結(jié)構(gòu)的可靠性大；輕質(zhì)高強的特點使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕，從而所受地震作用減??；良好的延性使結(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是，鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計和制造不當，在地震作用下，可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮，造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計就顯得非常重要和必要。

1、建筑場地

在選擇建筑場地時，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料，對建筑場地做出綜合評價。宜選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的干硬場地土等地段，避開對建筑抗震不利的地段，如軟弱場地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。

2、地基和基礎(chǔ)

為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早進入塑性區(qū)，同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴重不均勻土層時，應(yīng)加強基礎(chǔ)的整體性和剛性。

3、平面和立面布置

為了避免地震時建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié)，建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對稱，質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時，應(yīng)采用與實際情況相符合的計算模型，設(shè)置抗震縫時，應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。我國《抗震規(guī)范》對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定：

（1）、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力；應(yīng)具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力。

（2）、在抗震結(jié)構(gòu)體系中，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應(yīng)加強各構(gòu)件之間的連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（3）、對于女兒墻、圍護墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固，避免地震時倒塌傷人，產(chǎn)生附加震害；圍護墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接，應(yīng)避免設(shè)置不當而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞；應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時應(yīng)采取可靠措施。

（4）、建筑物在強震作用下的表現(xiàn)，既是對抗震設(shè)計的檢驗，也是對施工質(zhì)量的檢驗。施工質(zhì)量的好壞，直接影響鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。因此，抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求，應(yīng)在設(shè)計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質(zhì)量。

隨著人們對地震的不斷認識，為防止出現(xiàn)嚴重的地震的嚴重災(zāi)害，造成財產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計人員進行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計時，應(yīng)首先從概念設(shè)計著手，制定比較合理的設(shè)計方案等，確保房屋抗震設(shè)防目標的實現(xiàn)。

鋼結(jié)構(gòu)各種流程

應(yīng)注意的事項

（1）制作：鋼結(jié)構(gòu)制作包括放樣、號料、切割、校正等諸多環(huán)節(jié)。高強度螺栓處理后的摩擦面，抗滑移系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計要求。

制作質(zhì)量檢驗合格后進行除銹和涂裝。一般安裝焊縫處留出30～50mm暫不涂裝。

（2）焊接：焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書，且必須在其考試合格項目及其認可范圍內(nèi)施焊。焊縫施焊后須在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。

焊接材料與母材應(yīng)匹配，全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進行內(nèi)部缺陷檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，采用射線探傷。

施工單位首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法等，進行焊接工藝評定。

（3）運輸：運輸鋼構(gòu)件時，要根據(jù)鋼構(gòu)件的長度和重量選用車輛。鋼構(gòu)件在車輛上的支點、兩端伸出的長度及綁扎方法均應(yīng)保證構(gòu)件不產(chǎn)生變形、不損傷涂層。

（4）安裝：鋼結(jié)構(gòu)安裝要按施工組織設(shè)計進行，安裝程序須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和不導(dǎo)致永久性變形。安裝柱時，每節(jié)柱的定位軸線須從地面控制軸線直接引上。鋼結(jié)構(gòu)的柱、梁、屋架等主要構(gòu)件安裝就位后，須立即進行校正、固定。

由工廠處理的構(gòu)件摩擦面，安裝前須復(fù)驗抗滑移系數(shù)，合格后方可安裝。

（5）防火與防銹：

1）鋼結(jié)構(gòu)防火性能較差。當溫度達到550℃時，鋼材的屈服強度大約降至正常溫度時屈服強度的0.7，結(jié)構(gòu)即達到它的強度設(shè)計值而可能發(fā)生破壞。

設(shè)計時應(yīng)根據(jù)有關(guān)防火規(guī)范的規(guī)定，使建筑結(jié)構(gòu)能滿足相應(yīng)防火標準的要求。在防火標準要求的時間內(nèi)，應(yīng)使鋼結(jié)構(gòu)的溫度不超過臨界溫度，以保證結(jié)構(gòu)正常承載能力。

2）外露的鋼結(jié)構(gòu)可能會受到大氣，特別是被污染的大氣的嚴重腐蝕，最普通的是生銹。這就必須對構(gòu)件的表面進行防腐蝕處理，以保證鋼結(jié)構(gòu)的正常使用。防腐處理的方法根據(jù)構(gòu)件表面條件及使用壽命的要求決定。

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鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計怎么計算？

鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計怎么計算鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理，完整的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計包括三個方面的內(nèi)容與要求鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理：

1.概念設(shè)計 在總體上把握抗震設(shè)計的主要原則，彌補由于地震作用及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的復(fù)雜性而造成抗震計算不準確的不足

2.抗震計算 為建筑抗震設(shè)計提供定量保證

3.構(gòu)造措施 為保證抗震概念與抗震計算的有效提供保障

上述三個方面的內(nèi)容是一個不可割裂的整體，忽略任何一部分，都可能使抗震設(shè)計失效

一、計算模型

確定多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震計算模型時，應(yīng)注意： 1. 進行多高層鋼結(jié)構(gòu)地震作用下的內(nèi)力與位移分析時，一般可假定樓板在自身平面內(nèi)為絕對剛性。對整體性較差、開孔面積大、有較長的外伸段的樓板，宜采用樓板平面內(nèi)的實際剛度進行計算 2. 進行多高層鋼結(jié)構(gòu)多遇地震作用下的反應(yīng)分析時，可考慮現(xiàn)澆混凝土樓板與鋼梁的共同作用。在設(shè)計中應(yīng)保證樓板與鋼梁間有可靠的連接措施，此時樓板可作為梁翼緣的一部分計算梁的彈性截面特性。進行多高層鋼結(jié)構(gòu)罕遇地震反應(yīng)分析時，考慮到此時樓板與梁的連接可能遭到破壞，則不應(yīng)考慮樓板與梁的共同工作 3. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震計算可采用：平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)同計算模型 結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、質(zhì)量及剛度沿高度分布均勻、不計扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可采用平面結(jié)構(gòu)計算模型 結(jié)構(gòu)平面或立面不規(guī)則、體型復(fù)雜，無法劃分平面抗側(cè)力單元的結(jié)構(gòu)以及筒體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型 4. 多高層鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力與位移計算，應(yīng)考慮梁柱的彎曲變形和剪切變形，尚應(yīng)考慮柱的軸向變形 一般可不考慮梁的軸向變形，但當梁同時作為腰桁架或桁架的弦桿時，則應(yīng)考慮軸力的影響5. 柱間支撐兩端應(yīng)為剛性連接，但可按兩端鉸接計算。偏心支撐中的耗能梁段應(yīng)取為單獨單元 6. 應(yīng)計入梁柱節(jié)點域剪切變形（如圖）對多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)位移的影響。

可將梁柱節(jié)點域當作一個單獨的單元進行結(jié)構(gòu)分析，也可按下列規(guī)定作近似計算： 1）箱形截面柱框架 可將節(jié)點域當作剛域，剛域的尺寸取節(jié)點域尺寸的一半 2）工字形截面柱框架 可不考慮節(jié)點域，梁柱長度按軸線間距離確定

二、阻尼比取值

多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較小，按反應(yīng)譜法計算時的取值： 1.多遇地震下的地震作用 高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比可取為0.02；多層（不超過12層）鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比可取為0.035 2.罕遇地震下的地震作用 考慮結(jié)構(gòu)進入彈塑性，多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比均可取為0.05

三、計算有關(guān)要求

進行多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震計算時，應(yīng)注意滿足下列設(shè)計要求： 1、進行多遇地震下抗震設(shè)計時，框架-支撐（剪力墻板）結(jié)構(gòu)體系中總框架任意樓層所承擔(dān)的地震剪力，不得小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25% 2、在水平地震作用下，如果樓層側(cè)移滿足下式，則應(yīng)考慮P–△效應(yīng)

此時該樓層的位移和所有構(gòu)件的內(nèi)力均應(yīng)乘以下式放大系數(shù)α

3. 驗算在多遇地震作用下整體基礎(chǔ)（筏形基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)）對地基的作用時，可采用底部剪力法計算作用于地基的傾覆力矩，但宜取0.8的折減系數(shù) 4. 當在多遇地震作用下進行構(gòu)件承載力驗算時，托柱梁及承托鋼筋混凝土抗震墻的鋼框架柱的內(nèi)力應(yīng)乘以不小于1.5的增大系數(shù)。

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鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和常見錯誤做法

鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

(1) 將預(yù)埋的插筋清理干凈，按1：6調(diào)整其保護層厚度符合規(guī)范要求。先綁2～4根豎筋，并畫好橫筋分擋標志，然后在下部及齊胸處綁兩根橫筋定位，并畫好豎筋分檔標志。一般情況橫筋在外，豎筋在里，所以先綁豎筋后綁橫筋，橫豎筋的間距及位置應(yīng)符合設(shè)計要求。

(2) 墻筋為雙向受力鋼筋，所有鋼筋交叉點應(yīng)逐點綁扎，豎筋搭接范圍內(nèi)，水平筋不少于三道。橫豎筋搭接長度和搭接位置，符合設(shè)計圖紙和施工規(guī)范要求。

(3) 雙排鋼筋之間應(yīng)綁間距支撐和拉筋，以固定鋼筋間距和保護層厚度。支撐或拉筋可用φ6和φ8鋼筋制作，間距600mm左右，用以保證雙排鋼筋之間的距離。

(4) 在墻筋的外側(cè)應(yīng)綁扎或安裝墊塊，以保證鋼筋保護層厚度。

(5) 為保證門窗洞口標高位置正確，在洞口豎筋上畫出標高線。門窗洞口要按設(shè)計要求綁扎過梁鋼筋，錨入墻內(nèi)長度要符合設(shè)計及規(guī)范要求。

(6) 各連接點的抗震構(gòu)造鋼筋及錨固長度，均應(yīng)按設(shè)計要求進行綁扎。

(7) 配合其他工程安裝預(yù)埋管件、預(yù)留洞口等，其位置、標高均應(yīng)符合設(shè)計要求。

2、頂板鋼筋綁扎

(1) 清理模板上的雜物，用墨斗彈出主筋，分布筋間距。

(2) 按設(shè)計要求，先擺放受力主筋，后放分布筋。綁扎板底鋼筋一般用順扣或八字扣，除外圍兩根筋的相交點全部綁扎外，其余各點可交錯綁扎(雙向板相交點須全部綁扎)。如板為雙層鋼筋，兩層筋之間須加鋼筋馬凳，以確保上部鋼筋的位置。

(3) 板底鋼筋綁扎完畢后，及時進行水電管路的敷設(shè)和各種埋件的預(yù)埋工作。

(4) 水電預(yù)埋工作完成后，及時進行鋼筋蓋鐵的綁扎工作。綁扎時要掛線綁扎，保證蓋鐵兩端成行成線。蓋鐵與鋼筋相交點必須全部綁扎。

(5) 鋼筋綁扎完畢后，及時進行鋼筋保護層墊塊和蓋鐵馬凳的安裝工作。墊塊厚度等于保護層厚度，如設(shè)計無要求時為15mm。鋼筋的錨固長度應(yīng)符合設(shè)計要求。

常見錯誤做法總結(jié)于下：

1.暗梁當樓面梁使用。這是最常見的錯誤。暗梁之所以不能當樓面梁是因為其剛度不夠，荷載不能按自己設(shè)想的方式傳遞，即樓面荷載—板—暗梁—柱的傳遞方式幾乎是不可能的。這樣將大大低估板的內(nèi)力。我個人認為，根據(jù)內(nèi)力按最短距離傳遞的原則，用暗梁代替梁只有在板受集中力時，在集中力處沿板的最短方向(雙向板沿兩個垂直方向)設(shè)置暗梁，可以認為集中力由暗梁承受以滿足抗彎強度和裂縫要求，此時板的計算跨度絕對不能按支承于暗梁來考慮。但很多時候，這種做法也沒有必要，直接加大板的受力鋼筋即可，除非因抗剪(沖切)需要箍筋而使用暗梁。

2.與上一個問題相對應(yīng)的是，在剛度發(fā)生較大突變(增加)處，應(yīng)視為梁。典型的問題是不同高程的板之間出現(xiàn)的錯臺，錯臺本身平面外剛度比較大，而板的`平面外剛度較小，不管你是否愿意，板上的荷載都要傳遞到錯臺上，因此應(yīng)當按梁來設(shè)計，尤其是抗剪鋼筋應(yīng)滿足要求。地下通道、車站遇到的這種情況較多，其荷載又比較大，但大多數(shù)人對錯臺的處理卻非常草率，這很令人擔(dān)憂。

3.框架結(jié)構(gòu)形成事實上的鉸接。最常見的是梁剛度比柱大的多，使柱對梁的約束作用較弱，形成事實上的鉸。這樣減少了超靜定次數(shù)，于抗震不利，也難以形成“強柱弱梁”。 坂神地震時，地鐵車站柱的破壞相當嚴重，也提醒我們不能忽視這個問題。地鐵車站頂?shù)装蹇煽醋鞣ぐ澹淞旱膭偠犬斎淮笥谥?，但中板處不宜將梁的剛度做得較大。另外，地下工程如通道、涵洞、地鐵車站等，有時不小心也容易作成剛度較大的頂?shù)装搴蛣偠容^小的側(cè)墻，這樣橫剖面就形成鉸接的四邊形，兩側(cè)墻土壓力相差較大時很容易失穩(wěn)，也不利于抗震。

4.板墻受力鋼筋置于分布鋼筋的內(nèi)側(cè)。很多人總把分布鋼筋想象成類似梁的箍筋，因此配筋不小心就這樣倒置。分布鋼筋的作用在于固定受力鋼筋位置，傳遞受力及防止溫度收縮裂縫，它不需要象梁柱箍筋那樣外包以防止鋼筋受壓向外鼓出，更重要的是，板墻截面高度較小，為增加有效高度發(fā)揮受力筋作用，一般情況下應(yīng)當外置受力鋼筋。某些特殊情況，如地下連續(xù)墻，由于施工方便原因可犧牲板有效高度，將受力鋼筋內(nèi)置。

5.在緊靠柱的位置框架梁上搭梁。由于緊靠柱支承的位置，框架梁的轉(zhuǎn)動受到約束，當其上所搭的梁荷載較大時，將產(chǎn)生很大的扭矩，使框架梁的配筋變得困難。某些設(shè)計人員將此處框架梁與搭接梁的連接看作鉸接，這是很不安全的，因為梁的塑性變形能力有限。

6.板鋼筋不伸入上翻梁受力鋼筋之上。這在地面上結(jié)構(gòu)中還不容易出現(xiàn)，但在地下工程中，由于結(jié)構(gòu)形式不夠直觀，稍有疏忽就會犯錯。最常見的是通道入口處頂板有一道收口的橫梁，其底部順板向下傾斜，形成不規(guī)則的梁。多數(shù)人配筋將此梁受力鋼筋仍然沿水平方向布置，板的縱向鋼筋則從下側(cè)錨入梁內(nèi)。地下工程沒有完全的分布鋼筋，在這個橫梁處，板的縱向鋼筋實際上是受力鋼筋，不但要按受力鋼筋錨固，還應(yīng)當在梁受力鋼筋之上。另外，很多人認為此梁受力小，因而配筋馬虎。實際上，此梁由于單邊受力，有一定的扭矩，配筋應(yīng)考慮板上荷載傳遞到此梁上。

7.地鐵車站不計中板開洞。由于開洞的影響比較難算，也由于部分人對開洞影響沒有當成一回事，因而計算時都加以忽略。當開洞較小時，這樣也許沒有多大影響，但地鐵車站有時在中板沿橫向平行布置三排樓、扶梯，嚴重削弱該處樓板剛度，雖然洞邊有加強的梁，但梁高受到限制，中板厚度通常都為400～500，因此不足以彌補其剛度的損失。至于加暗梁來加強洞口，更不能彌補計算模式與實際不符的不足。

鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能設(shè)計應(yīng)根據(jù)哪些因素綜合分析、鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原理的信息別忘了在本站進行查找喔。