高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99 - 2015中梁柱节点域剪切变形规定解读

   日期:2025-02-02     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:334    
核心提示:可以看出,对于纯钢框架结构(无论柱是箱形截面还是H形截面),考虑节点域剪切变形后,楼层最大层间位移角增加比例较大(而非规范所述:箱形截面柱节点域变形较小,其对框架位移的影响可略去不计);而对于钢框架-支撑结构,即使柱为H形截面,钢支撑截面很小,虑节点域剪切变形后,楼层最大层间位移角增加比例很小。

(1)每个规范梁和柱节点的节点域切割变形的法规

1。“关于高层民用建筑钢结构的技术法规” JGJ 99-2015

“高级民用建筑钢结构的技术法规” JGJ 99-2015第6.2.5条规定,当将光束支柱的钢框架输入到节点域切割和变形中时,可以使用节点域作为单独的剪切,单独的剪切切割单元以进行结构的整体分析钢结构钢梁变截面规定,也可以根据以下规定计算:

(1)对于框形的横截面列框架,可以根据结构轴的大小进行分析,但应将节点域用作刚体域的总长度。可以采取光束和圆柱的总长度。

(2)可以根据结构轴的大小来分析H形横截面柱框架,而无需考虑刚性域。

(3)当结构弹性分析模型无法计算节点域的切割和变形时,可以通过框架分析框架获得的地板的最大间隔。 “设计值”是错误的,并且添加了“标准值”的作用下的切割变形角的平均值,并且地板-TO -b22611d89b177b91eae4ca05a4e6f1de1fc57e88187ce958c0a08b7aee87313f -be -dememed tobe -to -demed to -to -node域切割和最大间隔获得变形效果。可以根据以下公式计算一层节点域在梁的标准值下的切割变形角的平均值(忽略了框架分析过程中节点刚度的影响。在书中使用(第二版):

在公式中:

- 地板节点域的剪切和变形角的平均值;

那个地板

通过框架分析了弯曲平面中节点域的不平衡弯矩(N.MM),即

地板是弯曲水平的一楼

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弯矩的标准值沿节点的左侧和右梁的相同方向;

地板上的节点总数;

钢剪切模量(N/MM2);

第一的

节点域(MM3)的有效体积。

公式(1)源自文献[1],忽略了框架分析过程中节点域刚度的影响,计算结果是安全性。它已在美国的NEHRP地震设计中采用。

节点域的有效体积是根据第7. 3. 6,JGJ 99-2015 JGJ 99-2015的规定计算的:

GongFang部分列(围绕强轴)

Gongfang横截面柱(围绕弱轴)

框形截面列

横截面列

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2。“建筑地震设计的规范” GB 50011-2010

第8.2.3条,“地震设计规范” GB 50011-2010的第2段规定,框架梁可以根据梁的横端的内部力量设计。对于工业形状的横截面柱,梁和柱节点域对结构侧运动的切割和变形的影响;对于框形柱框架,中央支撑框架和钢结构,没有超过50m的钢制结构,节点域切割和变形的效果与框架轴的分析相似。

“地震反设计规格”的GB 50011-2010的第8.2.3条指出,美国2000年节点中2000个节点的切割和变形方法的方法是NEHRP Seismic Design Manual(第二版)如下,可以参考:

考虑到节点结构域对间歇性偏移角度的切割和变形的影响,它可以接近收入间的角度,并在相应地板上的节点域的相应地面下切割矩的剪切变形角的平均值。节点域切割角的平均地板值可以根据公式计算。

在公式中:

-

弯曲平面中弯曲平原节点中的山丘切割引起的变形角的平均值;

第一的

层框架

通过框架分析了弯曲平面中节点域的不平衡弯矩(N.MM),即

项目

第一的

层框架

节点域(MM3)的有效体积;

他们分别处于弯曲水平

变截面钢梁尺寸说明_设计变截面钢梁_钢结构钢梁变截面规定

弯矩(N.MM)的设计值在节点的左侧和右梁的相同方向上。

规定描述还指出,框形的横截面列节点的域较小,并且其对框架位移的影响可以稍微链接。

(2)有关相关文献梁和柱变形和变形的研究

“建筑地震设计(第二版)的标准化,应用和应用” [2]这本书指出:在多个高层钢结构中结构的层数取决于。研究表明,节点域剪切变形对框架支持系统的影响较小。它对钢制框架结构系统具有相对较大的影响。在纯钢框架系统中,当使用类型形状的横截面柱并且层数很大时,节点域的剪切变形对框架位移有更大的影响,该框架可以达到10%至20% 。在几个小时内,框架的切割变形非常小,小于1%,并且可以忽略。规格规定,梁和柱节点结构域的切割和变形对工作形状形状的梁和柱节点的结构的影响。侧向移动的影响。

Xu Hongsheng [3]等。根据节点域的变形特性,提出了考虑空间钢框架结构的影响的分析方法,该方法考虑了降低节点域的切割和变形的影响。并使用此方法分析和比较纯框架(示例1),支持框架系统(示例2)。计算示例1:7平面钢框架结构,光束使用H形钢H 500 x 200x 9 x14,柱使用H形钢H300 x 300x 10 x15,该钢受到侧面水平和垂直载荷的影响。 12.1%〜16.1%的影响(应注意的是,节点域的切割和变形的影响表明每种方法的每种方法层的比较结果以及轴大小的计算值的比较结果,不是杆的净长度)。示例2:8-层级钢框架结构,光束使用H形钢H500 x 200x 9 x14,柱使用H形钢H 350 x 350 x 12 x 19 19,支持H100 x50x 5 x7钢,垂直和水平负荷效应。该结构是根据两种情况计算的钢结构钢梁变截面规定,没有支持。当没有支撑时,在没有支撑时切割和变形对地板侧运动的影响为14.2%,在得到支撑后为2.9%。

Fazad Nam [4]编辑的“地震设计手册(原始第二版)”也给出了一个例子,是6层钢框架,钢柱W14x132,钢梁W24x62。节点域变形的层间隔0.0007拉,由节点结构域变形产生的中间位移为0.10in,这是由梁的弯曲变形到0.281in引起的侧向移位,由弯曲引起的侧向移位。支柱的变形至0.10至0.10英寸。由节点域占据的变形引起的间隔比率为0.10/(0.10+0.281+0.10)= 20.79%。应该注意的是,当计算梁和柱变形时,所采用的杆是净长度,而不是中心线的长度。

(3)梁柱节点实现的计算和转换对结构边线计算示例的影响

目前,主流结构设计软件pkpm并未考虑节点域剪切变形对结构侧运动的影响。以下以12层高层钢结构为例。钢制盒形柱框架,H形钢柱框架和H形钢柱框架支撑物分别使用公式(1)考虑节点域剪切变形对结构侧运动的影响。

(a)钢盒形柱框架(b)H形钢柱框架(C)H形钢柱框架 - 支持

结构计划

结构平面显示在上图中,地板高度为4600mm,总计12层。钢梁的截面为HN400X150(热卷H形钢,H400x150x8x13)。钢盒列部分300x300x16x16,H形钢柱部分HW300X300(热卷H形钢,H300x300x10x15)。钢支持部分HN200X100(热卷H形钢,H200x100x5x8)。钢号全是Q345。地震强度为8度0.30克,第一组,无风负荷。考虑到结构X侧的节点域切割和变形的影响。

1。检查A:钢盒形柱框架

地震作用的最大间隔角位于第三层,X和Y方向层的位移角度为1/281。

钢结构钢梁变截面规定_设计变截面钢梁_变截面钢梁尺寸说明

4个节点域不平衡的弯矩(在X方向地震的影响下,第三层梁的弯矩的标准值)

上面的计算结果总结以总结:

三个型号X方向层间隔位移结果

模型

不要考虑节点域变形地板的最大层的最大介入

考虑节点域的切割和变形地板之间的最大间隔

考虑增加节点域的切割和变形地板的最大间隔偏移角度的增加

示例答:钢盒形柱框架

1/281

1/245

14.7%

示例B:钢H形钢柱框架

1/182

1/151

20.3%

钢结构钢梁变截面规定_变截面钢梁尺寸说明_设计变截面钢梁

示例C:钢H形钢柱框架支持

1/485

1/475

2.01%

可以看出,对于纯钢框架结构(无论是支柱是框形状的部分还是H形截面),请考虑在切割节点域并变形后,最大层间隔位移角增加(而不是规格,则:盒形的框形部分 - 形状的部分。列节点域的变形域很小,其对框架的影响可能会略微);对于钢框架支撑结构,即使色谱柱为H形截面,钢的支撑横截面也很小。间层间位移角的比例很小。因此,结构工程师应关注节点域的切割和变形对间歇性移动角的影响,尤其是不合适的纯钢框架结构(无论是列是框形部分还是H形截面)。

参考

[1] Keh-Chyuan Tsai,Eg​​or P. Popov。隔离区域设计对钢框架中弹性故事漂移的效果。结构工程的Journal.1990,116(12)。

[2] Yi Fangmin,Gao Xiaowang,Su Jingyu。

[3] Xu Hongsheng,Shu Xingping,仍在守护。考虑对节点结构域切割和变形的钢框架结构的分析。钢结构。 2000,15(2)。

[4]王亚登(Wang Yadong)翻译学校的Fazad Naum的编辑-in -In -In -In。地震设计手册(原始第二版)。北京:中国工业建筑出版社,2008年。

 
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