MIT_0001

第五节偏心支撑

第6.5.1条

偏心支撑框架中的支撑斜杆，应至少在一端与梁连接（不在柱节点处），另一端可连接在梁与柱相交处，或在偏离另一支撑的连接点与梁连接，并在支撑与柱之间或在支撑与支撑之间形成耗能梁段（图６.５.１）。

图6.5.1 偏心支撑框架

(a)门架式;(b)单斜杆式;(c)人字形;(d)V字形

第6.5.2条

耗能梁段的塑性受剪承载力 $\inline V_{p}$ 和塑性受弯承载力 $\inline M_{p}$ ，以及梁段承受轴向力时的全塑性受弯承载力 $\inline M_{pc}$ ，应分别按下式计算：

$\200dpi \tiny V_{o}=0.58f_{y}h_{o}t_{w}$ (6.5.2-1)

$\200dpi \tiny M_{p}=W_{p}f_{y}$ (6.5.2-2)

$\200dpi \tiny M_{pc}=W_{p}\left (f_{y}-\sigma _{N} \right )$ (6.5.2-3)

式中

$\inline h_{o}$ ：梁段腹板计算高度；

$\inline t_{w}$ ：梁段腹板厚度；

$\inline W_{p}$ ：梁段载面的塑性抵抗矩；

$\inline \sigma _{N}$ ：轴力产生的梁段翼缘平均正应力。

第6.5.3条

耗能梁段轴向力产生的梁段翼缘平均正应力 $\inline \sigma _{N}$ ，应按下式计算：

1. 耗能梁段净长 $\inline a< 2.2\frac{M_{p}}{V_{p}}$ 时

$\200dpi \tiny \sigma _{N}=\frac{V_{p}}{V_{lb}}\cdot \frac{N_{lb}}{2b_{f}t_{f}}$ (6.5.3-1)

2. 耗能梁段净长 $\inline a\geq 2.2\frac{M_{p}}{V_{p}}$ 时

$\200dpi \tiny \sigma _{N}=\frac{N_{lb}}{A_{lb}}$ (6.5.3-2)

式中

$\inline V_{lb}$ 、 $\inline N_{lb}$ ：分别为梁段的剪力设计值和轴力设计值；

$\inline b_{f}$ ：梁段翼缘宽度；

$\inline t_{f}$ ：梁段翼缘厚度；

$\inline A_{lb}$ ：梁段截面面积。

当 $\inline \sigma _{N}< 0.15f_{y}$ 时，取 $\inline \sigma _{N}=0$ 。

第6.5.4条

耗能梁段宜设计成剪切屈服型，当其与柱连接时，不应设计成弯曲屈服型。耗能梁段的净长a符合下式者为剪切屈服型，不符合者为弯曲屈服型。

$\200dpi \tiny a\leq 1.6M_{p}/V_{p}$ (6.5.4)

第6.5.5条

耗能梁段的截面宜与同一跨内框架梁相同，在多遇地震作用效应组合下，其强度应符合下列要求：

1. 耗能梁段净长 $\inline a< 2.2M_{p}/V_{p}$ 时

1、其腹板强度应按下式计算：

$\200dpi \tiny \frac{V_{lb}}{0.8\times 0.58h_{0}t_{w}}\leq f$ (6.5.5-1)

2、其翼缘强度应按下式计算：

$\200dpi \inline \tiny \left [\frac{M_{lb}}{h_{lb}}+\frac{N_{lb}}{2} \right ]\frac{1}{b_{f}t_{f}}\leq f$ (6.5.5-2)

2. 耗能梁段净长 $\inline a\geq 2.2M_{p}/V_{p}$ 时

1、其腹板强度应按式（6.5.5-1）计算：

2、其翼缘强度应按下式计算：

$\200dpi \tiny \frac{M_{lb}}{W}+\frac{N_{lb}}{A_{lb}}\leq f$ (6.5.5-3)

式中

$\inline M_{lb}$ ：耗能梁段的弯矩设计值；

$\inline W$ ：梁段截面抵抗矩；

$\inline f$ ：钢材的强度设计值，应按本规程第5.5.2条的规定除以 $\inline \gamma _{RE}$ 。

第6.5.6条

偏心支撑斜杆的承载力应按下式计算：

$\200dpi \tiny \frac{N_{be}}{\varphi A_{be}}\leq f$ (6.5.6-1)

$\200dpi \tiny N_{be}=1.6\frac{V_{p}}{V_{lb}}N_{br,com}$ (6.5.6-2a)

$\200dpi \tiny N_{br}=1.6\frac{M_{pc}}{M_{lb}}N_{br,com}$ (6.5.6-2b)

式中

$\inline A_{br}$ ：支撑截面面积

$\inline \varphi$ ：由支撑长细比确定的轴心受压构件稳定系数；

$\inline N_{br}$ ：支撑轴力设计值，取公式（6.5.6-2a）和（6.5.6-2b）中之较小值；

$\inline N_{br,com}$ ：在跨间梁的竖向荷载和水平作用最不利组合下的支撑轴力；

$\inline f$ ：刚才的强度设计值，应按本规程第5.2.2条的规定除以 $\inline \gamma _{RE}$ 。

第6.5.7条

偏心支撑框架柱的承载力，应按现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17)第五章的有关规定计算，抗震计算时，钢材强度设计值应按本规程第5.5.2条除以γRE。计算承载力时

1. 其弯矩设计值 $\inline M_{c}$ 应按下列公式计算，并取其较小值：

$\200dpi \tiny M_{c}=2.0\frac{V_{p}}{V_{lb}}M_{c,com}$ (6.5.7-1)

$\200dpi \tiny M_{c}=2.0\frac{M_{pc}}{M_{lb}}M_{c,com}$ (6.5.7-2)

2. 其轴力设计值 $\inline N_{c}$ 应按下列公式计算，并取其较小值：

$\200dpi \tiny N_{c}=2.0\frac{V_{p}}{V_{lb}}N_{c,com}$ (6.5.7-3)

$\200dpi \tiny N_{c}=2.0\frac{M_{pc}}{M_{lb}}N_{c,com}$ (6.5.7-4)

式中

$\inline M_{c,com}$ 、 $\inline N_{c,com}$ ：分别为竖向和水平作用最不利组合下的柱弯矩和轴力。

第6.5.8条

耗能梁段腹板不得加焊贴板提高强度，也不得在腹板上开洞，并应符合下列规定：

1. 翼缘板自由外伸宽度 $\inline b_{1}$ 与其厚度 $\inline b_{1}$ 之比，应符合下式要求：

$\200dpi \tiny \frac{b_{1}}{t_{f}}=8\sqrt{\frac{235}{f_{y}}}$ (6.5.8-1)

2. 腹板计算高度 $\inline h_{0}$ 与其厚度 $\inline t_{w}$ 之比应，符合下式要求

$\200dpi \tiny \frac{h_{0}}{t_{w}}=\left [72-100\frac{N_{lb}}{A_{lb}f} \sqrt{\frac{235}{f_{y}}}\right ]$ (6.5.8-2)

式中

$\inline A_{lb}$ ：耗能梁段的截面面积

第6.5.9条

高层钢结构采用偏心支撑框架时，顶层可不设耗能梁段。在设置偏心支撑的框架跨，当首层的弹性承载力为其余各层承载力的1.5倍及以上时，首层可采用中心支撑。