本节规定了保证消能梁段发挥作用的一系列构造要求。
8.5.1
为使消能梁段有良好的延性和消能能力,其钢材应采用Q235或Q345。
板件宽厚比,参考AISC规定作了适当调整。当梁上翼缘与楼板固定但不能表明其下翼缘侧向固定时,仍需置侧向支撑。
8.5.3
为使消能梁段在反复荷载下具有良好的滞回性能,需采取合适的构造并加强对腹板的约束:
1 支撑斜杆轴力的水平分量成为消能梁段的轴向力,当此轴向力较大时,除降低此梁段的受剪承载力外,还需减少该梁段的长度,以保证它具有良好的滞回性能。
2 由于腹板上贴焊的补强板不能进入弹塑性变形,因此不能采用补强板;腹板上开洞也会影响其弹塑性变形能力。
3 消能梁段与支撑斜杆的连接处,需设置与腹板等高的加劲肋,以传递梁段的剪力并防止连梁腹板屈曲。
4 消能梁段腹板的中间加劲肋,需按梁段的长度区别对待,较短时为剪切屈服型,加劲肋间距小些;较长时为弯曲屈服型,需在距端部1.5倍的翼缘宽度处配置加劲肋;中等长度时需同时满足剪切屈服型和弯曲屈服型的要求。
偏心支撑的斜杆中心线与梁中心线的交点,一般在消能梁段的端部,也允许在消能梁段内(图8.5.3),此时将产生与消能梁段端部弯矩方向相反的的附加弯矩,从而减少消能梁段和支撑杆的弯矩,对抗震有利;但交点不应在消能梁段以外,因此时将增大支撑和消能梁段的弯矩,于抗震不利。
8.5.5
消能梁段两端设置翼缘的侧向隅撑,是为了承受平面外扭转。
8.5.6
与消能梁段处于同一跨内的框架梁,同样承受轴力和弯矩,为保持其稳定,也需设置翼缘的侧向隅撑。
多层钢结构厂的抗震设计,在不少方面与多层钢结构民用建筑是相同的,而后者又与高层钢结构的抗震设计有很多共同之处。本附录给出仅用于多层厂房的规定。
1 多层厂房宜优先采用交叉支撑,支撑布置在荷载较大的柱间,有利于荷载直接传递,上下贯通有利于结构刚度沿高度变化均匀。
2 设备或料斗(包括下料的主要管道)穿过楼层时,若分层支承,不但各层楼层梁的挠度难以同步,使各层结构传力不明确,同时在地震作用下,由于层间位移会给设备、料斗产生附加效应,严重的可能损坏旋转设备,因此同一台设备一般不能采用分层支承的方式。装料后的设备或料斗重心接近楼层的支承点,是力求降低穿过楼层布置的设备或料斗的地震作用对支承结构的附加影响。
3 采用钢铺板时,钢铺板应与钢梁有可靠连接。
4 厂房楼层检修、安装荷载代表值行业性强,大的可达45kN/m2,但属短期荷载,检修结束后的楼面仅有少量替换下来的零件和操作荷载。这类荷载在地震时遇合的概率较低,按实际情况采用较为合适。
楼层堆积荷载要考虑运输通道等因素。
设备、料斗和保温材料的重力荷载,可不乘动力系数。
5 震害调查表明,设备或料斗的支承结构的破坏,将危及下层的设备和人身安全,所以直接支承设备和料斗的结构必须考虑地震作用。设备与料斗的水平地震作用的标准值Fs,设备对支承结构产生的地震作用参照美国《建筑抗震设计暂行条例》(1978)的规定给出。实测与计算表明,楼层加速度反应比输入的地面加速度大,且在同一座建筑内高部位的反应要大于低部位的反应,所以置于楼层的设备底部水平地震作用相应地要增大。当不用动力分析时,以λ值来反应楼层Fs值变化的近似规律。
6 多层厂房的纵向柱间支撑对提高厂房的纵向抗震能力很重要,给出了纵向支撑的设计要求。
7 适应厂房屋盖开洞的情况,规定了楼层水平支撑设计要求,系根据近年国内外工程设计经验提出的。水平支撑的作用,主要是传递水平地震作用和风荷载,控制柱的计算长度和保证结构构件安装时的稳定。