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2017-07-15 11:46:22 | 分类:结构专业| 标签:结构专业

1、为啥没有给出Q460级钢材的强度?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-2015中钢材最高强度只给到Q420,而即将出版的《钢结构设计规范》钢材最高强度给到了Q460,为啥高层钢结构不推荐使用高强度钢材?

    因为目前国产的Q460钢材应用到高层民用建筑钢结构时,它的有些指标尚达不到要求,所以《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-2015不推荐在高层民用建筑钢结构中采用Q460钢。

中华人民共和国行业标准 高层民用建筑钢结构技术规程 Technical specification for steel structure of tall building JGJ 99-2015 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期:2016年5月1日 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第983号 住房城乡建设部关于发布行业标准高层民用建筑钢结构技术规程的公告

高层民用建筑钢结构技术规程[附条文说明] JGJ99-2015


2、焊缝强度为啥跟母材的强度值一样?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015表4.2.4中给出的焊缝强度值跟母材的强度值是一样的,但这并不代表焊缝的实际强度跟母材实际强度一样,其实焊缝的实际强度普遍高于相应的母材强度,而为了体现强连接的设计思想,所以规范才取焊缝的强度值跟母材的强度值一样。

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3、为何钢结构框架柱包括钢管混凝土柱?

    各种研究表明,钢管混凝土柱与钢柱的性能是相当的,并且在某些方面钢管混凝土柱的性能还优于全钢柱,所以在《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015中钢结构框架柱包括钢管混凝土柱。

3.2.2 非抗震设计和抗震设防烈度为6度至9度的乙类和丙类高层民用建筑钢结构适用的最大高度应符合表3.2.2的规定。

表3.2.2 高层民用建筑钢结构适用的最大高度(m) 

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    注:1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);

        2 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施;

        3 表内筒体不包括混凝土筒;

        4 框架柱包括全钢柱和钢管混凝土柱;

        5 甲类建筑,6、7、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高1度后符合本表要求,9度时应专门研究。

4、钢管混凝土框架支撑结构的位移角限值应该取多少?

    依据《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015第3.5.2条,钢管混凝土框架支撑结构的层间位移角可取为1/250。

3.5.2 在风荷载或多遇地震标准值作用下,按弹性方法计算的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/250。

    但在《钢管混凝土结构技术规范》GB 50936-2014第4.3.6条中,将框架支撑的位移角限值定为1/300。 

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    其实对于这种以框架为主的框架-支撑、框架-墙板结构,其结构的真正变形,尤其是剪切变形主要来源于梁的弯曲变形,而这个梁是钢梁,钢梁与全钢柱连接或是钢管混凝土柱的连接是一样的,再加上钢管混凝土柱与钢柱的性能是相当的,所以《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015将钢管混凝土框架支撑结构的位移角定为1/250。

     道理就是这个道理,具体工程中如何执行,就看当事人的魄力大小了。

5、钢结构与混凝土结构的抗风性能哪个好?

    钢结构的延性好,所以其抗震性能优越,但其抗风性能是不如混凝土结构的。

6、为何钢结构的刚重比限值比混凝土结构的刚重比限值低?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015规定的刚重比公式如下: 

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    而《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2010规定的刚重比公式如下: 

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    为何钢结构的刚重比限值比混凝土结构的刚重比限值低呢?因为混凝土构件在受力开裂时弯曲刚度会降低,故一般考虑其弯曲刚度折减50%,而钢结构在屈服以前其刚度是不降低的,所以二者的刚重比限值也相差一倍。

7、为何钢结构阻尼比会因为高度不同而不同?

    因为结构的阻尼比本身就是很难估计,只是一个拍脑袋的数据,《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015对阻尼比进行分档主要是对于低层楼降低地震作用的考虑,对于高度大于200m的楼,我们要求从严控制,而且高度大于200m的楼的周期基本在3s以上,地震作用已经较低,故阻尼比可适当取低值。

5.4.6 高层民用建筑钢结构抗震计算时的阻尼比取值宜符合下列规定:

     1 多遇地震下的计算:高度不大于50m可取0.04;高度大于50m且小于200m可取0.03;高度不小于200m时宜取0.02

    2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于地震总倾覆力矩的50%时,多遇地震下的阻尼比可比本条1款相应增加0.005;

     3 在罕遇地震作用下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。

8、计算节点域变形时,梁端弯矩采用标准值还是设计值?

    一般情况下,计算结构变形时,所采用的荷载均为标准值,而《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015的6.2.5条所写的设计值为印刷错误,应该改为标准值。

    3 当结构弹性分析模型不能计算节点域的剪切变形时,可将框架分析得到的楼层最大层间位移角与该楼层柱下端的节点域在梁端弯矩设计值作用下的剪切变形角平均值相加,得到计入节点域剪切变形影响的楼层最大层间位移角。任一楼层节点域在梁端弯矩设计值作用下的剪切变形角平均值可按下式计算: 

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    式中:θm——楼层节点域的剪切变形角平均值;

          Mi——该楼层第i个节点域在所考虑的受弯平面内的不平衡弯矩(N·mm),由框架分析得出,即Mi=Mb1+Mb2,Mb1、Mb2分别为受弯平面内该楼层第i个节点左、右梁端同方向的地震作用组合下的弯矩设计值

          n——该楼层的节点域总数;

          G——钢材的剪切模量(N/mm2);

          Vp,i——第i个节点域的有效体积(mm2),按本规程第7.3.6条的规定计算。

9、框架结构弹性计算必须采用二阶线性分析?

    在《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015第6.2.2条规定如下:

    6.2.2 高层民用建筑钢结构弹性分析时,计入重力二阶效应的影响。

    其实《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015第6.2.2条的“应”应该改为“宜”,就是说在特定条件下才必须采用二阶线性分析,一般情况下也可以采用一阶线性分析并考虑柱计算长度系数。在《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015第7.3.2条中规定可以佐证此观点。

    7.3.2 框架柱的稳定计算应符合下列规定:

    1 结构内力分析可采用一阶线弹性分析或二阶线弹性分析。当二阶效应系数大于0.1时,采用二阶线弹性分析。二阶效应系数不应大于0.2。框架结构的二阶效应系数应按下式确定: 

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    3 当采用一阶线弹性分析时,框架结构柱的计算长度系数应符合下列规定:        1)框架柱的计算长度系数可按下式确定: 

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    必须强调的是,即使采用二阶线性分析,在计算柱长细比时,仍然要计入柱计算长度系数,二者不是一回事。

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10、壁厚小于16mm时,可否采用焊接箱形柱?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015规定:采用电渣焊时,箱形柱的壁板厚度不应小于16mm,因为电渣焊时,其对壁板输入的能量是很大的,当壁板厚度较薄时,容易产生壁板变形。当箱形柱的壁板厚度小于16mm时,应采用冷成型方管柱。

11、梁翼缘局部加宽后,翼缘板的宽厚比如何限定呢?

    为了提高节点延性,在罕遇地震作用下使塑性铰远离梁柱节点区,《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015推荐了梁翼缘扩翼式、梁翼缘局部加宽式、梁翼缘盖板式、梁翼缘板式、狗骨式等连接方式。 

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    规范限定翼缘板件的宽厚比,主要是在出现塑性铰的位置才提出这个要求,梁翼缘局部加宽后,塑性铰外移了,所以这个局部加宽的位置不用按抗震要求验算宽厚比,只要按一般梁在塑性铰位置的要求就行了。

12、梁柱连接时腹板螺栓为何变大了?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015中对于腹板螺栓承受的力分为受弯区和受剪区,受剪区螺栓承受整个梁的全部剪力,受弯区承担由腹板分担的弯矩而产生的剪力,相对于以前的设计,这部分剪力是增加的,所以螺栓直径或数量会适当增加。

    8.2.5 梁腹板与H形柱(绕强轴)、箱形柱或圆管柱的连接,应符合下列规定:

    1 连接板应采用与梁腹板相同强度等级的钢材制作,其厚度应比梁腹板大2mm。连接板与柱的焊接,应采用双面角焊缝,在强震区焊缝端部应围焊,对焊缝的厚度要求与梁腹板与柱的焊缝要求相同。

    2 采用高强度螺栓连接时(图8.2.5-1),承受弯矩区和承受剪力区的螺栓数应按弯矩在受弯区引起的水平力和剪力作用在受剪区(图8.2.5-2)分别进行计算,计算时应考虑连接的不同破坏模式取较小值。 

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 13、腹板补强板需要整体塞焊吗?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015要求,当节点域厚度不满足7.3.5-7.3.8条要求时,应进行节点域腹板局部加厚或补强。

    8.3.8 当节点域厚度不满足本规程第7.3.5条~第7.3.8条要求时,对焊接组合柱宜将腹板在节点域局部加厚(图8.3.8-1),腹板加厚的范围应伸出梁上下翼缘外不小于150mm;对轧制H形钢柱可贴焊补强板加强(图8.3.8-2)。

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    对于不满足7.3.7条节点域腹板稳定性要求时,若采用补强板,必须对补强板进行整体塞焊,使补强板与原腹板形成整体。

    7.3.7 柱与梁连接处,在梁上下翼缘对应位置应设置柱的水平加劲肋或隔板。加劲肋(隔板)与柱翼缘所包围的节点域的稳定性,应满足下式要求: 

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    式中:tp——柱节点域的腹板厚度(mm),箱形柱时为一块腹板的厚度(mm);

          h0b、h0c——分别为梁腹板、柱腹板的高度(mm)。

    而对于仅仅是节点域抗剪不满足时,可以不进行整体塞焊。

    7.3.5 节点域的抗剪承载力应满足下式要求: 

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    式中:Mb1、Mb2——分别为节点域左、右梁端作用的弯矩设计值(kN·m);          Vp——节点域的有效体积,可按本规程第7.3.6条的规定计算。

    7.3.8 抗震设计时节点域的屈服承载力应满足下式要求,当不满足时应进行补强或局部改用较厚柱腹板。

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    式中:ψ——折减系数,三、四级时取0.75,一、二级时取0.85;

          Mpb1、Mpb2——分别为节点域两侧梁段截面的全塑性受弯承载力(N·mm);

          fyv——钢材的屈服抗剪强度,取钢材屈服强度的0.58倍。

14、外包式柱脚一定要验算极限受弯承载力吗?

    《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-2015规定,在外包混凝土顶部箍筋处,当柱可能出现塑性铰时,才验算柱脚极限受弯承载力是否大于钢柱的全塑性受弯承载力。也就是说例如柱脚在地下二、三层以下,柱脚不会出现塑性铰时,是不用验算这个的。

8.6.3 外包式柱脚的设计应符合下列规定:    1 柱脚轴向压力由钢柱底板直接传给基础,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010验算柱脚底板下混凝土的局部承压,承压面积为底板面积。    2 弯矩和剪力由外包层混凝土和钢柱脚共同承担,按外包层的有效面积计算(图8.6.3-1)。柱脚的受弯承载力应按下式验算: 

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    式中:M——柱脚的弯矩设计值(N·mm);

          As——外包层混凝土中受拉侧的钢筋截面面积(mm2); 

         f——受拉钢筋抗拉强度设计值(N/mm2);

          h0——受拉钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离(mm);

          M1——钢柱脚的受弯承载力(N·mm),按本规程第8.6.2条外露式钢柱脚M1的计算方法计算。

    3 抗震设计时,在外包混凝土顶部箍筋处,柱可能出现塑性铰的柱脚极限受弯承载力应大于钢柱的全塑性受弯承载力(图8.6.3-2)。柱脚的极限受弯承载力应按下列公式验算: 

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