钢结构抗震设计讲解课件.ppt
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- 钢结构 抗震 设计 讲解 课件
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1、 教学目标与要求教学目标与要求1.了解钢结构建筑的震害特点及原因了解钢结构建筑的震害特点及原因 。2.掌握钢结构的抗震设计方法。掌握钢结构的抗震设计方法。 3.熟悉钢结构建筑的抗震构造措施。熟悉钢结构建筑的抗震构造措施。 巨型钢框架体系巨型钢框架体系 导入案例导入案例1985年9月的墨西哥大地震(里氏8.1级)中,在墨西哥城的高烈度区内有102幢钢结构房屋,其中59幢为1957年以后所建,1957年以后建造的钢结构房屋倒塌或破坏严重的不多(表6-1),与钢筋混凝土结构比较而言,钢结构震害轻。为什么钢结构的房钢震害轻?钢结构房屋是否还需要抗震设计?我们可以通过本章的学习得到回答。 6.1 6.1
2、 震害特征及原因震害特征及原因表表6-1 1985年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况建造年份建造年份钢结构钢结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构倒塌倒塌严重破坏严重破坏倒塌倒塌严重破坏严重破坏1957年以前年以前71271619571976年年3151231976年以后年以后0046总体来说,在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较总体来说,在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要钢筋混凝土结构房屋的震害要小小。 6.1.16.1.1钢结构房屋的震害钢结构房屋的震害 1结构倒塌结构倒塌 2 支撑构件破坏支撑
3、构件破坏 3 节点破坏节点破坏 4 基础锚固破坏基础锚固破坏 5 构件破坏构件破坏 日本神户地震日本神户地震No.71 Local buckling of a single-column steel pier钢框架钢框架结构构造简单、传力明确,侧移刚度沿高度分布均匀,结构构造简单、传力明确,侧移刚度沿高度分布均匀,结构整体侧向变形为剪切型结构整体侧向变形为剪切型(多层多层)或弯剪型或弯剪型(高层高层),抗侧移,抗侧移能力主要取决于框架梁、柱的抗弯能力。能力主要取决于框架梁、柱的抗弯能力。 重力荷载及重力荷载及P-效应对结构的抗震能力和结构的延性有较大效应对结构的抗震能力和结构的延性有较大影响,
4、当层数较多时,控制结构性能的设计参数不再是构件影响,当层数较多时,控制结构性能的设计参数不再是构件的抗弯能力,而是结构的抗侧移刚度和延性。因此,从经济的抗弯能力,而是结构的抗侧移刚度和延性。因此,从经济角度看,角度看,这种结构体系适合于建造这种结构体系适合于建造20层以下的中低层房屋。层以下的中低层房屋。 钢框架钢框架-支撑体系可分为支撑体系可分为中心支撑类型和偏心支撑类型中心支撑类型和偏心支撑类型。 6.1.2 钢结构房屋的抗震性能钢结构房屋的抗震性能带有偏心支撑的框架带有偏心支撑的框架-支撑结构,具备中心支撑体系侧向刚支撑结构,具备中心支撑体系侧向刚度大、具有多道抗震防线的优点,还适当减小
5、了支撑构件的度大、具有多道抗震防线的优点,还适当减小了支撑构件的轴向力,进而减小了支撑失稳的可能性。轴向力,进而减小了支撑失稳的可能性。 钢框架钢框架-抗震墙板结构,使用带竖缝剪力墙板或带水平缝剪抗震墙板结构,使用带竖缝剪力墙板或带水平缝剪力墙板、内藏支撑混凝土墙板、钢抗震墙板等,提供需要力墙板、内藏支撑混凝土墙板、钢抗震墙板等,提供需要的侧向刚度。的侧向刚度。 6.2钢结构抗震概念设计钢结构抗震概念设计 6.2.1 结构平、立面布置以及防震缝的设置结构平、立面布置以及防震缝的设置 6.2.2 钢结构房屋结构类型的选择及所适用的结构尺寸钢结构房屋结构类型的选择及所适用的结构尺寸 表表6-2 钢
6、结构房屋适用的最大高度钢结构房屋适用的最大高度(m) 设设 防防 烈烈 度度6度、度、7度度8度度9度度最大高宽比最大高宽比6.56.05.5表表6-3 钢结构房屋适用的最大高宽比钢结构房屋适用的最大高宽比结构类型结构类型设设 防防 烈烈 度度6度、度、7度度8度度9度度框架框架 9050框架框架-支撑支撑(抗震墙板抗震墙板) 200140筒体筒体(框筒、筒中筒、桁架框筒、筒中筒、桁架筒、束筒筒、束筒)和巨型框架和巨型框架 260180对不超过对不超过12层的钢结构宜采用中心支撑,有条件时也可采用偏层的钢结构宜采用中心支撑,有条件时也可采用偏心支撑等消能支撑;超过心支撑等消能支撑;超过12层的
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