六、多高层建筑钢结构抗震设计
1. 多高层建筑如何定义和划分?(P186)
我国规范规定:超过12层的建筑归为高层钢结构建筑,将不超过12层的建筑归为多层钢结构建筑
2.多高层建筑钢结构的特点(P181)
钢结构具有强度高、延性好、重量轻、抗震性能好的特点。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小。
3.多高层钢结构建筑的主要震害破坏形式有哪些?(P181)
破坏形式有三种:(1)节点连接破坏;(2)构件破坏;(3)结构倒塌。
4.多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有?
1)支撑压屈。2)梁柱局部失稳。3)柱水平裂缝或断裂破坏。
5.高层钢结构的结构体系主要有哪几种?(P186)
主要有框架体系、框架一支撑(剪力墙板)体系、筒体体系(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等)或巨型框架体系。纯框架宜设计成强柱弱梁型。
框架体系:框架体系是沿房屋纵横方向由多榀平面框架构成。其抗侧力能力主要决定于梁柱构件和节点的强度与延性,故节点常采用刚性连接节点。框架结构体系的梁柱节点宜采用刚接。
框架-支撑体系:是在框架体系中沿结构的纵、横两个方向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。支撑体系的布置由建筑要求及结构功能来确定。
框架-剪力墙板体系:框架-剪力墙板体系是以钢框架为主体,并配置一定数量的剪力墙板。
筒体体系:框筒实际上是密柱框架结构,由于梁跨小、刚度大,使周圈柱近似构成一个整体受弯的薄壁筒体,具有较大的抗侧刚度和承载力,因而框筒结构多用于高层建筑。筒体结构体系可分为框架筒、桁架筒、筒中筒及束筒等体系。
巨型框架体系:巨型框架体系是由柱距较大的立体桁架梁柱及立体桁架梁构成。
6. 框架-支撑体系的支撑有那两种形式?(P186)
(1)中心支撑形式:可提高框架的刚度,但支撑受压会屈曲,导致原结构承载力降低。抗震设防的中心支撑框架宜采用十字交叉斜杆、单斜杆人字形斜杆或V形斜杆体系,不得采用K形斜杆体系。
(2)偏心支撑形式:通过偏心梁段剪切屈服限制支撑受压屈服,从而保证结构具有稳定的承载能力
和良好的耗能性能。偏心梁段的屈服形式有两种,一种是剪切屈服型,另一种是弯曲屈服型。剪切屈服型偏心梁段支撑框架的刚度和承载力较大,延性和耗能性能较好,抗震设计时,偏心梁段宜设计成剪切屈服型。
7. 剪力墙板主要类型有哪些?
① 钢板剪力墙板;② 内藏钢板支撑剪力墙墙板;③ 带竖缝钢筋混凝土剪力墙板。
8. 钢结构房屋最大高度规定(P187)
9.多高层钢结构的平面布置有哪些要求?(P187) 共四点。竖向布置有哪些要求?(P188)
10.如何判断平面不规则?(P187)
①任意层的偏心率大于0.15。
②结构平面形状有凹角,凹角的伸出部分在一个方向的长度,超过该方向建筑总尺寸的25 % 。
③楼面不连续或刚度突变,包括开洞面积超过该层楼面面积的50 % 。
④抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的两个互相垂直的主轴。
11. 平面不规则的类型?
扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。
12.如何确定钢结构的阻尼比?
多高层钢结构的阻尼比较小,按反应谱法计算多遇地震下的地震作用时,高层钢结构的阻尼比可取为0.02,多层(不超过9层)钢结构的阻尼比可取为0.035。计算罕遇地震作用时,应考虑结构进入弹塑性,多高层钢结构的阻尼比均可取为0.05。