首页 国际标准结构工程-公众号 海外工程十五年之七十八——美标钢结构抗震(21)

海外工程十五年之七十八——美标钢结构抗震(21)

4章抗震体系

4.1什么是抗震体系(SLRS)?

抗震体系(SLRS)包括所有结构构件及其连接件,这些构件和连接件对于将地震惯性力从其原点传递到地面至关重要。这通常包括三种不同的构件类型:

•垂直构件,包括垂直支撑框架、剪力墙、抗弯框架以及提供结构基本侧向稳定性的组合。

•垂直构件的基础。

•横隔,基本上是水平构件,将惯性地震力从原点传递到SLRS的垂直构件。从本质上讲,横隔的作用类似于水平跨梁,它将惯性力分布在各种垂直构件之间。在许多钢结构建筑中,混凝土楼板或钢筋混凝土桥面为横隔作用提供了必要的抗剪能力。在某些情况下,钢屋面板、胶合板护套或在水平或几乎水平的平面上对齐的斜钢支撑为横隔提供了必要的抗剪强度。

除了这些水平抗剪构件外,SLRS的其他横隔梁构件还包括横隔梁弦杆和剪力杆。横隔梁弦杆的作用类似于横隔板的翼缘,并在横隔板承受平面内弯曲时承受轴向荷载。横隔板弦杆中的轴向力可以计算为横隔板中的弯矩除以弦杆之间的距离。剪力杆是水平框架构件,它“收集”隔板的剪力,并将这些力(无论是拉力还是压力)传递给垂直构件。与支撑框架或抗弯框架处于同一直线上的梁将作为剪力杆,并且是SLRS的一部分。图4.1-为典型钢框架楼板系统的横隔构件。

                            

4-1典型钢框架平面图,说明横隔板的弦杆和剪力杆

4.2SLRS有哪些特殊要求?

SEI/ASCE 7规定了所有结构中SLRS所需的设计强度,以及所有结构的允许设计层间位移,抗震设计类别A中没有规定的偏移要求的除外。所有结构的SLRS设计也必须符合AISC360AWSD1.1的要求。抗震设计类别DEF的所有结构,以及抗震设计类别BC中没有R=3SLR的所有结构必须符合AISC341AWSD1.8的附加设计要求。这些附加设计要求包括:

•母材和焊接填充金属材料性能的限制;

•用于弯曲和压缩的截面的容许宽厚比和横向支撑标准;

•结构系统的允许配置;

•支撑、梁和柱的容许强度比;

•连接设计和构造要求;

•制造限制和质量保证标准;以及

•必须在结构图纸上显示的信息。

一般来说,这些不同的标准是由选择特定的SLRS联系的。有些要求适用于所有SLRS。其中包括:

SLRS中只能使用符合ASTMA36/36MA53/53MA500 BC级;A501A529/529MA572/572M425055级;A588/588MA913506065级;A992A1011HSLAS 55级的构件。这是因为符合其他规范的材料可能没有足够的延展性和韧性。

•要求在结构图纸上注明构成SLRS一部分的构件和连接件、SLRS一部分的连接件体型、按需求临界分类的焊缝、最低预期使用温度(最后)、保护区的位置和范围,节点板的位置必须详细说明,以适应非弹性旋转和任何特殊焊接要求。

SLRS焊接连接中使用的填充金属在-20°F时必须具有至少20ft-lb的额定夏比V型缺口韧性。

SLRS中的螺栓连接必须使用符合ASTMA325A490ASTMF1852F2280的螺栓进行,这些螺栓是具有类似材料特性和强度的扭折型螺栓的规范;必须预紧,并对至少具有A级防滑性的接合面进行表面处理。

•超过特定厚度标准的板材和型材必须在70°F下具有20ft-lb的最小夏比V型缺口韧性。


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作者: ganggouren

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