5.2 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)

5.2.1 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置，應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的荷載和作用的傳遞途徑；對(duì)有抗震設(shè)防要求的建筑，應(yīng)有多道抗震防線；結(jié)構(gòu)構(gòu)件和體系應(yīng)具有良好的變形能力和消耗地震能量的能力；對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取有效的加強(qiáng)措施。

▼ 展開條文說明
5.2.1合理的結(jié)構(gòu)布置是保證多高層鋼結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)的前提。多、高層鋼結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向動(dòng)力特性宜相近；建筑平面宜簡單、規(guī)則，結(jié)構(gòu)平面布置宜對(duì)稱，水平荷載合力作用線宜接近抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心；建筑豎向體形宜規(guī)則、均勻，結(jié)構(gòu)豎向布置宜使側(cè)向剛度和受剪承載力沿豎向均勻變化；支撐布置平面上宜均勻、分散，沿豎向宜連續(xù)布置；設(shè)置地下室時(shí)，支撐宜延伸至基礎(chǔ)或在地下室相應(yīng)位置設(shè)置剪力墻。對(duì)結(jié)構(gòu)平面和豎向布置的規(guī)則性是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，當(dāng)使用功能或建筑方案難以滿足結(jié)構(gòu)的規(guī)則性要求時(shí)，應(yīng)考慮其影響。

多高層鋼結(jié)構(gòu)宜采用雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，這是實(shí)現(xiàn)多道抗震設(shè)防的有效途徑。

5.2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮構(gòu)件的下列變形：

1 梁的彎曲和剪切變形；

2 柱的彎曲、軸向、剪切變形；

3 支撐的軸向變形；

4 剪力墻板和延性墻板的剪切變形；

5 消能梁段的剪切、彎曲和軸向變形；

6 樓板的變形。

▼ 展開條文說明
5.2.2  結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，在豎向荷載、風(fēng)荷載以及多遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形可采用彈性方法計(jì)算；罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的彈塑性變形可采用彈塑性時(shí)程分析法或靜力彈塑性分析法計(jì)算。上述分析中，應(yīng)考慮梁的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，必要時(shí)考慮軸向變形，柱的彎曲、軸向、剪切和扭轉(zhuǎn)變形，支撐的彎曲、軸向和扭轉(zhuǎn)變形，延性墻板的剪切變形，消能梁段的剪切變形和彎曲變形。

5.2.3 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 二階效應(yīng)計(jì)算中，重力荷載應(yīng)取設(shè)計(jì)值；

2 高層鋼結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)系數(shù)不應(yīng)大于0.2，多層鋼結(jié)構(gòu)不應(yīng)大于0.25；

3 一階分析時(shí)，框架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗側(cè)剛度按照有側(cè)移屈曲或無側(cè)移屈曲的模式確定框架柱的計(jì)算長度系數(shù)；

4 二階分析時(shí)應(yīng)考慮假想水平荷載，框架柱的計(jì)算長度系數(shù)應(yīng)取1.0；

5 假想水平荷載的方向與風(fēng)荷載或地震作用的方向應(yīng)一致，假想水平荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.0，風(fēng)荷載參與組合的工況，組合系數(shù)應(yīng)取1.0，地震作用參與組合的工況，組合系數(shù)應(yīng)取0.5。

▼ 展開條文說明
5.2.3二階效應(yīng)系數(shù)是1.0減去側(cè)力工況下線彈性分析側(cè)移與二階分析側(cè)移的比值。高層結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)系數(shù)大于0.2，表示結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度偏小，基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性底線要求，對(duì)二階效應(yīng)系數(shù)進(jìn)行限值。

二階分析具有簡單性的特點(diǎn)，但是必須配合引入假想水平荷載才能加以應(yīng)用。

5.2.4 高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)部位產(chǎn)生塑性變形的先后次序進(jìn)行控制，并應(yīng)采用能力設(shè)計(jì)法進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算；

2 鋼框架柱和支撐構(gòu)件的長細(xì)比，梁、柱和支撐的板件寬厚比限值，應(yīng)與不同構(gòu)件的抗震性能目標(biāo)相適應(yīng)。

▼ 展開條文說明
5.2.4抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容非常豐富，本條僅對(duì)最重要的幾點(diǎn)作出規(guī)定。

（1）為保證結(jié)構(gòu)體系具有良好的變形能力，對(duì)抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)引入能力設(shè)計(jì)法，使得容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞的部位具有較高的強(qiáng)度而不會(huì)破壞，讓塑性變形出現(xiàn)在變形能力好的構(gòu)件和部位；

（2）框架柱和支撐的長細(xì)比是保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能的一個(gè)構(gòu)造要求，所以應(yīng)作出規(guī)定；

（3）抗震結(jié)構(gòu)需要通過塑性變形來削減輸入結(jié)構(gòu)的地震作用，通常鋼梁的梁端需要形成塑性鉸，寬厚比限值要求較嚴(yán)；而滿足強(qiáng)柱弱梁要求的框架柱就可以適當(dāng)放寬要求?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)取用的地震作用越大，則設(shè)防地震作用時(shí)需要的塑性變形能力越小，寬厚比可以適當(dāng)放松；支撐是地震作用下首先屈曲的構(gòu)件，塑性變形大，所以給予更加嚴(yán)格的寬厚比限值。

5.2.5 高層鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層及上、下各一層的豎向構(gòu)件和連接部位的抗震構(gòu)造措施，應(yīng)按規(guī)定的結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)提高一級(jí)。加強(qiáng)層的豎向構(gòu)件及連接部位，尚應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)其抗震加強(qiáng)措施。

▼ 展開條文說明
5.2.5由于設(shè)置伸臂桁架，在同層及上下層的核心筒與柱的剪力、彎矩都增大，因此構(gòu)件截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造上需加強(qiáng)。在高烈度設(shè)防區(qū)，當(dāng)在較高的或者特別不規(guī)則的高層民用建筑中設(shè)置加強(qiáng)層，應(yīng)進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)并采取措施。在設(shè)防地震或預(yù)估的罕遇地震作用下，對(duì)伸臂桁架及相鄰上下各一層的豎向構(gòu)件提出抗震性能的更高要求（一級(jí)除外），但伸臂桁架腹桿性能要求宜低于弦桿。由于伸臂桁架上下弦同時(shí)承受軸力、彎矩、剪力，與一般樓層梁受力狀態(tài)不同，在計(jì)算模型中應(yīng)按彈性樓板假定計(jì)算上下弦的軸力。

另外，對(duì)于超高層建筑加強(qiáng)層及其上下層，樓層地震剪力發(fā)生反向突變，因此應(yīng)通過建立合理的加強(qiáng)層幾何模型，按計(jì)算實(shí)際結(jié)果進(jìn)行抗震加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

5.2.6 在正常使用條件下，多層和高層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度。

▼ 展開條文說明
5.2.6在正常使用條件下，多層和高層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度、良好的使用條件并滿足舒適度的要求，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性和使用要求。