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首先顶层门刚属于轻型结构,本身的地震作用反应很小,即使在高设防烈度地震和罕遇地震情况下也不太容易成为控制因素,这类轻型结构主要是风荷载控制为主,即便是地震作用控制,采用振型分解法也能考虑高阶振型的控制作用,鞭梢效应主要是基于底部剪力法不能考虑高阶振型贡献所形成的,一般不需要进行额外的放大,所以底部框架上面加门式刚架钢结构是满足抗震要求的。

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这种结构形式,抗震性能不一定差,仅仅考虑刚度差异是不合理的,至少比钢框架混凝土核心筒的结构形式合理。

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这种结构形式一般就是多层建筑,不用考虑鞭梢效应,所以可以采用。

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新建项目这么干就是自找麻烦,全采用混凝土框架,顶层需要大空间用网架屋面,才是最合理的结构形式。

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从结构体系层面考虑,这种形式上面发挥了钢结构的大跨轻质特点,对抗震有利。上面只有单层,很轻,从传力角度,节点满足内力与截面需求即可,柱脚铰接刚接都可以,重点是钢结构部分支撑系统要做好。上面轻钢屋面,下面刚性板楼面,这种组合刚度比不适用判别抗震性能,我认为这是一种刚柔并济的合理形式。有待试验与罕遇地震检验,希望合理的形式被保留并发扬光大。

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在日本,像这样上下刚度差得很多的结构,直接按照下面一层近似于刚度无限大考虑。而且,下面是钢筋混凝土结构、上面是钢结构的项目有很多,没有问题。

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可以看看 GB 50191—2012《构筑物抗震设计规范》,不要说这种两层的房子上采用轻钢结构,几十米的贮仓仓顶依旧建议采用钢结构。

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其实主要问题是规范没有这种结构形式,不管是不是地震控制,地震力肯定要放大,重点是要按照 GB 50017—2017《钢结构设计标准》和 GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》进行设计,CECS 102∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》不适合了。

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头重脚轻的物料筒仓+仓顶钢结构尚可以做,这种结构当然更没问题。

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个人觉得,如果二层做好概念设计,采用下混上钢的方案未尝不可。二层采用门式刚架,轻质围护及屋面,地震作用很小,合理设置支撑,问题应该不大。当然,底层作为二层的“基础”,应该加强。