钢结构售楼部等建筑，结构选型通常为多层钢框架。以下内容针对多层钢框架编写。

1.总则

1.1钢材牌号

多层钢框架常用钢材牌号为Q235B和Q355B.每吨价格相差300~500元/吨，约为8%，材料强度相差约30%.

根据钢框架的控制条件，钢材牌号按以下表格选择：

	选用条件	焊条型号	强度设计值
Q235B	变形或稳定控制时宜采用	E43xx	根据牌号和厚度不同按《钢规》3.4采用
Q345B	承载力控制时宜采用	E50xx

檩条一般采用C形和Z形冷弯薄壁型钢，钢材牌号常用Q235B

高强度螺栓常用扭剪型（推荐用）和大六角头，强度等级常用8.8级和10.9级（推荐用）

普通螺栓常用4.6级和4.8级（推荐用）

1.2截面选择

钢柱常用截面为H形，矩形，圆钢管等，

钢梁常用截面为H形，矩形等。

檩条常用截面为C形、Z形以及双C形等

钢楼梯常用槽钢和工字钢

1.3热轧型钢和焊接型钢的选择

槽钢、角钢和工字钢一般为热轧型钢，牌号Q235B;不用Q355B

无缝钢管为热轧型钢，牌号Q235B；Q355B的需订购，不常用；直径402及以下的常用，更大的不常用

直缝钢管和螺旋焊钢管为钢板加工卷曲而成，直径400起步，50mm递增

矩形钢管均为直缝焊接，有成品和非成品之分。成品矩形钢管的长边在150之内，可以在钢材市场采购；大于150的矩形钢管，一般为加工厂根据设计要求加工。

H形钢分为热轧H型钢和焊接H形钢。热轧H型钢为成品，不需加工，当钢材用量小时（几吨）常用。热轧H型钢尺寸和厚度不可调整，故材料利用率稍低。

当工程用钢量较大时，常用焊接H形钢。焊接H形钢可在满足强度、刚度、稳定等要求的前提，做到截面最优，比热轧H型钢的材料利用率高。焊接H形钢是多层钢框架最常用的截面形式。

钢板常用厚度有5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,25等

1.4楼屋面板

屋面建议采用压型钢板轻质屋面，中间夹保温材料。此类屋面荷载较轻，可有效降低荷载和用钢量；轻质屋面需要设置檩条。当跨度小于9米时，檩条采用冷弯薄壁Z形或C形；当跨度大于9米时，檩条采用H形钢梁。

当屋面防水有高要求时，可以采用混凝土楼板，但荷载较大。混凝土楼板，常见形式为普通混凝土楼板和压型钢板组合楼板等。

普通混凝土楼板，做法与混凝土结构基本相同，厚度一般为100~120。其整体刚度较好，但其需要支模，故施工周期稍长。

压型钢板组合楼板，以压型钢板作为楼板的底模，故其施工周期短。组合楼板跨度控制在3米，一般按单向板进行布置和计算，面筋双向布置，底筋沿板肋单向布置。压型钢板一般仅作为底模，不考虑参与受力。如要考虑参与共同工作，则需要做防火涂料。反之，则不需。

1.5梁

钢梁常用跨度为6~12米。混凝土楼屋面，钢梁的高度一般取跨度的1/22~1/15；压型钢板、玻璃幕墙等轻质屋面时，钢梁的高度一般取跨度的1/35~1/25

梁的最大高度hmax由建筑高度决定，梁的最小高度hmin由刚度条件决定，hmin/l=fl/(1.34X10 ⁶ X[v _T ])；用钢量最小时经济高度hs为hs=2W _x ^0.4 ;W _x =M _x /af；a为系数，当最大弯矩处无孔眼时a=yx=1.05;有孔眼时a=0.85~0.9。

实际采用的梁高，应大于由刚度条件确定的最小高度hmin，而大约等于或略小于经济高度hs。此外，梁的高度不能影响建筑物使用要求所需的净空尺寸，即不能大于建筑物的最大容许梁高。确定梁高时，一般取梁高为50mm的倍数。

钢与混凝土组合梁是指钢梁和所支承的钢筋混凝土板连接成的整体工作的梁。它能充分发挥钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能，同时将传递楼面荷载的钢筋混凝土板作为承重梁的一部分。它与单独工作的钢梁相比，可节省钢材20%~40%，整体刚度比钢梁单独工作时大得多，挠度可减少1/3~1/2。如果保持挠度不变，则钢梁高度可减低15%~20%。楼屋盖中的次梁常采用钢-混凝土组合梁。

组合梁截面

1.6刚接、铰接的选择

钢框架梁柱连接一般为刚接，次梁与主梁连接一般为铰接。钢柱脚一般采用刚接，梁上柱柱脚一般采用铰接。

钢结构中，钢梁一般采用工字钢和H钢，其抗扭承载力较小。所以在结构空间允许的情况下，通过调整结构布置，改变钢梁的传力途径，将扭矩转换为弯矩或剪力，避免钢梁直接受扭。

2.荷载整理

3.计算

3.1建模

钢结构设计可采用PKPM系列软件中的STS模块，三维建模与PMCAD一致，这里不再重复。建模完成后接SATWE进行计算。

3.2参数定义

（与混凝土结构一致的不再重复，本标准重点指出钢结构特殊的地方）

3.2.1总信息

（1）结构材料信息：是为了可以针对规范中不同结构材料的规定选择不            同的设计参数。一般都为有填充墙钢结构。

（2）结构体系：结构体系的选择决定了规范的正确应用。选择钢框架结            构。

3.2.2风荷载信息

（1）风荷载作用下结构的阻尼比：有填充墙钢结构阻尼比可采用0.02，            无填充墙钢结构的阻尼比可采用0.01[荷规8.4.4]。

3.2.3地震信息

（1）抗震等级：详《抗规》8.1.3条。

（2）周期折减系数：钢结构的计算周期，考虑非结构构件的影响，宜采            用0.9[高钢规6.1.6]。对于具体项目，考虑填充墙的多少，也可取更            小的系数。

（3）结构的阻尼比：详《抗规》8.2.2条。

3.2.4调整信息

（1）梁端负弯矩调幅系数：钢梁的负弯矩一般不调幅。如果框架梁按照            组合梁设计，则可对支座弯矩调幅且不应大于15%，也可不调幅。

（2）中梁刚度放大系数：若按钢梁设计，不考虑组合梁，中梁刚度不放            大。若按组合梁设计，可参照装配整体式结构，中梁抗弯刚度放大系          数可取为1.0~1.5，边梁可取为1.0~1.2。

3.2.5设计信息

（1）考虑P-△效应：应满足《抗规》8.2.3条、《钢标》5.3条的要求。即           框架可采用一阶弹性分析，但当结构在地震作用下的重量附加弯矩大         于初始弯矩的10%时，应计入重力二阶效应的影响。

（2）梁柱重叠部分简化为刚域：根据《抗规》8.2.3-2条及《高钢规》              6.3.2条，对箱型柱框架、中心支撑框架和不超过50米的钢结构，其           层间位移计算可不计入梁柱节点域剪切变形的影响，故可点为刚域。          而工字形截面柱框架，且高度大于50米时，是不宜点为刚域的。

（3）钢柱计算长度系数按有侧移计算：点此项程序按《钢标》附录E-2取          值，否则按《钢标》附录E-1取值。我们通常设计的多层钢框架结              构，都可点取此项。

3.3参数判断

判断以及处理优先顺序：单位面积质量是否在合理范围-周期比-扭转位移比-层间位移角-竖向刚度比-剪重比-楼层承载力比。

一般钢结构单位面积的重量在10KN/m ² ~12KN/m ² 左右。风荷载标准值作用下的框架结构柱顶水平位移应满足《钢标》附录B.2。其余参数的合理值及调整方法与混凝土框架结构类似，不再重复。

3.4分析图形结果

3.4.1，钢梁计算结果输出格式

3.4.2，钢柱

3.4.3，钢支撑

3.4.4，梁的挠度

钢梁及组合梁的挠度可只考虑弹性挠度，但组合梁挠度计算时应考虑混凝土翼板和钢梁之间的滑移效应对组合梁的抗弯刚度进行折减，详见《钢标》14.4节。受弯构件的挠度容许值详《钢标》附录B.1。

参考文献：

[1] 建筑抗震设计规范  GB50011-2010(2016版)

[2] 钢结构设计规范    GB50017-2017

[3] 高层民用建筑钢结构技术规程  JGJ99-2015

[4] 高层建筑混凝土结构技术规程  JGJ3-2010

[5] 周俐俐. 多层钢框架结构设计实例详解——手算与PKPM应用. 北京：中国建筑工业出版社，2014

4. 节点设计

4.1梁与柱的连接节点设计

一、铰接连接节点计算

柱与梁的铰接连接，只传递剪力不传递弯矩。计算时需注意：由连接偏心所引起的附加弯矩的影响（注：受力分析时，假定梁与连接板连接在一起，支撑在柱翼缘处），连接板、连接板与柱翼缘的连接及螺栓连接的计算均需考虑附加弯矩（     为柱翼缘外边至螺栓形心的距离）的影响。

连接需要计算的项目：

1. 连接板与梁腹板连接的高强螺栓（高强摩擦型螺栓）的计算：（ 和 ）
2. 连接板与柱的连接焊缝的计算： （ 和 ）
3. 连接板的截面尺寸：连接板的长度和宽度应按照螺栓连接的构造要求确定，连接板的厚度，

1. 根据螺栓群可承受的最大剪力设计值求支承板厚（连接板净截面抗剪验算）
   
2. 根据螺栓群所受的偏心弯矩 求板厚

c. 根据螺栓最大间距构造要求求板厚  

d. 根据支承板的宽度验算  

e. 通过与梁腹板断面面积相等的原则求板厚

式中： 为连接板受力最不利的截面高度；m、n分别为螺栓的行数和列数；

其余参数参《16SG519-1多、高层建筑钢结构节点连接（次梁与主梁的简支螺栓连接；主梁的栓焊拼接）》

二、刚接连接节点计算

1. 梁柱连接节点设计的计算方法用两种，高层钢结构抗震设计时常采用精确计算方法，腹板计入弯矩的影响 ^[1] 。

1. 精确计算方法：
   梁端内力向柱的传递过程中，是以梁端翼缘和腹板各自的惯性矩分担弯矩，翼缘承担弯矩，腹板同时承担弯矩和剪力。  
2. 常用计算方法：
   考虑梁端内力向柱的传递过程中，梁端弯矩全部由梁翼缘承担，梁端剪力全部由梁腹板承担。  

（注意：梁腹板与柱的连接、高强螺栓连接及连接板与柱的角焊缝连接，除按照梁端剪力进行验算外，还应按照腹板净截面面积的抗剪承载力的1/2或者梁左右两端作用弯矩的和除以梁净跨所得剪力来验算）。

2. 梁柱连接节点常用的四种连接形式：

1. 梁翼缘与柱采用完全熔透的坡口对接焊接连接，梁腹板或者连接板与柱采用角焊缝连接；
   （需注意：采用此种连接方式，并且采用精确计算方法时，由于对接焊缝与脚焊缝的抗拉强度设计值不同，计算焊缝的强度时，要先将翼缘对接焊缝面积换算成等效角焊缝的焊缝面积，换算的过程中，假定焊缝的厚度不变，仅长度换算成等效长度。弯矩分配时，按照换算以后的焊缝截面的惯性矩进行弯矩分配）。  
2. 从柱悬伸小短梁
   悬臂梁端的长度一般距柱轴线不超过1.6m（高钢规8.1.6条）；  
   （需注意：此种连接计算时，应主要悬伸短梁与柱的连接应按照梁柱连接方式计算，悬伸短梁与梁的计算应按照梁与梁的拼接连接方式计算）。  
3. 梁翼缘及腹板与柱均采用角焊缝连接（此种连接方式用于内力较小的情况）

3. 梁柱连接节点需要计算的项目（     、     、  

1. 梁柱连接的计算
   梁翼缘与柱连接的验算（ ）。  
   梁腹板或者连接板与柱连接的验算（ 、 ）。  
2. 梁腹板与连接板连接所需的高强螺栓数目的计算（ 、 ）
3. 连接板的计算

根据连接板的净截面抗剪承载力求板厚（     ）

根据连接板净截面抗弯承载力求板厚（     ）

根据螺栓距离构造要求求板厚 （     ）       

根据拼接板与腹板净截面面积相等求板厚

4. 加劲肋计算

1. H形截面柱加劲肋的设计
   具体设计方法参《钢结构连接节点设计手册》P268-8.53条。  
2. 箱型或圆形加劲肋的设计
   具体设计方法参《钢结构连接节点设计手册》P270-8.54条。  

5. 节点域验算

6. 节点极限承载力验算

三、加强式（抗震）梁柱连接

对于犬骨式的连接，加工精度要求高，国内技术人员表示难以接受。

4.2主梁与主梁的拼接计算

梁的拼接连接节点，一般应设在内力较小的位置，但考虑施工安装的方便，通常设在距梁端1.0m左右的位置处。对于要求结构具有较好延性的抗震设计和按塑形设计的结构，其连接节点应按照板件截面净面积的 等强度条件 进行设计。

需要计算的项目：

1. 梁的拼接连接计算（等强度设计方法）

是按照被连接的梁翼缘和腹板的净截面面积的等强条件进行拼接连接设计。（采用等强度设计方法时，因翼缘和腹板的连接螺栓配置不能先行准确确定，所以开始计算时，可近似地分别取翼缘和腹板毛截面面积的0.85倍，以便估算螺栓的配置）。

2.腹板拼接板的计算

1. 根据连接板净截面抗剪验算求支承板厚
    
2. 根据螺栓群所受的偏心弯矩 求板厚    
    
3. 根据螺栓最大间距构造要求求板厚 
4. 通过与梁腹板断面面积相等的原则求板厚
    

3.翼缘拼接板的计算

1. 根据连接板净截面抗剪验算求支承板厚
2. 根据螺栓最大间距构造要求求板厚 
3. 通过与梁腹板断面面积相等的原则求板厚

4.梁净截面的强度验算

原钢梁截面在开设螺栓孔后，对截面有一定的削弱，故有必要对其净截面的强度进行验算

5.梁拼接连接的抗震验算

梁拼接连接的抗震验算（亦根据弹性设计的连接设计结果，进行连接的极限承载力验算），具体方法见《钢结构连接节点设计手册》p309~p310中的8-130~132条规定

4.3主梁与次梁连接计算

一、铰接连接节点计算

主梁与次梁的连接，通常情况下为铰接，只传递剪力不传递弯矩。计算时需注意：由于连接偏心所引起的附加弯矩的影响。（注：受力分析时，假定次梁与连接板连接在一起，支撑在主梁的腹板中心处），主次梁连接需要计算的项目：

1.高强螺栓（高强摩擦型螺栓）的计算：（     和     ）

2.连接次梁的主梁加劲肋：（满足横向加劲肋的构造要求）

3.连接次梁的主梁加劲肋与主梁的连接焊缝：（通常只考虑主梁腹板部分焊缝有效，     和     ）

4.连接板的截面尺寸：连接板的长度和宽度应按照螺栓连接的构造要求确定，连接板的厚度，通过与梁腹板断面面积相等的原则确定

1. 根据螺栓群可承受的最大剪力设计值求支承板厚（连接板净截面抗剪验算）
2. 根据螺栓群所受的偏心弯矩 求板厚
             
3. 根据螺栓最大间距构造要求求板厚
4. 根据支承板的宽度验算 
5. 通过与梁腹板断面面积相等的原则求板厚

二、刚接连接节点计算

次梁与主梁刚接连接时，连接计算常采用精确计算方法进行设计，具体计算方法参梁拼接设计。

4.4钢柱脚计算

铰接柱脚设计

1.柱脚底板的计算（需要计算底板的长、宽和厚度）

1. 柱脚底板长宽计算（由混凝土局部受压及构造要求决定）
    
2. 柱脚底板的厚度计算（≥柱中较厚板件的厚度；20mm）

2.柱脚底板与柱之间的连接计算

通常情况下，无论有无加劲肋，可按照无加劲肋进行计算。

柱脚底板的锚栓孔径，宜取为锚栓直径+5-10mm。

摩擦力复核及抗剪键设置。

3.锚栓计算（至少留有15%-20%的富裕量）

铰接柱脚的锚栓仅作安装过程的固定之用，固锚栓的直径根据其与钢柱板件厚度和底板厚度相协调的原则来确定，一般可在20-42mm的范围内采用，且不宜小于20mm；锚栓的锚固长度：一般不宜小于25d（d-锚栓直径）；锚栓垫板厚度与底板厚度相同，锚栓孔径=锚栓直径+2mm。

刚接柱脚设计

一、外露式刚接柱

为提高柱脚底板的刚度和减少柱脚底板的厚度，应加设加劲肋；设计锚栓时，为提高柱脚的初期回转刚度和抗滑移刚度，对锚栓应施加的预拉力，施工方法宜采用扭角法；柱脚底板下二次浇注的细石混凝土及水泥砂浆，给予柱脚初期刚度很大的影响，通常采用强度等级为C40的细石混凝土或者强度等级为M50的膨胀水泥砂浆。

1. 柱脚底板的计算
   柱脚底板的长度和宽度  

• 底板长度和宽度的外伸尺寸（相对于柱子截面高度和宽度的边端距离），每侧不宜超过底板厚度的
• 当柱脚底板面积很大时，为保证底板下的二次浇灌混凝土的密实性，通常在底板上开设直径为80-105mm的排气孔数个。
• 应根据设置的加劲肋等补强板件和锚栓的构造要求，先行确定；并应根据柱底内力进行验算

    柱脚底板的厚度

• 底板的厚度不应小于柱子较厚板件的厚度，且不宜小于30mm
• 要满足在柱底反力作用以及锚栓受拉作用的承载力验算。

    底板与柱的连接焊缝计算

通常情况下，底板与柱下端的连接焊缝，无论是否设有加劲肋等补强板件，可按无加劲肋的情况进行计算。

2. 加劲肋计算

• 一般加劲肋的高度通常不小于250mm，厚度不宜小于12mm，并应与柱子的板件厚度和底板厚度相协调。
• 锚栓支承托座加劲肋或锚栓加劲肋的高度不宜小于300mm，厚度不宜小于16mm，并应与柱子的板件厚度和底板厚度相协调。
• 加劲肋的宽度与厚度之比不宜超过
• 锚栓支承加劲肋的高度及厚度，应取其受板底下混凝土基础的分布反力和锚栓拉力两者中的较大者，按照相应公式计算进行确定

3. 锚栓计算

锚栓的数目在垂直弯矩作用平面的每侧不应小于2，同时尚应与钢柱的截面形式和大小，以及安装要求相协调；其直径一般可在30-70mm范围内采用，且不宜小于30mm。

锚栓一头埋入混凝土中，埋入的长度要以混凝土对其的握裹力不小于其自身强度为原则，所以对于不同的混凝土标号和锚栓强度，所需最小埋入长度也不一样。为了增加握裹力，对于Φ39以下锚栓，需将其下端弯成L型，弯钩的长度为4d；对于Φ39以上锚栓，因其直径过大不便于折弯，则在其下端焊接锚固板，锚固板大小为3d,厚度为16-20mm。

二、埋入式刚接柱脚

注意事项： 钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素，而且中柱、边柱和角柱的埋入深度也不尽相同；在钢柱向混凝土基础或基础梁传递水平力处压力处，为防止钢柱的局部压曲和局部变形，需要设置水平加劲肋或在柱内灌注混凝土等补强措施；为防止基础或基础梁中混凝土早期压坏和剪坏，应设置补强钢筋，合理的确定钢柱周边的混凝土保护层厚度极其配筋很重要。

1. 计算假定

1. 轴心压力N由埋入的柱脚底板直接传给基础
2. 弯矩M的两种传递方式：<1>在钢柱翼缘上的抗剪圆柱头栓钉与基础混凝土的承压力来传递；<2>由钢柱翼缘与基础的混凝土承压力来计算
3. 在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向主筋的面积时，不考虑钢柱承担的弯矩。

2. 柱脚底板的计算

(a) 柱脚底板长宽计算（由混凝土局部受压及构造要求决定）

(b) 柱脚底板的厚度计算（≥柱中较厚板件的厚度；20mm）

(c) 柱脚底板与柱之间的连接计算

通常情况下，无论有无加劲肋，可按照无加劲肋进行计算。

柱脚底板的锚栓孔径，宜取为锚栓直径+5-10mm。

3. 锚栓计算

1. 铰接柱脚的锚栓仅作安装过程的固定之用，固锚栓的直径根据其与钢柱板件厚度和底板厚度相协调的原则来确定，一般可在20-42mm的范围内采用，且不宜小于20mm；
2. 锚栓的锚固长度：一般不宜小于25d（d-锚栓直径）；
3. 锚栓垫板厚度与底板厚度相同，锚栓孔径=锚栓直径+2mm。

4. 圆柱头栓钉数目计算

1. H形截面柱强轴左右两侧的翼缘、箱型截面柱的每侧、圆形截面四个象限的角平分线的每侧，其圆柱头栓钉数目不宜小于8Φ16；栓钉长度（4-6）Φ
2. 所需圆柱头栓钉数目由单个栓钉的抗剪承载力和钢柱埋入处顶部弯矩M确定

5. 钢柱埋入深度的计算

1. 轻型工字形截面柱：
2. 大截面H型钢柱、箱型截面和圆管形截面柱：
3. 钢柱的埋入深度需使基础混凝土的局部受压承载力满足要求： 
    
4. 对边柱和角柱的埋入深度，尚需满足保护层厚度的相关要求，具体见公式《钢结构连接节点设计手册》P303

6. 混凝土保护层厚度

1. 中柱混凝土的保护层厚度 ，同时尚应满足补强钢筋和基础梁配筋的设置要求。
2. 对于边柱和角柱混凝土的保护层厚度 ，同时应符合下列公式的要求, 具体见公式《钢结构连接节点设计手册》P303。

7. 垂直纵向主筋面积计算

1. 由钢柱脚底部的弯矩进行计算
2. 顶部加强箍筋、一般箍筋极其构造钢筋，应按相关构造要求进行确定。

三、外包式刚接柱脚

1. 计算假定

1. 轴心压力N由钢柱脚底板直接传给钢筋混凝土基础或基础梁
2. 弯矩M的传递方式：由焊在钢柱翼缘上的抗剪圆柱头栓钉与基础混凝土的承压力来传递，并通过包脚部分的钢筋混凝土传给钢筋混凝土基础或基础梁
3. 包脚处顶部的水平剪力V由包脚混凝土和水平箍筋共同承担。
4. 在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向主筋的面积时，不考虑钢柱承担的弯矩。

2. 柱脚底板的计算

1. 柱脚底板长宽计算（由混凝土局部受压及构造要求决定）
    
2. 柱脚底板的厚度计算（≥柱中较厚板件的厚度；20mm）
    
3. 柱脚底板与柱之间的连接计算

通常情况下，无论有无加劲肋，可按照无加劲肋进行计算。

柱脚底板的锚栓孔径，宜取为锚栓直径+5-10mm。

3. 锚栓计算

1. 铰接柱脚的锚栓仅作安装过程的固定之用，固锚栓的直径根据其与钢柱板件厚度和底板厚度相协调的原则来确定，一般可在20-42mm的范围内采用，且不宜小于20mm；
2. 锚栓的锚固长度：当不设锚板或锚梁时，一般不宜小于30d（不含弯钩，d-锚栓直径）；当设有锚板或锚梁时，不宜小于25d。
3. 锚栓垫板厚度与底板厚度相同，锚栓孔径=锚栓直径+2mm。

4. 圆柱头栓钉数目计算

1. H形截面柱强轴左右两侧的翼缘、箱型截面柱的每侧、圆形截面四个象限的角平分线的每侧，其圆柱头栓钉数目不宜小于8Φ16；栓钉长度（4-6）Φ
2. 所需圆柱头栓钉数目由单个栓钉的抗剪承载力和钢柱包脚顶部弯矩M确定

5. 钢柱包脚高度的计算

1. 轻型工字形截面柱：
2. 大截面H型钢柱、箱型截面和圆管形截面柱：

6. 混凝土保护层厚度

1. 混凝土的保护层厚度 ，同时尚应满足补强钢筋和基础梁配筋的设置要求。

7. 垂直纵向主筋面积计算

1. 由钢柱脚底部的弯矩进行计算

8. 包脚部分一般箍筋的计算

1. 由包脚底部截面的水平剪力控制
2. 对于H形截面钢柱的包脚式柱脚，其箍筋的配置应满足下列公式的要求

对于箱型截面和圆管形截面的包脚式柱脚，其箍筋的配置应满足下列公式的要求

4.5 抗震设计验算

高层建筑钢结构的节点连接，当非抗震设防时，应按照结构处于弹性受力阶段设计；当抗震设防时，应按照结构进入弹塑性阶段设计，节点连接的承载力应高于构件截面的承载力。

按抗震设计的高层钢结构框架，在强震作用下，塑性区一般将出现在距梁端或柱端1/10跨长或2倍截面高度范围内。为了使梁或柱在塑性区具有充分的转动能力，设计节点时，需要校核的主要项目：

1. 连接节点的最大承载力
2. 梁、柱塑性区的局部稳定（板件的宽厚比）
3. 与柱相连的受弯梁的侧向支撑点的距离
4. 设置在梁或者柱翼缘作用力方向的高强度螺栓数目不应小于3个，且螺栓孔对梁或者柱全截面的削弱率不应大于25%。

4.6标准节点设计和表格

1,设计节点，并将节点参数填入EXCEL表格中;

1. 对于钢梁与梁或柱铰接节点：在模型中查看同类构件的剪力大小，根据实际受力情况可将此梁的节点分成几类，分别提取其最大剪力值，通过MTStools设计节点（设计时应注意由于连接偏心所引起的附加弯矩的影响）后，将节点设计参数填入相应的EXCEL表格中，并根据尺寸的相互吻合复核部分尺寸的准确性。
2. 对于钢梁与梁或柱刚接节点：一般采用等强设计，直接用MTStools设计节点后，将节点设计参数填入相应的表格中，并根据尺寸的相互吻合复核部分尺寸的准确性。
3. 对于柱脚节点：在模型中提取同一柱截面的内力大小，选取最大值进行设计，可用MTStools设计节点后用探索者工具栏上“钢节点”项直接绘图即可，也可直接通过程序直接生成节点（如用PKPM计算时）。

2, 安装truetable软件, 使用truetable工具条中“输入EXCEL表格”将需要的EXCEL表格输入到此CAD中。

4.7 机电穿梁

钢梁由于设备管线等横向贯穿而需要在腹板开洞时，应按一下要求进行补强。

1. 补强的原则为开洞处梁腹板和补强板的截面面积之和，应大于原腹板的截面面积，同时补强板件应采用与母材强度等级相同的钢材。
2. 不应在距梁端相当于梁高的范围内设孔。孔口直径不得大于梁高的1/2。相邻圆形孔口边缘间的距离不得小于梁高的孔口边缘至梁翼缘外皮的距离和梁高的1/4。

c、当梁腹板的开洞为矩形且孔洞较大时，孔洞将对梁的承载力有较大的影响。一般情况下，矩形孔的孔宽不宜大于1/2梁高，孔长不得大于750mm。当矩形孔长度大于梁高是，其横向加劲肋应沿梁全高设置。

5.楼板设计

楼板包括：组合楼板和非组合楼板。

5.1非组合楼板

非组合楼板是指压型钢板仅用作永久性模板，不考虑与混凝土共同工作。常规钢框架项目中，考虑到防火材料价格较高，以及组合楼板压型钢板较厚，常常采用非组合楼盖进行设计。

1.1非组合楼板施工阶段承载力计算

按照弹性方法进行强度和变形计算，只计算顺肋方向，计算模型取两跨连续板或单跨简支板进行计算，计算表格详附件。

1.2 非组合楼板设计使用阶段设计

按常规的钢筋混凝土楼板的设计方法进行设计，非组合楼板折算厚度取值：

1. 受弯计算按照抗弯刚度等效原则计算楼板的厚度；
2. 抗剪计算按照等面积原则计算楼板的厚度；

以上两种折算厚度相差不大时，为简化计算，可取两种折算厚度较小值。

3. 抗冲切计算可取波峰以上混凝土楼板厚度进行计算；

1.3钢筋配置

板面钢筋按照常规楼板设置在支座处，板底钢筋放置于压型钢板波谷。面筋用分离式，屋面才双向配置

5.2组合楼板

组合楼板是指压型钢板不仅用作永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起共同工作。

5.2.1压型钢板材料

5.2.2压型钢板的板型及截面参数

以YXB51-250-750和YXB60-200-600为例进行说明：

5.2.3、组合楼板和非组合楼板施工阶段承载力验算

均按弹性方法进行强度和变形验算；只验算顺肋方向，并计入临时支撑的影响。计算模型包括两跨连续板或单跨简支板；

荷载：永久荷载,压型钢板、钢筋及湿混凝土自重等；

可变荷载：施工荷载,不小于1.5kN/m3,

3.1 挠度验算：

3.2 强度验算：

5.2.4、组合楼板和非组合楼板使用阶段承载力验算

5.2.4.1计算内力规定

5.2.4.2计算假定

.

5.2.4.3受弯承载力计算

5.2.4.4受剪承载力计算

5.2.4.5使用阶段变形计算

 

6.楼梯设计

钢楼梯的结构支承体系以楼梯钢斜梁为主要结构构件，楼梯梯段以踏步板为主。

钢楼梯梁多采用热轧槽钢、热轧工字钢，也可根据需要采用焊接型钢。梯梁经过接口后弯成所需要的“之”字型的楼梯梁的形式。弯曲成“之”字型后，钢梯梁与楼层或者层间梁用螺栓进行铰接连接，按简支梁计算。螺栓的大小和数目需要根据受力来计算确定。

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