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强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力,防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段,也是目的,其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大,对梁不放大。其目的表现在调整后,柱的抗弯能力比之前强了,而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时,梁端可以先于柱屈服。强柱弱梁是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌,后果严重。要保证柱子更“相对”安全,故要“强柱弱梁”。
是指构件的抗剪能力应好于抗弯能力“弯曲破坏”是延性破坏,是有预兆的,如开裂或下挠等,而“剪切破坏”是一种脆性破坏,没有预兆的,瞬时发生,没有防范,所以我们要避免发生剪切破坏!保证弯曲破坏之前不发生剪切破坏。
对于高层,特别是20层以上或者超高层,也有人认为应该“强梁弱柱” ,就像鱼骨头一样,脊椎骨很柔软,但肋骨很硬,如果把肉吃完了,拿着鱼尾可以摇晃, 这就是“强梁弱柱”。对于很多超高层,他们的顶层位移很大,那就要柱子有一定的柔性,而且在上面都有很重的重力摆,使顶部的摆动减少。特别是在地震中,重力摆的作用更加明显。使震动快速减弱,如果是强柱,那么地震反力是很可怕的,不知道大家想过没有,玻璃是很坚硬的物质,但在音频的震动下会破碎。同样,竹子有很强的受压性能,但由于柔软,可以经受反复的摇动和受压。
是指节点的承载力应高于连接构件,因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效。
建筑钢结构强节点弱构件抗震设计的方法
强节点弱构件”是多高层钢结构抗震设计应遵循的一条基本原则。各国有关的标准大都列有相应的条款,以保证在偶遇(欧、美)或罕遇(中、日)地震作用下,某些主要抗侧力构件进入屈服状态时,连接这些构件的节点不首先发生破坏,以便通过这些构件的塑性循环耗能,减少结构的地震作用。
节点强柱弱梁验算-接钢节点按照规范的EXCLE计算公式
节点强柱弱梁验算 主梁截面抵抗矩 Wb= 3486763.2 钢号 (Q345为345,Q235为235)= 345 柱截面抵抗矩 Wc= 7365048.889 主梁H型钢高h(mm)= 600 强柱系数η= 1.05 主梁翼缘宽 b(mm)= 270 柱截面面积 Ac(mm 2)= 40160 主梁翼缘厚 tb1(mm)= 18 钢材强度设计值 f= 295 主梁腹板厚 tw1(mm)= 14节点区梁弯矩引起的应力 σ 1= 27.15528478 受力方向箱形柱翼缘宽 bc(mm)= 500节点区柱轴力引起的应力 σ 2= 74.70119522 受力方向箱形柱翼缘厚 tbc(mm)= 20 f- σ2= 220.2988048 受力方向箱形柱腹板高 hc(mm)= 600 η*σ1= 28.51304902 受力方向箱形柱腹板厚 twc(mm)= 18 节点强柱弱梁 满足要求 柱最
这一点比较好理解,一个结构无论其构件的承载能力有多强,如果构件与构件的连接处(节点)发生破坏了,那么这些构件也就不能组成结构了,也即不能满足需要了。2100433B
对结构构件采用多道设防,严格按规范要求保证“强柱弱梁”,“强剪弱弯”,“强节点弱构件”,加强节点连接,加强梁、柱端头箍筋加密区的箍筋量。所用材料等级不低于规范要求的最低等级,从而有效减小材料的脆性,计算中还应严格控制梁的相对受压区高度。砌体结构应按规范要求设置圈梁、构造柱等,有效约束砌体,提高砌体的延性和整体性。非结构构件比如框架填充墙两端应与柱有效拉结,附属构件女儿墙、雨篷、挑檐等除保证自身整体性能外,还应与主体结构有可靠连接和锚固。
对结构构件采用多道设防,严格按规范要求保证“强柱弱梁”,“强剪弱弯”,“强节点弱构件”,加强节点连接,加强梁、柱端头箍筋加密区的箍筋量。所用材料等级不低于规范要求的最低等级,从而有效减小材料的脆性,计算中还应严格控制梁的相对受压区高度。砌体结构应按规范要求设置圈梁、构造柱等,有效约束砌体,提高砌体的延性和整体性。非结构构件比如框架填充墙两端应与柱有效拉结,附属构件女儿墙、雨篷、挑檐等除保证自身整体性能外,还应与主体结构有可靠连接和锚固。