1、8.5.2 鋼結構結構抗震設計一般規定鋼框架結構構造簡單、傳力明確，側移剛度沿高度分布均勻，結構整體側向變形為剪切型(多層)，抗側移能力主要取決于框架梁、柱的抗彎能力。如構造設計合理，在強震發生時，結構陸續進入屈服的部位是框架節點域、梁、柱構件，結構的抗震能力取決于塑性屈服機制以及梁、柱、節點的耗能。當層數較多時，控制結構性能的設計參數不再是構件的抗彎能力，而是結構的抗側移剛度和延性。因此，從經濟角度看，這種結構體系適合于建造20層以下的中低層房屋。另外，研究及震害調查表明，以梁鉸屈服機制設計的框架結構抗震性能較好，易于實現“小震不壞、大震不倒”的經濟型抗震設防目標。鋼框架一支撐體系可分為中心

2、支撐類型如圖8.63和偏心支撐類型如圖8.64。中心支撐結構使用中心支撐構件，增加了結構抗側移剛度，可更有效的利用構件的強度，提高抗震能力，適合于建造更高的房屋結構，在強烈地震作用下，支撐結構率先進入屈服，可以保護或者延緩主體結構的破壞，這種結構具有多道抗震防線。中心支撐框架結構構件簡單，實際工程應用較多。但是由于支撐構件剛度大，受力較大，容易發生整體或者局部失穩，導致結構總體剛度和強度降低較快，不利于結構抗震能力的發揮，必須注意其構造設計。帶有偏心支撐的框架一支撐結構，具備中心支撐體系側向剛度大、具有多道抗震防線的優點，還適當減少了支撐構件的軸向力，進而減小了支撐失穩的可能性。由于支撐點位置

3、偏離框架接點，便于在橫梁內設計用于消耗地震能量的消能梁段。強震發生時，耗能梁段率先屈服，消耗大量地震能量，保護主體結構，形成了新的抗震防線，使得結構整體抗震性能，特別是結構延性大大加強。這種結構體系適合于在高烈度地區建造高層建筑。注 釋1、三、四級且高度不大于50m的鋼結構房屋宜優先采用交叉支撐，它可按拉桿設計，較經濟；若采用受壓支撐，其長細比及板件寬厚比應符合有關規定。2、大偏心支撐具有彈性階段剛度接近中心支撐框架，彈塑性階段的延性和消能能力接近于延性框架的特點，是一種好的抗震結構。3、偏心支撐框架的設計原則是強柱、強支撐和弱消能梁段，即在大震時消能梁段屈服形成塑性鉸，且具有穩定的滯回性能，

4、即使消能梁段進入應變硬化階段，支撐斜桿、柱和其余梁段仍保持彈性。 圖8.63 地震作用下中心支撐的變形 圖8.64 偏心支撐框架的耗能機制（1）鋼結構房屋適用的最大高度鋼結構民用房屋的結構類型和最大高度應符合表8.30的規定。平面和豎向均不規則的鋼結構，適用的最大高度宜適當降低。鋼支撐-混凝土框架和鋼框架-混凝土筒體結構的抗震設計，應符合抗震規范附錄G的規定；多層鋼結構廠房的抗震設計，應符合抗震規范附錄H第H.2節的規定。表8.30 鋼結構房屋適用的最大高度(m)結構類型6、7度7度8度9度(0.10g)(0.15g)（0.20g）(0.30g)(0.40g)框架11090907050框架-中

5、心支撐220200180150120框架-偏心支撐（延性墻板）240220200180160筒體（框筒，筒中筒，桁架筒，束筒）和巨型框架300280260240180房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂的高度（不包括局部突出屋頂部分）；超過表內高度的房屋，應進行專門研究和論證，采取有效的加強措施；表內的筒體不包括混凝土筒。鋼結構民用房屋的最大高寬比不宜超過表8.31的規定。表8.31 鋼結構民用房屋適用的最大高寬比烈度6、789最大高寬比6.565.5鋼結構房屋應根據設防分類、烈度和房屋高度采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構造措施要求。丙類建筑的抗震等級應按表8.32確定。表8.32 鋼

6、結構房屋的抗震等級房屋高度鋼結構房屋的抗震等級678950m四三二50m四三二一注 釋1、國外20世紀70年代及以前建造的高層鋼結構，高寬比較大的，如紐約世界貿易中心雙塔，為6.6，其他建筑很少超過此值的，注意到美國東部的地震烈度很小。2、高層民用建筑鋼結構技術規程JGJ 99據此對高寬比作了規定。2010抗震規范考慮到市場經濟發展的現實，在合理的前提下比高層鋼結構規程適當放寬高寬比要求。1、日本在高層鋼結構的下部(地下室)設鋼骨混凝土結構層，目的是使內力傳遞平穩，保證柱腳的嵌固性，增加建筑底部剛性、整體性和抗傾覆穩定性；而美國、中國無此要求。2、框架柱的長細比關系到鋼結構的整體穩定。研究表明

7、，鋼結構高度加大時，軸力加大，豎向地震對框架柱的影響很大。注：高度接近或等于高度分界時，應允許結合房屋不規則程度和場地、地基條件確定抗震等級；一般情況，構件的抗震等級應與結構相同；當某個部位各構件的承載力均滿足2倍地震作用組合下的內力要求時，79度的構件抗震等級應允許按降低一度確定。（2）框架-支撐結構的鋼結構房屋支撐框架在兩個方向的布置均宜基本對稱，支撐框架之間樓蓋的長寬比不宜大于3。三、四級且高度不大于50m的鋼結構宜采用中心支撐，也可采用偏心支撐、屈曲約束支撐等消能支撐。中心支撐框架宜采用交叉支撐，也可采用人字支撐或單斜桿支撐，不宜采用K形支撐；支撐的軸線宜交匯于梁柱構件軸線的交點，偏離

8、交點時的偏心距不應超過支撐桿件寬度，并應計入由此產生的附加彎矩。當中心支撐采用只能受拉的單斜桿體系時，應同時設置不同傾斜方向的兩組斜桿，且每組中不同方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不應大于10%。偏心支撐框架的每根支撐應至少有一端與框架梁連接，并在支撐與梁交點和柱之間或同一跨內另一支撐與梁交點之間形成消能梁段。采用屈曲約束支撐時，宜采用人字支撐、成對布置的單斜桿支撐等形式，不應采用K形或X形，支撐與柱的夾角宜在350550之間。屈曲約束支撐受壓時，其設計參數、性能檢驗和作為二種消能部件的計算方法可按相關要求設計。鋼框架-筒體結構，必要時可設置由筒體外伸臂或外伸臂和周邊桁架組成的加強

9、層。（3）鋼結構房屋的樓蓋宜采用壓型鋼板現澆鋼筋混凝土組合樓板或鋼筋混凝土樓板，并應與鋼梁有可靠連接。對6、7度時不超過50m的鋼結構，尚可采用裝配整體式鋼筋混凝土樓板，也可采用裝配式樓板或其他輕型樓蓋；但應將樓板預埋件與鋼梁焊接，或采取其他保證樓蓋整體性的措施。對轉換層樓蓋或樓板有大洞口等情況，必要時可設置水平支撐。（4）鋼結構房屋的地下室設置設置地下室時，框架-支撐<抗震墻板）結構中豎向連續布置的支撐（抗震墻板）應延伸至基礎；鋼框架柱應至少延伸至地下一層，其豎向荷載應直接傳至基礎。超過50m的鋼結構房屋應設置地下室。其基礎埋置深度，當采用天然地基時不宜小于房屋總高度的1/15；當采用樁基時，樁承臺埋深不宜小于房屋總高度的1/20。（5）鋼結構房屋其他鋼