【土木吧原创】新高钢规爆点内容整理

2016年5月1日起开始执行《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)了，由于新规范有许多跟以往常用设计不同的规定，很多工程师容易疏忽，在此


列举了一些，请诸君留存备用


。

▲、高度大于60m的高层民用建筑,按基本风压的1.1倍采用

基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。对风荷载比较敏感的高层民用建筑，承载

按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定，对风荷载比较敏感的高层民用建筑，其基本风压适当提高。因此，本条明确了承载力设计时，应按基本风压的1.1倍采用。

对风荷载是否敏感，主要与高层民用建筑的体型、结构体系和自振特性有关，目前尚无实用的划分标准。一般情况下





高度大于60m的





高层民用建筑，承载力设计时风荷载计算可按





基本风压的1.1





倍采用；对于房屋高度不超过60m的高层民用建筑，风荷载取值是否提高，可由设计人员根据实际情况确定。

本条的规定，对设计使用年限为50年和100年的高层民用建筑钢结构都是适用的。

▲、梁柱连接节点中腹板需要承担弯矩了

（第8.1.2条）

 梁与 H 形柱（绕强轴）刚性连接以及梁与箱形柱或圆管柱刚性连接时，弯矩由梁翼

缘和


腹板受弯区


的连接承受，剪力由


腹板受剪区


的连接承受。  

当梁高较大

时，翼缘连接不足以承受全部弯矩，部分弯矩必须由腹板承受 。只是以前没有很好的计算方法，此次修订应该是参考了《日本建筑．钢构造接合部设计指南》的设计方法。

▲、增加了刚重比的有关规定

高层民用建筑钢结构的整体稳定性应符合下列规定：

1.框架结构应满足下式要求：

   

（6.1.7-1）

2.框架—支撑结构、框架—延性墙板结构、筒体结构和巨型框架结构应满足下式要求：

    

（6.1.7-2）

▲、未将悬臂段式梁柱连接列入规范

（第8.1.2条）

梁与柱的连接宜采用


翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接


的形式。一、二级时梁与柱宜

采用加强型连接或骨式连接。非抗震设计和三、四级时，梁与柱的连接可采用全焊接连接。      

悬臂段式




梁柱连接的钢材和螺栓


用量均偏高


，影响工程造价，且运输和堆放不便；更重要的是


梁端焊接影响抗震性能


，95 年阪神地震表明悬臂梁段式连接的梁端破坏率为梁腹板螺栓连接时的 3 倍，虽然其梁端内力传递性能较好和现场施工作业较方便，但综合考虑不宜作为主要连接形式之一推广采用。

▲、梁拼接连接时的翼缘弯矩加大问题   

梁腹板的螺栓拼接设计中，腹板拼接

所受弯矩达不到按截面抗弯模量比例分 配得到的弯矩，要乘以0.4的折减 系 数，而翼缘拼接要承受大于按刚度分配得出的截面弯矩，其计算弯矩要相应增大。这 是 因为，


梁翼缘的拼接板长度大于腹板的拼接板长度


，导致截面刚度分布变 化，使


翼缘部分承受更多弯矩


。这是 设计通常忽略的细节，日本将其列入了设计规定。

▲、纠正外包式柱脚通过栓钉传递弯矩的错误 

外包式柱脚按过去的设计规定，在计算平面内钢柱一侧翼缘上的圆柱头栓钉数，应按柱端弯矩转化为作用于外包层的竖向力计算，暗示弯矩是通过栓钉传给外包层的。日本新规定着重说明这种柱脚的破坏过程：外包层受力有如混凝土悬臂梁，在受弯平面内外包层一侧的受拉主筋和另一侧的受压混凝土形成抗力，


排除了通过栓钉传递弯矩


的看法，栓钉数量和间距也不作规定。但栓钉将外包层与钢柱连成整体共同受力，其作用不容忽视，布置适当数量的栓钉仍属必要。

(第8.6.3条)弯矩和剪力由外包层混凝土和钢柱脚共同承担，外包层的有效面积见图 8.6.3-1。柱脚的受弯承载力验算公式如下： 

▲、修改了人字支撑、V型支撑和偏心支撑构件的规定

在确定支撑跨的横梁截面时，




不应考虑支撑在跨中的支承作用




。横梁除应承受大小等于重力荷载代表值的竖向荷载外，尚应承受跨中节点处两根支撑斜杆分别受拉屈服、受压屈曲所引起的




不平衡竖向分力和水平分力




的作用。在该不平衡力中，支撑的受压屈曲承载力和受拉屈服承载力应分别按

及

计算。为了减小竖向不平衡力引起的梁截面过大，可采用跨层X型支撑(图 7.5.6a)或采用拉链柱（图 7.5.6b）。

▲、规定了高性能建筑用钢板的选用

（第3.1.2条）



主要承重构件




所用


较厚


的板材宜选用高性能建筑用钢板（


GJ 钢板


）

▲、直缝焊接圆钢管顺利上位

（第3.1.6条）

框架柱采用圆钢管时，宜选用


直缝焊接圆钢管


。

由于热轧无缝钢管价格较高，产品规格较小（直径一般小于 500mm）并且壁厚

公差较大，其 Q345 钢管的屈服强度和-40℃冲击功要低于 Q345 钢板的相应值。故高层民用建筑钢结构工程中选用较大截面圆钢管时，宜选用直缝焊接圆钢管，并要求其原板和成管后管材的材质性能均符合设计要求或相应标准的规定。



       




 

▲、明确箱形柱壁板厚度小于 16mm 时,不宜采用电渣焊焊接隔板

采用熔化咀电渣焊时箱形柱壁板最小厚度取 16mm 是经


日本


专家论证的，更薄时将难以保证焊件质量。当箱形柱壁板小于该值时，可改用 H 形柱、冷成型柱或其它形式柱截面。


       

▲、明确楼板可以承担主次梁连接时次梁的偏心弯矩

当采用现浇钢筋混凝土楼板将主梁与次梁连成一体时，


偏心弯矩将由混凝土楼板承担


，次梁端部的连接计算可忽略偏心弯矩的作用。

▲、增加了高强螺栓群连接计算的破坏计算模式

过去只考虑螺栓受剪和板件承压两种破坏模式，这实际上仅是单个螺栓连接的破坏模式。对于螺栓群连接破坏,有更多的破坏模式，如整块剪坏(blockshear)的模式，包括板边撕脱、连接中部的板件撕脱和单列螺栓沿中心线挤穿等。

▲、规定了各种情况抗震计算的阻尼比取值

（第5.4.6条）


 多遇地震下计算：高度不大于 50m 可取


0.04


；高度大于 50m 且小于 200m 可取


0.03


；高度不小于 200m 时宜取


0.02


；  当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于地震总倾覆力矩的 50%时，多遇地震下的阻尼比可比本条 1 款相应


增加 0.005


；  在罕遇地震作用下的弹塑性分析，阻尼比可取



0.05



。 

▲、调整补充了最大适用高度的规定

▲修改了风荷载作用下位移限值的规定

（第4.5.2条）

在风荷载或多遇地震标准值作用下、按弹性方法计算的楼层层间最大水平位移与层

高之比不宜大于


1/250


。 

由


1/300改为1/250


,应该是为了更好利用钢结构延性和节约钢材吧。

▲、 增加了抗震等级的规定

▲


修改了节点域剪切变形对侧移的影响的计算方法

（第6.2.5条）

梁柱刚性连接的钢框架计入节点域剪切变形对侧移的影响时，可将节点域作为一个单

独的


剪切单元


进行结构整体分析，也可按下列规定作近似计算。

▲修改了节点域局部加厚的构造要求

8.3.8 

当节点域厚度不满足本规程第7.3.5条～第7.3.8条要求时，对焊接组合柱宜将腹板在节点域局部加厚（图 8.3.8-1），腹板加厚的范围应伸出梁上下翼缘外不小于150mm；对轧制H形钢柱可贴焊补强板加强（图 8.3.8-2）。

▲增加了 伸臂桁架和腰桁架的具体要求

  


   ......，用了专门一节介绍，这里就不列举了，看规范吧

▲ 梁与柱现场焊接过焊孔进行改进了

将下翼缘高50ｍｍ的长孔改为与上翼缘焊接孔等高，即均为35ｍｍ，当翼缘厚度等于或大于22ｍｍ时应适当加宽。修改原因也很明显，下翼缘焊缝施焊不便，原来用长孔是为了便于操作，以便将起落弧的火口从梁腹板位置错开，因为震害表明焊缝的腹板部位成为裂缝源点。另一原因，是现在对翼缘焊缝广泛采用气体保护焊，其质量比通常的手工电弧焊有所提高，而气保焊是用细焊条分层堆焊的，不难将火口错开，不一定开长孔。此外，将50ｍｍ长孔改为３５ｍｍ的矮孔，可使腹板（连接板）的连接焊缝有效长度增加15ｍｍ。

目前我国

缘焊缝采用普通手工电弧焊和气保焊的都有，故将两种节点都列入规范，但推荐

矮孔。

▲增加了几种加强型梁柱连接形式

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