¿Dónde puedo encontrar las disposiciones relevantes en el código para la resistencia sísmica de estructuras de acero?
1. "Código de diseño de estructuras de acero GB 50017-2003", que es un código de estructuras de acero. El artículo 3 de las Disposiciones generales establece que "Los edificios y estructuras en zonas sísmicas deben cumplir con la norma nacional actual". Código de diseño de edificios". "Código de diseño sísmico" GB 50011, "Mapa de zonificación de parámetros sísmicos de China" GB 18306 y "Código de diseño sísmico para estructuras" GB 50191".
2. "Código GB50011-2010 para Diseño Sísmico de Edificaciones", Capítulo 8 y Capítulo 9, tienen contenido relevante. Es un código especial para la construcción de resistencia a terremotos.
Código para el diseño sísmico de edificaciones·Edificios de estructura de acero de varios pisos y de gran altura·Puntos de cálculo
8.2.1 La estructura de acero deberá ajustar los efectos sísmicos de acuerdo con las disposiciones de esta sección, y su deformación entre pisos deberá cumplir con las disposiciones pertinentes de la Sección 5.5 de este código cuando se realicen cálculos sísmicos de secciones y conexiones componentes, aquellas no especificadas en este capítulo deberán cumplir con los requisitos de los códigos de diseño estructural relevantes vigentes; , pero se exceptúan los valores de diseño de la capacidad portante de componentes y conexiones no sísmicas. Utilice el coeficiente de ajuste sísmico de la capacidad portante especificado en este código.
8.2.2 La relación de amortiguamiento de las estructuras de acero bajo terremotos frecuentes puede ser 0,035 para estructuras de acero con no más de 12 pisos y 0,02 para estructuras de acero con más de 12 pisos bajo terremotos raros. Para análisis, la relación de amortiguación puede ser 0,05.
8.2.3 El análisis de esfuerzos internos y deformaciones de estructuras de acero bajo la acción sísmica debe cumplir con las siguientes normas:
1 La estructura de acero debe tener en cuenta la gravedad de acuerdo con el artículo 3.6.3 de este código. Efectos de segundo orden. Para vigas de pórtico, el diseño puede basarse en las fuerzas internas en el extremo de la viga en lugar de las fuerzas internas en el eje de la columna. Para columnas de sección transversal en forma de I, se debe tener en cuenta el efecto de la deformación por cortante en el dominio del nodo viga-columna sobre el movimiento lateral de la estructura para marcos de soporte centrales y estructuras de acero con no más de 12 pisos, el entrepiso; -Los cálculos de desplazamiento del piso no necesitan incluir la deformación por corte en el dominio del nodo viga-columna.
2 Las varillas diagonales de la estructura de soporte de marco de acero se pueden calcular como varillas articuladas en los extremos; la parte del marco se ajusta de acuerdo con el corte sísmico calculado, alcanzando no menos del 25% de la fuerza de corte sísmica total. en la parte inferior de la estructura y la parte del marco. El valor máximo de la fuerza de corte sísmica es 1,8 veces, el que sea menor.
3 Cuando el eje de la varilla diagonal del marco de soporte central se desvía del punto de intersección del eje viga-columna no más que el ancho de la varilla de soporte, aún se puede analizar como una varilla central. marco de soporte, pero se debe tener en cuenta el momento de flexión adicional resultante. El valor de diseño de la fuerza interna de la combinación de fuente y soporte en forma de V debe multiplicarse por el factor de aumento, y su valor puede ser 1,5.
4 El valor de diseño de la fuerza interna de los miembros excéntricos del marco de soporte debe ajustarse de acuerdo con los siguientes requisitos:
1) El valor de diseño de la fuerza axial de la diagonal de soporte La barra debe tomarse de la viga disipadora de energía conectada al soporte. Cuando la sección alcanza la capacidad de carga de corte, el producto de la fuerza axial de la barra diagonal de soporte y el coeficiente de aumento no debe ser inferior a 1,4 cuando la sección alcanza los 8 grados. y por debajo, y no debe ser inferior a 1,5 cuando sea de 9 grados.
2) El valor de diseño de la fuerza interna de la viga del marco ubicada en el mismo tramo de la sección de la viga disipadora de energía debe cancelarse el producto del coeficiente de aumento de la fuerza interna de la viga del marco. cuando la sección de la viga disipadora de energía alcanza la capacidad de carga de corte debe cancelarse. El valor debe estar entre 8 grados y no debe ser inferior a 1,5 cuando la temperatura es inferior a 9 grados, y no debe ser inferior a 1,6 cuando es 9. grados.
3) El valor de diseño de la fuerza interna de la columna del marco debe eliminar el producto de la fuerza interna de la columna y el factor de aumento cuando el segmento de viga alcanza la capacidad portante de corte. Su valor no debe ser. menos de 1,5 cuando el segmento de la viga alcanza la capacidad de carga de corte. 9 La temperatura no debe ser inferior a 1,6.
5 Los paneles de pared de hormigón armado con soportes de acero incorporados y los paneles de pared de hormigón armado con juntas verticales deben calcularse de acuerdo con las regulaciones pertinentes. Los paneles de pared de hormigón armado con juntas verticales solo pueden soportar la fuerza de corte generada por la horizontal. cargas y no cargas verticales ejercidas sobre la carga.
6 Para columnas con estructura de acero debajo de la capa de transferencia de estructura de acero, la fuerza interna sísmica debe multiplicarse por un factor de aumento y su valor puede ser 1,5.
8.2.4 Cuando el ala superior de la viga del marco de acero se conecta al piso compuesto mediante conectores de corte, no es necesario verificar la estabilidad general bajo la acción sísmica.
8.2.5 El cálculo de verificación de la capacidad de carga sísmica de los componentes y nodos de la estructura de acero debe cumplir los siguientes requisitos:
1 La capacidad de carga plástica total de los extremos izquierdo y derecho de la viga y de la parte superior y los extremos de las columnas inferiores de los nodos deben cumplir con los requisitos de la fórmula (8.2.5-1).
Cuando la capacidad portante de corte del piso donde se ubica la columna es 25 mayor que la capacidad portante de corte del piso anterior, o la relación entre el valor de diseño del esfuerzo axil de la columna y el producto del área transversal total de la columna y el valor de diseño de la resistencia a la tracción del acero no exceden 0,4, o cuando la estabilidad del miembro de compresión axial está garantizada bajo 2 veces la fuerza del terremoto, esta fórmula no se puede utilizar para la verificación.
[gongshi]`∑W_(pc)(f_(yc)-N/A_c)≥η∑W_(pb)f_(yb)`[/gongshi][bianhao](8.2.5- 1)[/bianhao]
En la fórmula, `W_(pc), W_(pb)`——son el módulo de sección plástica de columnas y vigas respectivamente;
N— —valor de diseño de presión axial de la columna;
`A_c`——área de la sección transversal de la columna;
`f_(yc), f_(yb)`——son el rendimiento del acero de columnas y vigas respectivamente Resistencia;
η——Coeficiente de columna fuerte, para marcos de acero con más de 6 pisos, 1.0 se puede tomar en lugares de 6 grados IV y 7 grados, 1.0 se puede tomar en 8 grados, 1,05 se puede tomar a 8 grados y 1,05 se puede tomar a 9 grados. Preferiblemente 1,5.
2 La capacidad de carga productiva del dominio del nodo debe cumplir los requisitos de la siguiente fórmula:
[gongshi]`ψ(M_(pb1) M_(pb2))//V_p ≤(4// 3)f_v`[/gongshi][bianhao](8.2.5-2)[/bianhao]
Columna de sección transversal en forma de I
[gongshi ]`V_p=h_bh_ct_w`[/ gongshi][bianhao](8.2.5-3)[/bianhao]
Columna de sección de caja
[gongshi]`V_p=1.8h_bh_ct_w` [/gongshi][bianhao] (8.2.5-4)[/bianhao]
3 El dominio de nodo de las columnas de sección transversal en forma de I y las columnas de sección transversal en forma de caja debe verificarse de acuerdo con la siguiente fórmula:
[gongshi]`t_w≥ (h_b h_c)//90`[/gongshi][bianhao](8.2.5-5)[/bianhao]
[gongshi]`(M_(b1) M_(b2))//V_p ≤(4//3)f_v/γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.5-6)[/bianhao]
Donde `M_(b1), M_(b2)`— —son la capacidad de flexión totalmente plástica de las vigas en ambos lados del dominio del nodo respectivamente;
`V_p`——el volumen de el dominio del nodo;
`f_v`——la resistencia al corte del acero Valor de diseño;
ψ——Coeficiente de reducción, 0,6 se puede tomar en un sitio de 6 grados IV y 7 grados , 0,7 se puede tomar a 8 y 9 grados;
`h_b, h_c`— —La altura del alma de la viga y la altura del alma de la columna respectivamente;
`t_w` ——El espesor del alma de la columna en el dominio del nodo;
`M_(b1), M_(b2 )`——los valores de diseño del momento flector de las vigas en ambos lados del dominio del nodo respectivamente;
γRE——el coeficiente de ajuste sísmico de la capacidad de carga del dominio del nodo, que es 0,85.
Nota: Cuando el espesor del alma del dominio de nodo de la columna no es inferior a 1/70 de la suma de las alturas de la sección transversal de la viga y la columna, no es necesario verificar la estabilidad del dominio de nodo. .
8.2.6 La verificación de la capacidad portante sísmica de los miembros centrales del marco de soporte deberá cumplir con los siguientes requisitos:
1 La capacidad portante a compresión de las barras diagonales de soporte se calculará de acuerdo con la siguiente fórmula:
[gongshi]`N/(φA_(br))≤ψf/γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.6-1)[/bianhao]
[gongshi]` ψ=1//(1 0.35λ_n)`[/gongshi][bianhao](8.2.6-2)[/bianhao]
[gongshi]`λ_n=( λ//π)sqrt( f_(ay)//E)`[/gongshi][bianhao](8.2.6-3)[/bianhao]
donde N——el valor de diseño del fuerza axial de la barra diagonal de soporte;
`A_(br)`——El área de la sección transversal de la barra diagonal de soporte;
φ——El coeficiente de estabilidad de el miembro de compresión axial;
ψ—— Coeficiente de reducción de resistencia cuando se somete a cargas cíclicas;
`λ_n`——Relación de esbeltez regularizada de la barra diagonal de soporte;
E——Módulo elástico del material de la barra diagonal de soporte;
`f_(ay)`——Límite elástico del acero;
`γ_(RE)`——Ajuste sísmico coeficiente de capacidad de carga del soporte.
2 Las vigas de los soportes en espina de pescado y los soportes en forma de V deben ser continuas en la conexión del soporte. Las vigas deben soportar la fuerza interna de la barra diagonal de soporte y deben considerarse como una viga simplemente apoyada sin tener en cuenta. Tenga en cuenta el papel del punto de apoyo. Compruebe la capacidad de carga bajo carga de gravedad y la fuerza desequilibrada generada después del pandeo del soporte de compresión.
Nota: Las vigas de las casas de planta alta y torre no necesitan cumplir lo dispuesto en este apartado.
8.2.7 La verificación de la capacidad portante sísmica de elementos de pórtico arriostrados excéntricamente deberá cumplir con los siguientes requisitos:
1 La capacidad portante de corte de los segmentos de viga disipadores de energía de los elementos arriostrados excéntricamente. El marco se verificará de acuerdo con la siguiente fórmula:
Cuando N≤0.15Af
[gongshi]`V≤φ_ι^V//γRE`[/gongshi][bianhao]( 8.2.7-1)[/ bianhao]
`V_ι=0.58A_wf_(ay) o V_ι=2M_(ιp)//a`, el que sea menor
`A_w= (h-2t_f)t_w`
`M_(ιp)=W_pf`
Cuando N>0.15Af
[gongshi]`V≤φ_(ιc )^v//γRE ` [/gongshi][bianhao](8.2.7-2)[/bianhao]
`V_(ιc)=0.58A_wf_(ay)sqrt(1-[N/ (Af)^2] )`
o `V_ι=2.4M_(ιp)[1-N//(Af)]/a`, tome el valor más pequeño
donde φ——coeficiente, se puede tomar como 0,9;
V, N——son el valor de diseño de la fuerza cortante y el valor de diseño de la fuerza axial del segmento de viga disipadora de energía, respectivamente;
`V_ι, V_(ιc)`——es, respectivamente, la capacidad de carga cortante del segmento de viga disipadora de energía y la capacidad de carga cortante teniendo en cuenta la influencia de la fuerza axial;
`M_(ιp)` ——la capacidad de carga de flexión totalmente plástica del segmento de viga disipadora de energía;
`a, h, t_w, t_f`——son la longitud, la altura de la sección, el espesor del alma y el espesor del ala de la viga disipadora de energía; segmento de viga disipadora respectivamente;
`A, A_w`—— —son el área de la sección transversal y el área de la sección transversal del alma del segmento de viga disipadora de energía respectivamente;
`W_p`——el módulo de sección plástica del segmento de viga disipadora de energía;
`f, f_( ay)`——son el valor de diseño de resistencia a la tracción y el límite elástico de la sección de viga disipadora de energía acero respectivamente;
γRE——el coeficiente de ajuste sísmico de la capacidad de carga de la sección de viga disipadora de energía, que es 0,85.
Nota: La sección de la viga disipadora de energía se refiere a la sección entre el punto de intersección de la varilla diagonal y la viga y la columna en el marco de soporte excéntrico o la sección entre los puntos de intersección de dos varillas diagonales adyacentes y la viga en el mismo tramo. Terremoto Cuando la sección de la viga disipadora de energía cede, las secciones restantes todavía están en un estado elástico.
2 La capacidad portante de la conexión entre la barra diagonal de soporte y el tramo de viga disipadora de energía no debe ser mayor que la capacidad portante del soporte. Si el soporte necesita resistir momentos flectores, la conexión entre el soporte y la viga debe diseñarse como una conexión compresión-flexión.
8.2.8 La conexión de los miembros de la estructura de acero debe diseñarse elásticamente de acuerdo con la fuerza interna sísmica combinada, y se debe verificar la capacidad portante última:
1 Cuando el diseño elástico de la conexión entre vigas y columnas, las alas superior e inferior de las vigas. La sección final del ala debe cumplir con los requisitos de diseño elástico de la conexión, y el alma de la viga debe tener en cuenta la fuerza cortante y el momento flector. La capacidad portante última a flexión y cortante de la conexión entre vigas y columnas debe cumplir los siguientes requisitos:
[gongshi]`M_u≥1.2M_p`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-1) [ /bianhao]
[gongshi]`V_u≥1.3(2M_p/ι_n) y V_u≥0.58h_wt_wf_(ay)`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-2)[/bianhao]
En la fórmula, `M_u`——la capacidad de flexión máxima de las soldaduras de ranura completamente penetradas en las alas superior e inferior de la viga;
`V_u`——la capacidad máxima de flexión capacidad de flexión de la conexión del alma de la viga Capacidad de carga de corte cuando se corta perpendicular a la soldadura de filete, se puede aumentar en 1,22 veces;
`M_p`——Capacidad de carga de flexión plástica completa de la viga (columna cuando la viga penetra);
`ι_n`——La luz libre de la viga (la altura libre de la letra del piso cuando la viga está conectada);
`h_w, t_w` ——La altura y el espesor del alma de la viga;
`f_(ay)`——límite elástico del acero.
2 La conexión entre el soporte y el marco y la capacidad de carga última del empalme del soporte deben cumplir los requisitos de la siguiente fórmula:
[gongshi]`N_(ubr)≥ 1.2A_nf_(ay)`[ /gongshi][bianhao](8.2.8-3)[/bianhao]
Donde `N_(ubr)`——la capacidad de carga última de la conexión en espiral y la conexión de la cartela en la dirección del eje del soporte;
`A_n`——El área transversal neta del soporte;
`f_(ay)`—— El límite elástico del acero de soporte.
3 Al diseñar la elasticidad del empalme de vigas y columnas, se debe tener en cuenta el momento flector del alma, y la capacidad portante de corte no debe ser inferior al 50% de la capacidad portante de corte de la sección del componente; la capacidad de carga máxima del empalme debe cumplir con los siguientes requisitos:
[gongshi]`V_u≥0.58h_wt_wf_(ay)` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-4 )[/bianhao]
Sin eje cuando hay fuerza axial
[gongshi]`M_u≥1.2M_p` [/gongshi][bianhao](8.2.8-5)[/ bianhao]
Cuando hay fuerza axial
[gongshi]`M_u≥1.2M_(pc)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-6)[/bianhao ]
Donde `M_u, V_u` ——La capacidad de carga máxima de flexión y corte del componente que se empalma, respectivamente;
`M_(pc)`——La capacidad de carga de flexión de sección completa capacidad cuando el componente tiene fuerza axial;
`h_w, t_w`——La altura y el espesor del alma de la sección del componente empalmado;
`f_(ay)` ——El límite elástico del acero del componente empalmado.
Cuando se utilizan conexiones atornilladas para empalmar, se deben cumplir los siguientes requisitos:
Brida
[gongshi]`nN_(cu)^b≥1.2A_ff_ (ay )` [/gongshi][bianhao](8.2.8-7)[/bianhao]
Y[gongshi]`nN_(vu)^b≥1.2A_ff_(ay)` [/gongshi ][ bianhao](8.2.8-7)[/bianhao]
Placa web
[gongshi]`N_(cu)^b≥sqrt((V_u//n) ^2 (N_M^b)^2)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-8)[/bianhao]
y[gongshi]`Nbvu≥sqrt((V_u/n) ^2 (N_M^b)^2)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-8)[/bianhao]
Donde `N_(cu)^b, N_(vu)^ b `——La capacidad de carga máxima de corte de un perno y la capacidad de carga máxima correspondiente de la placa;
`A_f`——El área de la sección transversal efectiva de la brida;
`N_M^b `——La fuerza cortante máxima de un perno causada por el momento de flexión en el empalme del alma;
n——El número de pernos en un lado del empalme de brida o del empalme del alma.
4 La capacidad portante a flexión de la sección completa de vigas y columnas cuando existe fuerza axil se debe calcular según la siguiente fórmula:
Sección en forma de I (alrededor del eje fuerte ) y sección en forma de caja
Cuando `N/N_y≤0.13
[gongshi]`M_(pc)=M_p`[/gongshi][bianhao](8.2.8- 9)[/bianhao]
Cuando `N/N_y>0.13
[gongshi]`M_(pc)=1.15(1-N/N_y)M_p`[/gongshi] [bianhao](8.2 .8-10)[/bianhao]
Sección en forma de I (alrededor del eje débil)
Cuando `N/N_y≤A_w/A
[gongshi ]`M_(pc)=M_p`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-11)[/bianhao]
Cuando `N/N_y＞A_w/A`
`M_(pc)={1-[(N-A_wf_(ay))//(N_y-A_wf_(ay))]^2｝M_p` (8.2.8-12)
En la fórmula, `N_y`——la capacidad de carga axial del miembro, tome `N_y=A_nf_(ayo)`
5 Se debe calcular la capacidad de carga última de la soldadura. según la siguiente fórmula:
Soldadura a tope en tensión
[gongshi]`N_u=A_f^wf_u` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-13)[/ bianhao]
Soldadura de filete cortada
[gongshi]`V_u=0.58A_f^wf_u` [/gongshi][bianhao](8.2.8-14)[/bianhao]
Donde `A_f^ w`——El área de tensión efectiva de la soldadura;
`f_u`——La resistencia mínima a la tracción del material base del componente.
6 La capacidad de carga última de corte de conexiones atornilladas de alta resistencia será la menor de las dos fórmulas siguientes:
[gongshi]`N_(vu)^b=0.58n_fA_e ^ bf_u^b` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-15)[/bianhao]
[gongshi]`N_(cu)^b=d∑tf_(cu)^b` [ /gongshi][bianhao](8.2.8-16)[/bianhao]
En la fórmula, `N_(vu)^b, N_(cu)^b`——representan respectivamente una alta perno de resistencia La capacidad de carga máxima de corte y la capacidad de carga máxima correspondiente de la placa;
`n_f`——El número de planos de corte de la conexión completa del tornillo;
`A_e^ b`—— Área de sección transversal efectiva en la rosca del perno;
`f_u^b`——resistencia mínima a la tracción del acero del perno;
d——diámetro de la varilla del perno;
∑t——La suma del espesor de las placas de acero en la misma dirección de fuerza;
`f_(cu)^b`——La resistencia máxima a la compresión de las placas de conexión atornilladas , tomado como `1.5f_u`.