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C章

框架和其他结构

本章包含对整个结构稳定性的一般要求。

C1 中。二阶效应

二阶 在框架设计中应考虑效果。

1. 通过塑料分析进行设计

在基于塑性分析设计的结构中,如第 A5.1 节所述,所需的抗弯强度 应根据满足 C2 节要求的二阶塑性分析确定。

2. 弹性分析设计

在基于弹性分析设计的结构中, 对于梁柱,连接和连接杆件应根据二阶弹性分析或以下近似二阶分析程序确定:
哪里
假设框架没有横向平移,杆件所需的抗弯强度,kip-in。(N-毫米)
杆件所需的抗弯强度仅由框架的横向平移(kip-in)产生。(N-毫米)
哪里 是弯曲平面上的惯性矩,并且 是根据第 C2.1 节确定的支撑框架弯曲平面中的有效长度系数。
所考虑构件所需的轴向抗压强度,kips (N)
基于弹性一阶分析的系数,假设坐标系没有横向平移,其值应取如下:
(a) 对于受压构件在弯曲平面上的支座之间不受横向载荷,
哪里 是在所考虑的弯曲平面中未支撑的杆件部分末端的较小力矩与较大力矩的比值。 当杆件以反向曲率弯曲时为正,当以单曲率弯曲时为负。
(b) 对于受压构件在其支座之间承受横向载荷的,值 应通过理性分析或使用以下值来确定:
对于目的受到限制的成员 . ..
对于目的受到限制的成员 ...
对于目的不受约束的成员
故事中所有柱子所需的轴向强度,kips (N)
横向层间挠度,在。(毫米)
产生的所有故事水平力的总和 、基普斯
层高,在。(毫米)
哪里 是弯曲平面上的惯性矩,并且 是根据截面确定的弯曲平面中的有效长度系数 ,用于无支撑框架。

C2.框架稳定性

1. 支撑框架

在由斜撑、剪力墙或等效手段提供横向稳定性的桁架和框架中,有效长度系数 对于压缩构件,应视为统一体,除非结构分析表明可以使用较小的值。
支撑多层框架的垂直支撑系统应通过结构分析确定,在A4节规定的系数荷载组合下,足以防止结构屈曲并保持结构的横向稳定性,包括漂移的倾覆效应。
支撑多层框架的垂直支撑系统可以考虑与平面内抗剪的外墙和内墙、楼板和屋顶甲板一起发挥作用,这些墙板和屋顶甲板都正确地固定在结构框架上。柱子、大梁、梁和对角杆件在用作垂直支撑系统时,在框架屈曲和横向稳定性分析中可以认为包括垂直悬臂式简单连接桁架。垂直支撑系统中所有构件的轴向变形应包括在横向稳定性分析中。

1一个。通过塑料分析进行设计

在基于塑性分析设计的支撑框架中,如第 A5.1 节所述,这些构件中由因子重力加上因子水平载荷引起的轴向力不得超过 .

2. 无支撑框架

在横向稳定性取决于刚性连接梁和柱的弯曲刚度的框架中,有效长度系数 的受压构件应通过结构分析确定。重力荷载柱的不稳定效应,其与框架的简单连接不能提供对横向载荷的抵抗力,应包含在力矩框架柱的设计中。允许由于柱子不弹性而进行刚度降低调整。
在横向稳定性取决于刚性连接梁和柱的弯曲刚度的框架中,有效长度系数 of compression members shall be determine by structural analysis.重力荷载柱的不稳定效应,其与框架的简单连接不能提供对横向载荷的抵抗力,应包含在力矩框架柱的设计中。允许由于柱子不弹性而进行刚度降低调整。
对无支撑多层框架所需强度的分析应包括框架不稳定性和柱轴向变形在A4节规定的因子荷载组合下的影响。
2a.通过塑料分析进行设计
在基于塑性分析设计的无支撑框架中,如第 A5.1 节所述,由因子重力加上因子水平载荷引起的柱子轴向力不得超过 .

C3.稳定性支撑

1. 适用范围

这些要求涉及确保杆件设计强度所需的最小支撑强度和刚度,该强度基于具有有效长度系数的支撑之间的无支撑长度 等于统一。假设支撑垂直于要支撑的构件;对于倾斜或斜撑,必须根据倾斜角度调整支撑强度(力或力矩)和刚度(单位位移力或单位旋转力矩)。对支撑刚度的评估应包括其杆件和几何属性,以及连接和锚固细节的影响。
考虑了两种一般类型的支撑系统,相对支撑和淋巴结支撑。相对支撑控制支撑点相对于相邻支撑点的移动。节点支撑控制支撑点的运动,而无需与相邻支撑点直接相互作用。稳定性支撑提供的强度和刚度不得低于要求的极限。可以使用二阶分析来代替本节的要求,该分析包括结构的初始不垂直度或杆件的不直线度,以获得支撑强度和刚度。

2. 框架

在由斜支撑、剪力墙或其他等效方式提供横向稳定性的支撑框架中,所需的楼层或面板支撑剪力为:
所需的楼层或面板剪切刚度为:
哪里
由支撑支撑的楼层或面板中因式分解的柱轴向荷载之和,kips (N)
层高或面板间距,in。(毫米)
这些楼层稳定性要求应与其他来源(如风荷载或地震荷载)的侧向力和漂移要求相结合。

3. 色谱柱

单个柱子可以通过相对或节点支撑系统在其长度的中间点进行支撑。假设节点括号沿柱子的间距相等。
(a) 相对支撑
所需的支撑强度为:
所需的支撑刚度为:
哪里
所需抗压强度,kips (N)
大括号之间的距离,在。(毫米)
(b) 节点支撑
所需的支撑强度为:
所需的支撑刚度为:
哪里
当支撑点的实际间距小于 哪里 是所需立柱力的最大无支撑长度 等于 1,则 在等式 C3-4 和 C3-6 中,允许取等于 .

4. 横梁

梁支撑必须防止顶部和底部法兰的相对位移,即截面的扭曲。梁的横向稳定性应由侧向支撑、扭转支撑或两者的组合提供。在承受双曲率弯曲的杆件中,拐点不应被视为支撑点。

4a. 侧向支撑

支撑应安装在压缩法兰附近,但悬臂构件除外,其中端部支撑应安装在顶部(张拉)法兰附近。横向支撑应在靠近拐点的支撑点处的两个法兰上连接,以便梁沿支撑长度进行双曲率弯曲。
(a) 相对支撑
所需的支撑强度为:
所需的支撑刚度为:
哪里
所需的抗弯强度,kip-in。(N-毫米)
法兰质心之间的距离,in。(毫米)
用于单曲率弯曲;2.0 为双曲率; 仅适用于最接近拐点的大括号。
大括号之间的距离,在。(毫米)
(b) 节点支撑
所需的支撑强度为:
所需的支撑刚度为:
哪里
当支撑点的实际间距小于 ,最大无支撑长度 然后 在等式 C3-8 和 C3-10 中,应允许取等于 .
当支撑点的实际间距小于 则在等式 C3-8 和 C3-10 中 ,允许取的最大无支撑长度 等于 。

4b. 扭转支撑

扭转支撑可以是沿梁长度的节点或连续的。支撑可以安装在任何横截面位置,无需安装在压缩法兰附近。扭转支撑和梁之间的连接必须能够支撑下面给出的所需力矩。
(a) 节点支撑
所需的支撑力矩为:
所需的横梁或隔膜支撑刚度为:
哪里
跨度长度,in。(毫米)
跨度内的节点支撑点数
平面外惯性矩,in。
平面外惯性矩,in。
是本章中定义的修饰因子
梁腹板厚度,in.(毫米)
腹板加强筋厚度,在。(毫米)
单侧加强筋的加劲肋宽度(对成对的加强筋使用单个加强筋宽度的两倍),在。(毫米)
支撑刚度(不包括腹板变形),kip-in/弧度 (N-mm/弧度)
腹板变形刚度,包括腹板横向加强筋的影响,如果有的话,kip-in/radian ( -mm/弧度)
如果 ,方程 C3-12 为负,表明由于腹板变形刚度不足,扭转梁支撑将无效。
需要时,腹板加劲肋应延伸支撑构件的整个深度,如果扭转支撑也连接到法兰上,则应连接到法兰上。或者,应允许将加劲肋缩短等于 来自任何不直接连接到扭转支架的梁法兰。当支撑点的实际间距小于 然后 在等式 C3-11 中,应允许取等于 .
(b) 连续扭转支撑
对于连续支撑,使用公式 C3-11、C3-12 和 C3-13 作为