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某40m高层钢框架结构办公楼（无库房），剖面如题25～27图所示，各层层高4m，

admin2022-08-02  47
问题 某40m高层钢框架结构办公楼（无库房），剖面如题25～27图所示，各层层高4m，钢框架梁采用H500×250×12×16（全塑性截面模量Wp＝2.6×10^6mm3，A＝13808mm2），钢材采用Q345，抗震设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组第一组，建筑场地类别为Ⅲ类，安全等级二级。提示：按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答。题27：为改善结构抗震性能，在框架结构中布置偏心支撑，偏心支撑布置如题27图所示。假定，消能梁段轴力设计值N＝100kN，剪力设计值V＝450kN。试问，消能梁段净长a的最大值（m），与下列何项数值最为接近？（　　）提示：消能梁段塑性净截面模量Wnp＝Wp。A. 0.8 B. 1.1 C. 1.3 D. 1.5
选项 A. 0.8
B. 1.1
C. 1.3
D. 1.5
答案 B
解析 根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第8.8.3条，消能梁段净长应符合下列规定：当N≤0.16Af时，其净长不宜大于1.6Mlp/Vl。
题中：N/（Af）＝100000/（13808×305）＝0.024＜0.16，故a≤1.6Mlp/Vl。
Mlp＝Wp×f＝2.6×106×305＝793000000N·mm＝793kN·m。
根据《高钢规》第7.6.3条，当N＜0.15Af时，消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力可按下列公式计算：
消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力为：Vl＝0.58Awfy或Vl＝2Mlp/a取较小值；
消能梁段腹板截面面积为：Aw＝（h－2tf）tw＝（500－2×16）×12＝5616mm2。
因此，Vl＝0.58×5616×345＝1123762N＝1124kN。
消能梁段的净长a≤1.6Mlp/Vl＝1.6×793/1124＝1.13m。
则Vl＝2Mlp/a＝2×793×10^3/1.13＝1405kN＞1124kN，满足要求。
故答案选B。
【考点分析】
本题主要考查以下内容：
①偏心支撑钢框架结构消能梁段长度的控制要求；
②偏心支撑钢框架结构消能梁段受剪承载力的计算方法。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下：
①计算消能梁段净长的最大值应先确定消能梁段的受剪承载力。
②本题消能梁段的轴力设计值不超过0.15Af，可忽略轴力的影响，消能梁段的受剪承载力取腹板屈服时的剪力（0.58Awfy）和消能梁段两端形成塑性铰时的剪力（2Mtp/a）两者的较小值。
③先正确计算消能梁段受剪承载力，代入《高钢规》第8.8.3-1条公式。
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