基于美标的超高层钢结构梁腹板开洞补强设计.pdf

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1、第42卷第5期建筑技术开发Vo1．42．NO．52015年5月BuildingTechniqueDevelopmentMay．2015基于美标的超高层钢结构梁腹板开洞补强设计熊清清，张羽，张小禄(中建钢构有限公司，广东深圳518040)[摘要]介绍了钢梁开洞补强设计国内和国外的研究现状；介绍了美标规范下的高层钢结构建筑钢梁腹板开洞的设计方法和相关规定，并结合科威特国民银行总部大楼项目论证了实际应用的简化方法，可为设计人员提供必要的参考。[关键词]超高层；钢结构；组合楼板；钢梁开洞；补强[中图分类号]T

2、U375[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2015)05-0011-04oPENINGANDREINFoRCEMENTDESIGNoFSTEELSTRUCTUREBEAMWEBoFSUPE1HIGHBUILDINGBASEDoNAMERICANSTANDARDXiongQing-qing，ZhangYu，ZhangXiao-luFAbstract3Thispaperintroduceddomesticandinternationalresearchstatusquoofsteelbeam

3、openingandreinforcementdesign，aswellasdesignmethodandrelatedprovisionsforopeningonsteelbeamwebofhigh—risesteelstructureinAmericanStandard．TheHeadquartersBuildingofNationalBankofKuwaitwastakenasanexampletodiscussthesimplifiedapplicationofopeningandreinfo

4、rcementdesign，providingnecessaryreferencesfordesigners．EKeywords~super-highbuilding；steelstructure；compositefloor；steelbeamopening；reinforcement钢结构具有强度高、重量轻、施工速度快补强的设计就显得至关重要。和抗震性能好的优点，是一种优良的建筑结构形1研究背景式。近年来，随着高层建筑钢结构的快速发展，1．1钢梁腹板开洞的优势由于良好的经济效益，钢梁腹板开孔正受到

5、越来综合考虑结构设计以及工程造价等因素，越多设计人员的关注和应用。钢梁腹板开洞具有以下优点。高层建筑中管道错综复杂，一般处理方式(1)有效增大房屋净高，减小建筑高度。钢是让管道从梁下通过。但是这样的方式会占用一梁腹板开洞后，管道可从梁洞口穿过，在保证相定的建筑空间，导致房屋楼层高度的增加。因此，同楼层净高的前提下，降低了建筑高度。管道设施从梁洞口中穿过来增加净空，已越来越(2)优化整体结构。钢梁腹板开洞后，在有多地应用于各项工程中。但是，由于腹板开洞会效减少建筑层高的同时，建筑在风荷载作用下的不可避免

6、地削弱杆件的承载力和变形值，梁开洞侧向位移也会大大降低。(3)一定程度E减小结构自重。通过设计，某收稿日期：2015-03—12作者简介：熊清清(1988一)，女，湖北武汉人，助理工程师，些符合特定条件的洞口对杆件承载力削弱不明显，本科，e·mail：xiongqingqing@CSCeC．tom。可不予补强。这也在一定程度匕减小了结构自重。第5期熊清清，等：基于美标的超高层钢结构梁腹板开洞补强设计第42卷(4)创造经济效益。随着建筑高度减小以及(2)不应在距梁端相当于梁高的范围内设结构自重减轻，工程

7、造价也随之降低，获得了显孔，抗震设防的结构不应在隅撑范围内设孔。著的经济效益。孔口直径不得大于梁高的1／2。相邻圆形孑L口边1．2钢梁腹板开洞补强方式介绍缘间的距离不得小于梁高，孔口边缘至梁翼缘开孔的形状根据实际需要主要有矩形和圆外皮的距离不得小于梁高的1／4。圆形孑L直径小形两种。由于腹板开孔的影响会降低钢梁的抗弯、于或等于1／3梁高时，可不予补强。当大于1／3抗剪能力，可以通过设置加劲肋来补强。梁高时，可用环形加劲肋加强，也可用套管或环矩形孔洞的补强方式主要有仅纵向加劲形补强板。肋补强以及纵向加劲

8、肋和横向加劲共同补强(3)矩形孔口上下边缘的水平加劲肋端(图1)。其中，1．1剖面仅纵向加肋补强；部宜伸至孔口边缘以外各300mm。当矩形孔2．2剖面纵向加肋及横向加肋补强。口长度大于梁高时，其横向加劲肋应沿梁全高设置。(4)矩形孔口加劲肋截面不宜小于125mm三工三工互工×18mm。当孔口长度大于500mm时，应在梁腹板两面设置加劲肋。上述规定主要是参考美国钢结构标准节点(a)(b)(C)构造大样，对开孔钢梁在节点构造上作了相应要图1矩形孑L洞补强方式