第1节 钢结构建筑震害特征
钢结构房屋的主要震害为:连接破坏、构件破坏和结构倒塌。
1.1 连接破坏
1.1梁柱节点破坏
1.2梁、柱、支撑等构件破坏
1.3节点域破坏
1.4柱脚锚栓破坏
1.5非结构构件破坏
白月光朱砂痣梁柱节点构造主要差别
1美国习惯采用工字形柱,日本主要采用箱形柱。
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2美国在梁翼缘对应位置的柱加劲肋厚度按传递设计内力的需要确定,一般为梁翼缘厚度之半,并认为节点域弱一点,有利于调整地震内力;而日本取梁翼缘厚度加一个等级,认为在这里多用一点钢材是值得的。
3两国梁端腹板焊缝通过孔形状不同,它与焊接是否方便以及受力性能有一定关系。
4美国对梁腹板与连接板的连接的抗剪用焊缝加强,日本规定腹板螺栓不少于2~3列,用增加螺栓数量来加强;以上构造差异特别是前三项,与破坏情况有明显关系。
朴誉恩北岭地震节点破坏模式
特点:下翼缘焊缝根部裂缝多向柱段范围扩展。
阪神地震节点破坏形式
阪神地震节点破坏模式
特点:裂缝从扇形角部向梁端内发展。
下翼缘焊缝与柱翼缘完全脱离
典型破坏形式
下翼缘的裂缝扩展到柱翼缘中
裂纹扩展至柱或梁腹板内
梁柱节点震害 柱焊缝断裂
梁柱节点震害 梁焊缝断裂 下图
梁柱节点震害 梁螺栓破坏
节点破坏原因
1焊缝金属冲击韧性低。
2焊缝存在缺陷,特别是下翼缘梁端现场焊缝中部,因腹板妨碍焊接和检查,出现不连续。
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3梁翼缘端部全熔透坡口焊的衬板边缘形成人工缝,在弯矩作用下扩大。
4梁端焊缝通过孔边缘出现应力集中,引发裂缝,向平材扩展。
黄义达5裂缝主要出现在下翼缘,是因为梁上翼缘有楼板加强,且上翼缘焊缝无腹板妨碍施焊。
焊接衬板边缘缺陷
节点检查修复费用昂贵
李琛个人资料钢框架梁柱节点遭受广泛和严重的破坏。美国在调查的1000多幢中破坏100多幢。破坏的特点是梁下翼缘裂缝占80%~95%,上翼缘裂缝15%~20%;裂缝起源于焊缝的占90%~99%,起源于母材的只占1%~10%;不少裂缝向柱子扩展,严重的将柱裂穿,有的
向梁扩展,有的沿连接螺栓线扩展。虽然没有人身伤亡,但检查修复费用昂贵。检查费用不需挪动石棉时为每个节点800~1 000美元、需挪动石棉时为每个节点1 000~2000美元、对于有石膏抹灰和吊顶的高级住宅为每个节点2000~5000美元。修复费用更大。
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