[发明专利]一种建筑钢结构选用方法

权利要求书

1.一种建筑钢结构选用方法，其特征在于：该建筑钢结构选用方法包括以下步骤：

步骤1：风压对钢结构的影响考虑；

步骤2：温度对钢结构与的影响考虑；

步骤3：钢结构节点连接的设计标准。

2.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构选用方法，其特征在于：所述步骤1：风压对钢结构的影响考虑，按照风对于建筑物作用力的方向不同可以分为：1)在建筑物的迎风面上产生的压力(气流流动产生的阻力)；2)在横风向产生的横风向干扰力(气体流动产生的漩涡扰力与湍流脉动压力)；3)空气流经建筑物后在建筑物的背后产生的涡流干扰力(包括背风向的吸力)；并通过模型风洞试验来实现准确确定风荷载分布；

钢结构建筑需要考虑风振影响，对其顺风向响应的计算见公式

(1)：w_z＝β_zυ_sυ_zw₀ (1)

其中，w_z为任一高度z处的等效风荷载，β_z为风振系数，考虑脉动风下动力影响的总等效系数,υ_s为结构在z高度处的体型所需调整的风荷载体型系数，υ_z为所在场地地貌高度z处的风压高度变化系数，w₀为标准地貌下10m高度处的风压。

3.根据权利要求2所述的一种建筑钢结构选用方法，其特征在于：在所述步骤1中的风洞试验中，对于高层钢构与超高层钢构的橫向风致响应及等效静力风荷载的计算，首先要获取结构参数与风环境参数，然后计算横风向基底弯矩系数、共振响应峰值因子、横风向广义气动力模态修正因子等量，由各项计算量最终通过公式(2)来计算结构横风向等效静力风荷载p(z)，然后可得结构的加速度响应以及弯矩、剪力等其他横风向风致响应；

根据风对建筑物造成的破坏来分析,抗风设计要求必须保证结构在使用过程中不出现破坏等现象；首先结构抗风设计必须满足强度设计要求，也就是说结构的构件在风荷载和其他荷载的共同作用下内力必须满足强度设计的要求,确保建筑物在风力作用下不会产生倒塌、开裂和残余变形等破坏现象，以保证结构的安全；

高层建筑结构在风荷载作用下的变形响应主要作以下两方面的限制：一是限制结构的顶端水平位移与总高度H的比值，目的是控制结构的总变形量；二是限制相邻两层楼盖间的相对水平位移与层高的比值，目的是为了防止填充墙和装饰材料的破坏；结构抗风设计应满足疲劳破坏设计要求；风振引起高层钢结构或构件的疲劳破坏是疲劳累积损伤的结果。

4.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构选用方法，其特征在于：所述步骤2：温度对钢结构与的影响考虑，焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证；对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证；

当结构工作温度等于或低于0℃但高于-200℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-200℃冲击韧性的合格保证；

当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证；对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证；

当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有20℃冲击韧性的合格保证。

5.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构选用方法，其特征在于：所述步骤3：钢结构节点连接的设计标准，抗震设防的高层建筑钢框架，其节点连接的最大承载力应符合下列要求：

一、梁与柱连接应满足下列公式要求:

M_U≥1.2Mp (3)

V_U≥1.3(2Mp/l) (4)

式中Mu---基于极限强度最小值的节点连接最大受弯承载力，仅由翼缘的连接承担；

V---基于极限强度最小值的节点连接最大受剪承载力，仅由腹板的连接承担；Mp-梁构件的全塑性受弯承载力；

I-梁的净跨。