某11层住宅，采用钢框架结构，其结构质量及刚度沿高度分布基本均匀，各层层高如图所示。抗震设防烈度为7度。3.假定框架钢材采用Q345，fv=345N/mm2，某梁柱节点构造如图所示。试问，柱在节点域的腹板最小厚度twc（mm），与下列（　　）项数值最为接近。 提示：按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—98）计算。A. 10B. 13C. 15D. 17

(B) 解答：根据《高层建筑混凝土结构设计规程》(JGJ3—2002)第7.2.23条：

连梁截面尺寸满足《高层建筑混凝土结构设计规程》(JGJ 3—2002) 7.2.23条的要求。 由《高层建筑混凝土结构设计规程》(JGJ 3 — 2002)式(7.2.24-2):

由《建筑结构荷载规范》表7.3.1，建筑体型系数us如题图所示：
根据《建筑结构荷载规范》式（7.1.1-1）， 34.0m高度处每平方米风荷载标准值按下式计算：
wk=βzusuzw0
34.0m高度处垂直于风向的建筑投影宽度内每米风荷载标准值为
Wk=1.6x（11.042x2x1.0-4.850x2x0.7+31.784x0.5）x1.55x0.55kN/m=42.54kN/m
风荷载沿建筑高度呈倒三角形分布，结构基底剪力标准值为
Vk=0.5x42.54x34.0kN=723.2kN

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）式（5.4.1-1）计算，当荷载满足下列公式：



时，可不考虑重力二阶效应的影响。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第5.4.1条及其条文说明式（5）计算，结构的弹性等效侧向刚度为



则弹性水平位移为：

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第9.1.11条第3款规定，当框架部分分配的地震剪力标准值小于结构底部总地震剪力标准值的20%，但其最大值不小于结构底部总地震剪力标准值的10%时，应按结构底部总地震剪力标准值的20%和框架部分楼层地震剪力标准值中最大值的1.5倍二者的较小值进行调整。可得：




即取框架部分地震总剪力为：V=850kN。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第7.2.10条第2款规定，地震设计状况时，偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力满足：

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第11.1.3条表11.1.3可知，剪力墙结构、7度设防、丙类建筑、结构总高度66.8m小于80.0m，剪力墙抗震等级应为三级。

由《高层建筑混凝土结构技术规程》3.3.2条第1款或《建筑抗震设计规范》5.1.1条，答案（D）正确。

根据《建筑抗震设计规范》7.1.2条，注3，乙类多层砌体房屋，不应采用底层框架-抗震墙砌体结构。

由《高层建筑混凝土结构技术规程》表3.3.7-1，amax=0.12
由《高层建筑混凝土结构技术规程》表3.3.7-2，Tg=0.45s
Tg1=0.6sg=2.25s
由《高层建筑混凝土结构技术规程》3.3.8条第1款，η2=1.0，γ=0.9
由《高层建筑混凝土结构技术规程》图3.3.8，地震影响系数在曲线下降段，

根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）第5.2.1条规定，计算过程如下：由于



根据第5.2.1条表5.2.1可得，顶部附加地震作用系数为：δn=0.08T1＋0.07=0.08×1.10＋0.07=0.158。根据第5.2.1条式（5.2.1-3）计算，作用于该结构顶部附加水平地震作用为：△F10=3750×0.158=593kN。由此可知，D项数值最为接近。

根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）第5.1.4条规定，当抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g时，水平地震影响系数最大值

由《高层建筑混凝土结构技术规程》4.8.2条、4.8.4条和表4.8.2，或由《建筑抗震设计规范》3.3.3条和表6.1.2，答案（D）正确。

具体计算如下：
①框架总抗侧移刚度D值为：




②楼层平均高度为：



③框架平均总刚度为：



④剪力墙平均总刚度为：



⑤总刚度特征值为：



⑥结构顶点假想位移
把各楼层重力荷载折算成连续均布荷载，有：q=∑Gi/H=89500/39.3=2277.35kN/m；
当λ=1.20时，位移系数ψu=8.07，结构顶点假想位移为：μT=ψuqH4/100EIw=8.07×2277.35×39.34/100×1515.69×106=0.289m；
⑦结构基本自振周期
根据《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ 3—2010）第4.3.17条及附录C式（C.0.2）计算，取自振周期折减系数为：ψT=1.0，故结构基本自振周期为：



由此可知，B项数值最为接近。

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—98）第4.3.4条式（4.3.4-4）计算，顶部附加地震作用系数为：



根据第4.3.4条式（4.3.4-3）计算，顶部附加地震作用为：ΔFn=δnFEk=0.15989×10000=1598.9kN；则顶层总水平地震作用标准值为：



由此可知，A项数值最为接近。

该钢结构的建筑抗震设防类别为丙类。当房屋高度小于50m、抗震设防烈度为7度时，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）第8.1.3条和表8.1.3（见题19表）规定，确定该钢结构住宅的抗震等级为四级。
钢结构房屋的抗震等级

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—98）第4.3.4条式（4.3.4-1）计算，结构总水平地震作用标准值为：FEk=α1Geq=0.22×0.8×（4300+4100×10+160×0.5+550×10×0.5）=8471kN。由此可知，C项数值最为接近。