多层及高层房屋钢架结构讲座.ppt

多层及高层房屋结构 钢框架 4.1 多高层房屋结构的组成 改进形式完全焊接 骨形连接（Dog bone） 梁端部加腋 悬臂梁段 柔性连接形式： 连接角钢 端板 支托 半刚性连接 ： 端板?高强螺栓连接方式 上、下角钢和高强螺栓方式 4.3.3 水平支撑布置 类型：横向水平支撑、纵向水平支撑 作用： 临时水平支撑：为建造和安装的安全而设置，在施工完毕后拆除； 永久水平支撑：水平构件(如楼盖或屋盖构件)不能构成水平刚度大的隔板时设置 形式：平面桁架 4.3.4 竖向支撑设计 构成： 通常为贯通整个建筑物高度的平面桁架形式，通过在两根柱构件间设置一系列斜腹杆构成 分类： 竖向中心支撑、竖向偏心支撑 布置： 可以在建筑物纵向的一部分柱间布置，也可以在横向或纵横两向布置；其在平面上的位置既可沿外墙布置，也可沿内墙布置 4.3.4.1 中心支撑 形式： 十字交叉斜杆(图a)，单斜杆(图b)，人字形斜杆(或V形斜杆，图c)或K形斜杆(图d)体系 抗震设防的结构不得采用K形斜杆体系 支撑体系都可以跨层跨柱设置 长细比： 非抗震设防结构：受拉的杆件长细比不应大于300 ，受拉、受压杆件的长细比不应大于150 抗震设防结构： 板件宽厚比： 6度抗震设防和非抗震设防：按《钢结构设计规范》(GB50017) 抗震设防结构： 截面形式： 双轴对称截面 单轴对称截面，采取防止绕对称轴屈曲的构造措施 P-?效应导致的附加效应： 在重力和水平力下，承受水平荷载引起的剪力外，还承受水平位移和重力荷载产生的附加弯曲效应，楼层附加剪力为： 人字形和V形支撑尚应考虑支撑跨梁传来的楼面垂直荷载。 十字交叉支撑，人字形支撑和V形支撑的斜杆，应计入柱在重力下的弹性压缩变形在斜杆中引起的附加压应力： 对十字交叉支撑的斜杆 对于人字形和V形支撑的斜杆 在多遇地震效应组合作用下，人字形支撑和V形支撑的斜杆内力应乘以增大系数1.5 支撑斜杆按受压杆验算 对于带有消能装置的中心支撑体系，支撑斜杆的承载力应为消能装置滑动或屈服时承载力的1.5倍。 中心支撑节点构造 4.3.4.2 偏心支撑 形式： 门架式(图a)，单斜杆式 (图b)，人字形(图c)或V字形 (图d) 特征: 支撑斜杆不交于梁柱节点 耗能梁段：正常的荷载状态下，偏心支撑框架具有足够水平刚度；在遭遇强烈地震作用时，耗能梁段首先屈服吸收能量 长细比：不应大于120 板件宽厚比：不应超过GB50017规定的轴心受压构件在弹性设计时的宽厚比限值 耗能梁段的局部稳定性 翼缘板自由外伸宽度b1与其厚度tf比： 腹板计算高度h0与其厚度tw之比： 4.4 多高层房屋结构的分析和设计计算 4.4.1 荷载 4.4.1.1 竖向荷载 高层建筑钢结构楼面和屋顶活荷载以及雪荷载的标准值及其准永久系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定采用。高层活荷载不得小于下表规定： 4.4.1.2 风荷载 现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的风荷载对一般建筑结构的重现期为50年，并规定对高层建筑采用的重现期可适当提高，对于特别重要和有特殊要求的高层建筑，重现期可取100年，基本风压乘以系数1.1。 应特别考虑邻近建筑的影响，对于高度超过200m的建筑物风荷载，应按风洞试验确定。 当高层建筑顶部有小体型的突出部分(如伸出屋顶的电梯间、屋顶瞭望塔建筑等)时，设计应考虑鞭梢效应。 4.4.1.3 地震荷载 抗震设防原则、设计反应谱见《建筑抗震设计规范》。 计算方法： 底部剪力法 振型分解反应谱法 竖向地震作用 时程分析法 不少于四条能反映当地场地 特性的地震加速度波 地震波的持续时间不宜过短， 宜取10?20s或更长 人工模拟地震波 输入地震波的峰值加速度为 4.4.2 结构分析 4.4.2.1 计算模型 计算方法： 作用效应可采用弹性方法计算 对抗震设防的高层钢结构验算在罕遇地震作用下结构的层间位移和层间位移延性比，要进行弹塑性分析 计算模型： 平面抗侧力结构的空间协同计算模型：一般情况 平面结构计算模型：用于结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应 空间结构计算模型：适用于结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分成平面抗侧力单元的结构，或为筒体结构 * * 4.1.1多高层房屋结构的类别 特点：侧向荷载效应的影响突出：风荷载、地震作用 分类：框架结构、框剪结构、筒体结构 框架结构特点： 平面布置较灵活，刚度分布均匀 侧向刚度小，延性较大，自振周期较长，对地震作用不敏感，一