多层及高层房屋_钢结构

1、1 2 4 4 多层及高层房屋结构多层及高层房屋结构 多、高层房屋结构的组成多、高层房屋结构的组成 楼盖的布置方案和设计楼盖的布置方案和设计 柱和支撑的设计柱和支撑的设计 多、高层房屋结构的分析和设计计算多、高层房屋结构的分析和设计计算 3 （1 1）重量轻）重量轻 （2 2）抗震性能好）抗震性能好 （3 3）施工周期短）施工周期短 （4 4）工业化程度高）工业化程度高 （5 5）环保效果好）环保效果好 n主要优点主要优点 多层和高层房屋建筑之间无严格的界线；大致可以多层和高层房屋建筑之间无严格的界线；大致可以12层层(高度约高度约40m)为界；为界； 4 天津丽苑钢结构住宅天津丽苑钢结构住宅

2、 天津丽苑钢结构住宅天津丽苑钢结构住宅 5 莱钢开发的钢结构住宅莱钢开发的钢结构住宅 6 全国最大的全国最大的 钢结构住宅钢结构住宅 示范工程示范工程- -武武 汉世纪家园汉世纪家园 项目项目 7 8 9 4.1 4.1 多、高层房屋结构的组成多、高层房屋结构的组成 v 多、高层房屋结构的类别多、高层房屋结构的类别 v 结构布置提要结构布置提要 框筒体系框筒体系 桁架筒体系桁架筒体系 筒中筒体系筒中筒体系 束筒体系束筒体系 框架体系框架体系 双重抗侧力体系双重抗侧力体系 筒体体系筒体体系 钢框架钢框架- -支撑体系支撑体系 钢框架钢框架- -混凝土剪力墙体系混凝土剪力墙体系 钢框架钢框架- -

3、混凝土核心筒体系混凝土核心筒体系 结构体系结构体系 4.1.1 多高层房屋结构类别多高层房屋结构类别 最早用于高层建筑最早用于高层建筑 柱距柱距宜控制在宜控制在6 69m9m范围内范围内 次梁间距次梁间距一般以一般以3 34m4m为宜为宜 平面布置较灵活平面布置较灵活 刚度分布均匀刚度分布均匀 延性较大延性较大 自振周期较长自振周期较长 对地震作用不敏感对地震作用不敏感 框架结构的主要优点框架结构的主要优点: : 框架结构框架结构 12 框架结构上设置适当的支撑或剪力墙框架结构上设置适当的支撑或剪力墙 亦可二者皆设置亦可二者皆设置 框剪结构框剪结构 13 框架支撑结构体系 14 15 16 框

4、架剪力墙结构框架剪力墙结构 l用于地震区时，具有双重设防的优用于地震区时，具有双重设防的优 点点 l可用于不超过可用于不超过40406060层的高层建筑层的高层建筑 17 带竖缝剪力墙带竖缝剪力墙 采用采用8 89mm9mm厚钢板做剪力墙，研究表明，在侧向刚度相同时，钢板剪力墙厚钢板做剪力墙，研究表明，在侧向刚度相同时，钢板剪力墙 的框剪结构比框架结构用钢量少。的框剪结构比框架结构用钢量少。 钢板剪力墙钢板剪力墙 v框筒结构是筒体结构的一种结构布置（筒中筒）框筒结构是筒体结构的一种结构布置（筒中筒） v适用的建筑高度可超过适用的建筑高度可超过9090层（因横向刚度较大）层（因横向刚度较大） 结

5、构及受力特点：结构及受力特点： 内部设置剪力墙式的内部设置剪力墙式的内筒内筒，与及其他竖向构件，与及其他竖向构件 主要承受竖向荷载主要承受竖向荷载； 外筒体外筒体采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚 接，接，形成一个悬臂筒形成一个悬臂筒（竖直方向）以承受侧向（竖直方向）以承受侧向 荷载；荷载； 同时设置刚性楼面结构作为同时设置刚性楼面结构作为框筒的横隔框筒的横隔。 框筒结构框筒结构 20 u 由各筒体之间共用筒壁的一束筒状结构组成由各筒体之间共用筒壁的一束筒状结构组成(减缓框筒结构的剪力滞后效减缓框筒结构的剪力滞后效 应应)P171 u 可较灵活地组成平面形式可

6、较灵活地组成平面形式 钢筋混凝土筒体钢筋混凝土筒体( (常作为内筒出现常作为内筒出现) ) u 可将各筒体在不同的高度中止可将各筒体在不同的高度中止 密柱深梁的钢结构筒体密柱深梁的钢结构筒体 筒体筒体 束筒结构束筒结构 21 西尔斯大厦西尔斯大厦 钢框架构成的成束筒结构体系钢框架构成的成束筒结构体系 22 芯筒体系芯筒体系 23 支撑框筒结构或桁架筒体结构支撑框筒结构或桁架筒体结构 24 香港中银大厦香港中银大厦 25 第一类第一类 框架结构体系框架结构体系 第二类第二类 框架支撑结构体系框架支撑结构体系 第四类第四类 巨型结构体系巨型结构体系 第三类第三类 筒体结构体系筒体结构体系 第一类第

7、一类 第二类第二类 第三类第三类 第四类第四类 楼层数楼层数 26 结构种类 结构体系 非抗震设防 抗震设防烈度 钢结构 框架-支撑（剪力墙板） 各类筒体 110 260 360 110 220 300 90 200 260 50 140 180 钢框架-混凝土剪力墙 220 180 100 70 有混凝土剪力 墙的钢结构 220 180 15070 6, 7 89 框架 钢框架-混凝土核心筒 钢框筒-混凝土核心筒 钢结构和有混凝土剪力墙的钢结构和有混凝土剪力墙的 钢结构高层建筑的适用高度（钢结构高层建筑的适用高度（m）(JGJ99-98) 结构类型结构类型6、7度度 （0.15g） 7度度

8、（0.15g） 8度度9度度 （0.4g） 0.2g0.3g 框架框架11090907050 框架框架中心支撑中心支撑220200180150120 框架框架偏心支撑偏心支撑 （延性支撑）（延性支撑） 240220200180160 筒体（框筒、筒中筒体（框筒、筒中 筒，桁架筒，束筒）筒，桁架筒，束筒） 和巨型框架和巨型框架 300280260240180 钢结构房屋适用的最大高度（钢结构房屋适用的最大高度（m）(GB50011-2010) 28 变形模式变形模式 剪切变形剪切变形 弯曲变形弯曲变形 29 在框剪结构中，形成筒体的构面内存在的剪切变在框剪结构中，形成筒体的构面内存在的剪切变 形，即为形，即为剪力滞后剪力滞后。 为了避免严重的剪力滞后造成角柱的轴力过大，为了避免严重的剪力滞后造成角柱的轴力过大， 通常可采取两个通常可采取两个措施措施： 1 1）控制框筒平面的长宽比不宜过大）控制框筒平面的长宽比不宜过大 2 2）加大框筒梁和柱的线刚