高层钢结构设计实例分析ppt课件

1、高层钢构造设计实例分析广州容柏生建筑构造设计事务所广州容柏生建筑构造设计事务所RBS Structure Engineering Design Associates魏魏 捷捷2021年年5月月RBS 钢构造是一种质量较轻、刚度较大的构造体系。 多遇地震作用下，地震力与质量有近似的线性关系，即质量越大，地震力越大。因此，在满足一样刚度的条件下，钢构造的地震力普通小于钢筋混凝土构造。最为重要的是钢构造的延性远远优于钢筋混凝土构造，具有优越的防倒塌才干。 因此，在地震作用较大或地震作用为构造控制工况时，钢构造应该成为构造选型思索的主要型式之一。一、前言二、 国内近年钢构造的工程实例 北京银泰大厦。高

2、度250米，50层。钢框架筒体构造筒体为内嵌钢板墙 天津津塔 高度333米，83层 钢框架筒体钢板墙体系 广州合景大厦 钢框架支撑体系 40层，180米。 厦门洪文世界山庄二期 48层，188米 钢框架支撑含钢板墙体系 在现有的工程运用实例中，构造高度从100米至330米。反响出钢构造抗侧刚度的局限性。这里不讨论混合构造 抗侧力构件的型式 抗侧力的构件主要有：钢支撑，钢板墙，边框柱和钢板组成的筒体。三、高层钢构造的规范根据 1、GB50017-2003 2、GB50011-2021 3、JGJ99-98新规范JGJ99-2021正在报批四、高层建筑钢构造的适用高度 表8.1.1构造类型6、7度

3、0.10g7度0.15g8度9度0.40g0.20g0.30g框架11090907050框架中心支撑220200180150120框架偏心支撑延性墙板240220200180160筒体和巨型框架300280260240180 表内的筒体不包括混凝土筒。新版表4.1.2构造类型6、7度0.10g7度0.15g8度9度0.40g非抗震非抗震设防设防0.20g0.30g框架11090907050110框架中心支撑220200180150120240框架偏心支撑延性墙板240220200180160260筒体和巨型框架300280260240180360五、和新版引入抗震等级的概念 表8.1.3 房屋

4、高度烈度678950m四三二50m四三二一 与砼构造类似的“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的延性要求。六、钢构造位移限值 多遇地震：1/250; 罕遇地震：1/50。 风荷载：1/250。七、框架支撑体系 由于框架构造的适用高度较小，高层钢构造普通采用框架支撑体系。实例分析主要以各类支撑为主要对象。1、关于支撑的规定 8.1.6条对支撑框架有以下几个规定： 1支撑框架在两个方向的布置宜均匀对称，支撑框架之间楼盖的长宽比不宜大于3。砼构造：6，7度是6；8，9度是5。 2三、四级且高度不大于50米的钢构造宜采用中心支撑，也可采用偏心支撑、屈曲约束支撑等消能支撑。 交叉支撑 单斜支撑 人字支撑

5、3中心支撑框架宜采用交叉支撑，也可采用人字支撑或单斜杆支撑，不宜采用K形支撑；支撑的轴线宜交汇于梁柱构件轴线的交点，偏离交点时的偏心距不应超越支撑杆件宽度，并应计入由此产生的附加弯矩。当中心支撑采用只能受拉的单斜杆体系时，应同时设置不同倾斜方向的两组斜杆，且每组中不同方向单斜杆的截面面积在程度方向的投影面积之差不应大于10%。 支撑中心偏心，柱附加弯矩 M=Ncsine偏心矩 支撑中心交汇于梁柱节点 4偏心支撑框架的每根支撑应至少有一端与框架梁衔接，并在支撑与梁交点和柱之间或同一跨内与另一支撑与梁的交点之间构成耗能梁段。耗能梁偏心支撑 8.2.2条第2款：当偏心支撑框架部分承当的地震倾覆力矩大

6、于构造总地震倾覆力矩的50%时，其阻尼比可相应添加0.005。 实际中，偏心支撑的刚度较小，在弹性阶段很难满足此条。因此，假设需求偏心支撑具有耗能特性，性能目的中，必需使其在中震下到达耗能段屈服。中震计算需求弹性板假定 5采用屈曲约束支撑时，宜采用人字支撑、成对布置的单斜杆支撑等方式，不应采用K型或X形，支撑与柱堵塞夹角宜在3555之间。屈曲约束支撑受压时，其设计参数、性能检验和作为一种消能部件的计算方法可按相关要求设计。 屈曲约束支撑的主要特点是经过外加套筒，约束支撑不发生屈曲，且维护梁柱构件不破坏，支撑刚度和强度完全发扬。其芯板钢材类型为低屈服点钢材屈服强度100MPa，225Mpa，普通

7、低碳钢SLY100，SLY225。 屈曲约束支撑和普通支撑的对比 承载力高 一样刚度下，承载才干比普通支撑提高2-10倍 普通支撑轴向承载力设计值 屈曲约束支撑轴向承载力设计值1 0.35bnAfNbNAf原理 普通支撑 很大的不平衡力 屈曲约束支撑屈曲约束支撑的检验 条文阐明，P388第1，2条有详细规定：“实验时，依次在1/300,1/200,1/150,1/100支撑长度的拉伸和紧缩往复各三次变形。实验得到的滞回曲线应稳定、丰满，具有正的增量刚度，且最后一级变形第3次循环的承载力不低于历经最大承载力的85%，历经最大承载力不高于屈曲约束支撑极限承载力设计值的1.1倍。6钢板剪力墙 津塔钢板墙国外某工程钢板墙运用钢板墙特点 容易满足建筑功能墙厚较薄； 刚度较大； 需求采取措施防止平面外屈曲；外包砼的钢板墙含加劲肋的钢板墙简化计算方法 等效支撑的截面积Ab 等效支撑屈服应力fy 等效支撑的屈服承载力Qybsinsin2bKHAEsin2sin2yyffcos2ywybQQ顶梁底梁柱支撑支撑顶梁底梁柱支撑支撑2、抗侧力构件汇总 中心支撑受力直接、刚度大；不能受压。 偏心支撑刚度小，弹性时作用很小；在中震、大震时耗能；宜与中心支撑组合运用。 屈曲约束支撑受力直接、刚度大，受拉、受压均可；造价较高。 钢板墙受力直接、刚度大；必需有防屈曲措施。重要提示 一切抗