高层建筑钢结构之抗侧力体系一

高层建筑钢结构

内容1、概述2、设计原则8、结构计算方法4、抗重力体系5、抗侧力体系6、楼板设计7、连接设计3、钢材及连接材料第五部分

高层建筑钢结构抗侧力体系（一）高层建筑钢结构抗重力体系结构体系抗侧力体系竖向重力水平力抵抗抵抗高度大抗侧力体系结构体系的主要部分抗侧力体系分类基本组成单元各类抗侧力体系

水平变形特点实例

做法应用范围一、抗侧力体系基本单元

基本组成单元支撑桁架钢框架筒高层建筑钢结构（包括钢—砼组合结构）钢框架支撑桁架筒支撑桁架+框架密柱深梁钢砼剪力墙（密柱深梁）筒(支撑桁架+框架)筒(钢砼剪力墙)筒钢框架或钢筒支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架—支撑体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架—筒体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒大型支撑体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒支撑—筒体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒基本单元的组合筒束体系筒中筒体系抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒束体系筒中筒体系抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒束体系筒中筒体系二、钢框架体系

1、做法把梁柱刚接成整体，形成空间杆系结构是最早出现、也是最基本的抗侧力体系2、特点A、平面布置比较灵活，可以获得大空间B、安装简单方便，造价相对较低C、应用于30层以内的高层建筑结构种类结构体系非抗震设防抗震设防烈度6、789钢结构钢框架1101109070框架-支撑（剪力墙板）260220200140各类筒体360300260180D、在水平力作用下，抗侧力刚度小，顶层位移大顶层水平位移层间水平位移由柱弯曲剪切变形引起层间水平位移由梁引起框架弯曲变形引起柱弯曲郊、剪切魔变形引因起层间随位移δic梁弯曲亲、剪切欺变形引宏起层间物位移δig由柱弯曲剪切变形引起层间水平位移由梁引起框架弯曲变形引起相对较订小梁、柱抗弯、伞抗剪刚竟度较小抗轴向刚小度较大相对较缠大相对较担大框架抗侧锻力刚度小品，顶层位稀移大3、实烧例长富宫中优心北京地上25赵层，地下执2层,巷94m1987焰年建成2层以看下和地闹下室为姻型钢砼馅结构,鱼以上斑全部为喇钢框架粘结构结构钢劣材(日本钢野材)柱及主梁赚:至S汇M50A次梁及压抽型钢板:菊SS4合1高强度螺悦栓:沉F票10T国名标准号钢号力学性能屈服点(MPa)抗拉强度(MPa)伸长率%冷弯试验试件厚度钢种日本JIS3106（1975）SM41245401~510241.0a低碳钢SM50323490~608221.5a低合金钢SM53363520~637191.5a低合金钢SM58460568~715201.5a低合金钢SS41245401~510261.5a低碳钢SS50284490~608192.0a低碳钢SS55401≥540172.0a低合金钢构件截面柱焊接箱型念截面厚度4必2—疲19450╳450框架梁焊接H型防截面宽度20斥0—累250梁高6搁50翼缘板弦厚度别32辽—1估9腹板厚欢度1林2次梁轧制H型跑钢楼板1.2购mm压燥型钢板花上浇混露凝土楼壮板压型钢板楼支承于跨诊度小于3哑m的钢梁鸟上层高地下室—0.006.8挑m一层4.5腰m二层5.0中m三—二十二层3.3确m二十三层4.3蚊m二十四层4.1棉m二十五层3.3果m三、钢框拴架—史支撑体系1、做狱法把钢框架挡和支撑桁寒架共同组饱合，作为馅抗侧力体理系2、特悬点A、平面赌布置比较歪灵活，不易能获得大帖空间B、安洒装较为么简单方牵便C、应用做于30希—60搁层的高层扔建筑D、抗侧悟力刚度比害钢框架大结构种类结构体系非抗震设防抗震设防烈度6、789钢结构钢框架1101109070框架-支撑（剪力墙板）260220200140各类筒体360300260180剪切形3、分类协（两种分液类方法）按支撑居杆的设既置方法轴交支撑支撑杆一默端位于梁榨柱节点，怒另一端与丹另一支撑塔杆相交于圣框架梁或作节点上偏交支撑支撑杆就端点与谅梁柱节纷点之间（或）抱两支撑兄杆端点喘之间耗能梁段存在轴交支撑轴交支睁撑特点用于抗风影或不太强绢的地震力当有强震道作用时，昨会有如下渐严重后果A、地震参反复作用扫下,两支包撑杆会先疤后压屈,割支撑抗侧不力刚度降义低B、往复亏的地震作娱用支撑斜杆抢会从受压吼的压屈状厅态受拉的拉仪伸状态支撑斜杆坊、节点、尚相邻构件复中将产生贝很大附加假应力结构受管冲击作祸用C、地涝震反复钥作用下尚,两支康撑杆会客先后压返屈后不棵能恢复猜（拉直热）偏交支埋撑偏交支婶撑特点用于地震滔烈度大的烫地区A、存店在一小胳段耗能材梁段B、地翻震作用浩时，耗舒能梁段肃先屈服材，消耗概地震能绍量，保怀护支撑造杆耗能梁段的剪切屈服承载力支撑杆受压承载力a、词耗能梁劝段的受透弯承载谜力大于帮受剪承趣载力设计思路b、耗罗能梁段的狂设计剪力终不超过剪酷力承载力圾的80%c、抄提高支币撑杆的悉受压承梨载力，杠使其至简少应为释耗能梁段塞屈服时颠相应支翠撑轴力飞的1.臭6倍d、问塑性铰聚应出现婶在梁而她不是柱寺上按支撑戏桁架的赏设置位坐置框架—蹈竖向支岸撑体系加劲的框妻架—竖向最支撑体系框架—结竖向支坝撑体系框架—竖须向支撑体越系每层设离置支撑跨层设览置支撑每层设茂置跨层设款置杆件、节荡点数量多巩，费用高表，传力路坛线长与上面辣相反，逗但杆件翻长加拿大蝴国家银朝行大厦蒙特利疗尔地上3赴1层，汁地下7孟层,脚127贷.08传m1983牵年建成7层以怜下为钢爽砼结构隆,以外上全部为钢框债架—竖向告支撑体系构件截仇面柱焊接H型拼截面厚度5苦0760╳760旅（最大痕）框架梁W610梁高61艺0次梁W41洗0楼板压型钢板净肋高76陷mm,混矿凝土楼板鹿140m复m梁高41申0间距格3m加劲的框丛架—竖向辱支撑体系在设置魂竖向支肌撑的基钓础上，厚在顶层个和每隔快15层锦左右，竟沿房屋系两个方谷向全长辩设置横脊向的伸锹臂桁架伸臂桁架伸臂桁架15层设置伸芳臂桁架延和腰桁丹架（帽铸桁架）楼层水平加强说层设备层或灰避难层腰桁架再（帽桁坟架）外框架所捞有柱子均直参与整体备抗弯作用加劲的框壤架—竖向余支撑体系伸臂桁架赏的作用伸臂桁架有很大的抗弯刚度和抗剪刚度结构在水平荷载作用下外框架所有柱子均参与整体抗弯作用一侧外柱受拉，另一侧受压相当于扇作用反鹊弯矩减少结构水平位移抵消一部分倾覆力矩4、支撑祖的等效件顺——趁嵌入式墙抵板支撑杆忠件易屈氏曲支撑杆俗件截面慈尺寸大为提高结乎构抗侧力娘刚度原因嵌入式夺墙板采用代替支撑杆件嵌入式墙蒙板钢板剪力栽墙板内藏钢然板剪力觉墙墙板带竖缝颈砼剪力寒墙墙板钢板剪减力墙板采用厚敏钢板，虚四周通节过高强叔度螺栓击与梁柱磁相连做法设防烈府度大于公等于7钥时，钢钓板两侧落焊纵向哨或横向欧加劲肋仅承担框架内四周的剪力，不承担框架梁上的竖向荷载特点侧向刚度大，重量轻，安装方便，但用钢量大内藏钢板脂剪力墙墙丽板钢板支傍撑的基玩础上，雄外包钢驱砼做法预制板盼仅在支挠撑的上樱下端节严点处与亚钢框架奥相连钢支撑有外包砼，不考虑屈曲带竖缝石砼剪力闷墙墙板预制板，倍中间带竖既缝做法竖缝宽度蚊10m奇m，竖俘向长度为望墙板净高饼的一半，名缝间距为蹄缝长一半多遇地震麦，墙板处狮于弹性阶番段，侧向海刚度大预制板蔬仅与框怀架柱用护高强度备螺栓连某接受力特点罕遇地萝震，墙姿板处于社弹塑性惧阶段而男产生裂逮缝，起种到抗震分耗能的科作用5、工程屿实例北京京广蹄中心大厦地上52衫层，地下阅3层,196m蚕高，19华90年建吴成地下为赢钢骨砼嘉框架和使砼剪力号墙，以上为钢处框架—支造撑体系结构钢材(日本长钢材)钢板厚仰小于等明于40农mm返SM5感0A轧制H击型钢斗SS4今1钢板厚大佩于40m黎m恨S跑M50B国名标准号钢号力学性能屈服点(MPa)抗拉强度(MPa)伸长率%冷弯试验试件厚度钢种日本JIS3106（1975）SM41245401~510241.0a低碳钢SM50323490~608221.5a低合金钢SM53363520~637191.5a低合金钢SM58460568~715201.5a低合金钢SS41245401~510261.5a低碳钢SS50284490~608192.0a低碳钢SS55401≥540172.0a低合金钢构件截面柱箱型截面厚度8基0850╳850（轻最大）框架梁焊接H截丹面800╳200╳12╳36胳（外梨围框架河梁端）800╳300╳12╳25立（中买心框架永梁端）竖向支撑热轧及焊萍接H截面350╳350╳36╳36射（最册大）支撑主您要采用膏带竖缝足的预制瓶墙板，辟在层高州较大的草部分则采栋用钢支渠撑（1校-6层层，23匪层，3春8层）竖向支撑顶布置R1轴支绞撑布置新锦江深大酒店地上43泛层，地下夺1层,152跌m高，妨上海加劲的铃钢框架络—竖度向支撑脚体系结构钢材(美国崖钢材)A572络/50级伟钢抗拉强度缩慧390走N/mm舞2屈服强度铺350基N/mm妻2国名标准号钢号力学性能屈服点(MPa)抗拉强度(MPa)伸长率%冷弯试验试件厚度钢种美国ASTM（1975）A36245401~549231.0a~1.5a低碳钢A242343≥490211.0a~1.5a低合金钢A440343≥491211.0a~1.5a低合金钢A441343≥491211.0a~1.5a低合金钢A572686>84~911141.5a~3.0a高强度钢构件截面柱箱型截嫩面700╳700╳80-课20尾(6层屋以下)框架梁焊接H截济面700╳300500╳500╳80-哭20