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文档简介

多高层建筑钢结构设计小组成员:傅星宇马稳潘正宇王友明吴灵枢

多高层建筑钢结构设计一、多高层钢结构的特点二、多高层框架钢结构体系三、多层钢结构房屋

四、高层建筑钢结构抗侧力体系五、设计方法六、节点设计七、组合板设计八、钢与混凝土组合梁

学什么?难点和重点?重点和难点1、多层钢框架结构体系的组成和设计方法2、组合梁、楼板、节点设计(1)自重轻:钢材材质均匀,强度高,因而结构构件截面小、自重轻,比钢筋混凝土结构可减轻自重1/3以上,从而减小地基基础的荷载和运输、吊装的费用。(2)抗震性能好:钢结构具有良好的延性和韧性,一般情况下,地震作用可减少40%左右。(3)增加建筑有效使用面积:钢结构构件截面小,可减结构占用空间面积,达到降低层高,增加使用面积的效果,比混凝土结构可增加建筑使用面积3%~4%。(4)建造速度快:钢结构构件,一般为T)--制作,现场安装,实施立体交叉作业,加快施工进度,比一般建设工期可缩短约1/4~1/3。(5)防火性能差:钢构件表面应做专门的防火涂料防护层。

一、多高层建筑钢结构的特点1、结构的特点

(1)荷载的特点:多、高层建筑随着高度的增加,结构上的控制荷载由竖向荷载变为水平荷载;地震区的地震作用比风荷载大得多。(2)内力特点:多、高层建筑,随着高度的增加,结构上的控制内力,由轴力起控制作用到弯矩起控制作用;结构的侧移随高度增加而迅速增加,故结构侧移成为重要的控制因素。(3)结构特点:随着高度增加,结构的抗侧力体系应改进和加强。2.设计特点二、结构体系常见类型:框架结构、框剪结构、筒体结构框架结构

最早用于高层建筑柱距宜控制在6~9m范围内次梁间距一般以3~4m为宜

纯框结构体系的特点:1.钢框架结构采用钢骨架和轻质围护结构自重轻,对地质条件要求低。2.结构构件标准,工厂化生产,现场安装,湿作业少施工占用场地少,速度快。3.用于住宅建筑可发挥钢结构延性好,塑性变形能力强抗震性好等优点,提高了住宅安全4.与传统钢混结构相比,能更好地满足大开间,灵活分隔的要求提高了建筑的使用面积率。5.结构各部分刚度分布比较均匀,构造简单框架结构的侧向刚度小,侧向位移大支撑框架体系结构体系的选择,不仅要从满足使用功能节约等考虑,更要取决于建筑的高度。建筑层数越多,高度越高,风力或地震力引起的侧向力就越大,建筑物必须有相应的刚度来抵抗侧向力。因此,随着建筑层数的不断增加,结构体系也就需要不断的发展。支撑框架体系又可分为框支结构和框剪框筒结构一.框支结构体系:在框架体系中,沿结构的纵横两个方向布置一定数量的支撑。在这种体系中,框架的布置原则和柱网尺寸,基本上与框架体系相同,支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置,沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接,形成一个支撑芯筒。二.框剪结构组成

框架结构上设置适当的支撑或剪力墙

亦可二者皆设置侧向位移模式在侧向荷载的作用下,纯框架结构:剪切变形模式抗剪结构:弯曲变形模式二者组合(框剪结构):

显著减少了纯框架结构的侧向位移这种结构以剪力墙作为抗侧力结构,既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度,可用于四十至六十层的高层钢结构;剪力墙数量应使框剪结构顶点位移满足规范限值。与剪力墙相连的梁端受力大,易产生塑性铰,可将梁刚度乘折减系数。用于地震区时,具有双重设防的优点框剪结构的特点钢筋混凝土结构:需采取构造措施钢板结构(8~9mm厚钢板)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。剪力墙:框筒结构是筒体结构的一种结构布置(筒中筒)适用的建筑高度可超过90层(因横向刚度较大)结构特点:当钢筋混凝土墙沿服务性面积(如楼梯间、电梯间和卫生间)周围设置,就形成框架筒体结构体系这种结构体系在各个方向都具有较大的抗侧力刚度。结构受力1)内部设置剪力墙式的内筒,与钢框架竖向构件主要承受竖向荷载;2)外筒体采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚接,形成一个悬臂筒,以承受侧向荷载;3)同时设置刚性楼面结构作为框筒的横隔。在框剪结构中,形成筒体的构面内存在的剪切变形,即为剪力滞后。为了避免严重的剪力滞后造成角柱的轴力过大,通常可采取两个措施:

1)控制框筒平面的长宽比不宜过大

2)加大框筒梁和柱的线刚度之比剪力滞后束筒结构

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应)

可较灵活地组成平面形式钢筋混凝土筒体(常作为内筒出现)

可将各筒体在不同的高度中止密柱深梁的钢结构筒体筒体结构种类

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

6,789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

钢结构高层建筑的适用高度(m)

芯筒体系亦称悬挂结构;打破了密柱深梁对建筑设计的桎梏;实现优势互补(充分发挥钢结构抗拉强度高和钢筋混凝土结构抗压性能好的优势);通常设置一些称为帽桁架和腰桁架的水平桁架。支撑框筒结构或桁架筒体结构

支撑系统覆盖了整个建筑物表面;是较框筒结构更为优越的抗侧力体系。抗侧力结构位置框筒结构布置时的注意事项框筒结构高宽比不宜小于4;(更好地发挥框筒的立体作用)内筒的边长不宜小于相应外框筒边长的1/3;框筒柱距一般为1.5~3.0m,且不宜大于层高;框筒的开洞面积不宜大于其总面积的50%;内外筒之间的进深一般控制在10~16m之间;内筒亦为框筒时,其柱距宜与外框筒柱距相同,且在每层楼盖处都设置钢梁将相应内外柱相连接;框筒三结构三布置三时的三注意三事项三(续三)控制三角柱三截面三积为三非角三柱的1.三5~2.三0倍;外框三筒为三矩形三平面三时,三宜将三其作三成切三角矩三形;三(以三削减三角柱三应力三)为提三高内三外筒三的整三体性三能以三及缓三解剪三力滞三后,三可设三置帽三桁架三和腰三桁架三;腰桁三架一三般布三置于三设备三层;帽桁三架和三腰桁三架一三般是三由相三互正三交的三两组三桁架三构成三,等三距满三布于三建筑三物的三横(纵)向。基础三埋深三的考三虑敷设三地下三室;三(补三偿基三础、三增大三结构三抗侧三倾能三力)有抗三震设三防时三,高三层结三构部三分的三基础三埋深三宜一三致、三不宜三采用三局部三地下三室;基础三埋深三:三(从三室外三地坪三或通三长采三光井三底面三到承三台底三部或三基础三底部三的深三度)1)采三用天三然地三基时三,不三宜小三于H/152)采三用桩三基时三,不三宜小三于H/20H:室三外地三坪至三屋顶三檐口三的高三度当有三可靠三根据三时,三基础三埋深三可适三当减三小。室外三高层三建筑三钢结三构抗重三力体三系结构三体系抗侧三力体三系竖向三重力水平三抵抗高度三大抗侧三力体三系结构三体系三的主三要部三分四、高层三建筑三钢结三构之三抗侧三力体三系抗侧三力体三系分类基本三组成三单元各类三抗侧三力体三系水平三变形三特点实例做法应用三范围一、三抗侧三力体三系基三本单三元基本三组成三单元支撑三桁架钢框三架筒高层三建筑三钢结三构(包三括钢—砼组三合结三构)钢框三架支撑三桁架筒支撑三桁架+框架密柱三深梁钢砼三剪力三墙(密三柱深三梁)筒(支撑三桁架+框架)筒(钢砼三剪力三墙)筒钢框三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三单元三的组三合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架—支撑体系基本三单元三的组三合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架—筒体系基本三单元三的组三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三单元三的组三合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒支撑—筒体系基本三单元三的组三合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒基本三单元三的组三合筒束体系筒中筒体系抗侧三力体三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三力体三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、三钢框三架体三系1、做三法把梁三柱刚三接成三整体三,形三成空三间杆三系结三构是最三早出三现、三也是三最基三本的三抗侧三力体三系2、特三点A、平三面布三置比三较灵三B、安三装简三单方三便,三造价三相对三较低C、应三用于30层以三内的三高层三建筑D、在三水平三力作三用下三,抗三侧力三刚度三小,三顶层三位移三大顶层三水平三位移层间三水平三位移由柱三弯曲三剪切三变形三引起层间三水平三位移由梁三引起框架三弯曲三变形三引起柱弯三曲、三剪切三变形三引起三层间三位移δi三c梁弯三曲、三剪切三变形三引起三层间三位移δi三g3、实三例长富三宫中三心北京地上25层,三地下2层,三94三m19三87年建三成2层以三下和三地下三室为三型钢三砼结三构,以上三全部三为钢三框架三结构结构三钢材(日本三钢材)柱及三主梁:三S三M5三0A次梁三及压三型钢三板:三SS三41高强三度螺三栓:三F1三0T构件三截面柱焊接三箱型三截面厚度42—1945三0╳45三0框架梁焊接H型截三面宽度20三0—25三0梁高65三0翼缘三板厚三度32—19腹板三厚度12次梁轧制H型钢楼板1.三2m三m压型三钢板三上浇压型三钢板三支承三于跨三度小三于3m的钢三梁上三、三钢框三架—支撑三体系1、做三法把钢三框架三和支三撑桁三架共三同组三合,三作为三抗侧三力体三系2、特三点A、平三面布三置比三较灵三活,三不能三获得三大空三间B、安三装较三为简三单方三便C、应三用于30—60层的三高层三建筑D、抗三侧力三刚度三比钢三框架三大剪切三形3、分三类(三两种三分类三方法三)按支三撑杆三的设三置方三法轴交支撑支撑三杆一三端位三于梁三柱节三点,三另一三端与三另一三支撑三杆相三交于三框架三梁或三节点三上偏交支撑支撑三杆端三点与三梁柱三节点三之间(或三)两三支撑三杆端三点之三间耗能三梁段存在轴交三支撑轴交三支撑三特点用于三抗风三或不三太强三的地三震力当有三强震三作用三时,三会有三如下三严重三后果A、地三震反三复作三用下,两支三撑杆三会先三后压三屈,C、三往复三的地三震作三用支撑三斜杆三会从三受压三的压三屈状三态受拉三的拉三伸状三态支撑三斜杆三、节三点、三相邻三构件三中将三产生三很大三附加三应力结构三受冲三击作三用D、三地震三反复三作用三下,两支三撑杆三会先三后压三屈后三不能三恢复三(拉三直)B、三支撑三的两三侧柱三子产三生压三缩变三形和三拉伸三变形三时,三由于三支撑三的端三点实三际构三造做三法并三非铰三接,三而导三致支三撑产三生较三大的三附加三内力三及应三力偏交三支撑偏交三支撑三特点用于三地震三烈度三大的三地区A、存三在一三小段三耗能三梁段B、地三震作三用时三,耗三能梁三段先三屈服三,消三耗地三震能三量,三保护三支撑三杆耗能梁段的剪切屈服承载力支撑杆受压承载力a、三耗能三梁段三的受三弯承三载力三大于三受剪三承载三力设计思路b、三耗能三梁段三的设三计剪三力不三超过三剪力三承载三力的80三%c、三提高三支撑三杆的三受压三承载三力,三使其三至少三应为三耗能梁三段屈三服时三相应三支撑三轴力三的1.三6倍d、三塑性三铰应三出现三在梁三而不三是柱三上按支三撑桁三架的三设置三位置框架—竖向三支撑三体系加劲三的框三架—竖向三支撑三体系框架—竖向三支撑三体系框架—竖向三支撑三体系每层三设置三支撑跨层三设置三支撑每层三设置跨层三设置杆件三、节三点数三量多三,费三用高三,传三力路三线长与上三面相三反,三但杆三件长加拿三大国三家银三行大三厦蒙特三利尔地上31层,三地下7层,三12三7.三08三m19三83年建三成7层以三下为三钢砼三结构,以上三全部为三钢框三架—竖向三支撑三体系构件三截面柱焊接H型截三面厚度5076三0╳76三0(最三大)框架梁W6三10梁高61三0次梁W4三10楼板压型三钢板三肋高76三mm三,混凝三土楼三板14三0m三m梁高41三0间距3m加劲三的框三架—竖向三支撑三体系在设三置竖三向支三撑的三基础三上,三在顶三层和三每隔15层左三右,三沿房三屋两三个方三向全三长设三置横三向的三伸臂三桁架伸臂三桁架伸臂三桁架15层设置三伸臂三桁架三和腰三桁架三(帽三桁架三)楼层水平三加强三层设备三层或三避难三层腰桁三架(三帽桁三架)外框三架所三有柱三子均三参与三整体三抗弯三作用加劲三的框三架—竖向三支撑三体系伸臂三桁架三的作三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,另一侧受压相当三于作三用反三弯矩减少结构水平位移抵消一部分倾覆力矩4、支三撑的三等效三件——嵌入三式墙三板支撑三杆件三易屈三曲支撑三杆件三截面三尺寸三大为提三高结三构抗三侧力三刚度原因嵌入三式墙三板采用代替支撑杆件嵌入三式墙三板钢板三剪力三墙板内藏三钢板三剪力三墙墙三板带竖三缝砼三剪力三墙墙三板钢板三剪力三墙板采用三厚钢三板,三四周三通过三高强三度螺三栓与三梁柱三相连做法设防三烈度三大于三等于7时,三钢板三两侧三焊纵三向或三横向三加劲三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,但用钢量大内藏三钢板三剪力三墙墙三板钢板三支撑三的基三础上三,外三包钢三砼做法预制三板仅三在支三撑的三上下三端节三点处三与钢三框架三相连钢支撑有外包砼,不考虑屈曲带竖三缝砼三剪力三墙墙三板预制三板,三中间三带竖三缝做法竖缝三宽度10三m三m,竖三向长三度为三墙板三净高三的一三半,三缝间三距为三缝长三一半多遇三地震三,墙三板处三于弹三性阶三段,三侧向三刚度三大预制三板仅三与框三架柱三用高三强度三螺栓三连接受力特点罕遇三地震三,墙三板处三于弹三塑性三阶段三而产三生裂三缝,三起到三抗震三耗能三的作三用5、工三程实三例北京三京广三中心三大厦地上52层,三地下3层,19三6m高,19三90年建三成地下三为钢三骨砼三框架三和砼三剪力三墙,以上三为钢三框架—支撑三体系结构三钢材(日本三钢材)钢板三厚小三于等三于40三mm三SM三50三A轧制H型钢SS三41钢板三厚大三于40三mm三SM三50三B构件三截面柱箱型三截面厚度8085三0╳85三0(最三大)框架梁焊接H截面80三0╳20三0╳12╳36(外三围框三架梁三端)80三0╳30三0╳12╳25(中三心框三架梁三端)竖向支撑热轧三及焊三接H截面35三0╳35三0╳36╳36(最三大)支撑三主要三采用三带竖三缝的三预制三墙板三,在三层高三较大三的部分则三采用三钢支三撑(1-三6层,23层,38层)竖向三支撑三布置R1轴支三撑布三置新锦三江大三酒店地上43层,三地下1层,15三2m高,三上海加劲三的钢三框架—竖向三支撑三体系结构三钢材(美国三钢材)A5三72三/5三0级钢抗拉三强度39三0N三/m三m2屈服三强度35三0N三/m三m2构件三截面柱箱型三截面70三0╳70三0╳80三-2三0三(6层以三下)框架梁焊接H截面70三0╳30三050三0╳50三0╳80三-2三0三(6层以三上)外围三柱50三0╳50三0中心三柱东京三新宿三行政三大厦地上54层,三地下5层,22三3m高,19三79年加劲三的钢三框架—竖向三支撑三体系构件三截面柱箱型三截面55三0╳55三0╳65三-1三3框架梁焊接H截面H三=三70三0概况设置三嵌入三式钢三砼预三制墙三板为三支撑三体系东三京三新三宿三行三政三大三厦三平三面三结三构三布三置图东三京三新三宿三行三政三大三厦三立三面三结三构三布三置图(1三)多三层和三高层三建筑三钢结三构的三分析三:分三弹性三设计三和塑三性设三计弹性三设计三:结三构工三作状三态仅三局限塑性设计:考虑结构在弹一塑性工作状态时的结构分析。用于罕遇地震作用下的结构分析。(2)分析方法:一阶理论和二阶理论两种。一阶理论:结构受力后,考虑内力和外力平衡,忽略结构变形对几何关系的影响;二阶理论:将结构变形对其几何关系的影响考虑在力的平衡方程中。一般应按二阶理论进行结构分析。(3)楼盖:通常采用钢与混凝土组合楼盖,假定楼盖在自身平面内为绝对刚性。设计中应采取加设板梁抗剪件,或非刚性楼面加现浇混凝土叠合层等措施加以保证。5.三1三结构三设计三的原三则规三定五、三结构三设计三方法(4)多、高层建筑钢结构的结构分析的手段,一般应借助电子计算机完成,但在初步设计阶段,可参考有关资料和计算手册用手算方法进行。这些手算近似计算方法,常用的有分层法、D值法、空间协调工作分析、等效角柱法和等效截面法等。(5)多、高层建筑钢结构的内力和位移分析时,应考虑梁、柱的弯曲变形、柱的轴向变形和梁柱的剪切变形,梁的轴向变形随具体情况而定。

5.三2三多三、高三层建三筑钢三结构三的布三置多、三高层三建筑三在确三定结三构形三式和三结构三体系三后,三即可三进行三结构三布置三。结三构布三置应三配合三建筑三设计三进行三,满三足建三筑功三能要三求,三并且三应尽三力做三到受三力合三理、三施工三方便三、造三价经三济。(1三)满三足建三筑使三用要三求建三筑的三开问三、进三深、三层高三、层三数及三使用三功能三应得三到保三证,三做到三适用三性。(2三)满三足抗三震设三计原三则应三做到三“小三震不三裂、三中震三可修三、大三震不三倒”三的可三靠性三原则三。(3三)努三力做三到有三利于三建筑三工程三设计三和施三工的三要求三力求三减少三开间三、进三深,三尽量三统一三柱网三和层三高尺三寸,三重复三使用三标准三层,三减少三扭转高层三建筑三结构三的总三体布三置要三求:1、三准备三设计三资料(1三)工三程性三质及三建筑三物安三全等三级。(2三)荷三载和三作用三。①恒三荷载三标准三值及三其分三布。②活三荷载三标准三值及三其分三布。③基三本风三压及三地面三粗糙三度类三型。④地三震设三防烈三度。⑤环三境温三度变三化状三况。⑥基三本雪三荷载三。5.三3多三、高三层钢三框架三结构三的设三计内三容和三步骤(3三)地三质条三件。2.三确定三结构三平面三布置3.三确定三支撑三体系三的布三置4.三确定三框架三梁、三柱截三面形三式并三初估三截面三尺寸(1三)框三架梁三的截三面尺三寸估三算梁三的截三面高三度应三考虑三建筑三高度三、刚三度条三件和三经济三条件三。确三定梁三的翼三缘、三腹板三尺寸三应考三虑局三部稳三定、三经济三条件三和连三接构三造等三因素三。(2三)框三架柱三的截三面尺三寸柱5.框架梁、柱线刚度计算及梁、柱计算长度的确定

6.三荷载三计算(1三)恒三荷载三。(2三)活三荷载三。(4)地震作用。(5)温度作用。(6)施工荷载。

PS:对楼层数较多、竖向荷载较大的结构,应考虑竖向构件在竖向静载作用下发生弹性压缩变形对结构所产生的不利作用。结构在风荷载作用下,顶点质心位置的侧移不宜超过建筑高度的1/500,各楼层质心位置的层间侧移不宜超过楼层高度的1/400。7.荷三载作三用下三的框三架内三力分三析(三可采三用任三一适三用的三结构三力学三方法三)(1三)恒三(2)活荷载设计值=1.4×活荷载标准值为便于内力组合,可将活荷载分跨布置进行计算。因非上人屋面活荷载一般较小,可不考虑活荷载的最不利布置,将活荷载在屋面满跨布置。(3)风荷载作用下的框架内力(建议采用D值法)风荷载设计值=1.4×风荷载标准值对非对称框架,应分别计算左风和右风作用下的结构内力。(4三)地三震作三用下三的框三架内三力(三建议三采用三D值三法,三荷载三底部三剪力三法)8.荷三载组三合和三内力三组合(1三)考三虑四三种基三本荷三载组三合(2三)横三梁内三力组三合(三考虑三活荷三载的三最不三利布三置)三。(3三)柱三内力三组合三由于三活荷三载作三用下三的内三力用三分层三法计三算,三因此三,在三计算三组合三柱弯三矩时三,只三考虑三在柱三相邻三层布三置活三荷载三;在三计算三组合三柱轴三力时三,则三考虑三在该三柱以三上各三层布三置活三荷载三。9、构三件及三连接三设计(1三)框三架梁三、柱三设计三。(2三)节三点设三计。①铰三接柱三脚。②刚三接柱三脚。①组三合1三:恒三载控三制:三1.三35三×恒三载效三应+三1.三4×三0.三7×三活载三效应②组三合2三:活三载控三制:三1.三2×三恒载三效应三+1三.4三×活三载效三应③组三合3三:左三风组三合:三1.三2×三恒载三效应三+1三.4三×活三载效三应+三1.三4×三0.三6×三左风三载效三应④组三合4三:右三风组⑤组合5:左震组合:1.2×重力荷载效应+1.3×左震作用效应⑥组合6:右震组合:1.2×重力荷载效应+1.3×右震作用效应⑦组合7:左震组合:1.0×重力荷载效应+1.3×左震作用效应⑧组合8:右震组合:1.0×重力荷载效应+1.3×右震作用效应承载三力一三般组三合:三使用三设计三值正常三使用三组合三:使三用标三准值多高三层建三筑钢三结构三节三点设三计内容节点三的设三计原三则(总)节点三设计三时的三构造三要求各类三节点三的做三法及三特点节点三分类一、节点设计三原则1、三节点三受力三应该三力求三简捷三、明三确;2、三保证三节点三足够三的强三度,三后于三构件三破坏三;3、三节点三连接三应具三有良三好的三延性三,故三设计三中应三采用三合理三的细三部构三造,三不宜三采用三约束三度大三的和三易产三生层三状撕三裂的三连接三形式三;4、三构件三拼接三一般三按等三强度5、尽量简化节点构造,以便于加工、安装。1、不三考虑三抗震三要求三时结构三的主三要荷三载节点三设计三包括三两种三情况抗震非抗三震风荷载结构三一般三处于三弹性三状态作用时与地震荷载相比不大满足构件内力要求即可节点设计原则2、当三考虑三抗震三要求三时结构三的主三要荷三载地震三荷载结构三可能三进入三塑性三状态作用时塑性区附近的节点塑性区内的杆件特殊的设计要求节点设计原则满足三构件三内力三要求特殊三设计三要求针对构件三塑性三时的三局部三稳定节点三极限三承载三力梁塑三性时三的侧三向稳三定A、节三点极三限承三载力Mu三≥三1三.2三M三pVu三≥三1三.3三(三2M三p/三l)Mu、Vu三—节点三的极三限受三弯、三受剪三承载三力Mp三—梁的三全塑三性弯三矩承三载力l—梁的三净跨三度梁柱节点极限承载力Ru三≥三1三.2三A三n•fyRu—支撑三连接三的极三限承三载力An—支撑三杆净三截面三面积fy—支撑三杆材三料的三屈服三强度支撑节点极限承载力B、构三件进三入塑三性状三态时三,板件三的局三部稳三定应三有保三证框架梁框架三梁板三件宽三厚比三限值注:1、表三中,N为梁三的轴三向力三,A为梁三的截三面面三积,f为梁三的钢三材强三度设三计值三;2、表三列值三适用三于=三Q三23三5钢,三当钢三材为三其它三牌号三时应三乘以C、受三弯构三件塑三性区三应设三置侧三向支三撑点避免三梁发三生侧三向的三弯扭三失稳目的L0两相三邻支三撑点三之间三的间三距设置方法L0三/三b三0三≤三?三(根据三钢结三构规三范)b0受压三翼缘三的宽三度二、三节点三设计三的构三造要三求(三总)1、设三计时三,应三使节三点构三造简三单,三施工三方便三,便三于就三位和三调整2、应三防止三厚钢三板层三状撕三裂ZYX如图三,通三过轧三制而三成的三钢板三,三三个方三向的三机械三性能三均不三相同三,其三中Z向(三厚度三方向三)最三差,三特别三是塑三性和三韧性钢板三受撕三裂情三况B、对三于容三易发三生撕三裂的三部位三,应三要求三严格三检查A、尽三量避三免焊三缝收三缩方三向垂三直钢三板板三面方三向C、在三满足三承载三力要三求的三前提三下,三尽量三减少三焊缝三尺寸构造三措施3、在三确定三框架三吊装三单元三时,三应根三据构三件重三量、三运输三和起三吊设三备综三合确三定柱二层三或三三层楼三高一三根(三一、三四层三也可三)梁每跨三梁一三根密柱三深梁三的框三筒三根三柱+三根三梁树状柱吊装单元三根三柱+二根三梁阿莫三科大三厦芝三加哥三标准三石油三大楼美国三,芝三加哥34三2m地上82层,三地下5层19三73年4、柱三5、梁三若需三要现三场接三头,三其位三置应三根据三内力三、运三输、三支撑三综合三确定一般三距离三柱轴三线约0.三5-三1.三5m6、焊三条应三与钢三材的三型号三匹配三,尽三量选三择强三度低三的,三使节三点有三好的三延性7、为三了焊三透和三满焊三,应三设置三引弧三板和三垫板三,且三焊件三应加三工成三坡口8、对三于主三要承三重构三件的三螺栓三连接三,应三采用三高强三度螺三栓位移小、强度高、延性好9、若三节点三为栓三焊混三合连三接,三应先三安装三螺栓三,再三施焊三、三高层三建筑三钢结三构节三点的三类型梁——柱梁柱节点柱——柱柱柱节点梁——梁梁梁节点柱——基础柱脚节点支撑—梁柱支撑节点钢梁—钢砼三剪力三墙墙梁节点1、梁三柱节三点半刚三性连三接刚性三连接铰接梁柱之间的转动刚度A、刚三性连三接全焊三连接全栓三连接栓焊三连接工厂中采用,现场不宜采用适合现场安装现场采用,材料耗费多梁-柱全三焊接三刚性三节点梁-柱栓三焊混三合连三接刚三性节三点T型铸三钢件角钢T型铸三钢件三和角三钢可三以在三工厂三力先三焊在三柱上三,以三减少三现场三工作三量,三但运三输应三注意全栓三连接梁-柱T形件三连接B、半三刚性三介于三刚性三和铰三接之三间,三有较三大的三延性三和吸三能性三能用于三低烈三度地三梁-柱端三板连三接C、铰三接连三接梁可三绕节三点转三动,三节点三不能三传递三弯矩M连接三方法三简单三当不三考虑三钢框三架抵三抗水三平力三时,三可以考三虑铰三接梁-柱的三柔性三连接2、柱三柱节三点宽翼三缘工三字型矩型三管截三面A、柱三截面热轧三宽翼三缘工三字型三截面焊接三的工三字型三截面四块三钢板三通过三焊接三而成B、柱三腹板三、翼三缘之三间的三焊接三构造①焊接三的工三字型三截面角焊三缝,三承受三腹板三、翼三缘之三间的三竖向三剪力②焊接三的矩三形管三截面a、当三不考三虑抗三震要三求时部分三熔透三的“V”型熔透三的“U”型转角三处焊三缝hf三≥三1三/3三t三;三hf三≥三1三4三mm箱形三柱角三部组三合焊三缝(a)部三分熔三透焊三缝;三(b)全三熔透三焊缝C、柱三接头三做法①不考三虑抗三震要三求a、柱三上下三两段三应设三置耳三板,三厚度三大于10三mm宽翼三缘工三字型矩型三管截三面设于柱翼缘两相对的翼缘上b、柱三接头三处采三用部三分焊三透的三单边三“V三”三“三J三”型坡三口c、柱三接头三位置三一般三在梁三上处三,以三方便三施工部分三焊透三焊缝工形三柱工三地拼三接②考虑三抗震三要求a、柱三上下三两段三应设三置耳三板,三方法三同上b

1/10L和2h(取大值)c、对三于工三字型三截面三,翼缘三熔透三坡口三焊,三承受三弯矩M腹板三高强三度螺三栓,三承受三剪力Q轴力三由两三者共三同承三担d、矩三形管三截面三,采三用焊三透的三坡口三焊箱形三柱工三地焊三接③柱的三变截三面连三接a、三尽量三不改三变截三面高三度而三改变b、若三改变三截面三高度三,则三做法三如图c、变三截面三位置三一般三位于三接头三部位柱的三变截三面连三接(1)柱的三变截三面连三接(2)3、梁三梁节三点A、主三梁的三拼接拼接三位置三应在三框架三节点三塑性三区以三外主梁三的拼三接形三式B、主三次梁三的相三互连三接次梁三与主三梁的三简支三连接次梁三高度三较小三时与三主梁三的连三接次梁三与主三梁的三刚性三连接C、主三梁的三侧向三隅撑为防三止主三梁塑三性区三侧向三失稳三,设三置隅三撑距离三柱轴三线1/三8—1/三10梁跨三处设三置设置三在梁三的下三翼缘设置三方法梁的三侧向三隅撑4、墙三梁节三点A、钢三梁与三砼墙三的连三接采用三铰接三,承三受拉三力和三剪力钢梁三与混三凝土三墙连三接钢梁B、钢三梁与三砼梁三的连三接钢梁三与混三凝土三梁的三连接多高三层建三筑钢三结构三楼三板设三计内容楼板设计的基本要求楼板的类型作法

每类楼板相关的内容特点

设计方法构造要求建筑使用受力一、三楼板三设计三的基三本要三求A、承三受和三传递三荷载(水平三和竖三向荷三载)B、隔三音的三要求具体强度保证三住宅三私密三性C、防三火要三求采取三防火三措施,保护三钢梁三和楼三板D、防三水要三求楼面三和屋三面,均应三进行三防水三处理E、管三线敷三设要三求管线竖向水平一般三敷设三在楼三板内二、三楼板三的分三类做法不同现浇钢砼楼板预制钢砼楼板压型钢板砼楼板四类钢砼叠合楼板1、现浇钢砼楼板做法由钢筋与砼现场浇注而成,两者共同受力特点B、由支模、拆模、扎筋、浇灌、养护等工序构成,施工复杂、繁琐,且影响钢构件的吊装A、可以浇住成任意平面形状,整体刚度好应用一般很少用于高层建筑钢结构C、楼板与钢梁表面之间应加抗剪连接件(栓钉)2、预三制钢三砼楼三板做法直接三由工三厂或三现场三预制三,置三于钢三梁上三,用细三实混三凝土三浇灌三槽口三和板三缝特点B、省三去了三支模三、拆三模、三扎筋三、浇三灌、三养护三等复三杂工序,三但需三吊装三,且三影响三钢构三件的三吊装A、楼三板整三体刚三度差三,不三能与三钢梁三一起三共同三工作应用在高三层建三筑钢三结构三中应三用不三多分类预制三预应三力钢三砼楼三板预制三钢砼三楼板3、钢三砼叠三合楼三板做法把钢三砼楼三板分三两层特点B、省三去了三支模三、拆三模、三扎筋三、浇三灌、三养护三等复三杂工序,三但需三吊装三,且三影响三钢构三件的三吊装A、楼三板整三体刚三度好三,但三不能三与钢三梁一三起共三同工三作应用在高三层建三筑钢三结构三中应三用不三多上层三:在三下层三预制三板上三完成下层三:较三薄的三预制三板,三吊装三到钢三梁上三,起三模板三作用4、压三型钢三板砼三板三、三压型三钢板三砼楼三板的三做法三、特三点做法把压三型钢三板首三先铺三在钢三梁上三,并三与梁三翼缘三焊接三,然后三在压三型钢三板上三现浇三砼或三钢砼三。砼与三压型三钢板三之间三、压三型钢三板与三钢梁三之间三均有三抗剪三构造三连接三件纵向三水平三剪切三粘结三破坏国产三压型三钢板三板型三国外三板型组合三板的三组合三方式压型三钢板三组合三梁(a三)肋平三行于三主钢三梁(b三)肋垂三直于三主钢三梁压型三钢板三砼楼三板特三点施工设计从设三计角三度B、极三限承三载力三大,三达到30三-三5三0三kN三/m2A、组三合后三刚度三大、三延性三好、三抗震三性能三好C、楼三板的三刚度三大,三能有三效地三传递三水平三荷载D、楼三板可三作为三钢梁三的一三部分三,提三高了三钢梁的三抗弯三刚度三和承三载力三(20三-3三0%),增加三了梁三的侧三向稳三定E、合三理利三用材三料,三充分三发挥三其各三自优三势钢梁三外露三的组三合梁从施三工角三度B、压三型钢三板一三旦铺三设,三可作三为工三作平三台A、压三型钢三板很三轻,三安装三时方三便、三速度三快C、浇三灌砼三可单三独进三行,三与其三它安三装工三序不三打搅D、压三型钢三板的三沟槽三可以三用来三敷设三管线E、不三需要三支模三,大三大方三便了三施工应用在高三层建三筑钢三结构三中应三用非三常普三遍瑞金三大厦三,10三7m三,地上29层,地下1层,三上海三,于19三86年竣三工10层以三上采三用压三型钢三板砼三板,三梁上三抗剪三栓钉三:1Φ1三6@三23三02Φ1三6@三23三0瑞金三大厦北京三,82三.7三5m三,地上26层,三于19三86年竣三工京城三大厦北京三,地三上25层,三地下2层,三94三m,19三87年建三成长富三宫中三心北京三,地三上52层,三地下3层,1三96三m高,19三90年建三成京广三中心中国三,北京,15三3.三55三m,地三下2层,地上39层中国三国际三贸易三中心深圳,15三1m,地三上40层,三地下1层深圳三发展三中心三大厦上海三,地三下1层,三地上43层,14三3.三62三m上海三静安三希尔三顿酒三店上海三,12三9.三55三m,地三下2层,地上35层上海三国际三贸易三中心四、三压型三钢板三砼楼三板的三分类做法三、受三力不三同非组三合板组合三板组合三板B、压三型钢三板为三使用三阶段三的受三力钢三板A、压三型钢三板为三施工三阶段三的模三板C、砼三中不三配钢三筋B、组三合板三(压三型钢三板+素砼三)在三使用三阶段三的计三算A、压三型钢三板在三施工三阶段三的验三算做法计算三内容计算三方法三同普三通钢三砼非组三合板做法A、压三型钢三板仅三为施三工阶三段的三模板B、使三用阶三段受三力的三部分三为钢三砼板B、钢三砼板三在使三用阶三段的三计算A、压三型钢三板在三施工三阶段三的验三算计算三内容应用三最为三普遍C、砼三中配三钢筋五、三压型三钢板三计算三(施三工阶三段)所受三荷载施工三荷载三,包三括人三、设三备和三材料三,大三于1.三5k三N/三m2湿的三砼、三压型三钢板三自重正应三力剪应三力腹板三局部三承载三力折算三应力计算三内容刚度强度正应三力计三算σma三x≤f剪应三力计三算τma三x≤fv折算三应力三计算(σ/[σ])2+(τ/[τ])2≤1.0ABAB腹板三局部三承载三力计三算原因压型三钢板三较薄腹板三可能三受较三大集三中力三或支三座反三力腹板三压跛为避三免压三跛现三象出三现,三根据三欧洲三所做三的大三量试三验,三以及三我国三现行三国家标三准《冷弯三薄壁三型钢三结构三技术三规范》建议三采用三如下三公式三进行三验算式中——支座三反力三;——一块三腹板三的局三部受三压承三载力三设计三值;——钢材三抗压三强度三设计三值;——系数三,中三间支三座取0.三12,端三部支三座取0.三06;——腹板三厚度三(mm);——支座三处的三支承三长度10三0三mm<三<20三0三mm三,端部三支座三可取三=10三0三mm;——腹板三倾角三(45三°<三<90三°)。压型三钢板三刚度三验算(5)挠三度验三算压型三钢板三在施三工阶三段应三进行三挠度三计算三。当三均布三荷载三作用时简支三板双跨三连续三板式中——板的三挠度三;——单位三宽度三均布三短期三荷载三值,三取荷三载标三准值三;——压型三钢板三弹性三模量三;——单位三宽度三均布三压型三钢板三的惯三性矩三;——板的三容许三挠度三。根据三我国三近十三年来三的工三程实三验经三验,三对于三应用三于楼三板中三的压三型钢三板,三其最三大挠三度不三应超三过跨三度的1/三20三0和20三mm的三较小三值。六、三组合三板计三算(三使用三阶段三)所受三荷载使用三荷载砼、三压型三钢板三自重横截三面抗三弯强三度叠合三面抗三剪强三度集中三力作三用下三的抗三冲切三计算斜截三面抗三剪强三度计算三内容复杂三,不三介绍刚度强度横截三面抗三弯强三度砼只三考虑三受压,不考三虑受三拉压型三钢板三考虑三受拉三、压拉、三压材三料同三时达三到设三计值计算三原则两种三情形组合三板正三截面三抗弯三能力三计算三图情形1:中三性轴三位于三压型三钢板三以外(1三)当三时塑性三中和三轴在三压型三钢板三上翼三缘以三上混三凝土三内(三如上三图)三,组三合板三的抗三弯刚三度按下三式计三算式中——组合三板受三压区三高度三,当三时三,取三;——组合三板的三有效三高度三;——压型三钢板三截面三应力三合力三至混三凝土三受压三区截三面应三力的三合力三的距三离,取三;——压型三钢板三的波三距;——压型三钢板三波距三内的三截面三面积三;——压型三钢板三的抗三拉强三度设三计值三。情形2:中三性轴三位于三压型三钢板三以内(2三)当时塑性三中和三轴在三压型三钢板三内(三如上三图)三,组三合板三的抗三弯刚三度按下三式计三算式中——塑性三中和三轴以三上的三压型三钢板三面积三;——压型三钢板三受拉三区截三面拉三应力三的合三力的三距离三。斜面三抗剪三强度斜截三面承三载力三计算组合三板的三斜截三面受三剪承三载力三应按三下式三计算式中——截面三高度三系数三,三;当mm时,三取mm;当mm时,三取mm;——组合三板斜三截面三上的三最大三剪力三设计三值;——混凝三土轴三心抗三拉强三度设三计值三;——组合三板平三均肋三宽。集中三力作三用下三的抗三冲切三计算抗冲三切强三度计三算组合三板在三集中三荷载三作用三下的三抗冲三切强三度按三下式三计算式中——临界三周边三长度三,如三下图三所示三;——混凝三土最三小浇三注厚三度;——混凝三土轴三心抗三拉强三度设三计值三。临界三周边三长度刚度三的计三算fma三x≤[三f三]两个三简化组合三板的三等效三惯性三矩为三开裂三和不三开裂三的平三均值将钢三板根三据弹三模之三比简三化成三砼七、三抗剪三栓钉三的构三造要三求B、栓三钉应三设置三在压三型钢三板的三凹肋三处穿透三钢板三,与三压型三钢板三一起三焊在钢梁三上A、组三合楼三板的三端部三均应三设置三栓钉C、栓三钉直三径一三般小三于19三m三m板跨三小于3m三d三=三1三3m三m三or三d三=三1三6m三m板跨3-三6三m三d三=三16三mm三o三r三d三=三19三mm板跨三大于6三m三d三=三19三mmD、栓三钉间三距应在三每个三凹肋三处设三置一三个,三栓钉间三距S梁轴三线方三向:S三≥三5三d垂直三于梁三轴线三方向三:S三≥三4三d距离三钢梁三翼缘三边:S三≥三35三mmE、栓三钉顶三面的三砼保三护层三≥15三mm栓钉三总高三度大三于压三型钢三板30三mm钢与三混凝三土组三合梁11三.1组合三梁的三应用三和发三展组合三梁的三应用三开始三于本三世纪三(20世纪三)20年代三,三我国三在设计方法方面,大约在60年代以前,组合梁基本上按弹性理论设计,60年代开始逐步转变为按塑性理论设计。组合三梁是三钢梁三和所三支承三的钢三筋混三凝土三板通三过抗三剪连三接件三组合三成一三个整三体而三共同三工作三的梁三。组三合梁三能更三好地三发挥三钢和三混凝三土各三自的三材质三特点三,即三充分三发挥三钢材三的抗三拉性三能和三混凝三土的三抗压三性能三。与三单独三工作三的钢三梁相三比,三组合三梁的三稳定三性和三抗扭三性能三均有三提高三,防三锈和三耐火三性能三也有三所增三强,三可以三节省三钢20~40%,三从而三取得三较大三的经三济效三益。组合三梁的三整体三刚度三比钢三梁单三独工三作时三要大三得多三,挠三度可三减小1/三3~1/三2。如三果保三持挠三度大三小不三变,三则钢三梁高三度可三减低15~2三0%,三使建三筑高三度降三低。现行《钢结三构设三计规三范》新增三加了三下列三主要三内容三:(1三)连三续组三合梁三负弯三矩处三的计三算方三法。(2三)楼三板为三压型三钢板三组合三板时三组合三梁的三设计三。(3三)部三份抗三剪连三接组三合梁三的设三计。三部份三抗剪三连接三对梁三的强三度影三响很三小,三只挠三度增三大,三可节三约连三接件三和施三工费三用。(4三)组三合梁三的挠三度计三算(三主要三是考三虑滑三移效三应的三折减三刚度三的计三算方三法)三。压型三钢板三上现三浇混三凝土三翼板三并通三过抗三剪连三接件三与钢三梁连三接组三合成三整体三后,三钢梁三与楼三板成三为共三同受三力的三组合三梁结三构。组合三梁的三组成三及其三工作三原理压型三钢板三组合三梁通三常由三三部三分组三成,三即:钢筋三混凝三土翼三板、三抗剪三连接三件、三钢梁三。11三.2一般三规定(1)钢三筋混三凝土三翼板——组合三梁的三受压三翼缘三;(2)抗三剪连三接件——混凝三土翼三板与三钢梁三共同三工作三的基三础,三主要三用来三承受三翼板三与钢三梁接三触面三之间三的纵三向剪三力;三同时三可承三受翼三板与三钢梁三之间三的掀三起力三。(3)钢三梁——在组三合梁三中主三要承三受拉三力和三剪力三,钢三梁的三上翼三缘用三作混三凝土三翼板三的支三座并三用来三固定三抗剪三连接三件,三在组三合梁三受弯三时,三抵抗三弯曲三应力三的作三用远三不及三下翼三缘,三故钢三梁宜三设计三成上三翼缘三截面三小于三下翼三缘截三面的三不对三称截三面。组合三梁的三工作三原理1.组合三梁混三凝土三翼板三的形三式组合三梁混三凝土三翼板三可用三现浇三混凝三土板三、混三凝土三叠合三板或三压型三钢板三混凝三土组三合板三。混三凝土三叠合三板翼三板由三预制三板和三现浇三混凝三土层三组成三,施三工时三可在三混凝三土预三制板三表面三采取三拉毛三及设三置抗三剪钢三筋等三措施三,以三保证三预制三板和三现浇三混凝三土层三形成三整体三。压型三钢板三上现三浇混三凝土三翼板三并通三过抗三剪连三接件三与钢三梁连三接组三合成三整体三后,三钢梁三与楼三板成三为共三同受三力的三组合三梁结三构。11三.3组合三梁的三截面三形式三和翼三板的三有效三宽度2.钢梁三的形三式钢梁三的形三式应三根据三组合三梁跨三度、三荷载三、施三工条三件等三综合三考虑三。一三般来三说,三采用三上窄三下宽三的焊三接工三字形三截面三耗钢三量较三少。三当荷三载或三跨度三较小三时,三也可三采用三热轧H型钢三或普三通工三字钢三,或三在其三下面三加一三块盖三板。3.混凝三土翼三板的三计算三宽度计算三组合三梁时三,将三其截三面视三为T形截三面,三上部三受压三翼缘三为混三凝土三板的三一部三份甚三至全三部。三由于三剪力三滞后三的影三响,三混凝三土翼三板内三的压三应力三分布三沿宽三度方三向是三不均三匀的三,所三谓计三算宽三度(三即有三效宽三度)三实质三上是三指以三应力三均匀三分布三为前三提的三当量三宽度三。规范三取用三的组三合梁三混凝三土翼三板有三效宽三度,三系按三现行三国家三标准《混凝三土结三构设三计规三范》G三B5三00三10的规三定采三用的三。混凝三土翼三板的三有效三宽度三取三下式三中的三最小三值:式中bc1、bc2——相邻三钢梁三间净三距s0的1/三2。公式三中最三重要三的是bc2值(三有些三情况bc1值与bc2值相三等)三,世三界各三国或三地区三的规三范,三对bc2值的三规定三颇不三一致三,组三合梁三翼板三的计三算宽三度与三梁格三尺寸三、梁三的位三置(三在楼三盖外三侧或三中部三)、三荷载三方式三(均三布或三集中三荷载三)、三简支三单跨三或连三续等三因素三有关三,只三不过三有些三国家三的规三范忽三略了三某些三因素三,而三其他三规范三又忽三略另三外一三些因三素而

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